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구리 회수를 위한 식물뿌리 기반 친환경 바이오 흡착제의 적용 - 합성수지와의 비교 (Application of Environmental Friendly Bio-adsorbent based on a Plant Root for Copper Recovery Compared to the Synthetic Resin)

  • Bawkar, Shilpa K.;Jha, Manis K.;Choubey, Pankaj K.;Parween, Rukshana;Panda, Rekha;Singh, Pramod K.;Lee, Jae-chun
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권4호
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    • pp.56-65
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    • 2022
  • 구리는 우수한 특성, 특히 높은 전도성과 낮은 저항으로 인해 전기/전자 제조 산업에 널리 사용되는 비철금속 중 하나이다. 이러한 산업의 표면 처리 공정에서는 구리 함량이 높은 폐수가 발생하며, 직간접적으로 수계로 배출된다. 이는 심각한 환경 오염을 일으키고 또한 귀중한 유용금속의 손실을 초래한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 효율적이고 저렴하며 친환경적인 흡착제를 찾기 위한 목적으로 흡착 분야에서 전 세계적으로 지속적인 연구개발이 진행되고 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 연구에서는 위와 같은 폐수로부터 구리 흡착을 위한 바이오 흡착제로서 식물뿌리(Datura 뿌리 분말)의 성능을 합성 흡착제(Tulsion T-42)와 비교하였다. 실험은 흡착제 투여량, 접촉시간, pH, 주입액 농도 등의 변수들을 최적화하기 위하여 회분식으로 수행되었다. 초기구리농도가 100 ppm이고 pH가 4인 주입액에서, 0.2 g Datura 뿌리 분말을 15분간 접촉하였을 때 구리 흡착율은 95%이었으며, 0.1 g Tulsion T-42은 30분간 접촉에서 95%의 흡착율을 나타내었다. 두 흡착제의 흡착 데이터는 Freundlich 등온선과 잘 일치하였으며, 유사 2차 속도식을 따르는 것을 나타내었다. 전체 결과는 본 연구의 바이오 흡착제가 표면처리 공정의 폐액 또는 폐수로부터 금속 회수에 적용될 가능성을 보여주고 있다.

X-선이 묵은보리 씨앗과 햇보리 씨앗의 생장과 클로로필 농도에 미치는 영향 (Effects for Growth and Chlorophyll in Old-barley and New-barley Seed exposed by X-ray)

  • 정상복;정순철;이모권;최윤호;변강운;유수아;한상은;허준범;신완식;이원정
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.149-156
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    • 2023
  • 보리의 생산년도에 따른 생장과 광합성 차이를 알아보고자 질병의 진단 및 치료에 가장 많이 이용하는 고에너지 X-선을 묵은보리씨앗과 햇보리씨앗에 조사하여 연구를 수행하였다. 묵은보리와 햇보리 종자가 싹이 튼 것을 확인 후, 대조군을 제외한 실험군에 대해 방사선종양학과의 선형가속기(Clinac IS, VERIAN, USA, 2011)를 이용하여 30 Gy X-선을 조사하였다. 조사 조건은 6 MV X-ray, 조사거리(Source-surface distance) 100 cm, 조사면적(field size) 18 × 10 cm2, 선량률(dose rate) 600 MU/min 에서 실시하였다. 보리의 생장은 종자별로 X-선 조사 후 4일차 부터 1일 간격으로 9일차 까지 줄기의 길이를 측정하였다. X-선이 보리 싹의 엽록소 형성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 분광광도법을 이용하여 클로로필 a 농도를 측정하였다. 통계분석은 SPSS ver 26.0(Chicago, IL, USA)을 사용하여 독립표본 T-검정(Independent T-test)을 실시하였다. 대조군에서는 햇보리가 묵은보리 보다 성장이 빨랐지만, 실험군에서는 묵은보리가 햇보리 보다 빠른 성장을 보였다. 묵은보리에서 대조군의 길이가 실험군 보다 모든 일차에서 유의하게 큰 것으로 나타났다. 대조군에서는 묵은보리 보다 햇보리의 무게가 무거웠지만, 실험군에서는 묵은보리의 무게가 햇보리 무게 보다 높았다. 클로로필 농도를 측정하여 비교한 결과, 대조군 실험군 모두 묵은보리 보다 햇보리가 높은 결과를 보였고, 대조군 보다 실험군이 높게 나타났다. X-선은 햇보리 보다 묵은보리의 성장과 무게를 촉진시켰고, 클로로필 농도에는 햇보리에게 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 향후 X-선이 새싹보리에 미치는 영향에 대한 연구의 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.

