• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.295-301
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• 2017

보툴리눔 신경독소는 콜린성 신경말단(부)을 선택적으로 공격하여 신경마비를 일으키는 신경독소로서, 그람양성을 띠고 내성포자를 형성하는 절대혐기성 세균인 보툴리눔 균(Clostridium botulinum)이 만들어낸다. 이 중 보툴리눔 A형 독소(BoNT/A)는 음식물과 물을 오염시킬 수 있으며 생물 무기나 생물 협박물질로 사용될 수도 있다. 이 때문에 독성을 탐지할 수 있는 예민한 분석방법과 중독을 치료할 수 있는 효능 있는 항독소를 개발해낼 필요성이 제기되어 왔다. 본 연구에서는 BoNT/A를 중화할 수 있는 단일클론 항체(mAb)를 생산하기 위하여 BoNT/A로 면역된 토끼의 항혈청에서 유래한 scFv 라이브러리를 인간 IgG와 융합시켰다. 그렇게 재조합된 scFvIgG 항체 단백질을 안정된 세포주에서 발현시켰고 항체 친화 크로마토그래피를 사용하여 scFvIgG mAb 단백질을 정제하였다. ELISA로 정제된 scFvIgG mAb 단백질의 효율성을 확인하였고, in vivo 실험으로 BoNT/A에 대한 중화능을 시험하였다. 독성 중화능 실험은 마우스를 사용하여 수행하였는데, 그 결과 scFvIgG 항체(10 ug)는 BoNT/A(100,000 $LD_{50}$)의 독성이 주입된 마우스를 완전히 방어하지는 못하지만 마우스의 생존 기간을 현격하게 연장시키는 것이 확인되었다. 이러한 결과들은 이 scFvIgG mAb가 BoNT/A를 중화하는 효능을 가지고 있다는 점을 제시한다.

• 문화기술의 융합
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• 제2권4호
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• pp.31-40
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• 2016

인체라는 하드웨어는 전기적 신호에 의한 세포 활성화에 대한 프로그램이 입력되는 생리적 소프트웨어인 문장에 의해서 생명력이 부여된다. 본 연구는 뉴런과 뉴런으로 전달되는 생리적 인지적 시스템의 오류로 신음하는 인체의 보다 나은 치료적 환경 조성을 위해 인간의 정신계에 희노애락(喜怒哀樂)의 정서를 전기적 신호 체계로 접속시킬 수 있는 전도체로서의 기능을 가진 인체의 소프트웨어인 정격 시조의 문장 프로그램을 통해 정격 시조의 문장뉴런이 인체의 뉴런 시스템에 시냅스 되어 마음의 메인보드를 작동시키는 원리를 인문학적으로 규명해보고자 하였다. 이 원리가 규명되면 어떻게 부작용을 최소한으로 줄이고 인체를 치료적 프로그램으로 이끌어 갈 수 있을 지에 대한 방법을 구상할 수 있게 된다. 연구 결과 정격 시조에서 아주 빠르게 마음의 메인보드를 작동시키는 강렬한 에너지원이 존재하는 것으로 판단될 수 있는 근거를 찾게 되었다. 한 수의 정격 시조를 접하고 혹은 한 음보의 정격 시조를 접하고 곧바로 원작인 정격 시조의 신호 체계를 이어받은 또 다른 문장으로의 새로운 부호화 및 재부호화가 치료적으로 재빠르게 형성됨이 확인되었기 때문이다. 이로써 인류에게는 미래에 부작용 없이 인체에 시냅스 되는 전도체로서의 문장과 인체에 장치된 마음의 메인보드 간의 상호작용의 기능을 통해 인간의 정신계를 풍요롭게 업그레이드 할 수 있는 문학치료의 가능성이 도출되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권4호
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• pp.373-378
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• 2019

