• 미생물학회지
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• 제53권1호
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• pp.20-28
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• 2017

감마선, 전자빔 등과 같은 전리방사선과 자외선을 이용하는 물리적 멸균방법은 살균 효과와 경제성이 우수하므로 다양한 산업분야에서 사용되고 있으나, 미생물의 돌연변이를 유발하는 요인으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 전리방사선 및 자외선의 유전학적 안전성을 평가하기 위해서 Salmonella enterica와 Escherichia coli 균주에 자외선, 감마선, 전자빔을 조사한 후에 생존율, 돌연변이율, DNA 손상 효과를 조사하였다. 자외선, 감마선, 전자빔의 조사선량이 증가함에 따라 시험 균주의 생존율이 모두 급격히 감소하였으며, 90% 이상이 사멸되는 조사선량은 각각 $0.40{\sim}25.06mJ/cm^3$, 0.11~0.22 kGy, 0.14~0.53 kGy 이었다. SOS/umu-test에서는 자외선, 감마선, 전자빔에 노출된 모든 시료에서 DNA 손상을 유발하는 유전독성이 확인되었다. Ames test에서는 자외선과 감마선에 노출된 후에 복귀 돌연변이율이 각각 $3.82{\times}10^{-4}$, $9.84{\times}10^{-6}$까지 증가하였다. S. enterica TA100의 사멸율이 99.99% 이상 되는 선량의 자외선, 감마선, 전자빔에서의 복귀 돌연변이율은 각각 자연돌연변이율 대비 347배, 220배, 0.6배 증가하였다. E. coli CSH100 균주를 자외선, 감마선, 전자빔에 노출시킨뒤에 조사한 리팜피신내성 돌연변이율은 각각 $2.46{\times}10^{-6}$, $1.66{\times}10^{-6}$, $4.12{\times}10^{-7}$ 이었다. 따라서 사멸효과의 관점에서는 감마선 처리가 미생물 제어에 효과적이라 할 수 있으며, 전자빔은 DNA 손상과 세균돌연변이를 적게 유발하며 사멸효과를 얻는 장점이 있다고 생각된다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제31권3호
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• pp.135-143
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• 2001

Purpose : To evaluate the effect of all-trans-retinoic acid on radiosensitivity and radiation-induced apoptosis in NHOK, HEp-2 and FaDu cell lines. Material and Methods: We measured the changes in survival fraction at 2 Gy (SF2), α and β after treatment of retinoic acid (1μM) prior to irradiation with doses of 2, 4, 6 and 10 Gy and correlated the radiosensitizing effect of retinoic acid with them. Also, apoptosis induction was assayed with the flow cytometry on days 1,2, 3, 4 and 5 after irradiation (2, 10 and 20 Gy) combined with retinoic acid. Results and Conclusion: SF2 values for NHOK, HEp-2 and FaDu cell lines were 0.54, 0.64 and 0.41, respectively and the cell line of FaDu was the most radiosensitive. For cell lines of NHOK and HEp-2, pretreatment of cells with retinoic acid resulted in a significant decrease of the SF2 values. The α/β ratios of x-ray survival curve were 8.714 (NHOK), 4.098 (HEp-2) and 11.79 (FaDu). The α/β ratio for NHOK decreased on pretreatment with retinoic acid, whereas those for HEp-2 and FaDu increased. Radiation induced apoptosis in all cell lines but, retinoic acid did not affect the apoptosis.

• Radiation Oncology Journal
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• 제37권4호
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• pp.259-264
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• 2019