직장암의 수술 전 동시적 항암화학방사선치료 결과 (Results of Preoperative Concurrent Chemoradiotherapy for the Treatment of Rectal Cancer)

  • 윤미선;남택근;김형록;나병식;정웅기;김영진;안성자;송주영;정재욱
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제26권4호
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    • pp.247-256
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    • 2008
  • 목 적: 직장암에서 수술 전 동시적 항암화학방사선요법을 시행한 환자를 대상으로 항문 괄약근 보존율, 생존율, 예후인자 등을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1999년 1월부터 2007년 6월까지 직장암 환자로 진단되어 수술 전 동시적 항암화학방사선요법을 시행한 환자는 모두 150명이었다. 이 중 진단시 원격전이가 없고 재발암이 아니며 본원에서 근치적 수술을 받은 환자 중 계획된 방사선치료를 완료한 총 82명의 환자를 대상으로 하였다 방사선치료는 일일 $1.8{\sim}2\;Gy$씩, 주 5회 $41.4{\sim}46\;Gy$ (중앙값 44 Gy)를 전 골반에 조사한 후 원발부위 및 고위험 부위에 총 방사선량이 $43.2\;Gy{\sim}54\;Gy$(중앙값 50.4 Gy)까지 추가 조사하였다. 항암화학요법은 66명(80.5%)에서 5-fluorouracil (5-FU), leucovorin, cisplatin을 정주하였고, 15명(19.5%)에서는 5-FU와 leucovorin만을 정주하여 방사선치료 기간 동안 4주 간격으로 2회 시행되었다. 수술은 동시적 항암화학방사선치료 종료 후 $3{\sim}45$주(중앙값 7주)가 경과되어 시행되었다. 수술 후 유지 항암화학요법은 총 38명(47.6%)에서 시행되었다. 결 과: 전체 환자의 항문 괄약근 보존율은 73.2%(60명)이었다. 이 중 종양의 최하 위치가 항문연으로부터 5 cm 미만인 환자 48명중 31명(64.6%)에서, 5 cm 이상인 환자 34명 중 29명(85.3%)에서 항문 괄약근을 보존할 수 있었다. 수술 후 병리적 완전관해율은 14.6% (12/82)였다. 전체 환자의 T병기 하강률은 42.7% (35/82)였고, N병기 하강률은 75.5% (37/49)였으며, 전체 병기 감소율은 67.1% (55/82)였다. 전체 환자의 추적 관찰 기간은 $11{\sim}107$ 개월로 중앙값은 38개월이었다. 전체 환자의 5년 생존율, 무병생존율 및 국소종용제어율은 각각 67.4%, 58.9%, 84.4%였다. 수술 후 병기별 5년 생존율은 0 (n=12), I (n=16), II (n=30), III (n=23)기에서 각각 100%, 59.1%, 78.6%, 36.9%이었고 IV 병기 1예는 43개월 현재 생존 중이다(p=0.02). 병기별 5년 무병생존율은 0, I, II, III, IV 기에서 각각 77.8%, 63.6%, 58.9%, 51.1%, 0%였다(p<0.001). 병기별 5년 국소종양제어율은 0, I, II, III기 에서 각각 88.9%, 93.8%, 91.1%, 68.2%였고 IV병기 1예는 43개월 현재 국소재발 없이 생존 중이다(p=0.01). 생존율에 영향을 미치는 예후인자를 분석하기 위하여 연령(${\geq}55$세 VS. >55세), 임상적 병기(I+II vs, III), 방사선치료 종료 후 수술까지의 경과기간(${\leq}6$주 vs. >6주), 수술방법 (항문괄약근보존술 vs. 비보존술), 병리학적 T병기, 병리학적 N 병기, 병리학적 전체병기(0 vs. I+II vs. III+IV), 병리학적 완전관해여부 등 총 8개의 다변량 분석상, 연령과 병리학적 N병기는 전체 생존율에, 병리학적 전체 병기는 무병생존율에, 병리학적 N병기는 국소종양제어율에 각각 유의하였다. 전체 환자 중 재발한 환자는 모두 25명으로 국소재발 10명, 원격전이 13명, 국소 및 원격전이가 동시에 있던 환자 2명이었다 항암화학 방사선치료 중 등급 3 이상의 혈액학적 독성은 백혈구 감소가 2명이었고, 등급 3의 피부반응이 1명이었다. 수술 후 60일 이내의 입원을 요할 정도의 합병증으로는 총 11명으로 문합부 누출 5명, 골반부 농양이 2명, 그외 4명 등이었다. 결 론: 직장암에서 수술 전 동시적 항암화학방사선요법으로 병기 하강 및 항문 괄약근 보존에 유용한 결과를 얻었고, 수술 전 항암화학방사선요법으로 인한 독성은 미미하였다. 병리학적 N병기가 생존율과 국소종양제어율에 유의한 예후 인자로 나타나 이들에 대한 수술 후 보조적 요법이 더욱 강화될 필요가 있다고 생각된다.

폐암세포주의 TNF-$\alpha$ 유발 apoptosis에서 NF-${\kappa}B$의 역할 (The Role of NF-${\kappa}B$ in the TNF-$\alpha$-induced Apoptosis of Lung Cancer Cell Line)

