A 1.28 L-batch reactor and continuous-flow stirred tank reactor (CFSTR) fed with formate and trichloroethene (TCE) were operated for 120 days and 56 days, respectively, to study the effect of formate as electron donor on anaerobic reductive dechlorination (ARD) of TCE to cis-1,2-dichloroethylene (c-DCE), vinyl chloride (VC), and ethylene (ETH). In batch reactor, injected 60 ${\mu}mol$ TCE was completely degraded in the presence of 20% hydrogen gas ($H_2$) in less than 8 days by anaerobic dechlorination mixed-culture (300 mg-soluble protein), Evanite Culture with ability to completely degrade tetrachloroethene (PCE) and -TCE to ETH under anaerobic conditions. Once the formate was used as electron donor instead of hydrogen gas in batch or chemostat system, the TCE-dechlorination rate decreased and acetate production rate increased. It indicates that the concentration of hydrogen produced in both systems is possibly more close to threshold for homoacetogenesis process. Soluble protein concentration of Evanite culture during the batch test increased from 300 mg to 688 mg for 120 days. Through the protein monitoring, we confirmed an increase of microbial population during the reactor operation. In CFSTR test, TCE was fed continuously at 9.9 ppm (75.38 ${\mu}mol/L$) and the influent formate feed concentration increased stepwise from 1.3 mmol/L to 14.3 mmol/L. Injected TCE was accumulated at 18 days of HRT, but TCE was completely degraded at 36 days of HRT without accumulation of the injected-TCE during the left of experiment period, getting $H_2$ from fermentative hydrogen production of injected formate. Although c-DCE was also accumulated for 23 days after beginning of CFSTR operation, it reached steady-state in the presence of excessive formate. We also evaluated microbial dynamic of the culture at different chemical state in the reactor by DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis).
목적: 백서 중간엽 줄기세포에 페리틴 유전자를 형질 도입시켜 생물학적 특성의 변화 유무를 평가하고, 자기공명영상에서 신호강도의 차이를 확인해보고자 하였다. 대상과 방법: 백서 중간엽 줄기세포에 렌티바이러스를 이용하여 사람유래 재조합 페리틴과 녹색형광단백질 유전자의 과발현을 유도하였다. 페리틴 유전자가 발현된 백서 중간엽 줄기세포의 증식성과 생존능을 분석하기 위해 MTT 어세이를 수행하였으며, 유세포 분석을 수행하여 중간엽 줄기세포의 표면 마커 발현을 평가하고, 세포 내 철 함량을 측정하고 프러시안 블루 염색을 시행하여 철 축적능력을 분석하였다. 세포 팬텀을 이용하여 9.4 T 자기공영영상 기기를 이용하여 검출가능성을 평가하였다. 결과: 페리틴과 녹색형광 유전자는 백서 중간엽 줄기세포에서 안정적으로 발현되었다. 페리틴 유전자의 과발현으로 인해 백서 중간엽 줄기세포의 생물학적 특성 (증식능력, 생존능, 표면마커)은 영향을 받지 않았다. 페리틴을 발현하는 중간엽 줄기세포에서 철의 축적능력이 증가된 것이 확인되었고, T2 이완 시간은 유의하게 감소하였다. 결론: 줄기세포 치료 연구에서 자기공명 리포터 유전자 페리틴은 자기공명영상법을 이용하여 중간엽 줄기세포를 비침습적으로 가시화 할 수 있고 이를 이용하여 생체추적이 가능할 것으로 기대된다.
