• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제29권12호
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• pp.1606-1611
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• 2000

Objective : To obtain more reliable sample in stereotactic biopsy, authors adopted proton chemical shift imaging ($^1H$-CSI)-directed biopsy. Until now, proton single voxel spectroscopy($^1H$-SVS) technique has been reported as a technique using metabolic information in stereotactic biopsy. The authors performed $^1H$-CSI with a stereotactic headframe in place and evaluated the pathologic results obtained from local metabolic information through $^1H$-CSI. Methods : $^1H$ CSI-directed stereotactic biopsy was performed in four patients. $^1H$-CSI and conventional Gd-enhancement stereotactic MRI was done simultaneously after application of the stereotatic frame. After reconstruction of metabolic maps of NAA/Cr, Cho/Cr, and Lactate/Cr ratios, the focal areas of increased Cho/Cr ratios and decreased NAA/Cr ratios were selected for target sites in the MR images Results : There was no difficulty in performing $^1H$-CSI with the stereotactic headframe in place. In pathologic examinations, the samples taken in area of increased Cho/Cr ratios and decreased NAA/Cr ratios showed the features of increased cellularity, mitoses and cellular atypism, thus facilitated the diagnosis. The pathologic samples taken from the area of increased Lactate/Cr ratios showed prominent feature of necrosis. Conclusion : $^1H$-CSI was feasible with stereotactic head frame in place. The final pathologic results obtained in our samples were concordant with the local metabolic informations from $^1H$-CSI. Authors believe that $^1H$ CSI-directed stereotactic biopsy may provide us advantages in obtaining more reliable tissue specimen in stereotactic biopsy.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제8권2호
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• pp.53-61
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• 2022

This study aimed to increase the targeting ability against PSMA in cell therapy using metabolic glycoengineering and biorthogonal chemistry and to visualize cell trafficking using PET imaging. Cellular membranes of THP-1 cells were decorated with azide(-N₃) using Ac₄ManNAz by metabolic glycoengineering. Engineered THP-1 cells were conjugated with DBCO-bearing fluorophore (ADIBO-Cy5.5) for 1 h at different concentrations and analyzed by confocal fluorescence microscopy and flow cytometry. For PSAM ligand conjugation to THP-1 cells, Ac₄ManNAz treated THP-1 cells were incubated with DBCO-PSMA ligand (ADIBO-GUL) at a final concentration with 100 µM for 1 h. To evaluate the effect on cell recognition, PSMA ligand conjugated THP-1 cells(as effectors) were co-cultured with PSMA positive 22RV1 (as target cells) at 3 : 1 a effector-to-target cell (E/T) ratio. The interaction between THP-1 and 22RV1 was monitored by confocal fluorescence microscopy. For preparing the radiolabeled THP-1, the cells were treated at the activity of ~ 740 kBq of [⁸⁹Zr]Zr(oxinate)₄/5 × 10⁶ cells. Radiolabeled cells were analyzed for determination of cell-associated radioactivity by gamma counting and viability using MTS assay. In the cytotoxicity assay, THP-1 cells did not have any cytotoxicity even when the Ac₄ManNAz concentration was 100 µM. In confocal microscopy and flow cytometry, THP-1 cells were efficiently labeled ADIBO-Cy5.5 in a dose-dependent manner, and the dose of 100 µM was the optimal concentration for the following experiments. The clusters of PSMA ligand-conjugated THP-1 cells and 22RV1 cells were identified, indicating cell-cell recognition over the cell surface between two types of cells. Cell radiolabeling efficiency was 54.5 ± 17.8%. THP-1 labeled with 0.09 ± 0.03 Bq/cell showed no significant cytotoxicity compared to unlabeled THP-1 up to 7 days. We successfully demonstrated that Ac₄ManNAz treated cells were efficiently conjugated with ADIBO-GUL for preparing the PSMA-targeting cells, and [⁸⁹Zr]Zr(oxinate)₄ could be used to label cells without toxicity. It suggested that PSMA-ligand conjugated cell therapy could be improved cell targeting and be monitored by PET imaging.

