• Molecules and Cells
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• 제39권2호
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• pp.103-110
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• 2016

As a degenerative joint disease, osteoarthritis (OA) constitutes a major cause of disability that seriously affects the quality of life of a large population of people worldwide. However, effective treatment that can successfully reverse OA progression is lacking until now. The present study aimed to determine whether two small non-coding RNAs miR-29a and miR-140, which are significantly down-regulated in OA, can be applied together as potential therapeutic targets for OA treatment. MiRNA synergy score was used to screen the miRNA pairs that potentially synergistically regulate OA. An in vitro model of OA was established by treating murine chondrocytes with IL-$1{\beta}$. Transfection of miR-29a and miR-140 via plasmids was investigated on chondrocyte proliferation and expression of nine genes such as ADAMTS4, ADAMTS5, ACAN, COL2A1, COL10A1, MMP1, MMP3, MMP13 and TIMP metallopeptidase inhibitor 1 (TIMP1). Western blotting was used to determine the protein expression level of MMP13 and TIMP1, and ELISA was used to detect the content of type II collagen. Combined use of miR-29a and miR-140 successfully reversed the destructive effect of IL-$1{\beta}$ on chondrocyte proliferation, and notably affected the MMP13 and TIMP1 gene expression that regulates extracellular matrix. Although co-transfection of miR-29a and miR-140 did not show a synergistic effect on MMP13 protein expression and type II collagen release, but both of them can significantly suppress the protein abundance of MMP13 and restore the type II collagen release in IL-$1{\beta}$ treated chondrocytes. Compared with single miRNA transfection, cotransfection of both miRNAs exceedingly abrogated the suppressed the protein production of TIMP1 caused by IL-$1{\beta}$, thereby suggesting potent synergistic action. These results provided1novel insights into the important function of miRNAs' collaboration in OA pathological development. The reduced MMP13, and enhanced TIMP1 protein production and type II collagen release also implies that miR-29a and miR-140 combination treatment may be a possible treatment for OA.

• 대한예방한의학회지
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• 제21권2호
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• pp.1-13
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• 2017

Objectives : This paper serves to explore current trends of systems biology in Traditional Chinese Medicine (TCM) and examine how it may influence the Traditional Korean medicine. Methods : Literature review method was collectively used to classify Introduction to systems biology, diagnosis and syndrome classification of systems biology in TCM perspective, physiotherapy including acupuncture, herbs and formula functions, TCM systems biology, and directions of academic development. Results : The term 'Systems biology' is coined as a combination of systems science and biology. It is a field of study that tries to understand living organism by establishing a theory based on an ideal model that analyzes and predicts the desired output with understanding of interrelationships and dynamics between variables. Systems biology has an integrated and multi-dimensional nature that observes the interaction among the elements constructing the network. The current state of systems biology in TCM is categorized into 4 parts: diagnosis and syndrome, physical therapy, herbs and formulas and academic development of TCM systems biology and its technology. Diagnosis and syndrome field is focusing on developing TCM into personalized medicine by clarifying Kidney yin deficiency patterns and metabolic differences among five patterns of diabetes and analyzing plasma metabolism and biomarkers of coronary heart disease patients. In the field of physical therapy such as acupuncture and moxibustion, researchers discovered the effect of stimulating acupoint ST40 on gene expression and the effects of acupuncture on treating functional dyspepsia and acute ischemic stroke. Herbs and formulas were analyzed with TCM network pharmacology. The therapeutic mechanisms of Si Wu Tang and its series formulas are explained by identifying potential active substances, targets and mechanism of action, including metabolic pathways of amino acid and fatty acid. For the academic development of TCM systems biology and its technology, it is necessary to integrate massive database, integrate pharmacokinetics and pharmacodynamics, as well as systems biology. It is also essential to establish a platform to maximize herbal treatment through accumulation of research data and diseases-specific, or drug-specific network combined with clinical experiences, and identify functions and roles of molecules in herbs and conduct animal-based studies within TCM frame. So far, few literature reviews exist for systems biology in traditional Korean medicine and they merely re-examine known efficacies of simple substances, herbs and formulas. For the future, it is necessary to identify specific mechanisms of working agents and targets to maximize the effects of traditional medicine modalities. Conclusions : Systems biology is widely accepted and studied in TCM and already advanced into a field known as 'TCM systems biology', which calls for the study of incorporating TCM and systems biology. It is time for traditional Korean medicine to acknowledge the importance of systems biology and present scientific basis of traditional medicine and establish the principles of diagnosis, prevention and treatment of diseases. By doing so, traditional Korean medicine would be innovated and further developed into a personalized medicine.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권1호
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• pp.12-24
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• 2010