A single fraction of 50 Gy extracorporeal irradiation, as a modality of limb-sparing operation, has been used to achieve tumor necrosis in osteosarcoma. Although this modality of radiation therapy preserving the mobility of a joint is commonly practiced, the precise knowledge on the radiobiological response of osteosarcoma cell has remained to be elucidated. We therefore observed whether a single high dose irradiation caused apoptosis in osteosarcoma cells and whether the commitment to apoptosis was associated with cell kinetics. We also investigated radiation dose response along the time course for development of apoptosis following single high dose irradiation. The morphologic change in apoptosis was observed by fluorescence with Hoechst 33258 and the degree and the fraction of cells by flow cytometry. Irradiation of osteosarcoma cells with 10, 30 and 50 Gy resulted in chromatin condensation and apoptotic body formation. The degree of apoptosis in osteosarcoma cells was $29.5{\pm}3.56%$, $39.9{\pm}4.83%$ at 24 and 48 hours after 10 Gy irradiation ; $41.1{\pm}3.93%$, $66.9{\pm}5.21%$ at 24 and 48 hours after 30 Gy irradiation ; and $48.0{\pm}3.69%$, $75.6{\pm}4.65%$ at 24 and 48 hours after 50 Gy irradiation. The fraction of cells in cell-cycle kinetic was $39.2{\pm}4.3%$ in G2/M, $22.1{\pm}4.65%$ in G1 at 24 hours after 10 Gy irradiation ; $51.0{\pm}4.3%$ in G2/M, $20.4{\pm}4.7%$ in G1 at 48 hours after 10 Gy irradiation ; $40.3{\pm}3.9%$ in G2/M, $26.1{\pm}4.7%$ in G1 at 24 hours after 30 Gy irradiation ; $59.2{\pm}3.9%$ in G2/M, $5.9{\pm}5.1%$ in G1 at 48 hours after 30 Gy irradiation ; and $44.3{\pm}4.2%$ in G2/M, $21.1{\pm}3.5%$ in G1 at 24 hours after 50 Gy irradiation. The fraction of cells at 48 hours after 50 Gy irradiation could not be observed because of irradiation induced cell death of most of cells. All values for irradiated cells showed accumulation in G2/M phase and reduction in G1 phase, irrespective of irradiation dose. The results suggest that a single fraction of high dose irradiation with 50 Gy results in accumulation of cells at G2/M phase, leading to apoptosis.
식물유의 거의 대부분은 triacylglycerol (TAG) 형태로 종자에 축적되어있으며 이는 종자가 발아할 때에 필수적인 에너지공급원이자 동물과 인간들에게 필수지방산과 중요한 에너지원이다. 최근 식용유의 건강기능성으로 수요증가와 더불어 바이오디젤과 산업원료 등의 산업적 수요도 증가함에 따라 더욱 중요한 자원이 되고 있다. 그래서 생명공학기술로 종자유의 함량을 증진하고자 하면 지질 생합성에 탄소의 유입에 관여하는 조절 유전자를 과발현 또는 억제하는 것이 결정적으로 중요하다. 본 총설에서는 지질함량에 영향을 미치는 것으로 여겨지는 후보 유전자들에 대해 기술하고 이들의 지방 함량 증대 가능성을 조사하였다. 식물의 지방산의 생합성과 종자유의 축적에 관여하는 유전자들은 크게 구분하자면 첫째, TAG가 생합성되기 위해 필요한 전구체를 합성하는 유전자, 둘째, 지방산합성과 TAG 축적에 관여하는 유전자, 셋째, 종자 발달과 종자유 축적에 관여하는 전사인자 유전자가 있다. 종자유 함량을 결정하는 대사들은 앞에서 언급했듯이 매우 복잡하기 때문에 최근에 전사인자의 조절이 다수의 지방생산 대사 유전자를 동시 조작하여 형질전환 식물에서 종자유 함량이 증진하는 것보다 더 바람직한 접근법으로 여겨지고 있다. 그러나 전사조절유전자의 과발현에 의해 나쁜 농업형질의 유도 같은 문제점도 해결해야 한다.
Loutfy, Samah A;Al-Ansary, Nadia A;Abdel-Ghani, Nour T;Hamed, Ahmed R;Mohamed, Mona B;Craik, James D;Eldin, Taher A. Salah;Abdellah, Ahmed M;Hussein, Yassmein;Hasanin, MTM;Elbehairi, Serag Eldin I
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제16권14호
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pp.6039-6046
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2015
Aims: To investigate effect of metallic nanoparticles, silver (AgNPs) and gold nanoparticles (AuNPs) as antitumor treatment in vitro against human breast cancer cells (MCF-7) and their associated mechanisms. This could provide new class of engineered nanoparticles with desired physicochemical properties and may present newer approaches for therapeutic modalities to breast cancer in women. Materials and Methods: A human breast cancer cell line (MCF-7) was used as a model of cells. Metallic nanoparticles were characterized using UV-visible spectra and transmission electron microscopy (TEM). Cytotoxic effects of metallic nanoparticles on MCF-7 cells were followed by colorimetric SRB cell viability assays, microscopy, and cellular uptake. Nature of cell death was further investigated by DNA analysis and flow cytometry. Results: Treatment of MCF-7 with different concentrations of 5-10nm diameter of AgNPs inhibited cell viability in a dose-dependent manner, with IC50 value of $6.28{\mu}M$, whereas treatment of MCF-7 with different concentrations of 13-15nm diameter of AuNPs inhibited cell viability in a dose-dependent manner, with IC50 value of $14.48{\mu}M$. Treatment of cells with a IC50 concentration of AgNPs generated progressive accumulation of cells in the S phase of the cell cycle and prevented entry into the M phase. The treatment of cells with IC50 concentrations of AuNPs similarly generated progressive accumulation of cells in sub-G1 and S phase, and inhibited the entrance of cells into the M phase of the cell cycle. DNA fragmentation, as demonstrated by electrophoresis, indicated induction of apoptosis. Conclusions: Our engineered silver nanoparticles effectively inhibit the proliferation of human breast carcinoma cell line MCF-7 in vitro at high concentration ($1000{\mu}M$) through apoptotic mechanisms, and may be a beneficial agent against human carcinoma but further detailed study is still needed.