  • 김재열;이승희;황보빈;이춘택;김영환;한성구;심영수;유철규
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권2호
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    • pp.166-179
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    • 2000
  • 연구배경: 현재 사용되고 있는 많은 항암제는 암세포의 apoptosis를 유도함으로서 암세포를 사멸시키는 것이 주된 작용 기전이다. 항암제에 의한 치료 실패의 주된 원인은 암세포의 apoptosis에 대한 내성 획득에 의한 것으로 이해되고 있다. 최근의 보고에 의하면 많은 암세포주에서 apoptosis에 대한 내성 획득에 NF-${\kappa}B$의 활성화가 중요한 역할을 한다고 알려져 있지만 일부 세포에서는 상반된 결과를 보이고 있어 apoptosis에 대한 내성 획득과 NF-${\kappa}B$의 활성화와의 관련성은 세포에 따라 차이를 보이고 있다. 본 연구에서는 비소세포폐암 세포주가 TNF-$\alpha$ 유발 apoptosis에 저항을 나타내는 기전에서 NF-${\kappa}B$의 역할을 규명하고자 하였다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 NCI-H157 세포에 TNF-$\alpha$ cycloheximide(CHX), TNF-$\alpha$와 CHX를 각각 투여하고 24시간 후 MTT assay로 세포생존율을 평가하였고 apoptosis의 발생 유무는 PARP에 대한 Westrn 분석으로 평가하였다. Ad5LacZ와 $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$를 20시간 동안 감염시킨 각각의 세포를 1, 5, 10, 20, 50 ng/ml의 TNF-$\alpha$로 24, 48시간 자극 후 MTT assay를 시행하였고, 같은 농도의 TNF-$\alpha$로 24, 48시간 자극 후 PARP에 대한 Western 분석을 시행하였다. $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해를 억제하는 proteasome inhibitor 인 MG132를 전처치하고 TNF-$\alpha$로 24, 48 시간 자극 후 MTT assay와 PARP에 대한 Westrn 분석을 시행하였다. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$를 감염시킨 세포를 TNF-$\alpha$로 자극한 후 NF-${\kappa}B$의 활성화를 EMSA로 평가하였다. 결 과: 1. TNF-$\alpha$ 단독 투여로는 세포 생존율의 감소와 apoptosis가 관찰되지 않았고 TNF-$\alpha$와 CHX를 같이 투여하였을 때는 세포 생존율의 감소와 함께 apoptosis가 유도되었다. 2. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$의 감염으로 $I{\kappa}B{\alpha}$가 과발현된 세포와 MG132를 전처치한 세포에서 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화가 억제되었다. 3. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}$ SR를 감염시킨 세포와 MG132를 전처치하여 NF-${\kappa}B$의 활성을 억제한 세포에서 TNF-$\alpha$ 자극 후 세포 생존율이 감소하고 apoptosis가 유도되었다. 결 론: 비소세포폐암 세포주의 TNF-$\alpha$ 유발 apoptosis에 대한 내성은 NF-${\kappa}B$의 활성화에 의해 생성되는 새로운 단백의 발현에 의한 것으로 생각되며, NF-${\kappa}B$ 활성화의 억제로 이를 극복할 수 있을 것으로 사료된다.

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Quinclorac과 Bensulfuron-methyl의 혼합처리(混合處理)에서 벼의 생장(生長)에 대한 제초제간(除草劑間) 길항작용(拮抗作用) (Antagonistic Interaction between Quinclorac and Bensulfuron-methyl on Growth of the Rice Plants)

