• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.339-355
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• 2024

폐는 생리학적 기능과 해부 조직학적 구조 측면을 통합적으로 고려하여 분석해야만 하는 매우 복잡한 조직이기 때문에 폐질환의 병리학적 연구와 흡입독성 평가에 현재까지 주로 동물모델을 사용하고 있다. 그러나 실험동물 윤리와 동물복지를 이유로 점차적으로 실험동물 수를 줄이자는 전세계적인 움직임에 맞춰 생체 외 동물실험 대체법들이 집중적으로 개발되고 있다. 특히 경제협력개발기구(OECD)와 미국 환경보호청(USEPA)은 2030년대 이후, 동물실험을 금지하기로 잠정적으로 합의함에 따라 의생명공학과 제약 분야에서 생체 외 흡입 독성 및 폐질환 모델들을 확립하고 개발된 모델을 이용한 평가 법들의 표준화 연구가 활발하다. 그 모델 중에 예를 들어, 생체칩(organ-on-a-chip, OoC) 및 오가노이드(organoid) 모델은 3차원 바이오 프린터, 미세 유체 시스템, 인공지능(artificial intelligent) 기술들과 접목되어 연구되고 있다. 이러한 생체 장기를 모방한 복합 장기 생체 외 모델링 시스템은 개체 차이를 가지는 생체 내 동물 실험에 비해 복잡한 생물학적 환경을 보다 정확하게 모방할 수 있을 것으로 기대되고 있으나 생체 모방성, 재현성, 민감성, 기반 데이터베이스의 부족 등 아직은 여러 한계점도 가지고 있다. 따라서 본 리뷰 논문에서는 만능성 줄기 세포 또는 암세포를 이용한 폐포, 폐 공기액 인터페이스(air-liquid interface, ALI) 시스템, 트랜스웰 멤브레인(transwell membrane)을 포함하여 폐 OoC 및 오가노이드의 최근 생체 외 폐 시스템 연구결과들과 AI와 접목된 인실리코(in silico) 폐 모델링에 대한 결과들의 현황을 살펴보고자 한다.

• 공업화학
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• 제28권4호
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• pp.383-396
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• 2017

광열치료는 빛을 받아 열로 변환하는 광열특성을 가진 광열변환기를 통해 세포의 병변, 특히 암세포를 선택적으로 사멸시키는 치료법이다. 광열특성을 가지는 다양한 물질들이 광열치료에 적용되어왔지만, 그중에서도 금 나노입자는 그 고유한 물리화학적 특성으로 지난 20년 가까이 과학자와 의료인들에게 큰 관심을 받아왔다. 본 총설에서는 금 나노입자를 사용하여 광열치료효과를 향상시키기 위한 전략들을 최근의 광열치료 연구를 중심으로 정리하여 서술하였다. 특히, 광열변환기로서 사용되는 다양한 금 나노입자 구조체의 합성 및 광학 성질 제어를 통해 광열변환 효율 향상을 시도한 연구들과 금 나노입자를 병소에 효과적으로 축적시키기 위한 선별적 전달 방법들을 논의하였으며, 마지막에는 근래에 적극적으로 시도되고 있는 다른 치료법 및 진단기술과의 융합 연구들을 소개했다.

• 한국작물학회지
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• 제29권3호
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• pp.232-241
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• 1984