• 대한핵의학회지
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• 제38권2호
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• pp.180-189
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• 2004

다약제내성이 발현된 암세포에서 세포내의 항암제를 세포외로 배출시키는 기전을 체내에서 비침습적인 방법으로 영상화 할 수 있는 SPECT와 PET는 악성종양의 진단과 평가에 중요한 역할을 할 것으로 판단되나, 아직까지도 Pgp와 MRP의 운반능을 적절하게 평가하는 핵의학적 영상방법을 정립하는데는 극복해야할 문제점들이 많다. 지금까지의 MDR영상에 관한 연구들은 대부분이 $^{99m}Tc$-표지 방사성의약품을 이용한 연구였으나, PET의 임상 응용이 증가함에 따라 보다 특이적이고 쉽게 응용될 수 있는 PET용 방사성 추적자의 개발도 이루어져야 할 것이다. $^{99m}Tc$-MIBI의 암 세포내 일방향(unidirectional) 섭취는 음성인 세포막 전하와 세포내 소립체 기질 전하에 의하여 결정되므로, MIBI의 섭취는 다른 지용성 양전하를 띤 막전위 추적자들과 유사하게 작용한다. $^{99m}Tc$-표지 방사성의약품은 암조직의 혈류 증가나 소립체 용적이나 활성도가 증가하면 섭취가 증가할 수 있어 보다 특이적인 MDR추적제의 개발이 필요한 것이다. 최근 Lorke 등은 약제감수성 및 내성 인체대장암세포인 $HT-29^{par}$ 세포와 $HT-29^{mdrl}$ 세포를 이용한 연구에서, 두세포 모두에서 $^{18}F$-FDG의 섭취가 있었고, MDR이 발현된 세포와 종양에서 $^{18}F$-FDG 섭취가 훨씬 낮았고, MIBI는 MDR이 없는 모세포에서도 매우 낮았음을 보고한 바 있다. 이 세포는 전자현미경검사에서 사립체가 풍부하지 않은 세포였다. 그러므로 이러한 결과로 보아 $^{99m}Tc$-MIBI 영상에서 종양이 보이지 않거나 섭취가 미약하다고 해도 MDR이 발현되었다고 단정할 수는 없게 된다. 즉 MDR의 발현유무를 정확하게 감별할 수 있기 위하여는 저항이 없는 세포에 MIBI가 충분하게 섭취되어야 한다는 것이 필수적인 요건이며, 종양세포 종류에 따라서는 FDG가 MDR의 marker가 될 수 있다는 것이다. Pgp 수송체는 ATP의존성 약제배출 펌프이므로 MDR세포는 에너지가 많이 필요하여, MDR 세포는 당분해율(rate of glycolysis)이 증가되어 있고 HT-29 mdrl 종양세포에서는 포도당 이동과정의 변화로 FDG 섭취가 감소되었다. 또한 Pgp가 점차 증가됨과 함께 plasma membrane transporter인 GLUT-1 level이 감소된다. 이러한 결과는 다약제내성의 영상화가 지금까지의 예상보다 보다 복합적이고 다양하므로 보다 많은 연구가 필요할 것이라는 점을 시사한다. 최근 시도되고 있는 생체광학 영상을 이용한 다약제내성 유전자 및 Pgp 발현 연구는 아직 시작단계이나, 분자 생물학적 영상법의 발전과 함께 MRI 기술등에도 이용될 수 있으므로 향후 많은 연구가 있을 것으로 기대된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권12호
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• pp.2449-2453
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• 2007

L-[18F]FMAU ([18F]1b) was prepared from the precursor 2-O-[(trifluoromethyl)-sulfonyl]-1,3,5-tri-Obenzoyl- α-L-ribofuranose, by coupling the radioactive fluoro-sugar with the corresponding silylated thymine in 4 steps. The final products, including the α and β anomers, were purified using reverse phase HPLC with an appropriate solvent (5% CH3CN/H2O) at a flow rate of 3.0 mL/min. The total elapsed time of synthesis was about 180-200 min from EOB. The α/β anomeric ratio of the compounds was about 1:9, and the radiochemical purity of the product (β-form) was >98% with decay-corrected yields of 25-35%. All radioactive samples were confirmed using co-injection with pure non-radioactive analogues in every step. In the cellular uptake in vitro test of herpes simplex virus-thymidine kinase (HSV1-TK) gene expressed cells, the percent uptake of injected dose (%ID) of L- and D-FMAU was 37.28 and 65.86, respectively after 240 min incubation. However, the relative uptake (MCA-TK/MCA cellular uptake ratio) of L-FMAU was higher than that of D-FMAU (%ID of L-FMAU, 0.36 and D-FMAU, 0.93 after 240 min incubation in MCA cells). This means that L-FMAU will show better specific HSV1-TK gene expressed cell uptake for selective HSV1-TK gene imaging.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.9-16
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• 2018

