소나무(Pinus densiflora)재의 1차조직과 2차조직의 조직구조, 미세구조 및 머서화(mercerization)에 의한 셀룰로오스의 결정구조 변화를 검토하였다. 그 결과, 1차조직의 세포는 원형에 가깝고 내강이 크며 배열이 무질서한 데 비하여, 2차조직의 세포는 장방형이고 비교적 규칙적인 배열을 갖고 있다. 섬유장은 1차조직 $200{\sim}250{\mu}m$, 2차조직 $1,500{\sim}1,600{\mu}m$였으며, 내강경은 1차조직 $40{\sim}50{\mu}m$, 2차조직 $10{\sim}20{\mu}m$였다. 그리고 1차조직과 1차방사조직은 2차조직의 세포에 비해 미목화된 세포가 많았다. 1차조직과 2차조직에서 셀룰로오스 결정의 면간격과 미결정 폭의 차이는 없었으나 상대결정화도는 각각 23%와 35%로 다소 차이가 있었다. 배향성에 있어서 1차조직의 미결정은 무배향을 나타냈으나 2차조직의 미결정은 섬유축에 $20{\sim}30^{\circ}$의 배향성을 나타냈다. 머서화 과정 동안에 1차조직 셀룰로오스 결정은 셀룰로오스 II로 변화되었지만 2차조직의 셀룰로오스 결정은 거의 변화되지 않았다. 따라서 양 조직간의 결정변태의 차이는 목화 정도의 차이에 의한 리그닌의 영향으로 생각되었다.
시티딘은 장미조직이 가지고 있는 시티딘 디아미나제에 의해 우리딘과 암모니아 기체를 생성한다. 이 장미조직 50mg을 암모니아 기체감응센서에 고정시켜 장미조직센서를 제조하고, 수용액 중의 시티딘을 정량하는데 최적 실험조건을 조사하였다. pH8.4, 온도 37$^{\circ}C$, 0.2M 인산 완충용액을 사용하였을 때 시티딘의 농도가 $7.0 {\times}10^{-4}$에서 $1.0{\times}10^{-2}$M까지 직선이었고, 53mV/decade의 감응기울기를 나타내었다. 검출한계는 $3.0 {\times} 10^{-4}$ M 상대표준편차는 3.4%였다. 또한 이 조직센서는 선택성이 탁월하였다.
Wistar계 쥐의 신장 조직을 암모니아 기체 감응전극에 고정화하여 조직센서를 제작하고, L-glutamine을 정량하기 위한 최적 조건을 조사하였다. 그 결과, $30^{\circ}C$, pH 7.8의 0.05M 인산완충용액과 30 ${\mu}m$ 두께의 신장을 사용하였을 경우, 정량 가능한 직선범위는$ 8.0{\times}10^{-5}{\sim}1.0{\times}10^{-2} M$이었으며, 감응도는 53.8 mV/decade로 나타났고, 감응시간은 3~5분 소요되었다. 또한 같은 최적 조건하에서 조직을 파쇄하여 얻은 세포소기관을 전극에 고정화시킨 센서의 경우, 정량 가능한 직선범위는 $1.2{\times}10^{-4}{\sim}5.0{\times}10^{-3} M$이었으며, 감응도는 54.0 mV/decade, 감응시간은 6~7분이 소요되었다. 이와 같이 본 연구에서는 쥐의 신장 조직 및 세포 소기관을 이용하여 L-glutamine을 정량 분석할 수 있는 조직센서 개발에 관하여 연구하였다.
