• 제목/요약/키워드: Micronucleus assay

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어류의 가열조리 및 보존에 의해 생성되는 변이원성 물질의 정량적 해석과 제어법 (Screening and prevention of the mutagenicity for fishes accordind to cookery and storage)

  • 홍이진;이준경;구성자
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.652-662
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    • 2000
  • 섭취 빈도가 높은 어류중 붉은 살 생선인 고등어(Mackerel), 삼치(Saury pike), 방어(Yellowtail), 연어(Salmon), 흰 살 생선인 조기 및 염장조기(Croaker, Salted Croaker), 및 갈치(Trichiurus)를 시료로 하여 , 가스그릴, 전기그릴과 microwave oven으로 가열 조리한 후 일정기간 동안 냉장 및 냉동 보존한 시료와 보존한 시료를 microwave로 재가열하였을 때 변이원성을 in vitro test로 Ames/salmonella assay를, in vivo test 로 Micronucleous test를 실시하여 검색하고, 그 제어방법으로 항암성분을 많이 함유하고 있는 녹황색 채소즙으로 전처리하여 돌연변이 억제능을 검토하고자 한다. 또한, 지질의 과산화도를 측정하여 변이원 생성과 과산화 지질간의 상관성을 검토한 결과는 다음과 같다. 1.어류의 가열조리에 의해 대조군(생시료)보다 변이원성이 유의적으로 증가되었는데 , 생성된 변이원은 모두 농도 의존성을 나타내었으며, 5 mg/plate인 농도구간에서 돌연변이원성이 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 2. 조리온도가 높아질수록 변이원성이 유의적으로 높아졌으며 대사활성물질을 첨가했을 경우 무첨가시보다 2-4 배정도 돌연변이원성이 높게 나타났다. 3. 조리기기에 따른 복귀 돌연변이 균수는 가스그릴과 전기그릴군 간에는 유의적인 차이가 없었으나 MW에서 조리한 시료의 경우에는 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 4. 생선 종류별 변이원성을 검색한 결과 흰살 생선이 붉은 살 생선에 비해 유의적으로 낮은 변이원성을 나타내었으며, 붉은 살 생선간에 유의적인 차이는 나타나지 않았으나 고등어가 약간 높은 변이원성을 나타내었고, 흰살 생선중에서도 유의차는 없었으나 염장조기가 가장 낮은 변이원성을 나타내었다. 5. 채소즙 및 녹차 추출물로 처리 후 가열조리을 한 시료의 경우 모두 대조군에 비해 유의적으로 변이원성이 억제되었으며, 녹차>생강>무순으로 변이원성 억제효과가 나타났다. 6. 저장에 의해 돌연변이원성이 유의적으로 증가하였는데, 냉장 저장시 저장 3일째부터, 냉동저장시에는 저장 7일째부터 변이원성이 유의적으로 증가하였다. 냉동저장보다 냉장저장시 더 높은 변이원성을 나타내었고 MW에 의한 재가열에 의해 변이원성이 증가되었다. 7. Micronucleus test 결과, 조리온도가 증가할수록 골수 소핵 형성이 유의적으로 증가되었고, 채소즙 처리군의경우 생강>녹차>무순으로 골수 소핵 형성 억제효과를 보였다. 8. 조리, 재가열 및 저장 조건에 따른 산패도(TBA value)를 측정한 결과 저장기간이 길어질수록 산패도가 증가하였고 냉장 저장시료의 경우 저장 3일째부터 유의 적으로 산패도가 증가되었으며 냉동 저장 시료의 경우에 는 저장 7일째부터 유의적으로 높은 산패도를 나타내었다. 냉장저장 시료가 냉동저장 시료보다 더 높은 산패도를 나타내었으며, microwave에 의한 재가열에 의해 산패도가 증가되었다. 9. 채소즙 및 녹차 추출물로 처리 한 고등어의 DPPH에 대한 전자공여능(%EDA)측정 결과는 양파>녹차>생강>양배추 순으로 양파의 전자공여능이 가장 높게 나타났다. 10.전기그릴 26$0^{\circ}C$에서 조리한 시료의 냉장저장 및 냉동저장에 따른 변이원성과 과산화지질 생성간의 상관관계는 냉장 저장했을 때 0.93으로 높은 상관관계를 나타내었고 재가열했을 경우 0.98로 상관관계가 더 높게 나타났다. 냉동저장 역시 0.92를 나타내어 상당히 높은 상관관계를 나타내었으나 재가열했을 경우에는 0.89로 오히려 낮은 상관관계를 보였다.

