• Toxicological Research
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• 제33권3호
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• pp.191-203
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• 2017

Human eyes and skin are frequently exposed to chemicals accidentally or on purpose due to their external location. Therefore, chemicals are required to undergo the evaluation of the ocular and dermal irritancy for their safe handling and use before release into the market. Draize rabbit eye and skin irritation test developed in 1944, has been a gold standard test which was enlisted as OECD TG 404 and OECD TG 405 but it has been criticized with respect to animal welfare due to invasive and cruel procedure. To replace it, diverse alternatives have been developed: (i) For Draize eye irritation test, organotypic assay, in vitro cytotoxicity-based method, in chemico tests, in silico prediction model, and 3D reconstructed human cornealike epithelium (RhCE); (ii) For Draize skin irritation test, in vitro cytotoxicity-based cell model, and 3D reconstructed human epidermis models (RhE). Of these, RhCE and RhE models are getting spotlight as a promising alternative with a wide applicability domain covering cosmetics and personal care products. In this review, we overviewed the current alternatives to Draize test with a focus on 3D human epithelium models to provide an insight into advancing and widening their utility.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권12호
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• pp.2121-2132
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• 2018

Abnormal melanin synthesis results in several hyperpigmentary disorders such as freckles, melanoderma, age spots, and other related conditions. In this study, we investigated the anti-melanogenic effects of an extract from the microalgae Chlamydomonas reinhardtii (CE) and potential mechanisms responsible for its inhibitory effect in B16F10, normal human epidermal melanocyte cells, and human skin-equivalent models. The CE extract showed significant dose-dependent inhibitory effects on ${\alpha}$-melanocyte-stimulating, hormone-induced melanin synthesis in cells. Additionally, the CE extract exhibited suppressive effects on the mRNA and protein expression of microphthalmia-associated transcription factor, tyrosinase, tyrosinase-related protein-1, and tyrosinase-related protein-2. The CE extract also inhibited the phosphorylation of protein kinase A and extracellular signal-related kinase, which function as upstream regulators of melanogenesis. Using a three-dimensional, reconstructed pigmented epidermis model, the CE-mediated, anti-pigmentation effects were confirmed by Fontana-Masson staining and melanin content assays. Taken together, CE extract can be used as an anti-pigmentation agent.

• 대한화장품학회지
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• 제38권3호
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• pp.219-224
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• 2012

최근 유럽연합에서는 동물실험을 통하여 검증된 성분을 함유하고 있는 화장품에 대하여 판매를 금지할 것을 선언하였다. 그리하여 동물실험을 대체할 동물실험 대체모델의 개발이 필요해졌다. 인공피부는 화장품, 의약품 및 의료기기의 안전 테스트에 있어서 아주 중요한 시스템이다. 본 연구에서는 기저막과 표피를 가지고 있는 최적의 인공피부를 만들기 위한 시도를 하였다. 이러한 목적으로 중간엽줄기세표(MSCs, mesenchymal stem cells)와 지방전구세포를 진피세포인 섬유모세포와 혼합하여 진피대체물을 만들었다. 기저막과 표피의 형성은 면역조직화학 염색(immunohistochemical stains)을 통하여 확인하였다. 여러 가지 모델 중에서, 중간엽줄기세포를 혼합한 모델에서 표피의 두께가 제일 두꺼웠으며 또한 PCNA와 involucrin의 분포가 실제 사람피부와 비슷하였다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 진피대체물에 중간엽줄기세포를 혼합한 인공피부가 동물실험 대체모델로 개발될 수 있다는 점을 제시한다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권3호
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• pp.211-216
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• 2016

소핵시험은 세포분열 단계 중 간기 세포의 세포질 내 소핵 유무를 조사함으로써 유전독성을 평가하는 시험법이다. 최근 화장품 안전성 평가에 동물실험을 금지하거나 최소화하려는 노력이 확산되고 있어 유전독성 평가에 있어서도 기존의 동물실험이 아닌 새로운 in vitro 시험법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 3차원 배양인공피부모델인 KeraSkin$^{TM}$을 이용하여 도포 처치된 물질의 유전독성을 평가하였다. 2종의 유전독성물질인 mitomycin C (MMC)와 methyl methanesulfonate (MMS)는 농도 의존적으로 세포독성과 소핵 형성이 유도된 반면, 대조물질인 4-nitrophenol (4-NP)와 trichloroethylene (TCE)에서는 농도 의존적으로 세포독성은 관찰되었으나 소핵은 형성되지 않았다. 따라서 인공피부모델을 이용한 소핵시험이 화장품과 같은 피부적용물질의 in vitro 유전독성 평가에 유용할 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권4호
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• pp.915-921
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• 2021

