Purpose: To develop a technique for quantifying the $^{13}C$-metabolites by performing frequency-selective hyperpolarized $^{13}C$ magnetic resonance spectroscopy (MRS) in vitro which combines simple spectrally-selective excitation with spectrally interleaved acquisition. Methods: Numerical simulations were performed with varying noise level and $K_p$ values to compare the quantification accuracies of the proposed and the conventional methods. For in vitro experiments, a spectrally-selective excitation scheme was enabled by narrow-band radiofrequency (RF) excitation pulse implemented into a free-induction decay chemical shift imaging (FIDCSI) sequence. Experiments with LDH / NADH enzyme mixture were performed to validate the effectiveness of the proposed acquisition method. Also, a modified two-site exchange model was formulated for metabolism kinetics quantification with the proposed method. Results: From the simulation results, significant increase of the lactate peak signal to noise ratio (PSNR) was observed. Also, the quantified $K_p$ value from the dynamic curves were more accurate in the case of the proposed acquisition method compared to the conventional non-selective excitation scheme. In vitro experiment results were in good agreement with the simulation results, also displaying increased PSNR for lactate. Fitting results using the modified two-site exchange model also showed expected results in agreement with the simulations. Conclusion: A method for accurate quantification of hyperpolarized pyruvate and the downstream product focused on in vitro experiment was described. By using a narrow-band RF excitation pulse with alternating acquisition, different resonances were selectively excited with a different flip angle for increased PSNR while the hyperpolarized magnetization of the substrate can be minimally perturbed with a low flip angle. Baseline signals from neighboring resonances can be effectively suppressed to accurately quantify the metabolism kinetics.
Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) developed by Notomi et al. (2000) has made it possible to amplify DNA with high specificity, efficiency and rapidity under isothermal conditions. The ultimate products of LAMP are stem-loop structures with several inverted repeats of the target sequence and cauliflower-like patterns with multiple loops shaped by annealing between every other inverted repeats of the amplified target in the similar strand. Because the amplification process in LAMP is achieved by using four to six distinct primers, it is expected to amplify the target region with high selectivity. However, evaluation of reaction accuracy or quantitative inspection make it necessary to append other procedures to scrutinize the amplified products. Hitherto, various techniques such as turbidity assessment in the reaction vessel, post-reaction agarose gel electrophoresis, use of intercalating fluorescent dyes, real-time turbidimetry, addition of cationic polymers to the reaction mixture, polyacrylamide gel-based microchambers, lateral flow dipsticks, fluorescence resonance energy transfer (FRET), enzyme-linked immunosorbent assays and nanoparticle-based colorimetric tests have been utilized for this purpose. In this paper, we reviewed the best-known techniques for evaluation of LAMP amplicons and their applications in molecular biology beside their advantages and deficiencies. Regarding the properties of each technique, the development of innovative prompt, cost-effective and precise molecular detection methods for application in the broad field of cancer research may be feasible.
Lee, Min Jung;Chang, Byung Joon;Oh, Seikwan;Nah, Seung-Yeol;Cho, Ik-Hyun
Journal of Ginseng Research
/
제42권4호
/
pp.436-446
/
2018
Background: The potential therapeutic values of Korean Red Ginseng extract (KRGE) in autoimmune disorders of nervous system have not been fully investigated. Methods: We used an acute experimental autoimmune encephalomyelitis animal model of multiple sclerosis and determined the effects and mechanism of KRGE on spinal myelination. Results: Pretreatment with KRGE (100 mg/kg, orally) for 10 days before immunization with myelin basic protein $(MBP)_{68-82}$ peptide exerted a protective effect against demyelination in the spinal cord, with inhibited recruitment and activation of immune cells including microglia, decreased mRNA expression of detrimental inflammatory mediators (interleukin-6, interferon-${\gamma}$, and cyclooxygenase-2), but increased mRNA expression of protective inflammatory mediators (insulin-like growth factor ${\beta}1$, transforming growth factor ${\beta}$, and vascular endothelial growth factor-1). These results were associated with significant downregulation of p38 mitogen-activated protein kinase and nuclear factor-${\kappa}B$ signaling pathways in microglia/macrophages, T cells, and astrocytes. Conclusion: Our findings suggest that KRGE alleviates spinal demyelination in acute experimental autoimmune encephalomyelitis through inhibiting the activation of the p38 mitogen-activated protein kinase/nuclear factor-${\kappa}B$ signaling pathway. Therefore, KRGE might be used as a new therapeutic for autoimmune disorders such as multiple sclerosis, although further investigation is needed.