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목초액 (거성 Y.L.S-95)의 유전독성에 관한 연구 (Studies on the Genetic Toxicity of Guh Sung Y.L.S.-95)

  • 이수용;이광용;윤호권;정은정;김연수;이혜영;이병훈
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.107-112
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    • 2006
  • Guh Sung Y.L.S-95 (GS95)는 초산을 주성분으로 하는 목초액으로 본 연구에서는 GS95의 유전독성을 국립독성연구원의 표준작업지침서에 따라 수행하였다. Salmonella typhimurium TA1535, TA1537, TA98, TA100을 이용한 복귀돌연변이시험에서 GS95는 최고농도 $5,000{\mu}g/plate$까지 돌연변이 집락수를 유의적으로 증가시키지 않았다. Chinese hamster lung fibroblast를 이용한 염색체이상 시험에서 GS95는 1.25-5mg/mL의 농도범위까지 음성의 결과를 나타내었다. 또한 ICR mouse를 이용한 소핵시험에서 GS95는 최고농도 5,000mg/kg까지에서 소핵을 가진 다염성적혈구의 출현율이 음성대조군에 비해 유의한 차이를 나타내지 않았다. 이상의 연구결과에 따라 GS95는 상용량에서 유전독성을 유발하지 않을 것으로 사료된다.

Nuclear Anomalies, Chromosomal Aberrations and Proliferation Rates in Cultured Lymphocytes of Head and Neck Cancer Patients

  • George, Alex;Dey, Rupraj;Bhuria, Vikas;Banerjee, Shouvik;Ethirajan, Sivakumar;Siluvaimuthu, Ashok;Saraswathy, Radha
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권3호
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    • pp.1119-1123
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    • 2014
  • Head and neck cancers (HNC) are extremely complex disease types and it is likely that chromosomal instability is involved in the genetic mechanisms of its genesis. However, there is little information regarding the background levels of chromosome instability in these patients. In this pilot study, we examined spontaneous chromosome instability in short-term lymphocyte cultures (72 hours) from 72 study subjects - 36 newly diagnosed HNC squamous cell carcinoma patients and 36 healthy ethnic controls. We estimated chromosome instability (CIN) using chromosomal aberration (CA) analysis and nuclear level anomalies using the Cytokinesis Block Micronucleus Cytome Assay (CBMN Cyt Assay). The proliferation rates in cultures of peripheral blood lymphocytes (PBL) were assessed by calculating the Cytokinesis Block Proliferation Index (CBPI). Our results showed a significantly higher mean level of spontaneous chromosome type aberrations (CSAs), chromatid type aberration (CTAs) dicentric chromosomes (DIC) and chromosome aneuploidy (CANE UP) in patients (CSAs, $0.0294{\pm}0.0038$; CTAs, $0.0925{\pm}0.0060$; DICs, $0.0213{\pm}0.0003$; and CANE UPs, $0.0308{\pm}0.0035$) compared to controls (CSAs, $0.0005{\pm}0.0003$; CTAs, $0.0058{\pm}0.0015$; DICs, $0.0005{\pm}0.0003$; and CANEUPs, $0.0052{\pm}0.0013$) where p<0.001l. Similarly, spontaneous nuclear anomalies showed significantly higher mean level of micronuclei (MNi), nucleoplasmic bridges (NPBs) and nuclear buds (NBUDs) among cases (MNi, $0.01867{\pm}0.00108$; NPBs, $0.0156{\pm}0.00234$; NBUDs, $0.00658{\pm}0.00068$) compared with controls (MNi, $0.00027{\pm}0.00009$; NPBs, $0.00002{\pm}0.00002$; NBUDs, $0.00011{\pm}0.00007$).The evaluation of CBPI supported genomic instability in the peripheral blood lymphocytes showing a significantly lower proliferation rate in HNC patients ($1.525{\pm}0.005552$) compared to healthy subjects ($1.686{\pm}0.009520$) (p<0.0001). In conclusion, our preliminary results showed that visible spontaneous genomic instability and low rate proliferation in the cultured peripheral lymphocytes of solid tumors could be biomarkers to predict malignancy in early stages.

