• Toxicological Research
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• 제29권1호
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• pp.1-6
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• 2013

The process of drug discovery and development requires substantial resources and time. The drug industry has tried to reduce costs by conducting appropriate animal studies together with molecular biological and genetic analyses. Basic science research has been limited to in vitro studies of cellular processes and ex vivo tissue examination using suitable animal models of disease. However, in the past two decades new technologies have been developed that permit the imaging of live animals using radiotracer emission, X-rays, magnetic resonance signals, fluorescence, and bioluminescence. The main objective of this review is to provide an overview of small animal molecular imaging, with a focus on nuclear imaging (single photon emission computed tomography and positron emission tomography). These technologies permit visualization of toxicodynamics as well as toxicity to specific organs by directly monitoring drug accumulation and assessing physiological and/or molecular alterations. Nuclear imaging technology has great potential for improving the efficiency of the drug development process.

• 한국축산식품학회지
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• 제37권1호
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• pp.147-152
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• 2017

A bioluminescent Lactobacillus plantarum (pLuc2) strain was constructed. The luminescent signal started to increase during the early exponential phase and reached its maximum in the mid-exponential phase in a batch culture of the strain. The signal detection sensitivity of the strain was the highest in PBS (phosphate buffered saline), followed by milk and MRS broth, indicating that the sensitivity was influenced by the matrix effect. The strain was used in millet seed fermentation which has a complex matrix and native lactic acid bacteria (LAB). The luminescent signal was gradually increased until 9 h during fermentation and abolished at 24 h, indicating that the strain could be specifically tracked in the complex matrix and microflora. Therefore, the bioluminescent labeling system can be used for monitoring LAB in food and dairy sciences and industries.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권6호
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• pp.516-521
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• 2006

The use of gltA gene, as a new biomarker for environmental stress biomonitoring, was investigated because of its key position as the first enzyme of the tricarboxylic acid (TCA) cycle. A recombinant bioluminescent Escherichia coli strain, EBJM2, was constructed using a plasmid carrying the citrate synthase (gltA) promoter transcribing the Photorhabdus luminescens IuxCDABE genes (gltA::luxCDABE). The responses from this strain were studied with five different classes of toxicants: DNA damage chemicals, phenolics, oxidative-stress chemicals, PAHs, and organic solvents. EBJM2 responded strongly to DNA damage chemicals, such as mitomycin C (MMC) and methyl-nitro-nitrosoguanidine (MNNG) and nalidixic acid with the strongest responses. In contrast, tests with several compounds from the other four classes of toxicants gave no significant response. Therefore, EBJM2 was found to be sensitive to DNA damage chemicals.

• 한국해양생명과학회지
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• 제7권2호
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• pp.74-85
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• 2022

Organisms constituting a large proportion of marine ecosystems, ranging from bacteria to fish, exhibit fluorescence and bioluminescence. A variety of marine organisms utilize these biochemically generated light sources for feeding, reproduction, communication, and defense. Since the discovery of green fluorescent protein and the luciferin-luciferase system more than a century ago, numerous studies have been conducted to characterize their function and regulatory mechanism. The unique properties of fluorescent and bioluminescent proteins offer great potential for their use in a broad range of applications. This short review briefly describes the functions and characteristics of fluorescent and bioluminescent proteins, in addition to summarizing the recent status of their applications.

• 대한영상의학회지
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• 제83권3호
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• pp.750-750
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• 2022

• KSBB Journal
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• 제15권3호
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• pp.299-306
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• 2000

발광미생물 (luminescent bacteria)인 P. phosphoreum을 이용한 수계의 환경독성물질로 지정된 ethane, benzene, phenol류에 chlorine이 치환된 l47~의 독성강도를 생체발광의 50%저하시키 는 독성농도인 ECso값을 통한 생물학적 정량을 하였을 때 phenol) benzene) ethane 의 순서로 독성깅도가 높게 산출되 어졌으며, 특히 지환된 chlo괴ne의 수가 증가할수록 독성강도가 강하다는 것을 알 수 있었다. 또한 산출된 ECso값을 이용허여 독성물질들의 물려화학적 parameter특성인 octan이(water 분할계 수 (log P), 용해도 (log S) 및 solvatochromic parameter의 떤관쟁 을 QSAR 모탤링하였으며 실힘을 통하지 않고, 독성의 독성강도 를 예측할 수 있는 회기식을 다음과 같이 산출하였다. $log EC_{50} =2.48 + 0.914 log S(n=9 R2=85.5% RE=0.378) log EC_{50}=0.35 - 4.48 Vi/100 + 2.84 \pi^* +9.46{\beta}m-4.48am (n =14 R2=98.2% RE=0.012) log EC_{50} =2.64 -1.66 log P(n=5, R2=98.8% RE=0.16) log EC_{50}=3.44 -1.09 log P(n=9 R2= 80.8% Re=0.207)$. QSAR 모델은 QSAR 검증식을 통하여 확인된 다중회기식을 이용함으로 실험하지 않은 독성물 질이 갖는 물리화학적인 특성을 대입하여 log Eeso값을 예측할 수 있으므로 경제적, 시간적으로 이익을 얻을 수 있는 모델이다.