Purpose: Accurate localization of the lumpectomy cavity during accelerated partial breast radiation (APBR) is essential for daily setup to ensure the prescribed dose encompasses the target and avoids unnecessary irradiation to surrounding normal tissues. Three-dimensional ultrasound (3D-US) allows direct visualization of the lumpectomy cavity without additional radiation exposure. The purpose of this study was to evaluate the feasibility of 3D-US in daily target localization for APBR. Materials and methods: Forty-seven patients with stage I breast cancer who underwent breast conserving surgery were treated with a 2-week course of APBR. Patients with visible lumpectomy cavities on high quality 3D-US images were included in this analysis. Prior to each treatment, X-ray and 3D-US images were acquired and compared to images from simulation to confirm accurate position and determine shifts. Volume change of the lumpectomy cavity was determined daily with 3D-US. Results: A total of 118 images of each modality from 12 eligible patients were analyzed. The average change in cavity volume was 7.8% (range, -24.1% to 14.4%) on 3D-US from simulation to the end-of-treatment. Based on 3D-US, significantly larger shifts were necessary compared to portal films in all three dimensions: anterior/posterior (p = 7E-11), left/right (p = 0.002), and superior/inferior (p = 0.004). Conclusion: Given that the lumpectomy cavity is not directly visible via X-ray images, accurate positioning may not be fully achieved by X-ray images. Therefore, when the lumpectomy cavity is visible on US, 3D-US can be considered as an alternative to X-ray imaging during daily positioning for selected patients treated with APBR, thus avoiding additional exposure to ionizing radiation.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제20권2호
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• pp.97-102
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• 1995

인체 말초 혈액 림프구에서 저선량의 감마선에 의해 유도되는 적응 반응을 관찰하였다. 인체 림프구를 저선량의 감마선(priming dose 0.01Gy) 을 조사한 후 여러 시간 간격 후 고선량 (challenging dose, 1.5Gy) 을 조사하였다. 저선량을 미리 조사한 림프구와 조사하지 않은 림프구에서 발생된 미세핵의 빈도를 계수하였다. 비세핵 발생 빈도는 저선량 조사 4시간 후 고선량을 조사하였을 때 최대 감소치를 보였다. 저선량과 고선량 조사 시간차가 7시간 또는 20시간이었을 때 미세핵 발생 빈도는 약간 감소하였으나 유의성은 없었다. 본 연구에서는 $G_0$상태의 세포주기에서 저선량을 조사하였을 경우 적응 반응이 나타나는 것이 관찰 되었다. 미세핵 분석법은 실험 방법이 비교적 간단하고, 기타 염색체 분석법에 비하여 빠른 시간내 결과를 도출 할 수 있어 추후 방사선에 대한 적응 반응의 연구에 유용한 지표가 될 수 있을 것이다.

• 대한수의학회지
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• 제41권4호
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• pp.571-578
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• 2001

방사선 피폭선량의 예측을 위한 방사선 민감 지표 모델 개발의 일환으로 apoptotic fragment assay법이 방사선에 피폭된 후 체내 피폭선량을 예측할 수 있는 지표로의 이용 가능성을 평가하기 위하여 코발트-60 감마선과 의료용 싸이크로트론 50MeV($p{\rightarrow}Be^+$) fast neutron 을 0.25Gy에서 1Gy의 선량을 마우스에 각각 전신 조사한 후 소장 음와세포내 apoptotic crypt cell의 수적 변화를 관찰하였다. 저선량 조사군에서 apoptotic crypt cell의 출현 빈도가 1Gy까지 급격하게 증가한 것으로 보아 방사선이 stem cell 지역에 있는 crypt cell의 형태학적 변화를 유발하는 것으로 나타났다. 이상의 결과는 아포토시스가 손상된 세포를 제거하므로 손상된 방사선 민감 표적 장기의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. Apoptotic fragments의 발생빈도에 대한 선량-반응 곡선에 있어서 음와세포는 중성자조사군이 $y=0.18+(9.728{\pm}0.887)D+(-4.727{\pm}1.033)D^2$ ($r^2=0.984$)으로, 반면에 감마선조사군은 $y=0.18+(5.125{\pm}0.601)D+(-2.652{\pm}0.7000)D^2$ ($r^2=0.970$)의 식을 얻었다. 이와 같이 중성자조사군과 감마선조사군은 공히 linear quadratic model 로 관찰되었다. apoptotic fragments 의 발생빈도와 조사 선량간에 유의한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 이상의 결과에서 조사선량의 증가에 비례하여 방사선 민감 세포의apoptotic fragments 가 수적으로 증가하였으며, 고준위 방사선과 저준위 방사선은 선량 반응 관계식과 시간 경과에 따른 영향이 매우 유사하였으며, 마우스 음와세포의 apoptosis 유도에 대한 중성자선의 방사선 생물학적 효과비(RBE)는 2.072이였다. 그리고 모든 방사선조사군에서 방사선피폭 후 4시간과 6시간에 apoptosis 유도가 가장 많았으며, 음와세포의 형태학적 소견은 정상 대조군에서 관찰되지 않는 전형적인 apoptotic fragments 가 나타났다. 따라서 음와 세포에서의 아포토시스 유도는 방사선 피폭으로 발생된 세포 손상의 생물학적 영향 평가검색, 방사선 방호제의 민감도 검사, 방사성 동위원소의 체내 오염에 대한 체내 피폭선량 예측의 지표 및 방사선 민감 표적장기의 손상정도 파악에 이용 가능할 것임. Apoptotic fragment assay 법은 0.25Gy에서 1Gy 까지의 선량에서 간편하고 빠르며 재현성이 있는 지표로서 방사선 민감 표적 장기의 선량 반응 평가와 방사선 피폭후 조기 피폭선량 예측을 위한 방사선 생물학적 선량측정법의 좋은 지표로 사용할 수 있을 것으로 사료됨.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권6호
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• pp.2979-2982
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• 2016