해양지역에서는 토양의 염 농도가 증가하고 내륙지역은 중금속 오염으로 식물의 피해가 따라서 증가한다. 내륙의 산업 발달 지역에서는 Co, Ni, Zn, 등 중금속이 축적되어 제거하거나, 내성을 갖은 식물의 유전자원 연구가 절실히 요구되고 있다. 앞의 두 가지 문제점은 공히 식물 뿌리에 스트레스를 야기하기에 가능성 있는 식물을 찾기에 과학자들이 많은 노력을 해오고 있다. 본 연구에서는 내염식물로 알려진 것으로 해안가 근처에서 채집 되어진 섬갯장대(Arabis stelleri var. japonica)의 종자를 발아하여 사용하였다. 동일한 과이면서 모든 유전자가 밝혀졌고, 표본식물인 애기장대 종자를 실험재료로 사용하여 실험실 배양 조건 하에서 성장발육과 내성을 비교 연구하였다. 그 결과 250 uM Nickle과 cobalt에서 3배 정도 내성을 나타내었고,1mM 아연에서는 4배 이상의 내성을 섬갯장대에서 나타내었다. Na염에 대한 내성은 50mM 농도에서 20%이상 발육이 증가하여서 중금속과 염농도에 내성을 보였다. 세포내 기작을 연구하기 위한 준비로서 Na 이온의 체내 축적을 측정하였다. 그 결과 내성을 갖은 섬갯장대 경엽부에서 더욱 감소하는 결과를 보였다. 이는 측적하는 기작보다는 배출하는 유전자의 활성이 중요하다고 사료된다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권3호
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• pp.311-316
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• 2019

붓순나무의 잎과 가지를 50 % 아세톤 수용액으로 추출하고, 추출된 각각의 조추출물(crude)을 n-hexane, chloroform, EtOAc와 물($H_2O$)로 분획한 후, 각각의 분획물에 대하여 항산화 활성과 항바이러스 활성 시험을 실시하였다. 항산화 활성은 붓순나무 잎의 경우 EtOAc용성 분획물에서 가지의 경우 EtOAc용성 분획물과 수용성 분획물에서 가장 좋은 활성을 보였고, 대조군으로 사용된 BHT 및 ${\alpha}$-tocopherol에 비하여 우수한 항산화 활성이 있는 것으로 나타났다. 항바이러스 활성의 경우, HRV 1B와 EV 71에서는 항바이러스 활성이 미흡한 것으로 나타났으나, Influenza PR8에서는 어느 정도 항바이러스 활성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 특히 EtOAc용성 분획물과 수용성 분획물에서 80% 이상의 세포 생존률이 나타난 것으로 보아 붓순나무의 극성 분획물에는 항바이러스 효과를 가지고 있는 활성 물질이 존재하고 있다는 사실을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통하여 우리는 붓순나무로 부터 얻어진 추출물이 항산화제 및 항바이러스제의 원료로 사용 될 수 있는 천연 바이오매스 자원으로써의 가능성이 있음을 제시하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.591-596
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• 2022

WHO에서 다양한 코로나19 방역지침과 국가별로 조치가 취해지고 있지만, 확진 자는 크게 감소되지 않고 있다. 개인의 비말을 통해 코로나가 유입 및 유출되는 것을 방지하기 위해 언제 어디서나 마스크착용을 의무화하고 있다. 그렇지만 마스크에 들어온 바이러스세균들이 증폭되면서 마스크를 오염시키고, 역겨운 냄새를 유발한다. 본 논문에서는 장시간 사용한 마스크에 유입된 코로나세균을 치과용 가걸 수의 스프레이로 마스크를 살균하는 방법으로 코로나전파를 예방하는 새로운 방법을 제안하였다. 치과용 가걸 수는 보통 수돗물의 전기 분해로 생성되는데, 물에 녹아있는 불안정 상태의 이온 수(HOCl)가 각종바이러스의 세포장벽에 침투하여 그 핵의 작용을 무산시켜 물의 자정작용을 일으킨다. 실험결과 장시간 사용한 마스크를 가걸 수의 스프레이로 세척하였을 때, 세척된 마스크는 10분 후에 건조되었고, 바이러스 비말이나 침 냄새가 거의 사라졌다. 특히 마스크세정에 참여한 피험자들에게 그 착용감을 MOS테스트한 결과 평균 4.4로 우수하게 얻어졌다. 따라서 마스크가 1회 용이었지만, 하루에 2회 이상 제안한 방법으로 스프레이 세척하게 되면, 그 마스크를 1주일 이상 쾌적한 상태로 사용할 수 있게 되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제4권3호
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• pp.197-207
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• 2018