식물 대사체 (plant metabolomics) 연구는 식물 세포 및 조직에 존재하는 모든 대사산물의 시간적, 공간적 변화를 추적 조사함으로써 식물의 복잡한 생리 현상을 총체적으로 이해하는 연구이다. 이와 같은 식물 대사체 연구는 최근 개발이 이루어지고 있는 여러 오믹스 연구 분야의 하나로 시스템생물학의 한 분야이다. 식물 대사체 연구는 시료로부터 순수 화합물 또는 복합물을 정제하거나 또는 정제가 이루어지지 않은 혼합액으로부터 대사체 스펙트럼 정보를 확보하여 분석이 이루어지므로 추출액 제조 및 얻어진 대사체 데이터의 분석과정의 표준화가 필수적으로 이루어져야 한다. 이는 대사체 분석 결과의 해상도 및 재현성의 확보의 핵심 요소 이다. 식물 대사체 연구는 기능유전체학의 연구 수단은 물론 식물의 종, 품종, 더 나아가 GM 식물의 식별, 대사조절 기작 규명, 유용물질 생산, 식물의 외부 환경 스트레스 요인에 대한 다양한 생리적 반응 이해 등 다양한 연구 분야에서 활용이 이루어지고 있다. 최근 식물 대사체 연구는 모델식물(벼, 애기장대)의 유전체 정보와 연계하여 돌연변이주의 분석을 통해 유전자의 기능 정의 수단으로 활용되고 있다. 따라서 향후 유전체 정보와 대사체 정보의 연계를 통해 복잡한 대사경로 규명이나 다양한 생리 현상 해석 연구가 더욱 활발하게 진행될 것으로 전망된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제10권2호
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• pp.75-81
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• 2002

도라지의 재배과정에서 빈번히 부딪히는 문제점 중의 하나는 낮은 발아율로 인한 입묘불량이다. 파종전 종자 처리를 통하여 약용작물중에서 재배면적이 넓은 도라지의 입묘율을 높이고자 파종 이후의 광조건을 고려하여 priming, $GA_3$, 건조, 침종 등의 처리효과를 구명한 후 파종전 종자처리를 모형화하기 위하여 본 연구를 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 발아율은 priming 처리에서 가장 양호한 결과를 보인 암상태에서 $Ca(NO_3)_2$ 150 mM에 2일간 처리하는 것 보다는 0.01 mM에 3일간 1일 12시간의 적색광을 가하면서 $GA_3$를 처리하는 것에서 높았다. 2. $GA_3$로 처리된 도라지 종자의 최적 건조방법은 발아율로 평가할 경우 $35^{\circ}C$에 4시간 적색광을 처리하면서 건조하는 것이 가장 양호하였다. 3. $GA_3$ 처리 후에 건조된 종자는 파종 직전 2일간 증류수에 침종할 경우 발아와 유묘출현이 촉진되었다. 4. 이상의 결과로부터 입묘율을 높이기 위한 파종전 도라지 종자의 처리 모형은 $20^{\circ}C$의 $GA_3$ 0.01 mM의 용액에 3일간 1일 12시간의 적색광을 가하면서 침종한 다음 $35^{\circ}C$에서 4시간 적색광을 비추면서 건조한 종자를 파종 직전 2일간 $20^{\circ}C$의 물에 침종하는 과정으로 요약된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.407-408
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• 2011