수도 약배양의 효율을 높이기 위하여 callus 유기와 녹색체 출현율에 영향하는 화분의 발육단계, 화분의 저온처리와 기관 및 배지의 영향에 대한 일련의 실험을 수행하였으며 이에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단핵기의 화분에서 callus 유기율이 높았으며 이때는 대체로 엽신간장이 5~8cm에 해당되나 품종에 따라 차이가 있다. 2. 이삭을 상, 중, 하로 나누어 조사한 결과 엽이간장이 5~8cm의 것은 상부와 중간부분에 단핵기에 해당되는 것으로 나타났고 9~10cm 정도의 것은 중부와 하부 부분이 단핵기에 해당하는 것으로 나타났다. 3. 일반적으로 저온처리는 8$^{\circ}C$에서 12$^{\circ}C$가 callus 유기에 알맞는 것으로 나타났다. 그러나 온도에 대한 반응은 품종에 따라 차이가 있어 4$^{\circ}C$에서 callus 유기가 잘된 것도 있었다. 4. 저온 처리기간은 일반적으로 8~12일 정도에서 callus 유기가 잘 되었으나 품종간 차이가 있다. 5. 본 실험에서는 N6D 배지보다 N6 배지에서 callus 유기율이 높았다. 6. 대체로 녹색체 출현율은 4$^{\circ}C$와 8$^{\circ}C$로 처리한 것이 12$^{\circ}C$ 처리보다 높았다. 그러나 품종간 차이가 있었다. 7. 녹색체 출현에 좋은 결과를 주었던 온도 처리기간은 대체로 8~12일로 나타났다. 8. 본 실험에서 녹색체 출현율은 N6 배지보다 개량 MS 배지에서 2배 정도 높았다.

• 농업과학연구
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• 제14권2호
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• pp.401-408
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• 1987

세포융합기술(細胞融合技術)을 이용하여 소전염성비기관염(傳染性鼻氣管炎)바이러스(IBRV) 항원(抗原)에 대응(對應)하는 9주(株) 단(單)클론성항체(性抗體)를 생산하였으며, 이들 항체(抗體)의 특성(特性)을 형광항체법(螢光抗體法), 혈청중화시험(血淸中和試驗) 및 전기영동분석법(電氣泳動分析法)으로 시험(試驗)하였다. 생산된 2종(種)의 단(單)클론성 항체(抗體)중 8종(種)은 IBRV이외의 Pseudorabies virus, Infectious laryngotracheitis virus, Marek's disease virus, Japanese B encephalitis virus, Porcine parvovirus, Transmissible gastroenteritis virus, Hogcholera virus와 교차반응(交叉反應)이 없는 특이항체(特異抗體)였으나 1종(種)은 Pseudorabies virus와 교차(交叉)하는 항체(抗體)였다. 이들 단(單)클론성 항체중 중화능력(中和能力)이 있는 2주(株)는 IBRV 항원단백(抗原蛋白)중 분자량 72K 또는 125K 달톤의 항원(抗原)에 대응하는 항체(抗體)였으며, 94K 달톤의 항원(抗原)에 대응하는 단(單)클론성 항체(抗體)는 중화력(中和力)이 인정되지 않았다. 한편 1종의 교차반응성(交叉反應性) 항체(抗體)는 분자량 100K 달톤의 IBRV 항원(抗原)과 40K의 Pseudorabies virus 항원(抗原)에 대응하는 항체(抗體)로 밝혀졌다. 생산된 항체(抗體)중 중화력(中和力)이 있고 IBRV 항원(抗原)의 72K 달톤 단백질(蛋白質)에 대응하는 7-C-2 항체(抗體)를 이용하여 야외분리주(野外分離株) IBRV의 항원(抗原) 동정(同定)이 가능(可能)하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.980-986
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• 2021

