• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• v.31 no.1
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• pp.41-50
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• 2004

연구 목적: 본 연구는 인간배아줄기세포 동결에 minimum volume cooling (MVC) 초자화 동결방법이 유용하게 이용될 수 있는지의 여부를 조사하고자 실시하였다. 연구재료 및 방법: 인간배아줄기세포 콜로니는 0.05% collagenase 처리와 기계적 처리에 의해 작은 clumps로 자른 다음 동결 방법에 따른 효율을 비교 검토하고자, i) 대략 40-50개의 clumps를 10% DMSO가 들어있는 동결액에 $5{\sim}10$분간 처리하여 1ml cryo-vial에 넣고 slow-cooling용 cryo-module에 장착하고 -80C에서 overnight한 후 $LN_2$에 침지하여 완만동결을 실시하거나 ii) 10% ethylene glycol (EG)이 들어 있는 동결액에서 5$\sim$10분 처리하고 30% EG과 0.5 mol sucrose가 들어 있는 동결액에서 30초간 처리하여 본 연구를 위해 개발된 MVC straw에 10 clumps씩 적재한 다음 $4{\sim}5$ MVC straw를 $LN_2$가 들어있는 cryo-vial에 넣어 MVC 초자화동결을 실시하였다. 융해 후 생존율을 조사하였고 배아줄기세포의 특성을 유지하고 있는지의 여부를 조사하였다. 결 과: 융해 후, 인간배아줄기세포의 생존율은 완만동결을 실시했던 군 (20.0%) 보다 MVC 초자화동결을 실시했던 군에서 (76.0%) 유의하게 높게 나타났다. 또한 회복과정에서 완만동결을 실시했던 군에서는 세포성장이 매우 더디고 안 좋은 반면, MVC 초자화동결을 실시했던 군은 배아줄기세포의 증식이 동결을 실시하지 않은 세포와 같은 상태로 2주 이후부터 빠르게 전환되고 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 MVC 초자화동결－융해 후 회복된 배아줄기세포에서 정상 핵형, alkaline phosphatase acitivity, SSEA-4와 TRA-1-60 염색 및 Oct-4 발현을 확인하였으며 체외분화의 특성도 확인하였다. 결 론: 새로이 개발된 MVC 초자화동결을 이용하면 인간배아줄기세포는 고유의 특성을 잃지 않고 성공적으로 동결될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 2004.07a
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• pp.31-31
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• 2004

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 2004.07a
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• pp.32-32
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• 2004

• Journal of Science and Technology Studies
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• v.12 no.1
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• pp.185-207
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• 2012

Since the Hwang scandal, the South Korean state has expressed often-conflicting interests of encouraging stem cell research and the IVF industry to save the country and introducing the ethical regulation in conformity with "Global Standard." As the tightening ethical regulation of stem cell research has enervated the field of human Embryonic stem cell(hESC) research, somatic stem cells (re-)emerged as an alternative savior that could rescue the future of research communities, bio-industry, practicing doctors, patients and the nation itself from the crisis. The recent literature on Korean biotechnology, however, mainly focus on hESC and relatively little attention has been given to the rapidly growing field of research on somatic stem cells like hematopoietic stem cells(HSCs) or Adipose derived stem cells(ASCs). While the hESC therapy is often regarded as experimental and ethically controversial, the HSCs or Mesenchymal stem cell(MSC) therapies have already made their ways into people's everyday life through market without much public discussion. Many ordinary people in South Korea are familiar with the story of patients who survived leukemia with the HSCs treatment; the number of doctors who are actively marketing the ASCs therapies is on the rapid increase; the concept of cosmetic products made from ASCs is gaining popularity among consumers. In this context, this article argues that the current ethical debates solely focusing on hESC or on the state policy and research regulation are too limiting to fully illuminate the politics of stem cell technologies in South Korea.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.39 no.4
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• pp.364-373
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• 2011