무의 껍질과 무청은 식용으로 사용하기도 하지만, 질기고 거친 식감으로 인하여 제거 후 부산물로서 폐기되거나 가축의 사료로 이용되는 실정이다. 본 연구는 초임계 열처리가공 무추출물이 UVB로 유도된 Hos:HRM-2 주름생쥐동물모델에서 항-광노화 주름개선 효능을 검증하고자 하였다. 초임계 열처리된 무 추출물을 7주령의 HRM-2 생쥐에 UVB 램프로 등피부에 조사하여 피부 노화를 유발하여 피부두께, 탄력, 그리고 주름생성 변화에 대하여 알아보고자 하였다. 초임계 열처리된 무추출물의 UVB 조사에 의한 HRM생쥐의 주름 측정 결과는 정상군에 비해 음성대조군의 주름의 깊이가 증가되는 것을 관측할 수 있었다. 반면 무 추출물의 처리군에서는 음성대조군에 비해 주름의 깊이가 감소되었다. 초임계 열처리된 무추출물의 UVB 조사에 의한 의한 주름관련 유전자 및 단백질의 발현에 미치는 영향에서는 음성대조군은 정상군에 비해 MMP-2 및 MMP-9 유전자의 발현이 현저하게 증가하였으나, 무 추출물의 처리에 의해 상기 유전자의 발현이 유의적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 유전자의 발현 정도는 무 추출물의 처리량에 의존적으로 감소하였다. 실험결과를 종합적으로 해석해 볼 때, 초임계 열처리된 무 추출물은 피부에 도포 시 뿐만 아니라 경구로 섭취시에도 피부 주름 개선에 효과가 있어, 건강기능식품 조성물로도 유용하게 사용될 수 있다. 특히 무는 오랫동안 복용 시에도 전혀 부작용을 나타내지 않는 안전한 식품으로 장기간 꾸준히 복용하는 것에 의해 피부 주름 및 탄력 개선 효과를 얻을 수 있다는 결론을 얻을수 있었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 1999

본 연구에서는 혈장이나 양수에 있는 $\alpha$-fetoprotein (AFP)을 인식 할 수 있는 모노클로날 항체를 제조하고, 모노클로날 항체를 이용한 효소면역분석법을 개발하고자 하였다. 양수로부터 얻은 AFP를 쥐에 주사한 후 비장을 분리하여 종양세포 (Sp2/O-Ag-14)와 융합하였고, 하이브리도마 기술을 이용하여 모노클로날 항체를 제조하였다. 모노클로날 항체를 클로닝하였으며, 생성된 항체를 MabF22로 명명하였고, IgG1 중사슬과 k 경사슬의 isotype을 나타냈다. 또한 immunoblotting 방법과 ELISA로 특이도를 조사한 결과 모노클로날 항체는 AFP와만 반응하였고, 결합 친화상수는 0.8$\times$$10^{-10}$M이었다. 두 종류의 효소면역분석법 -경쟁적 또는 비경쟁적 분석 -을 이용하여 항체의 효용성을 조사하였으며, 두 방법 모두 AFP와 농도에 비례하여 반응하였다. 따라서 본 연구에서 생산된 모노클로날 항체는 연구목적으로 뿐만 아니라 AFP 농도를 측정하기 위한 면역진단시약의 개발에도 유용할 것으로 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.419-424
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• 2009