Evaluation of General Toxicity and Genotoxicity of the Silkworm Extract Powder

  • Heo, Hyun-Suk;Choi, Jae-Hun;Oh, Jung-Ja;Lee, Woo-Joo;Kim, Seong-Sook;Lee, Do-Hoon;Lee, Hyun-Kul;Song, Si-Whan;Kim, Kap-Ho;Choi, Yang-Kyu;Ryu, Kang-Sun;Kang, Boo-Hyon
    • Toxicological Research
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    • 제29권4호
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    • pp.263-278
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    • 2013
  • The silkworm extract powder contain 1-deoxynojirimycin (DNJ), a potent ${\alpha}$-glycosidase inhibitor, has therapeutic potency against diabetes mellitus. Therefore, natural products containing DNJ from mulberry leaves and silkworm are consumed as health functional food. The present study was performed to evaluate the safety of the silkworm extract powder, a health food which containing the DNJ. The repeated toxicity studies and gentic toxicity studies of the silkworm extract powder were performed to obtain the data for new functional food approval in MFDS. The safety was evaluated by a single-dose oral toxicity study and a 90 day repeated-dose oral toxicity study in Sprague-Dawley rats. The silkworm extract powder was also evaluated for its mutagenic potential in a battery of genetic toxicity test: in vitro bacterial reverse mutation assay, in vitro chromosomal aberration test, and in vivo mouse bone marrow micronucleus assay. The results of the genetic toxicology assays were negative in all of the assays. The approximate lethal dose in single oral dose toxicity study was considered to be higher than 5000 mg/kg in rats. In the 90 day study, the dose levels were wet at 0, 500, 1000, 2000 mg/kg/day, and 10 animals/sex/dose were treated with oral gavage. The parameters that were monitored were clinical signs, body weights, food and water consumptions, ophthalmic examination, urinalysis, hematology, serum biochemistry, necropsy findings, organ weights, and histopathological examination. No adverse effects were observed after the 90 day administration of the silkworm extract powder. The No-Observed-Adverse-Effect-Level (NOAEL) of silkworm extract powder in the 90 day study was 2000 mg/kg/day in both sexes, and no target organ was identified.

번데기동충하조(Cordyceps militaris) 추출물의 세포독성 및 유전독성 억제효과 (Cytotoxicity and Antigenotoxic Effects of Cordyceps militaris Extracts)

