• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.703-707
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• 2017

배아줄기세포 유래 심근세포는 심근경색 등으로 심장이 제 기능을 다 하지 못할 때 치료적 목적으로 주사하여 환자의 심기능을 정상화 시키는 데에 쓰인다. 배아줄기세포 유래 심근세포는 페이스메이커 활동을 보이면서 막전압 고정상태에서도 주기적인 일과성 내향전류를 보이는 특징을 갖고 있다. 본 연구는 기존에 발표된 배아줄기세포 유래 심근세포의 시뮬레이션 모델을 이용하여 어떻게 하여 페이스메이커 활동이 나타나는지 그 기전을 밝히고자 하였다. 세포내 모든 이온을 고정하였을 때 모델 세포는 여전히 페이스메이커 활동을 보였다. 근장그물내 칼슘 이온을 고정하였을 때도 모델 세포는 페이스메이커 활동을 보였다. 그러나 Na-Ca 교환 전류를 차단하였을 때는 모델 세포의 페이스메이커 활동이 사라졌는데, 여기서 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 칼슘 의존성 비활성화 기전을 제거하자 페이스메이커 활동이 지속되었다. 또한 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류만으로는 페이스메이커 활동이 보이지 않았으나 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 크기를 3배로 증가시키자 페이스메이커 활동이 다시 나타남을 확인하였다. 따라서, 배아줄기세포 유래 심근세포의 페이스메이커 활동은 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 역할이 매우 중요하며, Na-Ca 교환전류는 L-type $Ca^{2+}$ 전류가 비활성화되지 않도록 칼슘 이온의 농도를 조절하는 데에 큰 역할을 하는 것으로 결론을 내렸다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.698-702
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• 2017

배아줄기세포 유래 심근세포는 심근경색 등으로 심장이 제 기능을 다 하지 못할 때 치료적 목적으로 주사하여 환자의 심기능을 정상화 시키는 데에 쓰인다. 배아줄기세포 유래 심근세포는 페이스메이커 활동을 보이면서 막전압 고정상태에서도 주기적인 일과성 내향전류를 보이는 특징을 갖고 있다. 본 연구는 기존에 발표된 배아줄기세포 유래 심근세포의 시뮬레이션 모델을 이용하여 어떻게 하여 페이스메이커 활동이 나타나는지 그 기전을 밝히고자 하였다. 세포내 모든 이온을 고정하였을 때 모델 세포는 여전히 페이스메이커 활동을 보였다. 근장그물내 칼슘 이온을 고정하였을 때도 모델 세포는 페이스메이커 활동을 보였다. 그러나 Na-Ca 교환 전류를 차단하였을 때는 모델 세포의 페이스메이커 활동이 사라졌는데, 여기서 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 칼슘 의존성 비활성화 기전을 제거하자 페이스메이커 활동이 지속되었다. 또한 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류만으로는 페이스메이커 활동이 보이지 않았으나 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 크기를 3배로 증가시키자 페이스메이커 활동이 다시 나타남을 확인하였다. 따라서, 배아줄기세포 유래 심근세포의 페이스메이커 활동은 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 역할이 매우 중요하며, Na-Ca 교환전류는 L-type $Ca^{2+}$ 전류가 비활성화되지 않도록 칼슘 이온의 농도를 조절하는 데에 큰 역할을 하는 것으로 결론을 내렸다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권1호
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• pp.137-140
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• 2008

폐 랑거한스 세포 조직구증은 랑거한스 세포 조직구증의 제한적 인 형태로 매우 드문 질환이다. 특히, 폐 랑거한스 세포 조직구증이 폐결핵과 동반되어 보고된 경우는 극히 드물다. 극심한 호흡곤란으로 입원한 환자가 객담 AFB 도말 검사로 활동성 폐결핵으로 진단되었다. 입원 후 시행한 고해상도 컴퓨터 단층 촬영에서 다수의 미세 결절과 작은 낭종들이 관찰되었다. 개흉 폐생검을 시행하였고 폐 랑거한스 세포 조직구증의 동반이 확인되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제39권4호
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• pp.334-342
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• 1992