Human embryonic stem cells have been highlighted as a valuable cellular source in the regenerative medicine field, due to their pluripotency. However, there is the challenge of the establishment of specific functional cell type forms of undifferentiated human embryonic stem cells (hESC). To establish and purify functional cell types from hESCs, we differentiated undifferentiated hESCs into vascular lineage cells and sorted the specific cell population from the whole cell population, depending on their cell volume, and compared them with the non-sorted cell population. We observed that about 10% of the PECAM positive population existed in the VEGF induced differentiating human embryoid body (hEB), and differentiated hEBs were made into single cells for cell transplantation. After making single cells, we performed cell sorting using a fluorescence-activated cell sorter (FACs), according to their cell volume on the basis of FSC region gating, and compared their therapeutic capacity with the non-sorted cell population through cell transplantation into hindlimb ischemic disease model mice. 4 Weeks after cell transplantation, the recovery rate of blood perfusion reached 54% and 17% in the FSC regions of sorted cells- and non-sorted cells, respectively. This result suggests that derivation of a functional cell population from hESCs can be performed through cell sorting on the basis of cell volume after preliminary differentiation induction. This approach may then greatly contribute to overcoming the limitations of marker sorting.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• v.33 no.3
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• pp.171-178
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• 2006

Objective: Human embryonic stem (ES) cells have a great potential in regenerative medicine and tissue engineering. The human ES cells could be differentiated into specific cell types by treatments of growth factors and alterations of gene expressions. However, the efficacy of guided differentiation and isolation of specific cells are still low. In this study, we characterized isolated cells from differentiated human ES cells by magnetic activated cell sorting (MACS) system using specific antibodies to cell surface markers. Methods: The undifferentiated hES cells (Miz-hESC4) were sub-cultured by mechanical isolation of colonies and embryoid bodies were spontaneously differentiated with DMEM containing 10% FBS for 2 weeks. The differentiated cells were isolated to positive and negative cells with MACS system using CD34, human epithelial antigen (HEA) and human fibroblast (HFB) antibodies, respectively. Observation of morphological changes and analysis of marker genes expression were performed during further culture of MACS isolated cells for 4 weeks. Results: Morphology of the CD34 positive cells was firstly round, and then it was changed to small polygonal shape after further culture. The HEA positive cells showed large polygonal, and the HFB positive spindle shape. In RT-PCR analysis of marker genes, the CD34 and HFB positive cells expressed endodermal and mesodermal genes, and HEA positive cells expressed ectodermal genes such as NESTIN and NF68KD. The marker genes expression pattern of CD34 positive cells changed during the extension of culture time. Conclusion: Our results showed the possibility of successful isolation of specific cells by MACS system from undirected differentiated human ES cells. Thus, MACS system and marker antibodies for specific cell types might be useful for guided differentiation and isolation of specific cells from human ES cells.

• The Science & Technology
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• no.1 s.416
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• pp.40-41
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• 2004

• Proceedings of the KSAR Conference
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• 2005.06a
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• pp.67-71
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• 2005

• Development and Reproduction
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• v.12 no.1
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• pp.1-8
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• 2008

Specific protocols to increase the differentiation of neuronal cells from embryonic stem (ES) cells have been well established, such as retinoic acid induction and lineage selection of neuronal cells. For the neuropathological studies, ES-derived neurons (ES neurons) must show normal physiological characteristics related to cell death and survival and should be maintained in vitro for a sufficient time to show insults-specific cell death without spontaneous death. When mouse ES cells were plated onto astrocytes monolayer after retinoic acid induction, most ES cells differentiated into neuronal cells, which were confirmed by the presence of specific neuronal markers, and the cultures were viable for at least four weeks. When these cultures were examined for vulnerability to glutamate excitotoxicity, ES neurons were vulnerable to excitotoxic insults mediated by agonist-specific receptors. The vulnerability to excitotoxic death increased with developmental age of ES neurons in vitro. Specific receptors for Neurotrophin and GDNF family ligands were present in ES neurons. GDNF and NT-3 could modulate the survival and excitotoxic vulnerability of ES neurons. The vulnerability and resistance to toxic insults, which are essential requirements of model culture systems for neuropathological studies, make ES neurons to a useful model culture system. Especially ES cell are highly amenable to genetic modification unlikely to primary neuronal cells, which will give us a chance to answer more complicated neurophysiological questions. Recently there was an outstanding attempt to explore the cellular toxicity using human ES cells (Schrattenholz & Klemm, 2007) and it suggested that ES cells could be a new model system for neurophysiological studies soon and go further a large-scale screening system for pharmacological compounds in the future.