  • 김미남;최승필;이득식;함승시
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.921-927
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    • 2001
  • 각종 암세포에 대한 번데기동충하초(Cordyceps militaris) 추출물 및 분획물의 세포독성을 규명하기 위하여 암세포로 A549, MCF-7 HeLA, HT1080, Hep3B, KATOIII 및 K562를 이용하였고 그 결과, SRB assay에 의한 1 mg/mL의 에탄올 추출물 농도에서 HT1080, HeLa, Jep3B 그리고 A549는 각각 89.4%, 85.7%, 72.9%그리고 65.5%의 억제효과를 나타내었다. MCF7, HeLa 그리고 HT1080 세포의 경우는 핵산 분획물 1 mg/mL 농도에서 각각 92.9%, 90.3%그리고 97.0%로 다른 분획물보다 현전히 높은 억제효과를 나타냈다. KATOIII세포에 대한 억제효과는 1mg/mL 투여시 에탄올 추출물의 경우 61.5%를 보였고 부탄올과 물 분획물에서 각각 83.7%와 80.4%로 다소 높은 억제효과를 보였다. K562 세포에 대한 시료의 억제효과는 에탄올 추출물(1mg/mL)이 60.5%의 억제율을 보인데 반해 같은 농도에 서 에틸 아세테이트, 부탄올 및 핵산 분획물에서는 각각 88.6%, 806% 및 75.6%로 높은 억제 효과는 양성대조군의 11.2$\pm$0.8에 비하여 10, 20, 40, 80 mg/kg 의 농도에 10.5$\pm$0.8, 8.3$\pm$0.5, 7.8$\pm$0.3, 3.7$\pm$0.6로 8.7, 25.9, 30.4그리고 67.0%의 유의적인 억제효과를 나타내었다. 또한 각각의 분획물에 대한 소핵생성 억제효과는 유전손상물질(MNNG;150 mg/kg, I.P)만 투여한 양성대조군에 비해서 시료 농도를 10, 20, 40 80 mg/kg 처리하였을 경우 동이라한 시료 농도 80 mg/kg 에서 부탄올, 에틸 아세테이트, 물, 그리고 클로로포름 분획물이 각각 3.1$\pm$0.3, 3.7$\pm$0.6, 4.2$\pm$0.3, 4.8$\pm$0.3으로 72.3%, 67.0%, 63.3%그리고 57.1%의 순으로 소핵생성 억제효과를 나타내었으며, 그중 핵산 분획물이 2.8$\pm$0.5의 75.0%로 가장 높은 소핵생성 억제효과를 나타내었다.

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치아모세포와 키토산으로 강화된 생체 적합 칼슘인산시멘트와의 상호작용 (Interaction between odontoblast and bio-calcium phosphate cement reinforced with chitosan)

  • 전병도;김성원;이성탁;김태훈;;김규천;김용덕;김욱규
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제37권5호
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    • pp.415-420
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    • 2011
  • Purpose: Calcium phosphate cement (CPC) is one of many useful materials for restoring tooth defects, periodontium and maxillofacial area. Chitosan is a biodegradable material that has been shown to promote the growth and differentiation of osteoblasts in culture. This study examined the interaction between odontoblasts and bio-calcium phosphate cement reinforced with chitosan. Materials and Methods: $5{\times}10^3$ odontoblastic cells were seeded into each well. Various concentrations of bio-calcium phosphate cement reinforced with chitosan (10, 20, 50, 100, 200, 500 ${\mu}g$/ml, 1, 2, 4 mg/ml) were diluted and added to the wells. The well was incubated for 24 h, 48 h and 72 h. After incubation, the number of cells was assessed to determine the cell viability. A cytokinesis-block micronucleus assay and chromosomal aberration test were carried out to estimate the extent of chromosomal abnormalities. Microscopic photographs and RT-PCR were performed to examine the adhesion potential of bio-calcium phosphate cement reinforced with chitosan. Results: Bio-CPC-reinforced chitosan did not show significant cytotoxicity. The number of damaged chromosomes in the cells treated with Bio-CPC-reinforced chitosan was similar to that in the control cells. There was no significant increase in the number of chromosomal aberrations in the Bio-CPC reinforced chitosan exposed cells. Microscopic photographs and RT-PCR confirmed the adhesive potential of bio-CPC reinforced chitosan to odontoblasts. Conclusion: Bio-CPC-reinforced chitosan did not affect the odontoblastic cell viability, and had no significant cytotoxic effect. Bio-CPC-reinforced chitosan showed adhesive potential to odontoblasts. These results are expected form the basis of future studies on the effectiveness of dental restorative materials in Bio-CPC reinforced with chitosan.