본 연구에서는 침수위험이 큰 도시하천내에 건설된 도로의 침수로 인한 피해를 미연에 방지하고 적절한 교통통제계획, EAP 등을 수립하기 위한 수문, 수리학적 분석과정을 제시하였다. 연구대상지역으로 우리나라의 대표적 도시하천인 중랑천 유역의 좌우안에 위치한 동부간선도로를 선정하고 비상대처계획 수립을 위한 기초자료를 작성하였다. HEC-HMS에 의하여 유출 해석을 실시하였으며, UNET을 이용하여 주요 지점 및 구간별 침수특성을 분석하였다. 이문철교부근(하구에서 약 9.5 km)과 월릉교부근(하구에서 약 11.5 km)에서 침수위험이 가장 높아 이문철교부근은 10년 빈도시에, 월릉교부근의 좌안도로는 20년 빈도시에 각각 침수가 되는 것으로 나타났다. 누가강우량과 지속시간을 고려한 침수특성 분석결과 강우 지속시간 7시간 이하에서 누가강우량이 250 mm이상일 경우에는 월계1교지점의 위험홍수위(EL.17.84 m)를 초과하는 것으로 분석되었다. 한강의 배수위를 고려하지 않은 경우에는 C2(월계1교-중랑교, 좌안), C1(월계1교-중랑교, 우안), D(중랑교-군자교)구간순으로 침수위험이 높은 것으로 나타났으나 배수위를 고려한 경우에는 D2(중랑교-군자교, 좌안), E(군자교-용비교)구간의 침수위험이 오히려 높은 것으로 분석되었다.
이 논문은 동북아시아 국가들의 에너지안보와 관련하여 새롭게 재편되고 있는 에너지 흐름의 공간을 지정학적 및 지경제학적 측면에서 분석하고자 한다. 연구는 정치생태학과 정치경제학을 통합시킨 분석 틀에 근거하며, 이는 사회와 자연 간 변증법적 관계 속에서 형성된 흐름의 공간이 국제정치의 헤게모니적 지배와 자본축적의 선도적 위상을 제공하며 이에 따라 다시 사회와 자연이 재구조화된다는 점을 함의한다. 동북아 지역의 한국, 중국, 일본은 경제성장을 위한 에너지 투입량의 증가와 유가 폭등 및 석유시장 불안정으로 에너지안보에 관해 지대한 관심을 가지고 적극적인 지정학적 전략들을 구사하고 있다. 이에 따라 동북아 지역의 에너지 흐름의 공간이 역동적으로 변화하고 있으며, 특히 러시아 동시베리아 지역의 원유 및 천연가스의 개발과 이를 수송하기 위한 파이프라인의 건설 노선을 둘러싸고 중국과 일본 간 갈등관계를 노정시키고 있다. 국제 원유가의 급등으로 경제침체가 유발될 것이라는 우려에도 불구하고, 에너지 안보를 위한 각국의 지정학적 전략과 에너지 흐름의 공간 재편은 이 지역 국가들에서 새로운 대규모 민영화된 석유기업들의 등장과 이들과 관련된 다양한 기관들을 통해 자본 축적을 지속시키고 있다.
본 실험은 물냉이 수경재배 시 양액 내 발생 시킨 마이크로버블이 물냉이의 생육과 glucosinolate 축적에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 본엽 4매의 물냉이 유묘(파종 2주 후)를 마이크로 버블과 비-마이크로버블을 발생시킨 오오츠카 배양액을 이용하여 환경조절룸에서 3주간 재배하였다. 물냉이 초장은 대조구처리가 마이크로버블처리보다 41% 증가하였으며, 유의적으로 높게 나타났다. 그러나, 지상부 생체중과 건물중, 근장, 엽장, 엽폭, SPAD, 량자수율값은 두처리간 유의적 차이는 나타나지 않았다. Glucosinolate 함량을 분석 결과 4-methoxygluco-brassicin을 제외한 glucoiberin, glucobrassicin, gluconapin, gluconasturtiin의 경우 마이크로버블 처리구가 대조구보다 유의적으로 높게 나타났으며, 물냉이 한주 당 총 glucosinolate 함량은 마이크로버블 처리구가 대조구 보다 $85%({\mu}mol/g\;DW)$와 $65%({\mu}mol/plant)$ 더 높게 나타났다. 본 연구 결과는 담액재배시 양액 내 마이크로버블이 물냉이의 glucosinolate 함량을 증가시킬 수 있을 것으로 나타났다.