본 논문에서는 광 회절 단층 촬영 (Optical Diffraction Tomography, ODT) 기법을 사용해 얻어진 세포 영상을 3차원 가상 공간에 시각적으로 표현하고 기존의 세포 영상들과의 일치감을 주는 색상 매핑 기술을 포함한 가시화 프레임 워크를 소개한다. 전체 볼륨을 구성하는 내부 구조에 대한 정보가 잘 알려져 있거나 명확하게 구분 가능한 인체의 장기 또는 산업 기기와 같은 기존의 볼륨 데이터와는 달리 세포 영상 데이터는 세포소기관들 간의 경계가 모호하거나 상황에 따라 형상의 변화가 다양하다는 특징을 가지고 있어, 세포의 형상에 대한 일관적인 시각 표현이 상대적으로 어렵다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이를 해소하기 위해 세포의 3차원 형상을 실시간으로 렌더링 할 수 있는 가시화 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 우선 세포의 3차원 형상을 나타내기 위해 볼륨 데이터의 가시화에서 널리 활용되고 있는 볼륨 렌더링 기법을 ODT 영상에 맞게 적용했으며, 빈 공간 교란 기법을 통한 렌더링 결과의 개선으로 세포내 구조의 연속성을 나타낼 수 있게 했다. 또한 다중 전이 함수에 대해 레이어 기반 독립 렌더링을 적용하는 것을 통해 다수의 세포내 구조를 하나의 화면에 표현하는 복합 가시화 기법을 제안했다. ODT 영상 및 염색 영상을 동시에 촬영 가능한 현미경으로부터 얻어진 세포 영상을 가시화 하는 것을 통해 제시된 가시화 기법의 유용성을 확인했다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.21-29
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• 2016

Remote sensing는 각종 센서를 이용하여 지표면, 물, 요소 기술에 대해 비접촉, 비파괴적인 방법으로 필요한 정보를 얻어내는 기술이다. 이들 기술은 센서 등의 요소 기술 뿐만 아니라, 센서를 탑재하는 플랫폼과 정보 통신 기술(ICT) 등을 복합적으로 이용한다. 특히 농업 분야에서는 ICT를 중개로 기상이나 토양 등의 환경 정보와 작물 정보를 측정하여 수치화하고 클라우드 컴퓨팅에 의해 생산 단계뿐만 아니라 유통 및 소비 단계까지 관리하는 스마트 농업에 크게 기여한다. 식물을 측정하기 위해서는 비파괴 비접촉 bioimaging (remote imaging)을 포함한 식물기능 remote sensing 기술개발이 필요하다. 또한 식물 과학 분야에서도 유전자 세포 수준에서 개체 수준까지를 대상으로 한 bioimaging 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 표현형 연구를 통해 환경과 유전자형의 관계를 구명하는 phenomics 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 식물기능 원격탐사의 기술동향, 식물진단 및 식물환경응답해석과 식물 phenomics 연구현황에 대해 고찰하였다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-17
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• 2020

조직병리학에서 현미경을 이용한 삼차원적 접근법은, 이차원 단면의 조직 슬라이드에서 박절 과정 중 부차적으로 발생하는 공간정보의 손실로 인하여 확인하기 어려웠던, 조직 내부 분자들의 공간적 배열, 상호결합, 구조적인 형태와 이들의 통합적인 공간적 정보체로서, 조직 내에 복잡하게 얽혀진 다양한 정보를 풀어내는데 있어서 복합적인 데이터를 제시하여 준다. 이광자 현미경(two-photon microscope)과 자동화된 보정환(correction collar)이 탑재된 고성능 대물렌즈의 개발과 같은 광학장비 영역의 발전은 조직투명화 과정을 거치지 않은 두꺼운 시료의 이미징에 있어서 광학적인 이론과 실체 사이에 존재하는 격차를 줄이는데 기여하였다고 할 수 있다. 하지만, 대물렌즈의 길어진 작동범위(working distance)와 최적화된 고강도 레이저의 사용으로 얻게 되는 이점들은 세포 내 각 구성요소의 굴절률(refractive index) 차이로 인하여 증가되는 빛의 분산(light scattering) 현상으로 인해 자연스럽게 감소하게 된다. 조직투명화 기술이 처음 등장하였던 초창기 시도되던 간단한 굴절률 일치화(RI matching) 기법에서부터 현대의 최첨단 통합 조직 투명화 기술에 이르기 까지를 관찰하여 볼 때, 형태학적인 변화없이 조직의 투명도를 높이는 것과, 내재적으로 또는 고정과정 중에 유래되어 혼합된 자가형광 노이즈를 효과적으로 제거하는것이 선명한 이미지를 얻기 위한 주요한 고려대상이라고 할 수 있다. CLARITY는 장비에 기반한 조직투명화 기법으로서 임상 조직병리 실험실에서 처리되는 동결절편과 포르말린에 고정된 검체 모두의 투명화를 위한 실험실 작업흐름(workflow) 통합 및 일상적인 실험절차와 호환이 가능할 것으로 보여진다.