연구배경 : Mycobacteria 감염에 의한 폐결핵은 세포매개성 면역 반응이 관계한다고 알려져 있는 바, 먼저 Mycobacteria가 흡입되면 T 임파구가 활성화되어 세포매개성 면역 반응을 나타낸다. 결핵환자에서 tuberculin-purified protein derivative에 대한 피부 면역반응은 주로 세포매개성 면역반응에 의해 이루어짐으로 활동성 폐결핵 환자에서는 양성반응을 나타내어야하나 활동성 폐결핵 환자에서도 음성반응(anergy)을 나타내는 경우가 있다. 저자들은 폐결핵 환자에서 말초혈액 및 기관지 폐포세액내의 임파구의 세포조성과 이들이 피부반응에 미치는 영향을 조사함으로써 활동성 폐결핵 환자에서의 PPD에 대한 피부반응 검사상 음성으로 나타나는 이유를 알아보고자 하였다. 방법 : 11명의 정상대조군, 20명의 활동성 폐결핵 환자를 대상으로 PPD에 대한 피부 반응 검사 및 말초 혈액 및 기관지 폐포세척액의 임파구의 아형을 분석하였다. 결과 : 1) 기관지 폐포세척액내의 임파구는 환자군에서 정상대조군에 비하여 유의하게 증가되어 있었고($25.2{\pm}4.8$ vs $6.6{\pm}1.3%$, p<0.01), 단구세포(monocyte)는 환자군에서 정상 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다($69.6{\pm}5.7$ vs $89.2{\pm}1.4%$, p<0.05). 2) PPD에 대한 양성 반응을 보인 환자군과 음성 반응을 보인 환자군 사이의 기관지 폐포세척 세포 조성의 비는 차이가 없었다. 3) 환자군에서 기관지 폐포세척액 내의 $CD3^+$, $CD4^+$ 임파구의 조성비는 말초혈액보다 유의하게 증가되어 있었고($CD3^+$: $76.56{\pm}2.18$ vs $57.59{\pm}2.17%$, p<0.001; $CD4^+$: $51.24{\pm}2.33$ vs $35.20{\pm}2.32%$, p<0.005), $CD3^+IL-2R^+$, $CD3^+HLA-DR^+$ 임파구의 조성비도 말초혈액보다 증가되어 있었다($CD3^+IL-2R^+$:$2.41{\pm}0.57$ vs $0.93{\pm}0.16%$, p<0.005; $CD3^+$ HLA-$DR^+$: $16.92{\pm}3.89$ vs $3.94{\pm}0.70%$, p<0.005). 4) 환자군중 PPD에 대한 양성반응을 보인 군과 음성반응을 보인 군 사이에는 기관지 폐포세척액내의 임파구의 조성의 차이 및 수에서 차이가 없었다. 5) 환자군에서 PPD에 대한 피부반응과 기관지 폐포세척 세포의 조성비 사이에는 모두 상관관계가 없었으며, PPD에 대한 피부반응과 기관지 폐포세척액 및 말초 혈액내의 임파구아형의 조성과도 상관관계가 없었다. 결론 : 결론적으로 기관지 폐포세척액내의 염증 세포와 세포매개성 면역 반응과는 직접적인 관계가 없음을 알수 있었으며, 활동성 폐결핵 환자에서의 지연성 피부 반응의 저하는 임파구의 구획에 의한 결과라는 것을 배제할 수 없었다.