Natural boron consists of two stable isotopes 10B and 11B with natural abundance of 18.8 atom percent of 10B and 81.2 atom percent of 11B. The thermal neutron absorption cross-section for 10B and 11B are 3837 barn and 0.005 barn respectively. 10B enriched specific compounds are used for control rods and as a reactor coolant additives. In this work 2 methods for boron enrichment were analysed: 1) Gas irradiation in static conditions. Dissociation occurs due to multiphoton absorption by specific isotopes in appropriately tuned laser field. IR shifted laser pulses are usually used in combination with increasing the laser intensity also improves selectivity up to some degree. In order to prevent recombination of dissociated molecules BCl3 is mixed with H2S 2) SILARC method. Advantages of this method: a) Gas cooling is helpful to split and shrink boron isotopes absorption bands. In order to achieve better selectivity BCl3 gas has to be substantially rarefied (~0.01%-5%) in mixture with carrier gas. b) Laser intensity is lower than in the first method. Some preliminary calculations of dissociation and recombination with carrier gas molecules energetics for both methods will be demonstrated Boron separation in SILARC method can be represented as multistage process: 1) Mixture of BCl3 with carrier gas is putted in reservoir 2) Gas overcooling due to expansion through Laval nozzle 3) IR multiphoton absorption by gas irradiated by specifically tuned laser field with subsequent gradual gas condensation in outlet chamber It is planned to develop software which includes these stages. This software will rely on the following available software based on quantum molecular dynamics in external quantized field: 1) WavePacket: Each particle is treated semiclassicaly based on Wigner transform method 2) Turbomole: It is based on local density methods like density of functional methods (DFT) and its improvement- coupled clusters approach (CC) to take into account quantum correlation. These models will be used to extract information concerning kinetic coefficients, and their dependence on applied external field. Information on radiative corrections to equation of state induced by laser field which take into account possible phase transition (or crossover?) can be also revealed. This mixed phase equation of state with quantum corrections will be further used in hydrodynamical simulations. Moreover results of these hydrodynamical simulations can be compared with results of CFD calculations. The first reasonable question to ask before starting the CFD simulations is whether turbulent effects are significant or not, and how to model turbulence? The questions of laser beam parameters and outlet chamber geometry which are most optimal to make all gas volume irradiated is also discussed. Relationship between enrichment factor and stagnation pressure and temperature based on experimental data is also reported.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제22권1호
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• pp.358-373
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• 1997

Resin modified glass ionomers were introduced in 1988 to overcome the problems of moisture sensitivity and low early mechanical strength of conventional glass ionomers and to maintain their clinical advantages. The purpose of this study was to evaluate the color stability of four resin modified glass ionomers(Fuji II LC, Vitremer, Dyract and VariGlass), one resin composite material(Z-100), and one conventional glass ionomer(GC Fuji II) under several conditions. These conditions were as follows: 1) before curing, 2) after curing, 3) after polishing, 4) after 500 thermocycling, 5) after 1,000 thermocycling, 6) after 1,500 thermocycling and 7) after 2,000 thermocycling. Three specimens of each material/shade combination were made. Materials were condensed into metal mold with a diameter of 10 mm and a thickness of 2.0 mm, and were pressed between glass plates. The material was polymerized using a light polymerizing unit(Visilux II, 3M, USA). After removal of excess, the surface was polished sequentially on wet sandpapers. A reflection spectrophotometer(Model TC-6FX, Tokyo Denshoku Co., Japan) was used to determine CIELAB coordinates($L^*,a^*$ and $b^*$) of each specimen. CIE standard illumination C was used as the light source. The results were as follows : 1. In comparing different shades of same material, CIELAB color difference(${\Delta}E^*$) value was not significantly different from each other(p>0.05). 2. CIELAB color difference(${\Delta}E^*$) values between after-curing and after-polishing were ranged from 5.53 to 27.08. These values were higher than those of other condition combinations. 3. CIELAB color difference(${\Delta}E^*$) values between before-thermocycling and after-thermocycling were ranged from 1.40 to 7.81. Despite the number of thermocycling increased, CIELAB color difference(${\Delta}E^*$) value was low. 4. The color stability of resin modified glass ionomers was more stable than that of conventional glass ionomers but less stable than that of Z100.

