• Medical Lasers
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• 제10권2호
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• pp.61-67
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• 2021

Advances in nanobiotechnology have presented numerous possibilities of more effective diagnostic and therapeutic options. In particular, gold nanoparticles have demonstrated the potential for application in molecular imaging and treatment of cancers, including drug delivery system of certain target molecules, enhancement of radiation therapy, and photothermal treatment. This review discusses the properties, mechanism of action, and clinical application of gold nanoparticles. Although the safety of nanoparticles is yet to be ascertained, there is no doubt that in the future, nanotechnology will play an important role in the development and enhancement of a wide range of diagnostic and treatment modalities.

• 대한소아치과학회지
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• 제48권1호
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• pp.21-30
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• 2021

이 연구의 목적은 indocyanine green (ICG)과 근적외선 diode 레이저의 사용이 다종 우식원성 바이오필름에 미치는 항균 효과를 조사하는 것이다. Streptococcus mutans, Lactobacillus casei, Candida albicans를 포함하는 다종 바이오필름이 ICG와 808 nm 근적외선 diode 레이저를 사용하여 서로 다른 조사 시간에 따라 처리되었다. Colony-forming unit (CFU)을 측정하였고, 바이오필름의 정성적 평가를 위해 공초점 레이저 주사 현미경(Confocal laser scanning microscopy, CLSM) 관찰을 시행하였다. 또한 광열 치료의 효과를 평가하기 위해 온도 측정이 시행되었다. ICG와 근적외선 diode 레이저를 사용한 군에서 CFU의 감소량이 통계적으로 유의하였으나, L. casei와 C. albicans에서는 시간에 따른 항균 효과의 유의한 차이는 관찰되지 않았다. CLSM 관찰에서도 유사한 세균 감소를 확인할 수 있었다. ICG와 근적외선 diode 레이저를 사용한 군은 ICG 없이 광조사를 시행한 군보다 더 높은 온도 상승을 보였으며, 측정된 온도는 열 치료의 온도 범위와 유사하였다. 결론적으로, ICG와 근적외선 diode 레이저는 다종 우식원성 바이오필름에 항균 효과를 보였다. 우식 예방을 위한 보조 수단으로 사용될 가능성을 가지나, 임상적인 적용을 위해서는 적용 프로토콜에 관한 연구가 필요하다.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.251-256
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• 2020

The biocompatibility and plasmonic properties of Au nanoparticles make them useful for photothermal therapy, drug delivery, imaging, and many other fields. This study demonstrated a novel, facile, economic, and green synthetic method to produce gold nanoparticles. Gold nanoparticles (AuNPs) with spherical and triangular shapes were effectively synthesized using only Schisandra chenesis fruit extract as the capping and reducing agent. The shape of the AuNPs could be engineered simply by adjusting the molar concentration of HAuCl4 in the reaction mixture. The as-synthesized AuNPs were characterized using UV-VIS spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), dynamic light scattering (DLS), and energy dispersive X-ray analysis (EDXA). This study revealed that by using the HAuCl4 concentration in the AuNP synthesis, the shape and size of the AuNPs could be controlled by the concentration of HAuCl4 and Schisandra chinensis fruit extract as a surfactant. The as-synthesized AuNPs samples had sufficient colloidal stability without noticeable aggregation and showed the predominant growth of the (111) plane of face-centered cubic gold during the crystal growth. The catalytic efficiency of the AuNPs synthesized using Schisandra chenesis fruit extract was examined by monitoring the catalytic reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol using Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis spectroscopy). The synthesized AuNPs showed good catalytic activity to reduce 4-nitrophenol to 4-aminophenol, revealing their practical usefulness.

• Medical Lasers
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• 제8권1호
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• pp.28-31
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• 2019

Superficial fungal infections with dermatophytes, nondermatophyte molds, or yeasts are treated primarily with topical and/or systemic antifungal agents. Additional or alternative treatment modalities, particularly energy-delivering modalities, however, are used widely to induce fungicidal effects via selective photothermal reactions. In addition to light- or laser-based devices, plasma therapy also has antifungal properties. This report describes a Korean male patient with mycologically confirmed tinea pedis that was treated effectively with two sessions of nitrogen plasma treatment at one-week intervals using a plasma delivering system. Nitrogen plasma was prepared by loading a 0.28-ml inert nitrogen gas/pulse that was activated by a microwave generator. The other treatment settings were a nozzle diameter of 5 mm, pulse energy of 0.75 J, pulse duration of 7 msec, and two passes. One week after the first session of nitrogen plasma treatment, the patient exhibited marked reductions in scale and inflammation. One month after the final treatment, no clinical features of recurrence were found, and successive potassium hydroxide testing revealed negative results.

• 공업화학
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• 제29권2호
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• pp.138-146
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• 2018

광역학치료는 질병을 치료함에 있어 전이가능성과 부작용이 매우 적고 국부적인 종양의 제거가 가능하다는 장점을 갖는 치료방법이다. 광역학치료에서는 빛 에너지를 흡수하여 세포 독성을 띠는 활성산소를 생성하는 감광제가 필수적이다. 하지만 일반적인 감광제는 가시광선을 광원으로 사용하므로 이에 따른 부작용 및 치료효과의 한계가 존재한다. 이러한 이유로 가시광선 대신 근적외선을 광원으로 사용할 수 있는 업컨버전 나노입자가 질병진단 및 치료 분야에서 주목을 받고 있다. 업컨버전 나노입자는 세포 독성 및 광원에 의한 부작용이 적고, 광원의 조직 내 높은 투과율 및 낮은 자가형광 등의 장점을 가지고 있다. 근적외선 업컨버전을 광역학치료에 활용하기 위해서는 근적외선을 흡수하는 업컨버전 나노입자를 활성산소를 생성시키는 감광제와 결합시켜야 한다. 나노입자에 결합된 감광제는 나노입자로부터 빛 에너지를 흡수하고 이를 주위의 산소에 전이시켜 활성산소를 생성한다. 뿐만 아니라 질병의 치료 효율은 업컨버전 나노입자의 표면을 개질하거나 항암 약물의 첨가, 또는 광열치료와의 결합을 통해 더욱 향상시킬 수 있다. 본 총설은 업컨버전 나노입자를 이용한 광역학치료와 이를 이용한 질병 치료 효과 향상에 대한 최근의 연구결과를 바탕으로 서술하였다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1209-1215
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• 2013