• 대한화학회지
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• 제54권4호
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• pp.451-459
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• 2010

세포내의 중금속이온의 형광검출은 유기분자화학과 세포생물학분야에서 높은 관심을 갖는다. 이 연구는 형광화학센서(FS)를 이용한 Hg$^{2+}$ 과 Zn$^{2+}$의 세포 내 검출을 목적으로 하였다. FS는 약한 형광을 나타내지만 Zn$^{2+}$와 결합 시에는 강한 방출 형광은 낸다. 2FS/Zn$^{2+}$의 형광증가는 FS-Hg$^{2+}$결합의 형성할 때 Hg$^{2+}$ 1당량만 추가에도 완전한 형광감소를 나타낼 수 있었다. 네가지의 세포주(LLC-MK2, Hela, HT29 and AMC-HN3)는 공촛점 현미경에 대한 형광이미지를 위하여 사용하였다. 세포생존능은 LLC-MK2 세포주에 FS, Zn$^{2+}$, FS-Zn$^{2+}$, Hg$^{2+}$의 처리 후에 평가하였다. FS의 세포독성능은 80%이상의 생존능을 보였다. 본 연구에서는 FS가 살아있는 세포내의 Hg$^{2+}$과 Zn$^{2+}$의 선택적 이미지를 검출할 수 있음을 보여주었다.

• Molecules and Cells
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• 제27권5호
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• pp.525-531
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• 2009

We studied the effect of carbachol on pacemaker currents in cultured interstitial cells of Cajal (ICC) from the mouse small intestine by muscarinic stimulation using a whole cell patch clamp technique and $Ca^{2+}$-imaging. ICC generated periodic pacemaker potentials in the current-clamp mode and generated spontaneous inward pacemaker currents at a holding potential of -70 mV. Exposure to carbachol depolarized the membrane and produced tonic inward pacemaker currents with a decrease in the frequency and amplitude of the pacemaker currents. The effects of carbachol were blocked by 1-dimethyl-4-diphenylacetoxypiperidinium, a muscarinic $M_3$ receptor antagonist, but not by methotramine, a muscarinic $M_2$ receptor antagonist. Intracellular $GDP-{\beta}-S$ suppressed the carbachol-induced effects. Carbachol-induced effects were blocked by external $Na^+$-free solution and by flufenamic acid, a non-selective cation channel blocker, and in the presence of thapsigargin, a $Ca^{2+}$-ATPase inhibitor in the endoplasmic reticulum. However, carbachol still produced tonic inward pacemaker currents with the removal of external $Ca^{2+}$. In recording of intracellular $Ca^{2+}$ concentrations using fluo 3-AM dye, carbachol increased intracellular $Ca^{2+}$ concentrations with increasing of $Ca^{2+}$ oscillations. These results suggest that carbachol modulates the pacemaker activity of ICC through the activation of non-selective cation channels via muscarinic $M_3$ receptors by a G-protein dependent intracellular $Ca^{2+}$ release mechanism.

• Journal of Ginseng Research
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• 제27권3호
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• pp.120-128
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• 2003

Alternative medicines such as herbal products are increasingly being used for preventive and therapeutic purposes. Ginseng is the best known and most popular herbal medicine used worldwide. In spite of some beneficial effects of ginseng on the nervous system, little scientific evidence shows at the cellular level. In the present study, I have examined the direct modulation of ginseng total saponins and individual ginsenosides on the activation of $Ca^{2+}$ channels and NMDA-gated channels in cultured rat dorsal root ganglion (DRG) and hippocampal neurons, respectively. In DRG neurons, application of ginseng total saponins suppressed high-voltage-activated $Ca^{2+}$ channel currents and ginsenoside Rg$_3$, among the 11 ginsenosides tested, produced the strongest inhibition on $Ca^{2+}$ channel currents. Occlusion experiments using selective $Ca^{2+}$ channel blockers revealed that ginsenoside Rg$_3$ could modulate L-, N-, and P/Q-type currents. In addition, ginsenoside Rg$_3$ also proved to be an active component of ginseng actions on NMDA receptors in cultured hippocampal neurons. Application of ginsenoside Rg$_3$ suppressed NMDA-induced [Ca$^{2+}$]$_{i}$ increase and -gated channels using fura-2-based digital imaging and patch-clamp techniques, respectively. These results suggest that the modulation of $Ca^{2+}$ channels and NMDA receptors by ginsenoside Rg$_3$ could be part of the pharmacological basis of ginseng actions in the peripheral and central nervous systems.ous systems.