• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1445-1451
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• 2017

미토콘드리아는 산화적 인산화와 연결된 전자전달을 통하여 에너지 생산에 중추적인 역할을 갖는다. 이 외에도 미토콘드리아는 신진대사, 세포자멸, 신호전달 그리고 활성산소 생성 등의 다양한 기능을 수행한다. 따라서, 미토콘드리아의 기능장애는 여러 인체질환에 영향을 준다는 것이 명백하다. 또한, 미토콘드리아 DNA의 돌연변이는 에너지 신진대사에 결함이 있는 여러 유전성 질환의 원인을 제공한다. 불행하게도 아직 이러한 유전성 미토콘드리아 DNA 질환의 치료법은 전무한 상태이다. 이러한 관점에서, 결함 미토콘드리아를 정상 미토콘드리아로 치환하는 최근의 시도는 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 녹색형광단백질로 표지된 미토콘드리아를 원심분리에 기반하여 생화학적으로 분리하고, 분리된 미토콘드리아를 동물복제에 쓰이는 미세주입 기법으로 소 난자에 전달 하였다. 이러한 미토콘드리아가 미세주입된 난자에서 단위발생을 유도하여 배반포 단계까지의 초기 발생과정에서 미토콘드리아 미세주입의 영향을 분석하였다. 미토콘드리아에 표지된 녹색형광단백질을 형광현미경으로 분석함으로써 미세주입으로 난자에 전달된 미토콘드리아는 빠르게 세포질에서 분산되고, 이 후 발생되는 딸세포에게 전달됨이 확인되었다. 따라서, 본 연구에서 수행된, 미세주입을 이용한 미토콘드리아의 전달은 최근 활발히 연구되는 미토콘드리아 치환 기법, 유전성 미토콘드리아 DNA 질환 치료법 및 동물복제 등에 유용한 모델로의 기여가 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.9-17
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• 2019

암조직의 내부에서 hypoxia와 glucose depletion 등의 microenvironmental stress를 받게 되면 necrosis가 유도되고, 실제로 암 조직 내부에서 necrotic core 형성이 관찰된다. Necrotic cells은 high mobility group box 1(HMGB1)를 extracellular space로 방출하는 것으로 알려져 있다. 방출된 HMGB1은 tumor-promoting cytokine으로 작용함으로써 tumor development 시 inflammation, metabolism 및 metastasis에 기여한다. 본 연구에서 non-invasive breast cancer cells MCF-7이 solid tumor의 in vitro model인 multicellular tumor spheroid (MTS) 배양을 통해 완전한 구형의 MTS를 형성하며 MTS가 성장함에 따라 inner region에 necrosis가 유도됨을 밝혔다. 또한 MCF-7 세포의 MTS 배양은 Snail 의존적으로 epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 유도함을 관찰하였다. HMGB1의 cell surface receptors인 RAGE, TLR2, TLR4 발현이 MTS 배양에 의해 증가됨을 발견하였다. RAGE, TLR2, TLR4 를 knockdown한 결과 MTS 성장을 억제할 뿐만 아니라 MTS에 의해 증가되는 Snail 발현을 억제함을 밝혔다. 이는 MTS-induced Snail 발현이 RAGE/TLR2/TLR4의존적으로 조절되며 RAGE/TLR2/TLR4-Snail이 MTS 성장에 관여하는 것으로 보인다. 또한 Snail, RAGE, TLR2, TLR4 shRNA는 MTS 배양에 의해 유도되는 EMT를 억제함을 밝혔다. 실제 인간 암조직에서 정상조직에 비해 RAGE, TLR2, TLR4 유전자의 발현이 높음을 관찰하였다. 따라서 HMGB1이 RAGE/TLR2/4-Snail axis를 통해 MTS 배양에 따른 성장 및 EMT에 중요하게 작용할 것으로 예상된다.

• 산업식품공학
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• 제21권2호
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• pp.158-166
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• 2017