  • 권오연;권용웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.288-294
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    • 1997
  • 본(本) 연구(硏究)는 논 제초제(除草劑)로서 근래(近來)에 합제화(合劑化)된 bensulfuron-methyl과 quinclorac, 두 제초제(除草劑) 성분(成分)이 약해면(藥害面)에서 벼의 생장(生長)에 미치는 상호작용효과(相互作用效果)를 밝히고자 수행하였다. Quinclorac은 0, 300, 600, 900g ai/ha수준, bensulfuron-methyl은 0, 25, 50, 100g ai/ha수준에서 조합(組合) 처리(處理) 하였으며, 벼는 추청벼 10, 35, 55일묘(日苗)를 공시(供試)하고 온실, 생장상 및 포장에서 실험하였다. 제초제간(除草劑間)의 상호작용성(相互作用性)은 Chisaka 및 Colby의 성적분석 방법을 이용하였으며, 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 벼 총건물중(總乾物重)을 10% 감소(減少)시키는 약량(藥量)은 quinclorac 단제처리의 경우 aj/ha, 유묘기(幼苗期)(파종후 20일 : 3.5엽기)에는 584.8g ai/ha, 분얼기(分蘖期)(파종후 65일 : 7엽기)에는 517.7g ai/ha로 벼의 생육기(生育期)에 따른 차이가 작았으나 bensulfuron-methyl 단제처리의 경우에는 유묘기에는 43.2g ai/ha, 분얼기에는 84.2g ai/ha으로 벼의 생육기에 따라 약제에 대한 내성(耐性)이 크게 달랐다. 2. Quinclorac과 bensulfuron-methyl을 벼의 유묘기(幼苗期)와 분얼기(分蘖期)에 혼합처리(混合處理)하였을 경우 총(總) 건물중(乾物重)을 10% 감소시키는 등(等) 효과선(效果線)을 얻은결과 상호작용지수(相互作用指數)(antagonism index)는 -0.63 과 -0.67로서 길항작용효과(拮抗作用效果)가 인정되었으며, quinclorac과 bensulfuron-methyl간에 최대의 길항효과(拮抗效果)를 나타낸 혼합비율(混合比率)은 유묘기에는 796.3 : 100g ai/ha, 분얼기에는 760.3 : 100g ai/ha로서 유묘기에 길항효과가 컸다. 3. 지상부(地上部) 생장에 대한 길항작용효과(拮抗作用效果)에 있어서 유묘기에는 지상부(地上部) 건물중(乾物重) 감소(減少)가 quinclorac 600g ai/ha에 bensu1furon-methyl 100g ai/ha를 혼합처리(混合處理)한 구에서 quinclorac 600g a.i/ha과 bensulfuron-methyl 100g a.i/ha의 각 단제처리 구보다 작았으며, 상호작용지수(相互作用指數)(antagonism index)는 -0.79이었다. 분얼기(分蘖期)때는 quinclorac 600g ai/ha에 bensu1furon-methyl 25g ai/ha를 혼합처리한 구가 무처리구(無處理區)에 비해 지상부 건물중이 증가되었으며, 상호작용지수(antagonism index)는 -1.33 이었다. 4. Quinclorac의 auxin적 활성(活性)에 의해 발생되는 통엽(筒葉)은 유묘기(幼苗期)처리시에는 quinclorac 600g ai/ha단제 처리구에서 개체당 평균 0.22개의 분얼(分蘖)(1.87%) 에서 발생하였으며, quinclorac 900g a.i/ha의 단제처리구에서는 개체당 5.44개의 분얼(分蘖)(47.10%)에서 발생하였다. 또한 분얼기(分蘖期) 처리시에 는 quinclorac 900g ai/ha의 단제처리구에서 개체당 평균 0.22개의 분얼(2.2%)에서 통엽(筒葉)이 발생하였다. 5. Quinclorac과 bensulfuron-methyl을 혼합처리(混合處理)하였을 때는 bensulfuron-methyl의 처리량(處理量)이 증가(增加)할수록 통엽(筒葉)발생이 급격히 감소(減少)하여 유묘기에 quinclorac 600g ai/ha과 bensulfuronmethyl 100g ai/ha를 혼합처리한 구에서는 통엽발생(筒葉發生)이 없었으며, quinclorac 900g a.i/ha과 bensulfuron-methyl 100g a.i/ha을 혼합처리한 구에서는 개체당 1.78개의 분얼(18.45%)에서만 통엽(筒葉)이 발생하였다. 그리고 분얼기 에서는 길항효과(拮抗效果)가 잎의 발육면(發育面)에서도 충분히 나타나 모든 혼합처리에서 통엽(筒葉)이 발생되지 않았다. 6. 약제처리효과(藥劑處理效果)의 온도반응(溫度反應)에서는 quinclorac 600g ai/ha 단제처리구(單劑處理區)에서는 온도(溫度)가 낮을수록, bensulfuron-methyl 102g aijha 단제처리구에서는 온도(溫度)가 높을수록 총(總) 건물중(乾物重) 감소(減少)가 심해졌으며, 이들의 혼합처리(混合處理區)에 있어서는 온도(溫度)가 낮을수록 총(總) 건물중(乾物重) 감소(減少)가 작아졌다. 또한 quinclorac 600g a.i/ha과 bensulfron-methyl 102g a.i/ha을 혼합처리하였을 때 저온조건(低溫條件)에서의 quinclorac 600g ai/ha 단제처리나, 고온조건(高溫條件)에서 bensulfuron-methyl 102g ai/ha 단제처리보다 총(總) 건물중(乾物重) 감소(減少)가 적었다. 온도(溫度)에 따른 상호작용성(相互作用性) 변화(變化)는 총(總) 건물중(乾物重)의 실측치(實測値)와 기대치(期待値)의 차이가 저온조건(低溫條件)에서 -32.44, 적온조건(適溫條件)에서 -21.92, 고온조건(高溫條件)에서 -21.53으로서 온도(溫度)가 낮아질수록 길항효과(括抗效果)가 컸다.

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불량환경하(不良環境下)에서의 제초제(除草劑) 약해(藥害)와 경감기술(輕減技術) (Herbicidal Phytotoxicity under Adverse Environments and Countermeasures)