• 한국동물학회지
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• 제16권2호
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• pp.109-118
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• 1973

동면전, 중, 후 및 활동기 동안 조선산개구리(Rana amurensis coreana Okada)의 위장관 점막내에 출현하는 enterochromaffin cell의 내분비성 분비과립의 변화를 형태학적으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 활동기 및 동면전, 중, 후기의 위장관 점막상피 내 enterochromaffin cell의 출현비율은 1: 1.5 :0.36 : 0.9로서 본 세포의 수는 활동기군에 비하여 동면전기군은 유의하게 증가하였으며 동면 중기군은 유의하게 감소하였다. 2. 활동기 및 동면전기군의 EC cell은 대체로 그 세포질내에 분비과립이 차있는 다과립성 및 중자등과립성 세포가 대다수였으나 동면중기 및 후기군에서는 희과립세포가 현저히 증가되었다. 3. EC cell의 형태학적 변화는 다른 신진대사 특히 내분비적 활성의 약화로 야기되는 생체의 적응현상에서 온 결과라고 추측된다.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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• pp.57-63
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• 2004

본 연구에서는 3차원 심근조직에서의 회귀성파동에 대한 수치적 해석결과를 제시한다. 심근 조직에서의 회귀성파동은 심실세동(ventricular fibrillation)의 원인으로 지목되고 있으며 심근세포 이온채널 또는 전기전도시스템 등과 같은 여러 가지 요소들이 관련된 복합적 현상으로 생각되고 있다. 지금까지 이에 관한 많은 연구가 전기생리학적 모델을 이용하여 이루어진바 있으며, 주로 동물 심근세포모델에 기반으로 균일한 2차원 또는 3차원 모델에서의 전기전도 현상 해석을 한 바 있다. 그러나 실제 심장조직의 경우, 두께를 가진 3차원적 형상을 지니고 있으며 층을 따라서 전기생리학적으로 상이한 특성을 가진 세포들로 구성된다. 즉 심근은 층을 가로질러 Epi-cardiac, mid-cardiac, endo-cardiac cell들로 구성되며 각기 다른 APD(action potential duration)을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 세가지 종류의 인체 심근세포모델을 사용한 3차원 심근조직에서의 활동전위 전도현상에 대한 결과를 제시한다. 이를 위하여 기존의 인체 3가지 종류의 심근세포 모델을 구현하여 그 타당성을 검토한다. 그리고 이를 바탕으로 3차원 조직모델을 구현하는데, simplified bidomain방법을 사용하였다. 3차원 공간상에서 심근세포에 의한 활동전위 전달현상을 해석하기 위하여 유한요소법을 도입한다. 최종적으로는 3가지의 심근세포층을 가진 3차원 심근조직을 구성하고, 여기에 회귀성 파동을 유도한다. 그리고 단일층으로 이루어진 3차원조직에서의 결과와 비교 분석하여 다세포층에 의한 불균일 효과를 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1692-1693
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• 2011

본 논문에서는 전극칩에서 배양하는 세포의 활동성을 실시간으로 모니터링 하기 위해 AC 함수발생기와 Lock-in-amplifier (SR 830, Stanford Research System)를 이용하여 개발한 LabVIEW(National Instrument)기반 세포 임피던스 측정시스템을 제안하였다. 대장암 세포인 HT-29를 다 채널 전극칩에서 60시간동안 배양하는 동안 LabVIEW기반 세포 임피던스 측정시스템을 이용해서 인가하는 신호의 주파수와 세포의 배양시간에 따른 세포 임피던스 변화를 관찰하였다. 결과 HT-29 세포가 전극에 안착하고 증식하기 때문에 전극의 임피던스가 증가한다는 이전 연구결과와 일치하는 측정결과를 얻었고, 이 결과를 통해서 제안한 LabVIEW 기반 세포 임피던스 측정시스템이 암세포 연구에 적합하고, 앞으로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 2002