Purpose: For a single time-point hyperpolarized $^{13}C$ magnetic resonance spectroscopy imaging (MRSI) of animal models, scan-time window after injecting substrates is critical in terms of signal-to-noise ratio (SNR) of downstream metabolites. Pre-scans of time-resolved magnetic resonance spectroscopy (MRS) can be performed to determine the scan-time window. In this study, based on two-site exchange model, protocol-specific simulation approaches were developed for $^{13}C$ MRSI and the optimal scan-time window was determined to maximize the SNR of downstream metabolites. Materials and Methods: The arterial input function and conversion rate constant from injected substrates (pyruvate) to downstream metabolite (lactate) were precalibrated, based on pre-scans of time-resolved MRS. MRSI was simulated using two-site exchange model with considerations of scan parameters of MRSI. Optimal scan-time window for mapping lactate was chosen from simulated lactate intensity maps. The performance was validated by multiple in vivo experiments of BALB/C nude mice with MDA-MB-231 breast tumor cells. As a comparison, MRSI were performed with other scan-time windows simply chosen from the lactate signal intensities of pre-scan time-resolved MRS. Results: The optimal scan timing for our animal models was determined by simulation, and was found to be 15 s after injection of the pyruvate. Compared to the simple approach, we observed that the lactate peak signal to noise ratio (PSNR) was increased by 230%. Conclusion: Optimal scan timing to measure downstream metabolites using hyperpolarized $^{13}C$ MRSI can be determined by the proposed protocol-specific simulation approaches.
Objectives: To identify the cost effectiveness of early dementia diagnosis using the 2014 Health Insurance Review & Assessment Service-National Patients Sample (HIRA-NPS). Methods: The medical costs of dementia between Western medical care and Korean medical care were compared through the reimbursement and non-reimbursement item code for dementia examination. In addition, the medical expenses of patients with dementia and mild cognitive impairment were compared and analyzed with respect to Western and Korean medical care. Results: There were 87,434 claims, of which 16,101 patients were diagnosed with dementia and 38,680,789,560 won was found to be the medical expenses. 12,881 patients (80.0%) with dementia, 3,144 patients (19.5%) with mild cognitive impairment, and 76 patients (0.5%) progressing from mild cognitive impairment to dementia. The proportion of medical expenses was 97.6% for dementia patients, 2.3% for mild cognitive impairment, and 1% for patients progressing from mild cognitive impairment to dementia. 86,070 claims (98.4%) were from Western medical care, with16,824 patients (98.2%), and the medical expenses was 38,546,895,400 won (99.7%). 1,361 claims (1.6%) were from Korean medical care, with 303 patients (1.8%), and the medical expenses was 133,894,160 won (0.3%). Conclusions: This study compared and analyzed the medical costs of dementia patients and the diagnosis of both Korean and Western medical care. The results of this study are expected to be used as basic research data for investigating cost effectiveness of developing early diagnosis of dementia.
Objectives: Thymoquinone (TQ) is one of the active ingredients of herbal plants such as Nigella sativa L. (NS) which has beneficial effects on the body. The beneficial effects of TQ on the cardiovascular system have reported. This study aimed to investigate the effect of TQ on cardiac fibrosis and permeability, serum and tissue concentration of inflammatory markers and oxidative stress status in chronic lipopolysaccharide exposure in male rats. Methods: Seventy male Wistar rats were randomly divided into five groups as follows: (1) control; (2) LPS (1 mg/kg/day); (3-5) LPS + TQ with three doses of 2, 5 and 10 mg/kg (n=14 in each group). After 3 weeks, serum and cardiac levels of $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$ and nitric oxide (NO) metabolites, and cardiac levels of malondialdehyde (MDA), total thiol groups, catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) activities, permeability of heart tissue (evaluated by Evans blue dye method) and myocardial fibrosis were determined, histologically. Results: LPS administration induced myocardial and perivascular fibrosis and increased cardiac oxidative stress (MDA), inflammatory markers and heart permeability, while, reduced anti-oxidative enzymes (SOD and CAT) and the total thiol group. Administration of TQ significantly attenuated these observations. Conclusion: TQ improved myocardial and perivascular fibrosis through suppression of chronic inflammation and improving oxidative stress status and can be considered for attenuation of cardiac fibrosis in conditions with chronic low-grade inflammation.
Bu, Huilian;Jiao, Pengfei;Fan, Xiaochong;Gao, Yan;Zhang, Lirong;Guo, Haiming
The Korean Journal of Pain
/
제35권4호
/
pp.391-402
/
2022
Background: The mechanism of peripheral axon transport in neuropathic pain is still unclear. Chemokine ligand 13 (CXCL13) and its receptor (C-X-C chemokine receptor type 5, CXCR5) as well as GABA transporter 1 (GAT-1) play an important role in the development of pain. The aim of this study was to explore the axonal transport of CXCL13/CXCR5 and GAT-1 with the aid of the analgesic effect of botulinum toxin type A (BTX-A) in rats. Methods: Chronic constriction injury (CCI) rat models were established. BTX-A was administered to rats through subcutaneous injection in the hind paw. The pain behaviors in CCI rats were measured by paw withdrawal threshold and paw withdrawal latencies. The levels of CXCL13/CXCR5 and GAT-1 were measured by western blots. Results: The subcutaneous injection of BTX-A relieved the mechanical allodynia and heat hyperalgesia induced by CCI surgery and reversed the overexpression of CXCL13/CXCR5 and GAT-1 in the spinal cord, dorsal root ganglia (DRG), sciatic nerve, and plantar skin in CCI rats. After 10 mmol/L colchicine blocked the axon transport of sciatic nerve, the inhibitory effect of BTX-A disappeared, and the levels of CXCL13/CXCR5 and GAT-1 in the spinal cord and DRG were reduced in CCI rats. Conclusions: BTX-A regulated the levels of CXCL13/CXCR5 and GAT-1 in the spine and DRG through axonal transport. Chemokines (such as CXCL13) may be transported from the injury site to the spine or DRG through axonal transport. Axon molecular transport may be a target to enhance pain management in neuropathic pain.