• 자원환경지질
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• 제48권3호
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• pp.261-271
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• 2015

본 총설 논문에서는 다양한 급성독성법을 이용하여 중금속, 나노입자, 중금속 오염 토양에 의한 영향 평가 결과를 소개하였다. 평가는 씨앗발아, 생물발광, 효소활성 및 유전자 변이 평가법을 이용하였으며, 오염물 종류 및 방법에 따라 상이한 민감도를 보였다. 씨앗의 경우에는 상추(Lactucus)와 알타리무(Raphanus)가 대체적으로 높은 민감도를 보였다. 단일 금속 노출에서는 일반적으로 As(III)가 높은 독성을 나타내었다. As(III) 1 mg/L 조건에서 높은 유전자변이(MR=5.1)가 관찰되었다. 혼합 중금속에 대한 영향은 명확한 경향을 찾기 어려웠지만, 씨앗 발아의 경우에는 상승 효과가 보편적으로 관찰되었다. 중금속 오염 토양에 대한 평가에서는 시료별 총중금속 농도와 독성 영향 간의 상관성을 예측하기는 어려웠다. 일반적으로 나노입자의 씨앗발아에 근거한 영향은 다음의 순서로 조사되었다: CuO > ZnO > NiO > $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$. 특히 $TiO_2$, $Fe_2O_3$와 $Co_3O_4$는 최대 노출 농도 1,000 mg/L 농도에서도 뚜렷한 영향을 나타내지 않았다. 다양한 독성 생물검정법에 대한 통합 자료는 향후 다양한 오염물 기초 독성평가에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권11호
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• pp.1719-1723
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• 2010

창원시 소재 단체급식소 4개소에서 사용하는 칼($12\;cm^2$), 도마($100\;cm^2$), 고무장갑(손바닥과 손가락 사이)의 표면을 대상으로 ATP Luminometer와 일반세균수용 건조필름을 이용한 미생물 배양법을 함께 적용하여 ATP(RLU)와 APC (CFU)을 측정하였다. 통계분석 결과, 3가지 조리도구 모두에서 ATP(RLU)와 APC(CFU) 간에 유의적인 양의 상관성이 존재하였다. 각 도구별 상관계수는 칼 0.84(p<0.001), 도마 0.79(p<0.001), 고무장갑 0.78(p<0.001)로 나타났다. 본 실은 단체급식 현장에 적합한 ATP Luminometer 가이드라인을 설정하기에 앞서 실시간적인 표면 위생 모니터링 도구로서의 사용 적합성을 살펴 본 예비실험이며, 도출된 회귀식을 이용하여 도구별 ATP(RLU) 가이드라인을 설정하고 검증할 예정이다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권1호
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• pp.54-58
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• 2007

목적: Firefly luciferase (이하 Fluc)는 분자영상 분야에 가장 널리 쓰이는 리포터 유전자 중 하나이다. 발광반응의 기질로 사용되는 D-luciferin 은 가격이 비싸고 실험동물의 무게에 비례해서 기질을 주입 하므로 마우스나 렛트와 같은 소동물을 대상으로 전임상 연구가 이루어지고 있다. 본 실험실에서는 중동물인 토끼의 관절강에 D-luciferin을 국소 주입하여 발광영상을 획득하였다. 대상 및 방법: 연골세포를 일주일 동안 배양한 후 Fluc 아데노바이러스에 감염시켰다. 감염된 연골세포를 토끼의 관절강에 주입 또는 이식하였다. 착상된 무릎의 관절강부위에 D-luciferin을 국소 주입한 후 본 실험실서 보유하고 있는 CCD 카메라가 장착된 실시간 영상장비를 이용하여 날짜 별로 분자영상을 획득하였다. 결과: 착상되어진 토끼의 관절강 부위에 기질을 국소주입하여 영상을 성공적으로 획득하였다. 연골세포 주입 및 이식 후 1일째부터 토끼의 관절강에서 빛이 방출되었으며 토끼의 관절강에 주입하는 것보다 이식하는 방법이 강한 빛을 방출함을 알 수 있었다. 또한 7일째까지 토끼의 관절강에 연골세포를 이식한 것이 주입한 것보다 총 광량이 5배에서 10배까지 강하게 나타남을 확인하였고 9일째에는 약 10배정도 강하게 나타났다. 결론: 중동물인 토끼를 이용하여 Fluc을 발현하는 연골세포를 주입 또는 이식한 관절강에 D-luciferin을 국소 주입하여 영상을 성공적으로 획득하였으며, 이러한 결과를 통해 중동물에 소량의 D-luciferin 국소주입하여도 발광영상을 얻는데 충분함을 알 수 있었다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권4호
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• pp.344-351
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• 2009

목적: 광학영상기술은 소동물이나 임상연구에서 분자영상법으로 알려진 첨단연구 분야이다. 광학영상기기는 소동물영상연구 및 추적연구에 중요한 역할을 수행하고 있다. 발광영상에서 소동물을 영상화 하기 위해서는 피부조직을 뚫고 나오는 광자를 검출하기 위한 고민감도 CCD카메라가 필요하다. 이 연구에서는 소동물에서 발생하는 발광신호를 검출하기 위해 개발한 광학영상기기를 소개하고자 한다. 대상 및 방법: 냉각형 CCD카메라와 집광렌즈, 8개의 백색광 LED광원을 암실상자 안에 장치하였다. 팬텀 및 튜브를 이용한 영상을 얻은 후 발광 박테리아를 이용하여 CT26 암모델 누드마우스에서 영상을 획득하였다. 결과: 발광영상을 얻기 위한 광학영상기기를 설계하고 개발하였다. 영상획득이 성공적으로 수행되었고, 시스템을 완성하였다. 개발된 장비는 분자영상연구에 사용되고 있다. 결론 개발된 광학영상장비는 다양한 실험적 조건을 만족하는 연구에 최적화하여 유용한 도구로 자리잡을 것으로 기대한다.