  • 권용웅;황형식;강병화
    • 한국잡초학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.210-233
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    • 1993
  • The herbicide has become indispensable as much as nitrogen fertilizer in Korean agriculture from 1970 onwards. It is estimated that in 1991 more than 40 herbicides were registered for rice crop and treated to an area 1.41 times the rice acreage ; more than 30 herbicides were registered for field crops and treated to 89% of the crop area ; the treatment acreage of 3 non-selective foliar-applied herbicides reached 2,555 thousand hectares. During the last 25 years herbicides have benefited the Korean farmers substantially in labor, cost and time of farming. Any herbicide which causes crop injury in ordinary uses is not allowed to register in most country. Herbicides, however, can cause crop injury more or less when they are misused, abused or used under adverse environments. The herbicide use more than 100% of crop acreage means an increased probability of which herbicides are used wrong or under adverse situation. This is true as evidenced by that about 25% of farmers have experienced the herbicide caused crop injury more than once during last 10 years on authors' nationwide surveys in 1992 and 1993 ; one-half of the injury incidences were with crop yield loss greater than 10%. Crop injury caused by herbicide had not occurred to a serious extent in the 1960s when the herbicides fewer than 5 were used by farmers to the field less than 12% of total acreage. Farmers ascribed about 53% of the herbicidal injury incidences at their fields to their misuses such as overdose, careless or improper application, off-time application or wrong choice of the herbicide, etc. While 47% of the incidences were mainly due to adverse natural conditions. Such misuses can be reduced to a minimum through enhanced education/extension services for right uses and, although undesirable, increased farmers' experiences of phytotoxicity. The most difficult primary problem arises from lack of countermeasures for farmers to cope with various adverse environmental conditions. At present almost all the herbicides have"Do not use!" instructions on label to avoid crop injury under adverse environments. These "Do not use!" situations Include sandy, highly percolating, or infertile soils, cool water gushing paddy, poorly draining paddy, terraced paddy, too wet or dry soils, days of abnormally cool or high air temperature, etc. Meanwhile, the cultivated lands are under poor conditions : the average organic matter content ranges 2.5 to 2.8% in paddy soil and 2.0 to 2.6% in upland soil ; the canon exchange capacity ranges 8 to 12 m.e. ; approximately 43% of paddy and 56% of upland are of sandy to sandy gravel soil ; only 42% of paddy and 16% of upland fields are on flat land. The present situation would mean that about 40 to 50% of soil applied herbicides are used on the field where the label instructs "Do not use!". Yet no positive effort has been made for 25 years long by government or companies to develop countermeasures. It is a really sophisticated social problem. In the 1960s and 1970s a subside program to incoporate hillside red clayish soil into sandy paddy as well as campaign for increased application of compost to the field had been operating. Yet majority of the sandy soils remains sandy and the program and campaign had been stopped. With regard to this sandy soil problem the authors have developed a method of "split application of a herbicide onto sandy soil field". A model case study has been carried out with success and is introduced with key procedure in this paper. Climate is variable in its nature. Among the climatic components sudden fall or rise in temperature is hardly avoidable for a crop plant. Our spring air temperature fluctuates so much ; for example, the daily mean air temperature of Inchon city varied from 6.31 to $16.81^{\circ}C$ on April 20, early seeding time of crops, within${\times}$2Sd range of 30 year records. Seeding early in season means an increased liability to phytotoxicity, and this will be more evident in direct water-seeding of rice. About 20% of farmers depend on the cold underground-water pumped for rice irrigation. If the well is deep over 70m, the fresh water may be about $10^{\circ}C$ cold. The water should be warmed to about $20^{\circ}C$ before irrigation. This is not so practiced well by farmers. In addition to the forementioned adverse conditions there exist many other aspects to be amended. Among them the worst for liquid spray type herbicides is almost total lacking in proper knowledge of nozzle types and concern with even spray by the administrative, rural extension officers, company and farmers. Even not available in the market are the nozzles and sprayers appropriate for herbicides spray. Most people perceive all the pesticide sprayers same and concern much with the speed and easiness of spray, not with correct spray. There exist many points to be improved to minimize herbicidal phytotoxicity in Korea and many ways to achieve the goal. First of all it is suggested that 1) the present evaluation of a new herbicide at standard and double doses in registration trials is to be an evaluation for standard, double and triple doses to exploit the response slope in making decision for approval and recommendation of different dose for different situation on label, 2) the government is to recognize the facts and nature of the present problem to correct the present misperceptions and to develop an appropriate national program for improvement of soil conditions, spray equipment, extention manpower and services, 3) the researchers are to enhance researches on the countermeasures and 4) the herbicide makers/dealers are to correct their misperceptions and policy for sales, to develop database on the detailed use conditions of consumer one by one and to serve the consumers with direct counsel based on the database.

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기관내 내독소 투여로 유도한 백서의 급성 폐손상 모델에서 surfactant가 호중구의 아포토시스에 미치는 영향 (The Effect of Surfactant on Neutrophil Apoptosis in Lipopolysaccharide Induced Acute Lung Injury in Rat)