Safety Evaluation of Tobacco Substitute (Herbrette); Inhalation Toxicity, Mutagenicity and Immunotoxicity

  • Song, Kyung Seuk;Park, Kun Ho;Yoo, Gi Yong;Song, Sung-Ok;Kim, Hyun Woo;Kim, Jun Sung;Park, Jin Hong;Eu, Guk Joung;Hua, Jin;Cho, Hyun Sun;Hwang, Soon Kyung;Chang, Seung Hee;Tehrani, Arash Minai;Yu, KyeongNam;Chae, Chan Hee;Cho, Myung Haing
    • Toxicological Research
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    • 제20권4호
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    • pp.365-374
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    • 2004
  • Inhalation toxicity, mutagenicity, and immunotoxicity tests were performed using a smoke generation system to investigate the safety of Herbrette, a tobacco substitute made with the leaves of Perilla frutescens. ICR mice were exposed to nicotine-free Herbrette smoke with concentrations of 0 (control), 4.08 $\pm$ 1.32 mg/$m^3$ (low dose), 7.72 $\pm$ 2.14 mg/$m^3$ (medium dose) and 12.83 $\pm$ 1.69 mg/$m^3$ (high dose) total particulate matters (TPM) for 4 weeks. When compared to the control group, the body weights, organ weights in the exposed groups did not show any significant differences. However, certain change of several serum chemical data and biochemical parameters were observed, however, the changes were within normal physiological ranges. Moreover, no changes in organ weight, and no gross/microscopic changes were observed between the exposed and control groups. Salmonella typhimurium reverse mutation, in vivo chromosomal aberration and micronucleus assays revealed that Herbrette did not induce mutagenicity. Upon evaluation of peripheral cellular immunity of mice through in vitro lymphocyte proliferation assay, no significant difference was observed in mean stimulation index between the exposed and control groups. Taken together, our results strongly suggest that Herbrette may not cause toxicity on mice under current condition.

에틸렌옥사이드(Ethylene oxide)에 노출된 병원 근로자들의 소핵 빈도와 유전적 감수성 지표와의 연관성 (Analysis of Micronuclei and Its Association with Genetic Polymorphisms in Hospital Workers Exposed to Ethylene Oxide)

  • 이선영;김양지;최영주;이중원;이영현;신미연;김원;윤충식;김성균;정해원
    • 한국환경보건학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.429-439
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    • 2011
  • Objectives: Ethylene oxide (EtO) is classified as a human carcinogen, but EtO is still widely used to sterilize heat-sensitive materials in hospitals. Employees working around sterilizers are exposed to EtO after sterilization. The aim of the present study was to assess the exposure of EtO level, coupled with occupationally induced micronuclei from hospital workers. The influence of genetic polymorphisms of detoxifying genes (GSTT1 and GSTM1) and DNA repair genes (XRCC1 and XRCC3) on the frequencies of micronuclei in relation to exposure of EtO was also investigated. Methods: The study population was composed of 35 occupationally exposed workers to EtO, 18 student controls and 44 unexposed hospital controls in Korea. Exposure to EtO is measured by passive personal samplers. We analyzed the frequencies of micronuclei by performing cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN assay) and GSTM1, GSTT1, XRCC1, and XRCC3 were also genotyped by performing polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Results: The frequencies of micronuclei in EtO exposure group, student controls and hospital controls were $18.00{\pm}7.73$, $10.47{\pm}7.96$ and $13.86{\pm}6.35$ respectively and their differences were statistically significant, but no significant differences according to the level of EtO were observed. There was a dose-response relationship between the frequencies of micronuclei and cumulative dose of EtO, but no significantly differences were observed. We also investigated the influence of genetic polymorphisms (GSTM1, GSTT1, XRCC1, and XRCC3) on the frequencies of micronuclei, but there were no differences in the frequencies of micronuclei by genetic polymorphisms. Conclusions: The frequencies of micronuclei in EtO exposure group was significantly higher than control groups. A dose-response relationship was found between the level of EtO exposure and the frequencies of micronuclei, but no statistically differences were observed. We also found that the frequencies of micronuclei were increased according to cumulative EtO level. There was no association of the genetic GSTM1, GSTT1, XRCC1, and XRCC3 state with the frequency of micronuclei induced by EtO exposure.