본 연구에서는 다슬기 추출물의 간세포 독성과 에탄올 대사에서의 효능을 분석하기 위하여 산과 효소를 이용하여 추출한 다슬기 가수분해물의 아미노산 조성, 항산화 활성, 아세트아미노펜 처리에 의해 유도된 간독성 대한 보호효과 및 ADH와 ALDH 효소 활성에 미치는 영향을 in vitro에서 분석하였고, 다슬기 추출물을 알코올과 함께 백서에 투여하였을 때 나타나는 혈중 독성 중간대사산물인 아세트알데히드를 정량하여 알코올 섭취 후 나타나는 숙취해소에 대한 효능을 규명하고자 하였다. 열수추출물과 비교하여 산추출물, 효소추출물, 효소-산추출물 모두 총 유리아미노산 함량이 증가하였으며, 특히 숙취해소를 도와주는 아스파라긴산, 글루탐산, 메티오닌 등이 대폭 증가하여 다슬기 추출물의 기능적 향상을 가져올 것으로 생각되었다. 또한, 항산화능의 평가지표인 DPPH 라디칼 소거활성 또한 증가하는 경향을 확인하였다. 다슬기 추출물은 AAP로 간 손상을 유도한 세포에 처리하여 세포생존율과 세포독성을 측정하였다. AAP 만을 처리한 대조군은 $67.8{\pm}4.3%$의 생존율을 보인 반면 다슬기추출물 1 mg/mL과 AAP를 병용처리한 경우 각각 9.7%와 13.7%의 간세포 생존율 증가를 보였다. 세포독성은 AAP 만을 처리한 대조군은 33.7%의 LDH 활성에 의한 세포독성을 나타낸 반면 다슬기 추출물을 처리한 경우 대조군에 비해 세포독성이 15.4%-24.4%로 감소되었다. 또한, 에탄올 대사에서 중요한 ADH와 ALDH 활성은 열수추출물에 비해 효소를 이용한 다슬기 추출물에서 각각 최대 4.8배와 2.7배 증가하였다. 알코올 섭취 후 혈중 아세트알데히드 농도는 다슬기 효소 추출물을 투여한 군의 경우 양성대조군에 비하여 유의하게 감소하였다. 이상의 연구결과를 종합해 보면 다양한 추출 방법에 의한 다슬기추출물 소재는 항산화 활성과 간손상 보호효과 및 숙취해소능을 가지며, 효소추출물의 ADH와 ALDH 활성 증가효과가 더 우수하였으며 향후 이들 소재를 활용한 다양한 기능성 제품의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권4호
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• pp.265-270
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• 2010

본 실험은 지방대사에 영향을 주는 후보 유전자의 발현양상을 조사하기 위하여 bovine mesenchymal stem cell을 이용하여 체외에서 지방분화를 유도하였고, 지방분화 경과에 따른 지방관련 후보유전자의 발현양상을 분석 하였다. Oil red-O 염색법을 이용하여 지방 분화양상을 조사한 결과, 지방 분화 단계별(0, 2, 4 및 6일)로 붉게 염색된 지방적이 증가되었음을 확인하였고, 지방대사의 indicator인 PPAR$\gamma$와 FABP4 유전자는 지방분화 0일과 비교하여 6일에는 각각 3.11배와 3.11배가 증가하였다. 또한 지방대사와 관련이 있다고 추측되는 ICER, NOV, HSPB1 및 SDH 유전자의 발현양상을 조사한 결과, 지방분화 동안 ICER 유전자는 계속적으로 증가하여 6일은 0일에 비해 4.12배의 유의적인 증가를 보인 반면, NOV, HSPB1 및 SDH 유전자의 발현양은 0일 이후 계속적으로 감소하여, 6일에서 각각 2.89배, 3.18배 및 2.36배의 감소를 나타냈다. 본 실험에서, 등심조직에서 근내지방도에서 차이를 나타냈던 ICER, NOV, HSPB1 및 SDH 유전자를 보다 구체적이고 직접적으로 세포에서 지방분화를 통해 연관성을 조사했을 때, 지방분화와 직접적으로 관련되어 있는 것으로 나타났으며, 지방 대사를 조절하는 유전자로 추정된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.1087-1094
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• 2005

세포 생장과 대사에 있어서 glucose의 세포내 도입은 대부분 동물세포에 필수적이며 이와 같은 도입은 glucose transport protein에 의하여 수행된다. glucose transport protein 중에 GLUT4는 사람과 설치류의 지방조직과 골격근에 있어서 인슐린 자극에 의하여 glucose을 세포내로 도입하는 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 한우로부터 이와 같은 GLUT4 유전자를 동정하고 그 발현을 조사하였다. 한우 GLUT4 유전자는 1527bp의 open reading frame으로 구성되어 있으며 509개의 아미노산을 암호화하고 있었다. 그리고 한우 GLUT4 아미노산을 홀스타인, 사람, 생쥐와 비교한 결과 매우 높은 상동성을 나타내었다. 한우 각 조직에 있어서 GLUT4 mRNA의 발현을 확인한 결과 심장에서 가장 높은 발현을 나타내었으며 갈비, 등심, 대장에서는 낮은 발현을 보였다. 그리고 피하지방과 소장지방에서 GLUT4의 발현을 확인하기 위하여 RT-PCR을 수행한 결과 지방조직에서도 발현을 확인할 수 있었다. 한우 intramuscular preadipocyte 세포가 지방세포로 분화하는 과정에 있어서 GLUT4의 발현을 RT-PCR로 확인한 결과 분화에 따라 점차 줄어드는 경향을 나타내었다. 이와 같은 결과는 한우 지방조직에서의 GLUT4 기능은 사람과 생쥐에서의 기능과 다르다는 것을 나타낸다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제24권2호
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• pp.303-320
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• 1994