  • 유지훈;이병준;정도영;이상훈;신종욱;김재열;박인원;최병휘
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제53권4호
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    • pp.409-419
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    • 2002
  • 연구배경 : 급성폐손상에서 표면활성물질의 치료효과는 허탈된 폐포를 재환기시키는 작용 외에 표면활성물질이 지닌 항염증효과도 기여하는 것으로 알려져있다. 표면활성물질의 항염증효과의 기전에 호중구의 아포토시스를 촉진하는 작용이 관련되어 있을 가능성이 있다. 본 연구에서는 사람의 말초혈액 호중구와 LPS로 급성폐손상을 유발한 흰쥐의 폐포내 호중구의 아포토시스에 대하여 표면활성물질이 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 방 법 : 생체외 실험에서는 자원자의 혈액에서 호중구를 분리하여 같은 수의 호중구 ($1{\times}10^6$)에 LPS(10, 100, 1000ng/ml), surfactant(10, 100, 1000${\mu}g$/ml), 그리고 LPS(1000ng/ml)와 표면활성물질(10, 100, 1000${\mu}g$/ml)을 혼합하여 투여하였다. 24 시간 배양한 후에 호중구의 아포토시스를 Annexin V 방법을 이용하여 분석하였다. 생체내 실험에서는 백서의 기관 내로 LPS(5mg/kg)를 투여하여 급성폐손상을 유발한 후에, 한 군은 표면활성물질(30mg/kg)을 다른 군은 생리식염수(5ml/kg)를 30 분 후에 기관 내로 투여하였다. LPS 투여 24 시간 후에 기관지폐포세척술을 시행하여 기관지폐포세척액을 얻었으며, 여기에서 호중구를 분리하여 Annexin V 방법으로 아포토시스를 측정하였다. 또한 LPS 투여 전과 23 시간 후에 one chamber body plethy smography를 이용하여 호흡역학(일호흡량, 호흡수, Penh)의 변화를 측정하였다. 결 과 : 생체외 실험에서 LPS 투여는 사람 말초혈액 호중구의 아포토시스를 억제하였다(대조군; $47.4{\pm}5.0%$, LPS 10ng/ml; $30{\pm}10.9%$, LPS 100ng/ml; $27.5{\pm}9.5%$, LPS 1000ng/ml; $24.4{\pm}7.7%$). 낮은 농도의 표면활성물질 투여는 LPS 투여에 의해 억제 되었던 호중구의 아포토시스를 촉진시켰다(LPS 1000ng/ml=Surf 10${\mu}g$/ml 1; $36.6{\pm}11.3%$, LPS 1000ng/ml+Surf 100${\mu}g$/ml 1; $41.3{\pm}11.2%$). 높은 농도의 표면활성물질($1,000{\mu}g/ml$) 투여는 그 자체도 호중구의 아포토시스를 억제할 뿐만 아니라($24.4{\pm}7.7%$) LPS의 항아포토시스 작용을 촉진하였다(LPS 1000ng/ml+Surf $1000{\mu}g/ml$; $19.8{\pm}5.4%$). 생체내 실혐에서 표면활성물질 투여는 생리식염수 투여에 비해서 급성폐손상을 받은 쥐에서 기관지 폐포세척액의 호중구의 아포토시스를 촉진하였다($6.03{\pm}3.36%$ vs $2.95{\pm}0.58%$). 표면활성물질을 투여한 백서는 생리식염수를 투여한 백서에 비해 LPS 자극 후 23 시간에 측정한 기도저항(Penh) 이 낮았다($2.64{\pm}0.69$ vs $4.51{\pm}2.24$, p<0.05). 결 론 : 이상의 결과로 표면활성은 사람의 말초혈액 호중구와 급성폐손상을 받은 백서의 기관지폐포세척액 내의 호중구의 아포토시스를 촉진하며, 이런 효과가 표면활성불질의 항염증효과의 기전 중 하나일 것으로 추측된다.

심장수술시 백혈구의 폐내정체와 스테로이드의 예방적 효과에 관한 연구 (A Clinical Study on Transpulmonary Leukostasis and Prophylactic Effects of Steroid in Cardiac Surgery)

  • 최석철
    • 대한의생명과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.133-151
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    • 1996
  • 심장수술후 흔히 발생하는 다양한 술후 합병증들은 체외순환으로 인한 체액성 및 세포성 면역계의 손상이 깊이 연루되어 일어나는 것으로 인식되어져 왔다. 특히, 술후 종종 경험하게되는 폐기능 부전은 보체계 활성화 및 염증반응에 따른 백혈구의 폐내 정체(pulmonary leukostasis)가 이와 같은 합병증의 주된 요인으로 알려져 있다. 일부 연구들은 체외순환 실시전 항 염증 약제인 부신피질 호르몬제를 투여함으로써 보체계 및 백혈구 활성화가 억제되어 술후 폐기능 부전의 발생을 예방시켜 주었다고 보고하고 있다. 이에 본 연구의 저자는 체외순환을 이용한 심장수술 동안과 술후, 백혈구의 숫적 변화 및 폐내 정체를 관찰하였다. 술후 시기에 있어 폐기능 평가의 한 지표로 동맥혈 산소분압을 측정하여 술전치와 비교하였고 흉부 X-선 필름을 통한 폐부종 징후와 발열유무, 그리고 그외 여러 변수들을 분석하였다. 또한 체외순환 실시전 투여한 부신피질 호르몬제(solu-Medrol; 30mg/kg)가 이러한 변수들에 어떤 영향을 미치며 과거의 연구에서 설명된 여러가지 예방적 효과가 과연 있는지를 함께 규명하였다. 연구는 무작위로 선정된 심장수술환자 50명을 대상으로 전향적 맹검법(blind fashion)으로 시행하였다 연구의 목적상 전체 환자를 placebo 군(n=25)과 steroid 군(n=25)으로 분류하였고 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 체외순환은 말초혈액의 총백혈구수를 유의하게 변화시키는데 초기엔 그 수를 저하시켰고 시간이 경과할수록 점차 상승시켰으며 유의한 상승은 술후 7일까지 지속되었다(P<0.05). 이러한 총 백혈구의 숫적 변화는 호중구수의 절대적 변화에 기인한 것이었다. 2. 부분체외순환 동안 placebo 군은 백혈구의 폐내정체가 일어났으나, steroid 군은 예방되었다. 3. 양 군 모두에 있어 체외순환 동안 임파구수는 의미있게 변화되지 않고 체외순환 종료후부터 3일 동안 유의한 감소를 보였으나(p<0.05) 술후 7일엔 완전히 기준치로 회복되었다. 4. 단구수는 양 군 모두 체외순환 초기엔 큰 변화가 없다가 이후 점차 상승하여 술후 7일까지 유의한 증가가 지속되었다(P<0.05) .5. 술후 동맥혈 paO$_2$는 placebo 군은 술전치에 비해 감소되었으나(P=0.01) steroid 군은 유의한 감소가 없었다(P=0.90). 폐부종 발생환자는 placebo 군에 비해 steroid 군이 보다 의미있게 낮았고(P=0.001)술후 발열환자 역시 steroid 군이 placebo 군 보다 훨씬 낮았다(P=0.01). 그러나 기계호흡 보조시간과중환자실에서 머문 시간은 양 군 간에 유의한 차이가 없었다(P>0.05).이상의 연구결과를 통해 저자는 체외순환을 이용한 심장수술 동안 백혈구의 활성화로 인한 숫적변화와 폐내 정체를 관찰하였고 스테로이드의 사용이 보다 높은 호중구 수의 보존효과를 가져다 주었으며 백혈구의 폐내 정체를 예방해주고 술후의 일부 관류후 증후군을 경감시켜줌을 확인할 수 있었다. 그러나 술후 시기에 있어 양 군 모두 임파구의 숫적 감소가 3일간 지속됨으로 해서 임파구와 연관된 면역계의 손상이 여전히 우려되는바 이므로 향후 이 부분에 대한 예방적 수단과 스테로이드의 술후 면역학적 기능에 미치는 영향에 관한 연구 역시 더 필요할 것으로 사료된다.