• 대한치과보존학회:학술대회논문집
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• 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
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• pp.184-197
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• 2008

본 연구는 3차원 유한요소분석법적 연구를 통해 쐐기형 비우식성 치경부병소의 복합레진수복에서 다른 탄성계수를 가진 복합레진의 혼합수복이 5급 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 발거된 상악 제2소구치를 Micro-CT로 스캔한 후 3D-DOCTOR로 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 쐐기형 와동과 변형시킨 와동을 형성하고 각 와동을 탄성 계수가 서로 다른 혼합형 복합레진 또는 흐름성 복합레진으로 수복하였다. 수복 전, 후 협측교두와 설측교두에 500N의 하중을 가한 후 응력분포를 ANSYS 프로그램을 이용하여 주 응력 분석법으로 평가한 결과 치아 및 수복물에 위해한 인장응력을 고려할 때 탄성계수가 높은 재료로 와동저선각을 수복하고 교합측변연과 치경부측 변연은 탄성계수가 낮은 재료로 수복하는 혼합수복법이 쐐기형 비치경부병소의 수복에 있어 가장 유리하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-10
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• 2017

근래에 들어 증가하고 있는 도심지 지반함몰 사고는 사회적 이슈가 되고 있으며 이로 인해 최근 관련 법안이 발의 되었다. 지반함몰은 수많은 원인인자들의 복합적 작용으로 발생하므로 수치해석적 기법의 적용에 한계점이 존재한다. 이로 인해 지반함몰 메커니즘 규명 연구는 주로 모형실험을 이용하여 진행되었다. 선행 연구들은 상하수도관 파열로 인한 지반함몰 모사에 초점이 맞추어져 있으며, 지하수 흐름, 지반 굴착공사 등 다양한 원인에 의해 발생하는 지반함몰에 대한 연구가 부족한 실정이다. 또한 기존 수행된 대부분의 모형실험은 1 g 상태의 모형실험이며, 지반함몰 메커니즘 평가 시 지반의 현장 구속응력을 고려할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 모형실험을 이용한 지반함몰 거동 평가에 대한 선행 연구동향들을 고찰하여 보다 다양한 환경 조건을 모사할 수 있는 기법들에 대해 논의하였다. 또한 본 연구에서는 더 신뢰성이 있는 지반함몰 메커니즘 평가 기법으로서 원심모형실험기법을 제시하였다. 마지막으로 본 연구에서는 지반안정성평가에 지반함몰 메커니즘에서 사용한 모형실험 기법을 적용할 것을 제시했다.

• 생명과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1738-1741
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• 2010

기존의 동물모델에서 암의 성장은 caliper를 이용하여 고형암 부피를 측정으로써 조사하였으나, 암 조직 속의괴사와 부종으로 인하여 부피측정에 신뢰성이 결여 되어 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 발광 암세포를 이용하여 광학생체영상적으로 분석하는 방법이 개발 되었다. 본 연구에서는 전립선 발광 암세포를 제조하여 고형암 동물모델에서 B16 발광 암세포와 암 성장을 비교 측정하여 신규발광 암세포를 평가하였다. In vitro에서 세포 수와 발광강도는 높은 상관관계를 보였고($R^2$=0.99), 고형암 동물모델에서 암 성장 측정은 괴사에 의한 오차를 줄였다. 이러한 발광신호를 기반으로 한 측정방법은 caliper의 부피 측정에 비하여 높은 항암효과를 보임으로써 기존의 발광 암세포보다 신규 발광전립선 암세포의 유용성을 증명하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.7-13
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• 2018

현재의 연구에서는 소음을 제거하기 위해 블라인드 소스 분리(BSS)접근 방식에 의해 최적화된 두뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)를 제안했다. 모터 이미지(MI)신호와 정상 상태 시각적 제거 전위(SSVEP)신호는 신호 대 잡음비(SNR)의 증가로 인해 쉽게 검출되었다. 또한, MI와 SSVEP사이의 조합은 일반적으로 현재 BCI에서 생성되는 명령 수를 증가시킬 수 있다. 현재 시스템은 계산 시간을 줄이고 BCI를 실제 용도에 가깝게 하기 위해 단일 채널 EEG신호를 사용했다. 또한, 복잡한 신경 네트워크(CNN)가 다중 클래스 분류 모델로 사용되었다. 우리는 비 MS/BCI와 BBS/BCI사이의 정확성 측면에서 성능을 평가했다. 결과적으로 BBS+BCI의 정확도는 비 BBS+BCI의 정확도보다 $16.15{\pm}25.12%$더 높은 수준에 도달했다. 사용하지 않을 때보다 BBS를 사용함으로써 전반적으로 제안된 BCI시스템은 비교적 정확한 다차원 제어 애플리케이션에 적용될 가능성을 입증했다.