Background: High dose ionizing radiation can induce ovarian cancer, but the effect of low dose radiation on the development of ovarian cancer has not been extensively studied. We evaluated the effect of low dose radiation and total background radiation, and the radiation delivered to the ovaries during the treatment of rectosigmoid cancer and breast cancer on ovarian cancer incidence. Materials and Methods: Background radiation measurements are from Assessment of Variations in Radiation Exposure in the United States, 2011. Ovarian cancer incidence data are from the Centers for Disease Control and Prevention. Standardized incidence ratios (SIR) of ovarian cancer following breast cancer and rectosigmoid cancer are from Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) data. Obesity data by US state are from the Centers for Disease Control and Prevention. Mean ages of US state populations are from the United States Census Bureau. Results: We calculated standardized incidence ratios (SIR) from Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) data, which reveal that in 194,042 cases of breast cancer treated with beam radiation, there were 796 cases of ovarian cancer by 120+ months of treatment (0.41%); in 283, 875 cases of breast cancer not treated with radiation, there were 1,531 cases of ovarian cancer by 120+ months (0.54%). The difference in ovarian cancer incidence in the two groups was significant (p < 0.001, two tailed Fisher exact test). The small dose of scattered ovarian radiation (about 3.09 cGy) from beam radiation to the breast appears to have reduced the risk of ovarian cancer by 24%. In 13,099 cases of rectal or rectosigmoid junction cancer treated with beam radiation in the SEER data, there were 20 cases of ovarian cancer by 120+ months of treatment (0.15%). In 33,305 cases of rectal or rectosigmoid junction cancer not treated with radiation, there were 91 cases of ovarian cancer by 120+ months (0.27%). The difference in ovarian cancer incidence in the two groups was significant (p = 0.017, two tailed Fisher exact test). In other words, the beam radiation to rectum and rectosigmoid that also reached the ovaries reduced the risk of ovarian cancer by 44%. In addition, there was a significant inverse relationship between ovarian cancer in white women and radon background radiation (r = - 0.465. p = 0.002) and total background radiation (r = -0.456, p = 0.002). Because increasing age and obesity are risk factors for ovarian cancer, multivariate linear regression was performed. The inverse relationship between ovarian cancer incidence and radon background was significant (${\beta}=-0.463$, p = 0.002) but unrelated to age (${\beta}=-0.080$, p = 0.570) or obesity (${\beta}=-0.180$, p = 0.208). Conclusions: The reduction of ovarian cancer risk following low dose radiation may be the result of radiation hormesis. Hormesis is a favorable biological response to low toxin exposure. A pollutant or toxin demonstrating hormesis has the opposite effect in small doses as in large doses. In the case of radiation, large doses are carcinogenic. However, lower overall cancer rates are found in U.S. states with high impact radiation. Moreover, there is reduced lung cancer incidence in high radiation background US states where nuclear weapons testing was done. Women at increased risk of ovarian cancer have two choices. They may be closely followed (surveillance) or undergo immediate prophylactic bilateral salpingo-oophorectomy. However, the efficacy of surveillance is questionable. Bilateral salpingo-oophorectomy is considered preferable, although it carries the risk of surgical complications. The data analysis above suggests that low-dose pelvic irradiation might be a good third choice to reduce ovarian cancer risk. Further studies would be worthwhile to establish the lowest optimum radiation dose.