염주괴불주머니(Corydalis heterocarpa)는 두해살이 풀로 노란 꽃이 피고 염주처럼 잘록한 열매를 맺는 것이 특징이다. 또한 우리나라 갯벌에서 서식하는 염생식물로 내건성, 내염성과 같은 독특한 생리적 기전을 가지고 있으며 민간에서 진통 경련 완화 치료제로 사용하고 있다. 본 연구에서는 항산화, 항염증, 항노화 등의 효과가 있는 것으로 보고되어 있는 염주괴불주머니(Corydalis heterocarpa)을 이용하여 용매분획물(H₂O, n-BuOH, 85% aq. MeOH, n-hexane)을 제조하였으며 이를 이용하여 PMA로 유도된 인간 섬유육종세포 HT-1080 세포에서 MMP-2, MMP-9의 발현 조절에 미치는 영향을 확인하였다. 염주괴불주머니 분획물 처리시 TIMP-1 및 TIMP-2를 증가시키면서 MMP-2 및 MMP-9의 mRNA 및 단백질 발현을 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 염주괴불주머니 용매분획물 처리시 MAPKs 신호 전달 경로인 p38, JNK, ERK의 인산화를 억제하여 MMPs 발현을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 특히 염주괴불주머니의 85% aq. MeOH와 n-hexane 용매분획물에서 MMP-2 및 MMP-9 발현이 효과적으로 억제되어 MMP 억제활성이 높은 물질이 들어있을 것으로 사료되며, 이를 통해 염주괴불주머니의 암 전이 억제 소재 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권1호
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• pp.91-101
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• 2020

이 연구는 비만이 심장 조직에서 자가포식 관련 단백질 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 고지방 식이(20주)를 통해 비만을 유도한 후 8주간의 트레드밀 운동을 실시하고, 자가포식의 유도, 형성 그리고 자가포식포와 라이소좀 융합단계를 조절하는 단백질의 발현을 확인하였다. 실험동물(SD rat)은 20주간의 고지방식이(탄수화물: 20%, 지방: 60%, 단백질: 20%)를 통해 비만을 유도하였으며, 8주간의 트레드밀 운동(주 5일, 하루 30분, 5분; 8m/min, 5분; 11m/min, 20분; 14m/min)을 실시하였다. 집단 구분은 정상식이 비교군(n=10), 고지방식이 비교군(n=10), 고지방식이 운동군(n=10)으로 구분하였다. 8주간의 트레드밀 운동 실시 전과 후에 경구당부하검사를 실시하여 곡선 하 면적(area under the curve; AUC)을 산출하였으며, 공복시 인슐린 농도와 포도당 농도를 통해 인슐린 저항성 지표인 HOMA-IR과 체중 당 복부지방량(abdominal visceral fat/Body weight; AVF/BW)를 산출하여 비교하였다. 또한 심장 조직에서 자가포식 관련 단백질을 분석하여 운동 트레이닝의 효과를 검증하였다. 장기간의 고지방식이를 통해 HFD-CON 그룹에서는 비만이 유도되었으며, ND-CON 그룹에 비해 체중, AUC, HOMA-IR, AVF/BW가 증가되는 것으로 나타났다. 하지만 8주간의 트레드밀 운동을 실시한 HFD-TE 그룹에서는 AUC, HOMA-IR, AVF/BW가 개선되는 것으로 나타났다. 체중의 경우, 감소되는 경향은 있었지만, 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 자가포식 유도에 관여하는 mTOR와 AMPK는 비만상황에서 모두 감소되었지만, 운동을 통해 증가되는 것으로 나타났다. 자가포식 형성에 관련된 Beclin-1, BNIP3, ATG-7, p62, LC3는 비만상황에서 모두 증가하는 것으로 나타났으며, 운동을 통해 감소되는 것으로 나타났다. 자기포식포와 라이소좀 융합단계 조절하는 Cathepsin L과 LAMP2는 비만상황에서 모두 감소되었으며, 운동을 통해 증가하는 것으로 나타났다. 트레드밀 운동과 같은 신체활동은 대사성 질환에서 나타나는 병리학적 현상을 개선하고 자가포식 과정을 정상적으로 유도하는 것으로 나타났다. 따라서 트레드밀 운동이 심장 관련 질환의 예방 및 치료에 있어 일차적으로 고려해야할 필요성이 있다고 제안한다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제29권4호
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• pp.239-252
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• 2021