그래핀(graphene)은 원자 하나의 두께를 가지는 흑연(graphite)의 단층으로서 탄소구조체들 중 하나이다. 그래핀은 최근 의학분야에서 광열요법을 이용한 암 발생의 예방효과와 DNA의 산화에 대한 보효효과를 가진다고 밝혀진 바 있다. 본 연구에서는 사람 섬유아육종세포(HT1080)에서 산화 스트레스와 MMPs에 대한 그래핀의 효과가 조사되었다. 항산화 효과에 대한 연구에서 그래핀은 DNA 산화에 대한 억제효과를 특이하게 나타내었으나 다른 산화 스트레스는 억제하지 않았다. 뿐만 아니라 그래핀은 세포 내 과산화수소를 생성시키는 phenazinemethosulfate(PMS)에 의하여 자극된 MMP-2 및 MMP-9의 발현과 활성을 감소시켰다. 특히 superoxide dismutase(SOD-2)와 같은 항산화 효소의 발현이 HT1080세포에서 감소하였는데, 이것이 시사하는 바는 SOD 발현수준의 감소가 그래핀의 항산화 효과로부터 기인 되었다는 것을 나타낸다. 이상의 결과로 그래핀의 존재에서 산화스트레스의 억제효과가 HT1080 세포에서 MMP-9의 활성과 발현을 감소시킬 수 있다는 것을 암시하고 있다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 그래핀은 암 전이와 관련 있는 MMP-2 및 MMP-9의 활성과 발현의 억제를 통하여 암 억제에 도움을 줄 수 있어, 산업화를 위한 하나의 우수한 생의학 응용소재로 이용될 수 있으리라 기대된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제47권4호
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• pp.446-453
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• 2020

이 연구의 목적은 Indocyanine Green(ICG)과 근적외선(Near Infrared, NIR) 다이오드 레이저가 Streptococcus mutans 세균막에 미치는 효과를 ICG 용액의 농도에 따라 평가하는 것이었다. Hydroxyapatite disk에 S. mutans 세균막을 형성하여 멸균 증류수에 용해시킨 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 ICG 용액과 300 mW의 출력, 808 nm의 파장을 가지는 NIR 다이오드 레이저를 적용하였다. 모든 표본은 공초점 레이저 주사 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM)을 이용하여 관찰하였다. 또한 1채널 열전대 온도계와 Thermocouple을 이용하여 광조사 시에 ICG 용액의 농도에 따른 세균막 표면의 온도 변화를 함께 측정하였다. 대조군과 비교 시에 ICG 용액 만을 도포한 군에서는 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 농도에서, 그리고 ICG 용액의 도포와 광조사를 함께 시행한 군에서는 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 농도에서 통계적으로 유의한 세균 수의 감소가 관찰되었다. 용액의 농도에 따른 온도 증가량은 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 ICG 용액에서 각각 9.53℃, 10.43℃, 11.4℃, 12.1℃, 12.67℃, 13.63℃ 이었다. 즉, ICG 용액의 농도가 3.0 mg/mL이면 그 자체로도 S. mutans 세균막을 억제할 수는 있으나, NIR 다이오드 레이저를 함께 사용하면 주변 조직 손상의 우려 없이 더 효율적인 항균 작용을 나타낼 수 있다. 따라서, 이번 연구는 새로운 치아 우식증 예방법으로 ICG와 NIR 다이오드 레이저의 임상적 적용의 가능성을 제시한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제40권2호
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• pp.55-63
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• 2024

목적: 이 연구의 목적은 거친 티타늄 표면에 형성된 Staphylococcus aureus 바이오필름에 대해 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료(photodynamic therapy; PDT)의 항미생물 효과를 평가하고, 이를 임상에서 널리 사용되는 다른 화학 처치 방법과 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 멸균된 거친 표면 티타늄 디스크에 S. aureus ATCC 25923을 접종한 후 48시간 동안 배양하여 바이오필름을 형성하였다. 실험은 대조군, 클로르헥시딘군(CHX), 테트라싸이클린군(TC), 인도시아닌 그린군(ICG), 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료군(ICG-PDT)으로 구분하여 진행하였다. 군에 따른 처리 후 세균을 배양하여 세균 수(colony forming unit; CFU)를 계산하고, 바이오필름을 공초점 현미경을 통해 분석하였다. 통계 분석은 CFU값을 로그값으로 변환한 후 분산 분석을 시행하였다. 결과: 모든 실험군은 대조군과 비교하여 유의한 항미생물 효과를 나타냈으며(P < 0.05), 특히 CHX, TC, PDT 군에서 90% 이상의 유의한 효과를 보였다(P < 0.01). CHX 군은 TC, PDT 군과 유의한 차이를 보이지 않았으나(P > 0.05), PDT 군은 TC보다 유의하게 효과적이었다(P = 0.035). 공초점현미경 상에서 PDT 군에서 사균의 비율이 더 높게 관찰되었다. 결론: 이번 연구를 통해 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료가 SLA 티타늄 표면에 형성된 S. aureus 바이오필름 제거에 있어 효과적임을 확인하였다.