신경 교세포에서 발생하는 가장 흔한 뇌 악성종양인 교모세포종은 조기 진단 및 치료계획 수립이 중요하다. 주로 조영제를 통해 촬영된 T1CE 영상을 통해 암의 진단이 이뤄지는데, 최근 가돌리늄 기반 조영제 주입의 위험이 보고되고 있다. 의료영상에서 새로운 영상을 합성하는 GAN 모델과 영역분할에 대한 심층신경망 모델에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 교모세포종 환자의 T1CE 영상의 생성과 암의 영역분할을 동시에 학습하는 하나의 모델을 제안한다. 제안된 모델의 성능은 평균 제곱오차, 최대신호대잡음비 등의 유사성 측정을 통해 평가되어 0.002, 55dB의 평균 결과 값을 보여준다.
Objectives: To investigate the characteristics of patients diagnosed with dementia or mild cognitive impairment who are treated by means of a blend between Western and Korean medicine. Methods: We searched for outpatients with dementia or mild cognitive impairment by means of a collaboration between Western and Korean medicine from August 1, 2015, to July 31, 2017, through electronic medical records in Wonkwang Hospital. The records were retrospectively analyzed according to the patients' demographic and clinical characteristics, pathway of medical care, diagnostic tests, treatment, and medical expenses. Results: Thirteen patients were included in the analysis. Among them, six patients were diagnosed with mild cognitive impairment, five with dementia, Alzheimer's type, one patient with frontotemporal dementia, and one patient with unspecified dementia. Twelve of the thirteen patients were over 60 years of age. The number of pathways from the Dept. of Neurology to the Dept. of Neuropsychiatry of Korean Medicine was almost the same as the opposite pathway. The most used diagnostic test in Korean medicine was a neuropsychological test such as SNSB, MMSE and GDS. In Western medicine, hematology and neuroimaging were frequently used for patients. Acupuncture in Korean medicine and medication in Western medicine were the most frequently used. In Korean medicine, uncovered service costs were much higher than covered service costs,. whereas, in Western medicine, covered service costs were higher than uncovered service costs. Conclusions: This study describes the basic characteristics of dementia and mild cognitive impairment patients treated by a collaboration between Western and Korean medicine. Based on these results, a clinical pathway of the collaborative practice system between Western and Korean medicine for dementia patients needs to be developed.
Purpose: To investigate the exchange and redistribution of hyperpolarized $^{13}C$ metabolites between different pools by temporally analyzing the relative fraction of dual $T_2{^*}$ components of hyperpolarized $^{13}C$ metabolites. Materials and Methods: A dual exponential decay analysis of $T_2{^*}$ is performed for [1-$^{13}C$] pyruvate and [1-$^{13}C$] lactate using nonspatially resolved dynamic $^{13}C$ MR spectroscopy from mice brains with tumors (n = 3) and without (n = 4) tumors. The values of shorter and longer $T_2{^*}$ components are explored when fitted from averaged spectrum and temporal variations of their fractions. Results: The $T_2{^*}$ values were not significantly different between the tumor and control groups, but the fraction of longer $T_2{^*}$ [1-$^{13}C$] lactate components was more than 10% in the tumor group over that of the controls (P < 0.1). The fraction of shorter $T_2{^*}$ components of [1-$^{13}C$] pyruvate showed an increasing tendency while that of the [1-$^{13}C$] lactate was decreasing over time. The slopes of the changing fraction were steeper for the tumor group than the controls, especially for lactate (P < 0.01). In both pyruvate and lactate, the fraction of the shorter $T_2{^*}$ component was always greater than the longer $T_2{^*}$ component over time. Conclusion: The exchange and redistribution of pyruvate and lactate between different pools was investigated by dual component analysis of the free induction decay signal from hyperpolarized $^{13}C$ experiments. Tumor and control groups showed differences in their fractions rather than the values of longer and shorter $T_2{^*}$ components. Fraction changing dynamics may provide an aspect for extravasation and membrane transport of pyruvate and lactate, and will be useful to determine the appropriate time window for acquisition of hyperpolarized $^{13}C$ images.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.