쇠고기내의 oleic acid(18:1)의 힘량은 고기의 향미와 다즙성에 영향올 미치며, 그 함량이 높으면 혈중 콜레스테롤을 낮출 수 있는 요인이 된다. 본 연구는 한우의 간 조직과 등심 조직에서 불포화지방산의 조성과 불포화지방산 합성효소의 mRNA 발현량의 차이를 비교분석하여 그 상호 관련성에 대해 조사하였다. 단일불포화지방산인 palmitoleic acid(16:1)와 oleic acid (18:1)의 조성은 등심 조직에서 총 지방산의 51%를 차지하고 있었으나, 지방대사가 활발한 간 조직에서는 22%에 지나지 않았다. 반면에 포화지방산인 palmitic acid(16:0) 와 stearic acid (18:0)의 조성비는 등심 조직과 간 조직에서 각각 37%와 58%'를 차지하였다. 이같이 단일불포화지방산의 조성은 조직간 현격한 차이가 나타나며, 조직내 stearoyl-CoA desaturase(SCD) 활성을 나타내는 포화지방산에 대한 불포화지방산의 비율인 불포화도(the desaturation index)를 살펴보면 등심 조직은 간 조직보다 약 3.6배 높았다. SCD는 palmitic acid(16:0) 와 stearic acid(18:0)를 기질로 하여 palmitoleic acid(16:1)와 oleic acid (18:1)로 전환하는 중요한 효소이다. 등심 조직과 간 조직에서 단일 불포화지방산의 조성비 차이가 SCD mRNA 의 발현량과 어떤 관련성을 가지는지를 RT PCR 법을 이용하여 분석되었다. 그 결과, SCD mRNA는 등심 조직에서 간 조직보다 약 3배 많이 발현되었다. 이상과 같이 한우 등섬 조직과 간 조직에서 단일불포화지방산의 조성의 현격한 치아는 SCD 활성지표인 지방산의 불포화도(3.6배 차이)와 SCD mRNA 발현량(3배 차이)과 상호 밀접한 관련성으로 해석할 수 있었다.
New carina 장미조직을 전극에 고정시켜 장미조직센서를 조립하였다. 이 센서로 요소를 정량하기 위한 최적 조건을 조사하였다. 또한, 센서의 선택성과 수명도 조사하였다. 그 결과, 이 조직 센서의 최적 조건은 0.20M 인산완충용에서 pH를 8.0, 온도를 $37^{\circ}C$로 하고 조직량은 50mg을 사용하였을 때였다. 이 최적 조건에서 정량 가능한 직선감응범위는 $9.0{\times}10^{-5}{\sim}4.0{\times}10^{-3}M$이며, 감응기울기는 42mV/decade였다. 검출한계는 $7.0{\times}10^{-5}M$이었으며, 감응시간은 17~19분이었다.
Calmodulin 유전자의 발현 조절을 연구하기 위해, 벼 calmodulin promoter (RCaM-2)를 분리하여 GUS (report 유전자)에 융합하였다. GUS 활성은 정단조직, 근단 및 관다발 영역과 같은 성장조직에서 높게 발현되었다. 줄기와 페티올의 transverse 절단부위 GUS 활성은 관다발계의 안쪽에 제한되었으며 관다발계의 외부에 위치한 피층과 표피에서는 강하게 발현된 식물에서도 GUS 활성이 나타나지 않았다. GUS 활성은 어린 조직에서 특이적으로 발현되었으며 상처에 의해서 신속하게 증가하였다. RCaM-2 promoter는 세포분열이 왕성한 어린조직이나 생장점에서 강하게 발현되며 mechanical 신호에 의해서 현저히 유도되었다. 이러한 결과는 RCaM-2 유전자의 5'-flanking 영역이 상처에 의해서 유도되는 발현을 조절하는 것으로 추정된다.
큰입우럭(Micropterus salmoides) 조직의 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, LDH)의 특성 및 골격근과 심장조직의 monocarboxylate 수송체 1, 2, 4의 발현을 연구하였다. Native-PAGE 결과골격근에서 LDH $A_4$, 심장, 간, 눈 및 뇌조직에서 $A_4$, $A_2B_2$, $B_4$, 눈조직에서 eye-specific $C_4$ 동위효소가 발현되었다. 9월에 심장조직에서 LDH $B_4$ 동위효소의 활성이 강하고 다른 조직에서는 $A_4$의 활성이 강했으나, 11월에 심장조직에서 $A_4$ 동위효소의 활성이 강하게 확인되었다. 골격근과 심장조직에서 LDH/CS로 조직의 혐기적 대사 비율이 높게 확인되었으며, 면역 침강 후 native-PAGE에 의해 LDH eye-specific $C_4$ 동위효소가 $B_4$보다 $A_4$ 동위효소에 더 유사한 것으로 확인되었다. LDH $A_4$ 동위효소가 affinity chromatography에 의해 정제되었고, 하부단위체 A의 분자량은 37.200이었다. 피루브산 10 mM에서 조직 LDH의 활성이 11.05-28.32% 남아 저해 정도가 컸고, 눈조직 LDH의 $K_m^{PYR}$이 낮았으며, 조직의 최적 pH는 7.5~8.0이였다. 골격근 미토콘드리아에서 LDH $A_4$ 동위효소, 심장조직의 미토콘드리아에서 $B_4$와 $A_2B_2$ 동위효소가 확인되었고, 골격근과 심장조직의 원형질막과 미토콘드리아에서 MCT 1, 2, 4가 확인되었다. 골격근 MCT 1, 2, 4 골격근 MCT 1 60 kDa, MCT 2 54~38 kDa, MCT 4 63 kDa, 심장조직 MCT 1 57 kDa, MCT 2 54~38 kDa 및 MCT 4 55.5 kDa이었다. 실험 결과, 큰입우럭이 저산소 조건에 적응되어져 혐기적 대사가 우세하고, 활성이 큰 골격근과 심장조직에서 원형질막과 미토콘드리아 MCT 1, 2, 4를 통해 젖산과 피루브산이 유입되고 유출되며 LDH에 의해 에너지 생성을 효율적으로 조정하는 것으로 사료된다.