방사선 조사량에 따른 인체 정상 림파구의 미세핵 발생빈도 (Frequency of Micronuclei in Lymphocytes Following Gamma and Fast-neutron Irradiations)

  • 김성호;조철구;김태환;정인용;류성렬;고경환;윤형근
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제11권1호
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    • pp.35-42
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    • 1993
  • 원자력 시설 이용 증대에 따른 불의의 방사선 사고에 대비하여 방사선 작업종사자의 피폭시 진단을 위한 검사방법이 필요하다. 이 방법은 검사를 위한 검체의 채취가 용이하고, 짧은 시간내에 간편하게 많은 Sample을 처리하여야 한다는 조건을 만족시켜야 한다. 인체의 다양한 조직 및 세포 중에서 위의 조건을 만족시킬 수 있는 말초 혈액의 림파구는 비교적 방사선에 대한 감수성이 높다고 알려져 있으며, 채집 또한 용이하여 생물학적 선량 측정의 도구로써 이용가치가 높아 방사선 작업 종자사나 피폭 가능성이 있는 사람의 screening test에 사용될수 있다. 정상인에 있어서의 림파구내 미세핵 존재 여부와 방사선 피폭량에 따른 미세핵 발생빈도를 시험관내 실험을 통하여 표준화시켜 향후 방사선 피폭시 피폭선량을 역으로 산출해 낼 수 있는 방사선 장해의 평가 기술 개발의 기초자료를 마련하기 위하여 본 실험을 시행하였다. 정상인으로 부터 혈액을 채취하여 림파구만을 Ficoll-Hypaque gradient 방법으로 추출하여 배양한 다음, 본 치료방사선과의 중성자 치료기 (MC-50, scanditronix)와 Co-60 teletherapy unit(Theratron-780, AECL)를 이용하여 방사선 조사를 시행하였다. Cytokinesis-block method를 이용하여 첫번째 분열을 한 림파구에서 미세핵(Micronucleus)을 현미경을 통하여 계수한 다음, 이의 선량-반응 관계식을 linear-quadratic model을 사용하여 구하고, 이를 근거로 하여 gamma-ray에 대한 중성자의 Relative biological effectiveness (RBE)를 산출하였다. 방사선에 피폭되지 않은 림파구의 미세핵 발생빈도는 binucieated cell한 개당 $0.013{\pm}0.0002$로써 사람에 따라 통계학적으로 큰 차이를 보이지 않았다. 그림 2와 3에서 보는 바와 같이 개개인으로부터 얻은 data는 감마선과 중성자선 모두에서 선량-반응 곡선의 linear-quadratic equation에 잘 일치하였다. 감마선과 중성자선 모두에서 선량에 따른 미세핵의 발생빈도는 선량이 높을수록 비례하여 증가하였는데, 감마선의 경우에는 $r^2=1.000,\;x^2=0.7074$, p=0.95였으며, 중성자선인 경우에는 $r^2=0.996,\;x^2=7.6834$, p=0.11 였다. 이를 linear-quadratic model로 분석하면, 가장 적합한 선은 감마선인 경우에는 y= ($0.31{\pm}0.049)\;D+(0.0022{\pm}0.0002)\;D^2+(13.19{\pm}1.854$) 였으며, 중성자선인 경우에는 y=($0.99{\pm}0.528)\;D+(0.0093{\pm}0.0047)\;D^2+(13.31{\pm}7.309$) 였었다. 감마선에 대한 중성자선의 상대적 생물학적 효과비 (RBE)는 y=aD+$bD^2$+c를 다음과 같은 식으로 변형시켜 계산하였다. $$\frac{[-a{pm}\sqrt{a^2-4b\;(c-y}}]}{2{\times}6}$$ 미세핵 발생빈도가 세포당 0.05와 0.8사이에서의 중성자선의 상대적 생물학적 효과비는 $2.37{\pm}0.17$ 이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 선량에 따른 미세핵 발생빈도는 기존의 방사선 감수성 test의 결과와 대동소이하여, 앞으로 방사선 감수성을 측정하는 방법으로 이용할 수 있으며, 또한 실험방법이 비교적 간단하며 짧은 시간에 결과를 도출할 수 있어 생물학적 선량측정 도구로써 널리 이용될 수 있을 것으로 생각되어 진다.

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