치주조직의 재생을 위하여 다양한 방법이 제시되어 왔으나 최근에는 치주인대세포를 선택적으로 유도하여 증식시키는 방법으로 성장인자에 대한 연구가 진행되고 있다. 중배엽세포를 조절하는 인자 중의 하나인 혈소판유래성장인자(Platelet-Derived Growth Factor, 이하 PDGF-AA, BB로 표기)는 폴리펩타이드계 성장인자로써 다양한 세포들에 대해 증식, 이주 및 기질합성에 촉진효과가 있다고 보고된 바 있다. 본 연구는 배양된 치주인대세포에 혈소판유 래성장인자를 농도별로 주입해서 세포의 증식능, 단백질 및 교원질 합성능을 측정해 보고, 골형성세포로의 분화에 대한 표식인자로 알칼린인산효소활성도를 알아보므로서 혈소판유래성장인자가 치주인대세포에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 교정치료를 위해 내원한 환자로 부터 건강한 제일소구치를 발거하여 치주인대세포를 분리, 배양하여 PDGF-AA, BB를 주입시키지 않은 군을 대조군으로 하고, PDGF -AA, BB를 각각 0.1, 1, 10, 100ng/ml로 주입시킨 군을 실험군으로하여 DNA 합성능, 총단백질과 교원질 합성능 및 알칼린인산효소활성도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DNA 합성능에 미치는 PDGF -AA, BB의 효과는 양군 공히 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으나 100ng/ml의 PDGF-BB를 투여한 군에서는 대조군과 유사한 정도를 나타내었다. 치주인대세포의 총단백질 합성양에 미치는 PDGF -AA, BB의 효과는 PDGF-AA, BB투여군 공히 농도가 증가함에 따라 총단백질 합성양이 증가하는 경향을 보였으며, 총단백질 합성양에 대한 PDGF-BB의 효과가 PDGF-AA보다 100ng/ml 투여군에서 현저히 높게 나타났다. 총단백질을 교원질(collagenase digestible protein : CDP)과 비교원성 단백질(noncollagenous protein : NCP)로 분류하여 비교하였을때 PDGF-AA, BB 투여군 공히 농도가 증가함에 따라 비교원성 단백질 합성양과 교원질 합성양이증가하는 경향을 보였으며, 양군 모두에서 비교원성 단백질 합성양이 교원질 합성양보다 높게 나타났다. 총단백질에 대한 교원질의 상대적 비율은 양군 공히 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내므로써 PDGF-AA, BB는 교원질에 특이하게 합성을 증가시키는 효과는 없음올 나타내었다. 알칼린인산효소활성도는 7, 14일째에서 PDGF-AA, BB 투여군 모두 대조군과 별 차이를 보이지 않았다.

• 대한치과교정학회지
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• 제29권3호
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• pp.383-397
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• 1999

치아 이동시 골개조에 관여하는 골모세포의 활성을 알아보기 위해 골조직 대사 물질인 vitamin $D_3$를 1, 10, 100nM/ml 농도로, dexamethasone을 10, 100nM/ml, $1{\mu}M/ml$ 농도로 단독 또는 복합 투여하여 세포 활성 및 염기성인산분해효소의 활성도를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. dexamethasone을 단독 투여한 경우 배양 1일째에 $1{\mu}M/ml$ 농도에서만 대조군에 비해 유의한 세포 활성 증가를 보였으며 이후에는 전반적으로 유의한 감소를 보였다. 반면에 염기성 인산분해효소의 활성도는 $1{\mu}M/ml$의 dexamethasone일 때 가장 높았으며 배양 기간이 길어질수록 유의한 증가를 보였다. 2 vitamin $D_3$ 첨가시 배양 1일째에는 세포 활성이 증가하였으나 배양 2일째에는100nM/ml에서 대조군과 비교해 크게 감소하여 농도의 증가에 따라 세포 활성이 크게 감소하는 경향을 보였으며 배양 3일째에는 다소 활성이 회복되었다. 염기성 인산분해효소의 활성도는 10nM/ml과 100nM/m1의 vitamin $D_3$에서 배양 2일째와 3일째에 대조군에 비해 유의하게 높았는데 100nM/ml에서 배양 3일째에 가장 높았다. 3. dexamethasone과 vitamin $D_3$를 복합 투여 한 경우 배 양 2일째에는 모든 vitamin $D_3$ 농도에서 세포 활성 이 감소하였으나 3일째에는 세포 활성이 회복되어 대조군이나 dexamethasone단독 투여 시에 비해 유의한 활성 증가를 보이는 경우가 있었다. 염기성 인산분해효소의 활성은 배양 1일째에 감소를 보였으나 배양 2일째에 10nM/ml나 100nM/ml의 dexamethasone에 100nM/ml의 vitamin $D_3$복합 투여의 경우 유의한 증가를 보였고 배양 3일째에 다시 감소를 보였다. 적절한 농도의 dexamethasone과vitamin $D_3$의 복합 사용으로 골모세포의 활성 및 염기성 인산분해효소를 증가시키거나 조절하는 상승 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권4호
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• pp.484-491
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• 2016