Objectives : This study is to effect of improving muscle atrophy through water extract on the solid-phase fermentation extraction with Phellinus linteus of discarded Schisandra chinensis in an atorvastatin-induced atrophy C2C12 cell. Methods : C2C12 myoblast were differentiated into myotube by 2% horse serum medium for 6 days, and then treated solid-phase fermentation(S-P) extract at different concentrations for 24h. To investigate the effect of S-P extract on the induction of muscle atrophy and expression of atrophy-related genes and apoptosis in differentiated C2C12 myotubes using a GSH, ROS, real-time PCR, western blots analysis. Results : As a result of treatment with atorvastatin at concentrations of 5, 10, and 20 uM on the 6th day of differentiation in C2C12 myotube cells, it was confirmed that the cell morphology was damaged in a concentration-dependent manner, and the length and thickness of the myotube also decreased in a concentration-dependent manner. Treatment with S-P extract (50, 100 and 200 ㎍/㎖) increased of GSH and inhibited ROS in the atorvastatin-induced muscle atrophy cell model at a concentration that did not induce toxicity. In addition, it was confirmed that it has an effect on muscle reduction by inhibiting apoptosis of muscle cells as well as being involved in protein production and degradation of muscle cells. Conclusions : Atorvastatin-induced atrophy C2C12 cell, S-P extract activates related to differentiation/generation and proteolysis, and inhibits cell death of atrophy in C2C12 cell. Based on this, it is necessary to prove its effectiveness through animal models and human application test, but it is considered to be discarded Schisandra chinensis can present the potential for development as a recycling industrial material.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.651-661
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• 2021

Eruca sativa (E. sativa)는 루꼴라라고 불리우고 이탈리아 요리에 많이 사용되는 식물로 Brassicaceae 속에 속하는 다년생 식물이다. E. sativa를 70% 에탄올로 환류추출 및 농축하고 (ES), n-hexane (EHex), ethyl acetate (EEA), chloroform (ECHCl₃), n-butyl alcohol (EBuOH) 및 water (EDW) 용매 극성별로 분획하여 미백 효능을 규명하고 화장품 소재로서의 응용성을 연구하였다. ES, EHex, EEA, ECHCl₃, EBuOH 및 EDW의 mushroom tyrosinase 활성 저해를 평가한 결과 EEA가 가장 유의하게 저해하였으며, B16F10 멜라노마 세포 내에서의 멜라닌 생성을 확인한 결과 ES, EEA 및 EBuOH를 처리하였을 때 멜라닌 생성이 유의하게 저해되었으며, 특히 EEA 분획물에서 가장 효과가 뛰어났다. 피부염과 여드름을 일으키는 황색포도상구균, 여드름 원인균을 포함한 8종의 세균, 진균에 대해 ES, EHex, EEA, ECHCl₃, EBuOH 및 EDW의 항균력과 방부력 시험을 평가한 결과 EEA는 8종의 균 모두 효과적으로 항균력을 나타냈다. ES를 0.05, 0.1%를 함유하여 제조한 토너와 에멀션은 기존 처방에서 방부력을 증가시켜 천연보존제 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다. ES를 토너, 에멀션 제형에 0.05, 0.1%로 첨가하여 일광, -20, 4, 25, 55 ℃ 조건에서 4 개월동안 안정성을 평가한 결과 pH 및 점도에 대한 영향은 크게 없었으나 대조군 및 ES를 첨가한 에멀션 55 ℃에서 분리가 일어나는 것을 확인하였다. 또한, 피부침투시험을 통해 EEA는 6 hr에서 0.058%가 침투되어 임상적인 효능을 예측할 수 있었다. 천연소재 E. sativa는 미백 기능성화장품 소재 및 천연 항균 보존제로 활용 가치가 있을 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1003-1012
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• 2018