• Radiation Oncology Journal
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• 제8권2호
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• pp.137-144
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• 1990

Filter elution 방법으로 EL 4백서 백혈병 세포 및 C57BL/6백서 유래의 비장 임파구에 대한 Co-60 $\gamma$ 선의 DNA single-strand breaks (SSB) 효과를 정량적으로 측정하였다. 임파구는 [${^3}H$]thymidine을 표지하기 위하여lipopolysaccharide (LPS, 20 $\mug/ml$)를 첨가하여 자극하고 부유 상태의 EL 4 세포 및 임파구를 $0^{\circ}C$에서 0 Gy, 1 Gy, 5 Gy, 10 Gy 또는 15 Gy조사하였으며, elution용액의 pH는 12.1로 하였다. $\gamma$ 선 조사에 따른 single-strand breaks의 수는 방사선 조사량에 따라 증가 하였으며 21 ml elution 양을 기준으로 한 strand scission factor (SSF)는 EL 4 세포에서 $0.01301\pm0.00096\;Gy^{-1}(n=5)$이었고, 임파구는 $0.01097\pm0.00091\;Gy^{-1}(n=5)$를 나타내므로 본 실험에서는 EL 4 세포가 정상 임파구에 비하여 방사선에 의한 DNA SSB가 민감함을 알 수 있었다(p<0.005). 본 연구 결과 DNA strand breaks의 측정법을 이용하여 방사선의 특성 및 생물학적 효과의 파악은 물론 나아가 기존의 방호제 및 새로운 약제의 DNA에 대한 효과를 판별할 수 있을 것이다.

• 환경생물
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• 제29권1호
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• pp.68-73
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• 2011

E. fetida를 방사선과 수은에 각각 노출시킨 후, 체강세포를 추출하고 단세포 겔 전기영동 기법을 이용하여 DNA의 손상정도와 시간의 경과에 따른 수복 양상을 평가해 보았다. 그 결과, 방사선 조사 후의 시간이 경과할수록 대체로 DNA 손상정도가 감소했으며, 12시간 내에 모든 실험군의 DNA가 완전히 수복되었다. 정확한 수복 완료 시간을 알아보기 위해 OTM 값을 대조군과 비교해 보면 2.5와 5Gy는 방사선 조사 후 약 2시간, 10과 20 Gy는 약 3시간, 50 Gy는 약 12시간이 지나자 DNA가 완전히 회복된다고 판단할 수 있었다. 또한 지렁이를 80과 160 mg $kg^{-1}$ 농도의 염화수은(II)에 48시간 동안 노출시킨 후, 수은에 오염되지 않은 깨끗한 배양토에서 72시간을 다시 배양했을 때 손상된 DNA가 완전히 수복되었다. 본 연구 결과는 산화적 스트레스 인자에 대한 생물의 민감도를 측정하는 자료로 제시될 수 있으며, 향후 다양한 생물을 대상으로 실험을 진행한다면 동일한 유전독성 물질에 대한 생물종 간의 감수성을 비교 분석할수 있을 것이다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제30권3호
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• pp.201-206
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• 2015