Split-flow thin cell fractionation (SPLITT fractionation, SF)은 밀도와 입자 크기에 따라 입자성 물질이나 거대분자를 연속적으로 분리 및 분획하는 기술이다. SF 모드 중 full-feed depletion mode (FFD)는 오직 한 개의 주입 구를 가지고 있으며, outlet에만 flow stream splitter가 존재한다. SPLITT은 두 가지의 중요 인자가 있다. 하나는 시간에 따라 통과되는 시료의 양 (throughput, TP)과 또 다른 하나는 이론에 의해 예측된 크기를 가지는 입자들의 수 퍼센트로 정의하는 분획효율 (fractionation efficiency, FE)이다.. 기존 FFD 모드에서는 splitter가 outlet에 존재하여, 채널 규모를 확장시키는 데 제한이 있어 시료 처리량의 한계가 있다. 따라서 splitter를 제거하고 채널규모를 증가하여 시료 처리량을 대폭 증가시킬 수 있는 대규모 중력장 FFD-SF 채널을 사용하였다. 따라서 이 논문에서는 대용량 중력장 FFD-SF의 TP와 FE 최적화를 위하여 시료농도와 유속변화로 실험을 진행하였다. 이 실험에서는 두 개의 다른 입자 분포 (3~7 µm, 2~30 µm) 를 가지는 Polyurethane (PU) latex beads가 사용되었다. 시료의 농도는 0.2~0.8% (wt/vol)을 사용하였으며, 채널의 유속은 70~160 mL/min을 사용하였다. 분획된 입자는 광학 현미경으로 확인하여 직접 크기 관찰을 하였으며 시료 회수율 (recovery)은 수집된 입자를 0.1 µm 맴브레인 필터로 거른 후 무게측정으로 실험하였다. 본 연구를 통해 fraction-a의 분획효율 (FE)은 이론에 따라 정확히 맞춰준다면 언제든 좋은 수치를 얻을 수 있다는 것이 확인되었고, 시료의 입자크기가 커서 채널에 쌓일 경우, 시료 회수율을 높이기 위해서는 이동상을 더 흘려주는 방법을 사용하면 효과적인 것을 확인하였다. 또한 효율적인 TP로 실험을 진행하기 위해서는 최소한 0.4% 농도는 사용해야 효율적인 분획이 이뤄진다는 것을 확인하였다.
시화호 인공습지의 수리동력학적 특성과 입자성 물질의 침전특성을 살펴보기위해 물흐름조사 및 입자성 물질의 퇴적율 측정을 실시하였다. 시화호 인공습지는 크게 3개의 습지(반월, 동화, 삼화)로 나누어 볼 수 있는데 이는 각각의 하천에서 유입되는 비점오염물질의 처리를 위해 조성되었다. 조사지역은 반월천 고습지를 대표지역으로 선정 후 실시하였다. Rhodamine 50WT Red를 사용하여 물흐름 실험을 수행한 결과 자유수면(open water) 지역과 수로를 통한 물흐름이 주를 이루고 있었으며 식물이 식재되어 있는 폐쇄수역(closed water)에서의 물흐름이 지체되는 것으로 나타났다. 반월습지의 상부 및 하부 습지의 평균 수리학적체류시간(hydraulic retention time, HRT)은 각각 34.1 hr, 74.6 h,로 나타났으며 총 체류시간은 108.7 hr(4.5 day)이었다. 반면에, 침전율은 침전지(A지역)보다는 하류부의 open water지역(B, C, D지역)에서 높은 것으로 조사되었다. 향후 open water 내에 축적 가능한 sediment 양을 추정한 결과 20년 후 각 지역의 침전 깊이는 A: 6.3 cm, B: 8.3 cm, C: 7.0 cm, D: 9.5 cm로 나타났다. sediment trap 내의 유기물 축적량은 강우의 영향으로 1차 조사시기에 가장 높은 것으로 나타났으며 A 지역보다 B, C, D 지역에서의 축적량이 높은 것으로 조사되었다. 또한, 질소, 인 성분들은 하부습지에서 높게 나타났다. 이러한 결과로 인공습지의 효율적 관리를 위해서는 물흐름 및 입자성 물질들의 퇴적 특성에 대해 시간 변화에 따른 지속적인 조사 및 관리가 요구되어 진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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