목적: 소아기는 알코올이나 약물 등에 의한 자극이 거의 없는 시기로 H. pylori 감염의 자연 경과와 단기간의 영향을 연구하기에 적합한 시기이다. 최근 H. pylori 감염의 기전으로 중요시되고 있는 위상피세포 증식과 세포사에 대해 소아에서 알아보고자 하였다. 방법: 1996년 5월부터 2001년 6월까지 이화여자대학교 목동병원 소아과에서 소화기 증상으로 내시경을 시행하여 H. pylori 감염으로 진단된 58예와 감염 음성 40예를 대상으로 하였다. H. pylori 감염 양성은 조직학적으로 H. pylori 균이 관찰되고, CLO 검사와 ureC PCR이 전부 양성인 경우로 하였다. 위생검 조직에서 개정된 시드니 체계를 이용하여 조직 소견을 분석하고, proliferating cell nuclear antigen (PCNA) 발현으로 위 상피세포 증식의 정도를, in situ terminal deoxynucleotidyl transferasemediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) 방법으로 세포사의 정도를 조사하였다. 결과: 1) H. pylori 감염 양성에서 다핵형 중성구의 활동성(P=0.000), 만성 염증(P=0.000), 상피손상(P=0.000), 림프여포(P=0.000)의 정도가 감염 음성에 비하여 유의하게 높았다. H. pylori 감염 양성에서 장형화생은 관찰되지 않았다. 2) H. pylori 감염 양성에서 세포 증식 지표는 $67.8{\pm}18.13$으로, 음성 $54.8{\pm}14.46$에 비하여 유의하게 높았다(P=0.000). 세포 증식 지표는 H. pylori 밀도가 증가할수록(r=0.277, P=0.007), 다핵형 중성구의 활동성이 증가할수 (r=0.280, P=0.007), 만성염증이 증가할수록(r=0.284, P=0.006) 증가하였다. 3) 세포사 지표는 H. pylori 감염 양성에서 $0.44{\pm}0.447$, 음성에서 $0.14{\pm}0.196$으로 감염 양성에서 음성보다 유의하게 높았다(P=0.000). 세포사 지표는 H. pylori 밀도가 증가할수록(r=0.472, P=0.000), 다핵형 중성구의 활동성이 증가할수록(r=0.370, P=0.001), 만성 염증이 증가할수록(r=0.483, P=0.000) 증가하였다. 4) 세포 증식 지표가 증가할수록 세포사 지표는 유의하게 증가하였다(r=0.353, P=0.003). 결론: H. pylori 감염 소아에서 세포 증식 지표와 세포사 지표가 유의하게 증가하였으며 상관성도 유의하였다. 이는 소아에서 위 상피세포 증식과 세포사가 H. pylori의 병인에 중요함을 시사하며, 앞으로 세포 증식과 세포사의 기전, 유발 요인 외에 다른 병독 인자와의 관련성에 대한 연구가 필요하리라 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권5호
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• pp.646-653
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• 1995

연구배경: 폐결핵의 진단은 결핵균이 배양되면 확진이 되나, 실제 임상에서는 세균학적 진단이 양성으로 나타나지 않는 폐결핵 환자가 다수 존재하므로 활동성 위한 빠르고 확실한 진단방법이 임상에서 절실히 요구되고 있다, $\beta$-glucuronidase(이하 GLU)와 $\beta$-N-acetyl glucosaminidase(이하 NAG)는 폐내 탐식세포인 대식세포(macrophage)의 리소솜(lysosome) 효소들로서, 이산화규소가 폐내로 흡입되어 폐포내 대식세포에 의해서 탐식되고 이어서 대식세포가 파괴된 다고 알려진 규폐증에서 NAG의 혈중농도가 증가한다는 보고가 있었다. 또한 폐결핵에서도 세포내에서 증식된 결핵균을 충분히 사멸시키지 못하여 활동성 결핵 병변이 유발된 경우 파괴된 대식세포로부터 증식된 결핵균과 함께 GLU나 NAG도 유리될 것으로 추정된다. 본 연구는 활동성 폐결핵환자의 혈중 리소솜 효소 활성도가 비활동성 결핵환자나 정상대조군보다 높은지 여부와 혈중내 리소솜 효소의 측정이 활동성 폐결핵 진단법으로 이용될 수 있는지의 여부에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 결핵균이 검출되어 활동성 폐결핵으로 진단된 환자군과 비활동성 폐결핵군 및 건강대조군에서 GLU와 NAG의 혈장내 농도 차이를 비교하였으며 활동성 폐결핵환자군에서는 투약에 따른 리소솜효소의 변동이 있는지를 관찰하기 위하여 투약후 2개월 뒤에 상기 효소들의 활성치를 다시 측정하여 진단시의 값과 비교하였다. 두가지 효소 모두 4-methylumbelliferyl substrates를 사용한 형광측정법으로 측정하였다. 결과: 1) 활동성 폐결핵군과 비활동정 폐결핵군 및 건강대조군 사이의 혈중 GLU와 NAG의 농도차이: 활동성 폐결핵군의 GLU 및 NAG의 혈중 농도는 $21.52{\pm}3.01$ 및 $325.4{\pm}23.37nmol$ product/h/ml of plasma(이하 단위표기생략)로서 비활동정 폐결핵군 $24.87{\pm}3.78$, $362.36{\pm}33.92$와 건강대조군 $25.45{\pm}4.05$, $324.44{\pm}28.66$ 사이에 차이가 없었다. 2) 활동성 폐결핵군에서 항결핵제 치료 전후의 혈중 NAG와 GLU의 농도차이: 활동성 폐결핵 치료시작 2개월후 GLU의 혈중치는 $41.18{\pm}5.23$으로서 치료전에 비해 통계적으로 유의하게 증가되었고(p값<0.05) NAG의 혈중농도는 $359.2{\pm}39.53$으로서 치료전과 차이가 없었다. 결론: 활동성 폐결핵환자의 혈장내 GLU 및 NAG의 농도는 비활동성 결핵군이나 건강대조군과 차이가 없었으므로 상기 효소들의 측정은 활동성 폐결핵 진단의 방법으로서 유용하지 않는 것으로 사료되었고 병 경과에 따른 혈중 GLU치의 증가에 대하여는 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.29-40
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• 1999