발광 세균 Photobacterium과 Vibrio의 lux 유전자가 삽입된 재조합 플라스미드를 유전자 전이시킨 발광표현형 대장균이 내는 빛의 세기를 조사하였다. 여러 대장균 균주에 형질전환 시켰는 바, 빛을 내는데 관여하는 효소들을 코드하는 유전자를 모두 포함하는 Photobacterium leiognathi lux 오페론이 삽입된 재조합플라스미드(PlXba.pT7-3)가 형질전환된 대장균 43R (Escherichia coli 43R) 균주에서는 발광세기가 다른 균주에 비해 1,000배 이상 되었으며, Vibrio harveyi luxA 유전자와 luxB 유전자를 융합시킨 유전자가 삽입된 재조합플라스미드(VhluxAB.pT7-5)가 형질전환 된 대장균 43R (E. coli 43R)에서는 기질인 fatty aldehyde를 가하면 단일 콜로니에서도 빛을 볼 수 있게 되는 대장균 형질전환체를 얻었다. 또한 이들이 중금속에 노출되었을 때 생물발광이 감소하였으며, 이들 발광 대장균 형질 전환체가 담긴 고정화된 세포에서도 빛을 내는 것을 관측함으로써 이들 실험 결과들이 lux 유전자를 활용한 바이오센서 시스템 개발의 기반 기술이 될 가능성을 보였다.

• 대한본초학회지
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• 제29권2호
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• pp.39-45
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• 2014

Objectives : The purpose of this study was to investigate antiaging and antioxidant effects on cultured human skin fibroblast with 80% ethanol extracts of plants including of stem of Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus. Methods : An ethanol extract of three medicinal plants including stem of Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus. Extracts were assessed to determine the mechanism of antioxidant and antiaging activities. Antioxidant activity of extract was evaluated by two different assays as 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging and super oxide dismutase (SOD) like activities. These extracts were tested for cell viability on HS68 skin fibroblast by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) assay. We investigated the effects of Ultraviolet-B irradiation on cytotoxicity, type 1 collagen, elastin level and oxidative damage in cultured human skin fibroblast (HS68). Recently, many studies have reported that elastin is also involved in inhibiting or repairing wrinkle formation, although collagen is a major factor in the skin wrinkle formation. Results : The extracts obtained dose-dependently increased the scavenging activity on DPPH radical scavenging activity and SOD like activity. The extracts of complex herbal medicine showed low cytotoxicity as more than 100% cell viability in 100ppm/ml concentration. HS68 fibroblasts were survived 70% at 120 $mJ/cm^2$ UVB irradiation and treated tumor necrosis factor (TNF)-alpha. The levels of aging factors and cytotoxicity were decreased by ethanol extract of complex herbal medicine. Conclusions : These results suggest that ethanol extracts of complex medicinal plants of including of stem of Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus may have value as the potential antioxidant and antiaging medicinal plant.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.701-707
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• 2020

Clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/CRISPR associated protein (Cas)9을 이용하는 유전자 가위 기술은 미래 육종 기술로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용한 누에 kynurenine 3-monooxygenase (KMO) 유전자 편집을 통한 돌연변이 유발 및 선택 교배를 통하여 유전자의 세대간 전달을 분석하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 누에의 KMO 유전자에 대한 3종의 가이드 RNA를 제작하고, 제작된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시켜 누에 세포주(BM-N)에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 수행하여 최적의 gRNA를 선발하였다. 선발된 K1N gRNA는 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 60% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 돌연변이가 발생된 G0세대의 KMO 유전자는 이형접합자 형태로 나타났으며, 표현형의 변화는 관찰되지 않았다. 하지만 이형접합자들 사이의 근친 교배에 의해 탄생한 G1세대 돌연변이에서는 일부에서 알과 눈의 색 변화가 확인되었으며, 변이가 확인된 개체들사이의 근친교배를 통해 생산된 G2세대에서는 모든 개체에서 표현형의 변화가 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때, 유전자 가위를 이용한 돌연변이 육종에는 한계가 있으나 전통 교배 육종과 융합을 통하여 육종 기간을 비약적으로 단축시킬 수 있는 곤충 육종 기술로 발전가능성이 높다고 판단된다.