본 연구는 화장품 소재로써 표고버섯의 기능성을 확인하기 위한 것이다. 이를 위해 우리는 표고버섯 추출물을 사용하여 항산화, 항염증 효과에 대한 생물학적 활성 평가를 수행하였다. 표고버섯을 열수와 70% 에탄올로 추출한 후 농도 (100, 500, 1000) ${\mu}g/ml$ 에 따라 처리하여 항산화 실험인 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능, 2,2'-azino-bis ( 3-ethylbenzothiazoline - 6-sulphonic acid )-diammonium salt (ABTS) 양이온 라디칼 소거능과 Superoxide dismutase (SOD) 유사활성을 평가하였다. 또한 항염증 효과를 평가하기 위해 대식세포(Raw 264.7)를 이용해 샘플의 독성평가와 nitric oxide 생성 저해 활성을 평가하였다. 표고버섯 추출물의 DPPH 라디칼 소거능, $ABTS^+$ 라디칼 소거능과 SOD유사활성 측정결과 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 농도 의존적으로 활성이 증가하였다. MTT assay를 통한 샘플의 독성평가 결과로는 표고버섯 추출물의 10, 25, $50{\mu}g/ml$의 농도에서 독성이 나타나지 않았다. Nitric oxide 저해 활성 결과에 따르면 표고버섯 추출물의 농도 의존적으로 NO가 저해됨을 보아 항염증 효과가 우수함을 알 수 있다. 표고버섯은 염증성 Cytokine인 $TNF-{\alpha}$, $PGE_2$, $IL-1{\beta}$의 활성을 낮추었으며 Western blot 실험결과 iNOS와 COX-2 단백질의 발현을 최고농도인 $25{\mu}g/ml$ 에서 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다. 상기 실험결과로부터 표고버섯의 우수한 항산화, 항염증 효능을 확인하였으며 향후 안전한 천연 화장품 소재로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 원예과학기술지
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• 제33권3호
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• pp.420-428
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• 2015

상업적으로 재배되고 있는 대부분의 포도 꽃은 완전화로서 개개의 꽃들이 모여 화서를 이룬다. 포도 꽃은 5개의 수술, 1개의 암술, 5개의 꽃잎이 융합된 구조인 화관, 그리고 융합된 형태의 꽃받침을 가지며 화방 내 각각의 꽃은 수정하여 과립으로 발달한다. 포도에서는 과립 형성이나 과립비대, 당도의 축적에 대한 연구는 많이 수행된 반면 배우체의 형태 형성, 꽃 기관의 구조, 그리고 꽃 발달과 같은 꽃의 형태적 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 '캠벨얼리'와 '탐나라'의 두 품종에서 꽃의 구조와 발달에 따른 특징들을 조사하였다. 포도 꽃의 발달 단계 결정은 애기장대에서 소포자의 형성부터 수 배우체의 발달 시기인 꽃발달 9단계부터 13단계로만 한정하였다. 포도 꽃 발달 9단계에서는 4분포자가 나타났고 꽃 발달 10에서 11단계 동안에는 단세포성 소포자에서부터 중기 2세포성 화분으로 발달하였다. 개화 직전의 꽃 발달 12단계 말에는 성숙한 3세포성화분으로 발달하였다. 꽃 발달 13단계에는 화관이 탈락하고 개화가 일어났다. 꽃 발달 9단계부터 12단계까지 꽃받침 길이는 거의 변하지 않았지만 화관의 길이는 계속 증가했다. 두 포도 품종에서 '꽃받침 길이에 대한 화관 길이의 비율'의 평균은 꽃 발달 9단계에서는 2.0, 꽃 발달 10단계에서는 3.0, 꽃 발달 11단계에서는 4.5, 꽃 발달 12단계에서는 6.5로 나타났으며, '꽃받침 길이에 대한 화관 길이의 비율'을 사용하여 꽃 발달 단계를 판별할 수 있었다. 본 연구 결과로 '캠벨얼리'와 '탐나라'에서 꽃 발달 단계를 정확하게 추정하는 형태적 지표가 개발되었다. 이를 이용하면 두 품종에서 소포자 배양 시기의 판정이나 '탐나라'에서 무핵과 유도를 위한 지베렐린 처리 시기의 판정 등에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.