현행 과학교육은 일반적으로 언어적 설명보다는 실험활동을 중심으로 수업을 진행하기를 권하고 있다. 더나아가 과학교육에 관련된 많은 연구들(예를들면, 학습성취도, 사고능력향상, 과학에 관련된 태도 등)도 이러한 실험 활동을 중심으로 한 조작적 교수 학습 과정의 효율성에 대해서 지지해 왔다. 이렇게 과학교육에 대한 연구결과들과 실제 경험들이 학습자의 효과적인 학습을 위해서 실험활동 중심의 교수 학습 과정을 장려하고 있지만, 이들 연구들은 왜 실험활동 중심의 교수학습이 언어적 설명 수업보다 효과적인가에 대한 구체적인 설명을 제공해 주지를 못하고 있다. 본 연구는 이러한 의문에 대해서 최신의 신경학적 연구결과를 바탕으로 설명하고자 하였다. 최근의 신경학적 연구는 다중적 감각경로를 통한 정보의, 전달이 단일적 감각경로를 통한 정보의 전달보다 신경 세포 반응의 효율성과 반응시간의 신속성에 있어서 훨씬 효과적이라는 연구결과들을 제시하여 왔다. 따라서 이 연구결과를 과학학습에 적용할 경우, 실험활동 중심의 수업은 체감각-시각-청각적 감각경로를 통한 정보의 전달이 이루어질 수 있는 교수전략이고 언어적 설명 수업은 청각을 주로 활용하고 부분적으로 시각을 사용하므로, 신경세포 반응의 효율성과 시간의 신속성에 있어서 실험활동 중심의 수업이 훨씬 효과적이기에 실험활동을 통한 수업이 과학학습에 효율적이라는 설명이 가능하다. 이 가설을 테스트하기 위하여 본 연구는 비율추론과제의 해결에 실패한 중학교 학생 56명을 무작위적으로 두집단으로 나눈다음, 한 집단에게는 조작적 활동중심 피이드백을, 그리고 다른 집단에게는 언어적 설명 중심 피이드백을 제공하였다. 연구결과는 조작적 활동 중심 피이드백을 제공받은 집단이 언어적 설명 중심 피이드백을 제공받은 집단보다 통계적으로 의미있게 학습한 결과를 보여주었다. 따라서 본 연구는 실험활동 중심 수업의 효율성에 대한 신경학적 설명을 지지하는 증거를 제시하였다. 또한 이 연구는 연구결과의 교육적 활용을 위한 적용방안도 논의하였다.