• The Journal of the Korean life insurance medical association
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• v.25
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• pp.49-62
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• 2006

생명공학의 시대로 일컬어 지고 있는 오늘날, 재생의학 분야에서는 난치성 질환 치료를 목적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 줄기세포를 이용한 세포 대체치료 관련 연구는 최근 국내 황우석 박사의 체세포 핵이식 배아세포주 확립에 이르기 까지 괄목할 만한 발전을 보여 주고 있다. 이와 관련해 생명보험산업에 적잖은 파장이 예상되며, 생명보험사 내부적으로 기존에 판매된 상품의 사차손 관리와 함께 급속도로 발전하는 줄기세포 연구에 직접적으로 대응하는 상품개발, 언더라이팅, 지급 심사 등 보험사 내외에서의 전방위적인 변화가 필요하다는 문제 제기가 있다. 줄기세포란 조직 분화 과정에서 볼 수 있는 세포이며 근육 뼈 뇌 피부 등 신체의 어떤 기관으로도 전환할 수 있는 만능세포로서, 간 폐 심장 등 구체적 장기를 형성하기 이전에 분화를 멈출 배아 단계의 세포를 말한다. 한편, 성체줄기세포는 조직이나 기관의 분화된 세포들 사이에서 발견되는 미분화 세포로써, 자기 스스로 증식할 수 있으며, 조직이나 기관의 특수한 기능을 가지고 있는 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 신체줄기세포를 말한다. 배아줄기세포와 생체줄기세포를 통한 장기이식 등 난치병 정복은 윤리적, 사회적으로 많은 논란이 예상되며, 기술적으로도 해결해야 할 문제점들이 산적해 있기 때문에 아직은 요원한 것이 사실이다. 현재 유럽 대부분의 나라와 미국에서는 인간 배아의 복제가 금지되어 있으며, 일본 정부는 연구용 배아 복제를 제한적으로 허용하고 있다. 하지만, 우리 나라의 경우 2005년 1월에 '생명윤리 및 안전에 관한 법'이 발효되었지만 정부는 관련 부작용에 대한 깊은 고찰 없이 전폭적인 지원들 약속하고 있는 실정이다. 줄기세포 연구의 발달로 인해 인류가 난치병 치료의 첫 장을 열었다고 하더라도 그 영향이 당장 보험사에 미친다고 할 수는 없다. 왜냐하면 앞으로 이러한 신기술이 실제 의료행위에 적용되기 위해서는 여러 단계의 안정화 작업과 임상시험이 필요한데 이러한 작업이 기술적으로 어렵고 그 시간도 만만치 않게 걸리기 때문이다. 또한, 보험사의 보장은 크게 사망/수술/입원/암/기타보장으로 구별할 수 있는데, 줄기세포 연구의 발달과 관련이 있는 보장이 제한되어 있어 보험사에 미치는 영향이 당장 우려할 만한 수준이라 할 수 없다. 하지만 만약 치료용 줄기세포 배양으로 인한 장기 기관의 이식이나 손상세포의 대체 등과 같은 의학신기술의 예상 외로 급격하게 발전한다면 보험사의 Risk 관리에 상당한 저해요인으로 작용할 것으로 판단된다. 특히 진단 입원 수술로 대표되는 생존보장에 대한 사차 Risk 및 사차손의 급증이나 역선택 증가는 보험사의 경영수지 악화를 유발하여 보험산업 전반에 위험으로 작용할 수도 있다. 따라서, 장기적인 안목으로 업계 공동의 대응이 필요하고, 각 사에서도 상품개발, 언더라이팅, 지급심사 간의 긴밀한 협조가 요구된다. 생명보험산업의 Risk 관리는 기존의 시장환경에 영향을 받는 비차, 이차중심에서 보험회사가 어느 정도 관리를 통해 적정규모를 유지할 수 있는 사차로 그 중심축이 이동하고 있다. 보험산업이 계속 활력을 갖고 성장하기 위해서는 체계적인 Risk나 관리가 핵심일 것이며, 보험사의 사차 Risk의 중요성이 더욱 커져 가고 있는 현실에서 거시적으로 의학신기술 발달 등 위험요인에 대해 미리 분석하고 이에 대한 대비책 마련이 필요할 것으로 판단된다.