LDH 동위효소의 4차구조 형성기작을 규명하기 위한 일환으로 웅성 흰쥐 복강내에 여러 가지 농도의 tetrodotoxin을 수차 주사한 후, 전기영동 및 densitometry에 의해 여러 조직내의 5가지 동위효소의 상대적 분포의 변화를 조사하였다. 뇌조직에서는 $H_4$ 동위효소가 현저히 증가하였고, 골격근조직에서 $M_4$ 동위 효소는 약간 증가한 반면 $M_3H$ 및 $M_2H_2$ 동위효소들은 감소되었으며, 심장조직에서는 M/H 비가 급격히 감소되었으며, 간조직에서는 소량의 $H_4$ 동위효소 형성이 나타났다. 이러한 결과들은 Donnan막 평형의 변화가 LDH 동위효소 분포의 변화를 초래할 수 있음을 시사한다. Tetrodotoxin에 노출된 흰쥐의 여러 조직내에서 $M_3H$ 동위효소 형성이 감소되는 사실로 미루어 고유한 세포질내 환경이 변화되면 3M+H 조합은 쉽게 이우러지지 않는 것으로 사료된다. 원형질 막의 어떤 sodium channel은 tetrodotoxin에 민감하지 않다는 사실이 재확인 되었다.
소아백혈병의 치료방법 인 조혈모세포이식법의 전처치 방법으로서 항암제와 함께 대표적으로 사용되고 있는 전신방사선조사에 대하여 치료를 시행하기 전 정량적인 인체장기에 대한 선량을 평가하고자 하였다. 모의실험 프로그램 MCNPX를 사용하여 가상의 공간에서 소아용 모의피폭체를 대상으로 조직보상체의 재질을 변화시켜 실험을 진행하였다. 그 결과 첫째, 평균피부선량은 조직보상체의 재질에 따라 Plexiglass는 74.60 mGy/min, Al은 73.96 mGy/min, Cu는 72.26 mGy/min, Pb의 경우 67.90 mGy/min을 보였다. 둘째, 심부선량은 조직보상체 재질에 상관없이 갑상선, 생식선, 소화기계, 머리, 폐, 신장의 순으로 높게 나타났다. 끝으로 조직보상체와 환자와의 거리는 50 cm 이격시켰을 때가 이상적인 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 토대로 할 때, 조직보상체 Al, Cu, Pb은 현재 사용되고 있는 Plexiglass 재질을 대체할 수 있을 것으로 판단된다.
돼지의 소장 점막하 조직은 면역반응이 없는 재료로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 소장 점막하 조직을 1-ethyl-(3,3-dimethyl aminopropyl) carboimide hydrochloride(EDC)를 이용하여 경화시켰으며 동시에 스폰지 형태로 제조하여 조직공학적 담체와 상처 드레싱재료로서의 응용 가능성을 검토하였다. 다세포 구성분을 제거한 소장 점막하 조직 분말을 3% 아세트산에 용해하여 일정한 형태의 몰드 내에 붓고 동결 건조하였다 이 소장 점막하 조직 스폰지를 여러 농도의 EDC용액에 침지하여 가교반응을 실시하였다 이를 전자주사 현미경, 시차 주사열량계, 적외선 분광분석기, 다공도 테스트 및 흡수성 실험을 수행하여 특성을 결정하였다. 소장 점막하 조직 스폰지는 경화제의 농도가 50mM 이상에서 물리적 특성이 우수한 것으로 판단되었다. 일련의 실험을 통하여 경화된 소장 점막하 조직 스폰지가 조직공학적 담체와 상처치료 드레싱재료로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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