본 연구에서는 피부 보습 및 진정효능을 갖는 비타민 B5인 Pantothenic acid (PA)의 피부 투과율을 개선시키기 위해 고형지질나노입자(SLN)를 설계하였다. SLN은 지질과 유화제의 종류를 변화하여 여러 조성으로 제조하였고, PA는 이중 에멀젼 가온 용융유화법으로 SLN 내에 봉입하였다. 제조 된 PA 봉입 SLN은 입자의 물리화학적 특성인 입자크기, 다분산 지수, 제타전위, 봉입율을 평가하였다. 피부 투과시험의 경우 인체 유래 인조 피부 조직을 사용하였다. 제조 된 PA 봉입 SLN의 입자크기는 192.15 - 369.87 nm이었고, 제타전위는 -21.39 - -40.55 mV이었다. SLN 내 PA의 평균 봉입효율은 44.36 - 57.16%이었고, 평균 봉입율은 12.60 - 16.36%이었다. PA 봉입 SLN의 피부 투과 결과는 SLN을 적용한 제형이 적용하지 않은 PA 용액 보다 약 3.8 - 8.8 배 PA의 피부 투과율이 개선되었다. 본 연구에서 제조 된 SLN은 PA의 피부 투과율을 개선하였음을 보여주었다. 특히, glyceryl behenate와 Span 60을 사용한 SLN이 PA의 피부 투과율이 가장 높은 결과를 보여 주었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.662-668
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• 2021

본 연구에서는 피부 미백 개선 기능성 화장품 소재이자 친수성 소재인 ascorbyl glucoside(AG)의 피부 투과율을 개선시키기 위해 고형지질나노입자(SLN)을 설계하였다. AG는 이중 에멀젼 가온 용융유화법으로 SLN 내에 봉입하였다. 제조 된 AG 봉입 SLN의 입자크기, 다분산 지수, 제타전위, 봉입율등의 입자의 물리화학적 특성을 평가하였다. 피부 투과시험의 경우 인체 유래 인조 피부 조직 모델 중 SkinEthic RHE를 사용하였다. 제조 된 AG 봉입 SLN의 평균 입자크기는 172.65 - 347.19 nm 이었고, 평균 제타전위는 -22.90 - -41.20 mV이었다. SLN 내 AG의 평균 봉입효율은 44.18 - 57.77%이었고, 평균 봉입율은 12.83 - 16.15%이었다. AG 봉입 SLN의 피부 투과 결과는 SLN을 적용하였을 때가 적용하지 않을 때 보다 약 3.7 - 7.4 배 피부 투과율이 개선되었다. 따라서, 본 연구에서 제조 된 SLN은 AG의 국소약물전달시스템으로 사용하는데 유용할 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권2호
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• pp.179-184
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• 2021

각질층은 피부의 가장 바깥쪽에 위치하여 피부 내 수분을 유지시킨다. 피부 보습은 각질층 내 천연보습인자(natural moisturizing factors, NMF)에 의존하는데, NMF 중 아미노산이 가장 많은 비율을 차지한다. 본 연구에서는 NMF 중 serine (Ser)의 피부 투과율을 개선시키기 위해 생체 적합한 고형지질인 stearic acid 기반 고형지질나노입자(solid lipid nanoparticles, SLNs)를 설계하였다. Ser 봉입 SLNs은 이중 가온용융유화법으로 제조하였다. 평균 입자 크기는 256.30 ~ 416.93 nm이었고 제타전위는 -17.60 ~ -35.27 mV이었다. 유화제의 지용성 또는 친수성의 정도가 각각 높아질수록 입자크기 작아지고 안정성 및 봉입율이 높아지는 경향을 보였다. Ser의 피부 투과 연구를 위해 인체 표피 유래 피부 조직(SkinEthic^TM RHE)을 사용하였다. Ser의 피부 투과결과 SLN을 적용한 제형이 대조군인 Ser 용액에 비해 약 4.1 ~ 6.2 배 투과율이 개선되었음을 확인하였다. 유화제의 지용성 또는 친수성의 정도가 각각 높아질수록 Ser의 피부 투과율이 높아지는 경향을 보였다. 따라서, Ser이 봉입된 SLN은 기능성화장품의 보습효과 처방을 위한 경피흡수 제형으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.