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전신 뼈 검사에서 Wide Beam Reconstruction 기법의 유용성 (Utility of Wide Beam Reconstruction in Whole Body Bone Scan)

  • 김정열;강청구;박민수;박훈희;임한상;김재삼;이창호
    • 핵의학기술
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    • 제14권1호
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    • pp.83-89
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    • 2010
  • UltraSPECT사의 Wide Beam Reconstruction (WBR)은 노이즈(Noise)와 조준기의 광속 확산 함수 효과(Beam spread function effect)를 제거하고 환자와의 거리를 자동적으로 보상하여 높은 해상도와 대조도를 제공할 수 있어 영상 획득 시간을 짧게 할 수 있고 상당한 영상 질 향상에 도움을 준다고 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 핵의학 분야에서 가장 흔히 이용되는 전신 뼈 스캔에 대해 WBR의 임상적 적용에 대한 유용성을 알아보고자 한다. XpressBone (WBR)의 성능 실험을 위하여 NEMA에서 제공하는 방법에 의하여 선원(Line source)과 SPECT Phantom을 이용하여 공간 분해능을 측정 분석하였다. 실험방법은 선원의 총 계수치를 200 kcps에서 300 kcps로 변화시켜 측정하였으며, SPECT Phantom은 매트릭스 크기를 변화시켜 측정하여 공간분해능에 대한 분석을 하였다. 또한 2009년 1월부터 2009년 9월까지 본원을 내원하여 뼈 스캔을 시행 받은 환자 40명을 두 군으로 나누어 임상 연구를 시행하였다. 1군은 $^{99m}Tc$-HDP 740 MBq (20mCi)를 투여하고 검사속도(20, 30 cm/min)를 변화시켰고, 2군은 동일한 검사속도에서 $^{99m}Tc$-HDP의 투여량을 변화시켜 영상을 획득하여 Standard data와 WBR기법으로 재구성한 영상을 비교 평가하였다. 분석방법은 대퇴골체부에서 뼈와 연부조직간 섭취비(Femur to tissue ratio: FTR)를 측정한 정량적인 분석과 핵의학과 전문의와 5년 이상의 실무경험을 가진 방사선사가 육안적인 분석을 하여 비교 평가하였다. 성능 실험에서 선원을 사용하여 실험한 결과 Planar WBR data는 Standard data에 비하여 분해능이 약 10% 향상되었으며, WBR 반치폭(Full-Width at Half-Maximum)은 16% 향상되었다(Standard data 8.45, WBR data 7.09). SPECT Phantom에서는 약 50%의 분해능이 향상되었으며, WBR 반치폭은 50% 향상되었다(Standard data 3.52, WBR data 1.65). 임상 연구에서는 $^{99m}Tc$-HDP 투여량을 고정시키고 검사속도를 20cm/min과 30 cm/min로 변화시킨 1군에서 Standard data와 WBR data의 전신 뼈 스캔 전면 영상에서 뼈 대비 연부조직간 섭취비는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다 (p=0.07). 검사속도를 고정하고 $^{99m}Tc$-HDP 투여량을 변화시킨 2군에서는 Standard data와 WBR data간의 전신 뼈 스캔전면 영상에서는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다 (p=0.458). 영상의 육안적 분석에서도 두 군 간 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). NEMA test 결과 WBR 기법의 영상에서 분해능이 향상되는 결과를 나타내었고, 임상 실험에서는 기존 재구성 방법에서의 동일한 해상도를 가지면서도 검사시간을 단축시킬 수 있었으며 방사성의약품의 투여량도 줄일 수 있었다. 이미 알려진 바와 같이 WBR은 노이즈를 감소시켜 신호 대 잡음비를 증강시키는 새로운 영상 재구성 방법임을 확인 할 수 있으며 동일한 검사속도에서 투여량을 감소시킬 수 있어 수신자의 피폭선량 경감과 검사시간을 단축할 수 있었으며 임상 현장에서 유용하게 이용되리라 사료된다.