본 연구는 방사선 조사 후, 난소 적출을 한 흰쥐에 있어서 골회복과정 중에 셀레늄(Se)에 의한 보호 작용을 평가한 연구이다. 목적 수행을 위해 난소 적출술을 실시한 암컷 Sprague-Dawley계 흰쥐 80마리를 무작위로 ovariectomized(Ov), Ov/Se, Ov/irradiated(Irr) 그리고 Ov/Se/Irr와 같이 4개의 처리군으로 구분하였다. 골 결손은 난소적출(ovariectomy) 후, 40일에 모든 공시동물의 경골(tibia)에서 만들어졌다. 수술 후, 48시간에 Ov/Se군과 Ov/Se/Irr 처리구의 흰쥐에만 0.8 mg Se/kg을 투여하였다. 수술 후, 72시간에 Ov/Irr 군과 Ov/Se/Irr 처리구의 흰쥐에만 10Gy의 X-rays 조사를 사지부위(limb region)에 실시하였다. 수술 후, 모든 공시동물은 7, 15, 22 그리고 29일에 안락사를 시키고, 섬유주골형(trabecular bone)의 개수 분석(Masson Trichrome) 과 복 굴절 분석(Picrosirius)에 의해서 골 회복과정을 평가하였다. 난소적출한 군 및 방사선 조사한 군에서 골 재생 과정이 지연되는 현상을 확인이 가능하였다. 결론적으로, 셀렌산염 (sodium selenite)은 독성 없이 난소 적출을 한 흰쥐의 경골(tibia)의 골 재생과정에서 방사선 보호작용을 할 가능성을 제시하였다.

• 치과방사선
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• 제28권1호
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• pp.127-143
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• 1998

The author evaluated the effects of taxol, a microtubular inhibitor, as a possible radiation sensitizer and the production of prostaglandins on three human cancer cell lines(KB, RPMI-2650 and SW-13) and one murine cell line(L929). Each cell line was divided into four groups (control, taxol only, radiation only and combination of taxol and radiation). The treatment consisted of a single irradiation of 10Gy and graded doses (5, 50, 100, 200, 300, 500 nM) of taxol for a 24-h period. The cytotoxicity of taxol alone was measured at 1 day after(1-day group) and 4 days after(4-day group) the treatment. The survival ratio of cell was analyzed by MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-dimethyl tetrazolium bromide) test. Prostaglandins(PGE2 and PGI2) were measured in the culture medium by a radioimmunoassay. The results obtained were as follows. 1. There was a significantly increased cytotoxicity of KB cells in 4-day group than those in I-day group. There was a high correlation between doses of taxol and cell viability in both groups(l-day group R=0.82741, 4-day group R=0.84655). 2. There was a significantly increased cytotoxicity of RPMI -2650 cells treated with high concentration of taxol in 4-day group than those in I-day group. Also there was a high correlation between doses of taxol and cell viability in 4-day group(R=0.93917). 3. There was a significantly increased cytotoxicity of SW-13 cells treated with high concentration of taxol in 4-day group than those in 1-day group. However no high correlation was observed between doses of taxol and cell viability in both groups(1-day group R=0.46362, 4-day group R=0.65425). 4. There was a significantly increased cytotoxicity of L929 cells treated with low concentration of taxol in 4-day group than those in 1-day group. At the same time, there was a low correlation between doses of taxol and cell viability in both groups(1-day group R=0.34237, 4-day group R=0.23381). 5. In I-day group of L929 cells, higher cytotoxicities were observed in the groups treated with 500 nM taxol than given 10 Gy radiation alone. L929 cells in I-day group alone showed a radiosensitizing effect by taxol.. 6. In addition to L929 cells, all cancer cells treated with a combination of taxol and radiation in 4-day group appeared to have some fragmented nuclei and to float on the medium. In addition, L929 cells appeared to be more confluent. 7. The level of PGE2 production was the highest in the contol KB cells. This appeared to increase in every experimental group of all three cancer cells except L929 cells. There was a significantly increased production of PGE2 in SW -13 cells treated with a combination taxol and radiation compared to the other experimental groups. 8. The level of PGE2 production in the control group of RPMI-Z650 cells was the highest. This appeared to increase in every experimental group of all cells except in SW-13 cells. This also increased significantly in RPMI-2650 cells treated with a combination of taxol and radiation compared to the other experimental groups.