본 연구에서는 시네트롤(Sinetrol-XPur)을 유전성 비만 마우스(Obese)에 7주간 식이 투여하여 항비만 효과를 알아보고자 하였다. 시네트롤을 섭취한 유전성 비만 마우스군(Sinetrol low와 Sinetrol high)의 체중증가량은 Obese군에 비하여 유의적으로 감소하였고, 간 무게변화량은 Sinetrol high군에서 Obese군보다 유의적으로 감소하였다. 백색지방의 무게변화량은 Sinetrol high군에서 Obese군보다 유의적으로 감소하였음을 확인하였다. 실험동물의 혈청 지질 함량은 TC, TG, LDL/VLDL-콜레스테롤이 Obese군에 비해 Sinetrol군에서 감소하였고, HDL-콜레스테롤은 유전성 비만군(Obese, Sinetrol low, Sinetrol high) 간에 유의적인 차이가 나타나지 않았다. HDL/LDL ratio를 계산한 결과에서는 Sinetrol군에서 Obese군보다 유의적으로 증가하였음을 확인하였다. 실험동물군의 지방조직에서 비만 관련 유전자들의 발현을 측정한 결과, FAS와 LPL의 발현은 Obese군보다 Sinetrol군에서 감소하였고 HSL의 발현은 유의적인 차이가 나타나지 않았지만, UCP-2의 발현은 Obese군에 비해 Sinetrol high군에서 유의적으로 증가하였음을 확인하였다. 또한 세포 내 cAMP를 측정한 결과 시네트롤 처리 시 농도 의존적으로 cAMP가 증가하였음을 확인하였고, 증가한 cAMP에 의해 UCP-2의 발현이 증가되는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 시네트롤이 지방 합성과 관련된 유전자 발현의 억제 및 에너지 소비와 관련된 유전자의 발현을 증가시키고 체내 지방의 축적이나 합성을 감소시켜 체중의 증가를 예방하며, 혈중 지질 함량들을 개선하여 항비만 효과가 있는 천연 기능성 식품으로 활용할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.325-334
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• 2013

솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항산화활성을 분석하기 위하여 총 페놀함량, DPPH 라디칼 소거능, 총 항산화능, $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성, CAC 활성을 분석하였고, 항유전독성을 분석하기 위하여 DNA 손상 억제능을 분석하였으며, 항당뇨효과와 항고혈압 효과를 분석하기 위하여 각각 ${\alpha}$-glucosidase 및 ACE 저해활성을 분석하였다. 총 페놀 함량은 솔잎착즙액(17.3 mg GAE/g)이 솔잎발효액(4.6 mg GAE/g)보다 유의적으로 3.7배 높았으며, 이는 발효가 진행됨에 따라 페놀 성분이 침전된 결과로 보인다. DPPH 라디칼 소거능, 총 항산화능 및 $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성은 솔잎착즙액이 솔잎발효액 보다 유의적으로 높았다. 즉 1 mg/mL 수준에서 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 DPPH 라디칼 소거능은 각각 33.3%, 21.4%로 나타났고, $60{\sim}530{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎착즙액이 솔잎발효액보다 유의적으로 높은 총 항산화능을 나타내었으며, $2{\sim}100{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎착즙액이 솔잎발효액보다 유의적으로 높은 $ORAC_{ROO{\cdot}}$ 활성을 나타내었다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 CAC 활성은 AAPH 처리군보다 솔잎착즙액 및 솔잎발효액 처리군의 CAC 활성이 농도 의존적으로 증가하였으며, $50{\mu}g/mL$ 농도를 제외하고 두 그룹 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항산화활성의 상관관계는 총 항산화능과 DPPH 라디칼소거능(r=0.836, p=0.000) 및 ORAC assay(r=0.918, p=0.000) 간의 높은 양의 상관관계가 나타났을 뿐만 아니라 DPPH 라디칼 소거능과 ORAC assay(r=0.909, p=0.000) 간에도 높은 양의 상관관계가 나타나 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 높은 항산화활성을 추측할 수 있었다. $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 DNA 손상 억제능은 솔잎착즙액과 솔잎발효액에서 농도의존적으로 증가하였으며, $50{\mu}g/mL$ 농도에서 솔잎발효액이 솔잎착즙액보다 더 높은 경향을 나타내었다. 솔잎착즙액과 솔잎발효액의 항당뇨 효과를 알아보기 위하여 ${\alpha}$-glucosidase 억제능을 실험한 결과 희석배율이 증가할수록 솔잎발효액의 ${\alpha}$-glucosidase 억제능은 급격히 감소하는 반면, 솔잎착즙액은 솔잎발효액보다 높은 활성을 유지하는 것으로 나타났다. 항고혈압 효과 분석을 위한 ACE 저해활성은 2배 희석 시 솔잎착즙액 87.1%, 솔잎발효액 60.0%로 솔잎착즙액의 ACE 저해활성이 높은 경향을 나타내었다. 본 연구를 통해 솔잎착즙액의 다양한 생리활성을 평가하고자 하였으며, 발효가 이러한 생리활성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 본 연구에서 2년간 발효한 솔잎발효액만을 분석하였고, 발효기간에 따른 활성의 변화를 평가하지 못한 제한점이 있으나 본 연구의 결과는 지금까지 연구가 미흡했던 솔잎착즙액의 생리활성을 보고함으로써 솔잎을 활용한 기능성 소개개발에 유용한 자료로 제안될 수 있을 것이다. 또한 향후 연구에서 솔잎착즙액의 기능성을 증대시킬 수 있는 발효과정에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 대한핵의학회지
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• 제35권5호
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• pp.324-333
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• 2001

목적: $^{123}I$ 표지된 지방산 유도체는 심근에너지대사를 평가하는데 사용되어 왔다. 본 연구는 $^{123}I$-BMIPP를 지방육종 진단물질로서의 유용성을 평가하기 위하여, 지방육종 세포주와 신경교종 세포주간의 시험관내의 섭취율을 비교하고 지방육종 형성 nude mice 동물모델에서의 생체분포와 생체영상을 확인하였다. 대상 및 방법: Cold-BMIPP에 $^{123}I$의 표지는 $Cu^{2+}$를 촉매로 이용하여 반응 후 Sep-pak으로 분리정제하여 TLC를 이용하여 방사화학적 순도를 확인하였다. 시험관내 섭취율 시험은 $^{123}I$-BMIPP를 지방육종 세포주인 SW872와 신경교종 세포주인 9L에 각각 시간대별로 5분, 15분, 30분, 60분, 120분, 180분씩 처리한 후 섭취율을 비교하였다. 정상 백서에서의 생체분포를 평가하기 위하여 18시간 금식시킨 군(n=6/군)과 식이를 한 군으로하여 $^{123}I$-BMIPP를 꼬리정맥에 주사하고 30분, 2시간, 24시간후의 각 장기별 방사능을 감마카운터로 계측하였다. 지방육종 세포주인 SW872를 왼쪽 대퇴부에 피하접종한후 종양이 형성된 누드마우스(n=5/군)를 18시간 금식시키고 $^{123}I$-BMIPP를 주사한 후 30분, 2시간, 24시간후의 생체분포와 2시간, 24시간의 생체영상을 평가하였다. 결과: $^{123}I$-BMIPP의 표지수율은 95 % 이상이었으며, 방사화학적 순도는 99 % 이상이었다. 지방육종 세포주인 SW872가 신경교종 세포주인 9L보다 180분에서 1.5배 정도의 섭취율의 증가를 나타내었다. 정상 백서에서의 생체분포를 확인한 결과, 24시간에서 금식을 한 경우가 식이를 한 경우보다 방사성표지 지방산의 제거율이 지연됨을 알 수가 있었으며 주요 배출장기는 위장관으로 확인되었다. 지방육종이 형성된 누드마우스에서 각 시간대별로 Tumor/Blood 비율은 0.94, 0.75, 1.38이었고, Tumor/Muscle의 비율은 0.66, 1.53, 1.11을 나타내었다. 24시간의 감마카메라영상에서 지방육종으로의 국소적인 집적이 확인되었다. 결론: 이상의 결과를 종합해볼 때 지방육종에서 $^{123}I$-BMIPP를 지방육종 영상물질로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.