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소아 심부 경부 농양에 대한 임상적 고찰 (Deep Neck Abscesses in Korean Children)

  • 이대형;김선미;이정현;김종현;허재균;강진한
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제11권1호
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    • pp.81-89
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    • 2004
  • 목 적 : 소아 경부 농양은 항생제의 발달과 더불어 감소하는 질병으로 생각되었으나, 최근 발생 사례들이 다시 증가하고 있다. 이에 저자들은 10년간 경험한 소아 경부 농양 사례들의 발생양상, 임상경과, 항생제 감수성과 치료법을 분석하여 향후 이 질환에 대한 진단과 치료에 도움이 되고자 하였다. 방 법 : 1993년 1월부터 2003년 8월까지 가톨릭의대 성모자애병원, 성빈센트병원, 성가병원, 의정부 성모병원에서 세균배양검사, 경부 CT, 경부 초음파 검사를 통해 경부 농양으로 진단받은 16세 이하 94례의 소아를 대상으로 임상양상, 검사결과, 치료와 예후에 대한 후향적 자료 분석을 하였다. 결 과 : 1) 2000년부터 경부농양의 연간발생이 증가하였다. 2) 연령 분포는 생후 26일에서 15세(중간값 4세), 남녀비는 1 : 1.04이었다. 3) 임상양상은 발열 73.4%(n=69), 인후통 37.2%(n=35), 경구 섭취량 감소 34%(n=32), 목 주위 통증 27.7%(n=26), 연하통 20.2%(n=19)의 순이었다. 이외 에도 경부 운동 거부 6.4%(n=6), 두통 6.4%(n=6), 사경 4.3%(n=4), 천음 2.1%(n=2), 호흡곤란 2.1%(n=2)이 있었다. 4) 이학적 진찰 소견으로는 경부 종괴 67%(n=63), 인두염 46.8%(n=44), 편도염 36.2%(n=34), 경부 림프선종대 28.7%(n=27), 후인두벽 융기 24.5%(n=23)의 순이었으며 경부강직은 4.3%(n=4)에서 있었다. 5) 경부농양의 위치는 하악하 34%(n=32), 편도주위부 29.7%(n=28), 인두 후부 11.7%(n=11), 이하선내 7.4%(n=7), 인두 주위부 6.4%(n=6), 이외 두 곳 이상에서 발생한 경우가 10.8%(n=10)에서 있었다. 6) 33명의 환자 중 농양과 혈액 세균배양검사에서 총 35례의 균주가 동정되었다. S. aureus 34%(n=12), group A beta hemolytic streptococcus 28.64%(n=10), Viridans Streptococci 14.3%(n=5)의 순이었다. 대부분 그람 양성균으로 항생제 감수성 검사결과에서, vancomycin 96.4%, 3세대 cephalosporin에 88.9%, cephalothin에 86.4%, penicillin에 51.7%에서 감수성을 보였으며, 그람 음성군에서는 amikacin에 66.7%, 3세대 cephalosporin에 100% 감수성을 보였다. 7) 총 입원일은 $9.2{\pm}4.4$일이었으며, 총 항생제 투여기간은 $15.5{\pm}5.1$일, 이중 정맥 항생제 투여기간은 $8.8{\pm}4.3$일이었다. 8) 일차적으로 선택한 항생제로는 대부분 penicillin이나 1, 2세대 cephalosporin을 포함하고 있었으며, 이 중 일부에서는 증상의 호전이 없어 metronidazol이나 clindamycin을 대체 내지 추가하였다. 9) 치료는 항생제만을 사용한 경우 18.1%(n=17), 항생제와 함께 외과적 처치를 병용한 경우 81.9%(n=77)이었으며, 이 두 군간에 입원기간, 총 항생제 투여기간, 정맥 항생제 투여 기간에 유의한 차이는 없었다(P>0.05). 결 론 : 소아 경부 농양은 최근 들어 증가추세를 보이고 있으며, 그 임상양상도 과거와 다른 경향을 보인다. 조기진단이 가능해 짐에 따라 호흡곤란이나 천명과 같은 기도폐쇄 소견이 감소한데 반해 두통, 경부강직, 경부 운동 거부, 사경과 같은 두경부증상, 증후에서 이상 소견이 증가하고 있다. 원인균은 주로 그람양성균에 의한 경우가 대부분으로 이번 조사 결과 1세대 cephalosporin에 대해 높은 감수성을 보였으며, 임상적으로 안정화 되 있고 기도 폐쇄가 보이지 않는 환아에서 외과적 처치를 병용하는 것이 항생제 치료 기간 및 입원 기간 단축에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.

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