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Interface structure and anisotropic strain relaxation of nonpolar a-GaN on r-sapphire

  • 공보현;조형균;송근만;윤대호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.31-31
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    • 2010
  • The growth of the high-quality GaN epilayers is of significant technological importance because of their commercializedoptoelectronic applications as high-brightness light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) in the visible and ultraviolet spectral range. The GaN-based heterostructural epilayers have the polar c-axis of the hexagonal structure perpendicular to the interfaces of the active layers. The Ga and N atoms in the c-GaN are alternatively stacked along the polar [0001] crystallographic direction, which leads to spontaneous polarization. In addition, in the InGaN/GaN MQWs, the stress applied along the same axis contributes topiezoelectric polarization, and thus the total polarization is determined as the sum of spontaneous and piezoelectric polarizations. The total polarization in the c-GaN heterolayers, which can generate internal fields and spatial separation of the electron and hole wave functions and consequently a decrease of efficiency and peak shift. One of the possible solutions to eliminate these undesirable effects is to grow GaN-based epilayers in nonpolar orientations. The polarization effects in the GaN are eliminated by growing the films along the nonpolar [$11\bar{2}0$] ($\alpha$-GaN) or [$1\bar{1}00$] (m-GaN) orientation. Although the use of the nonpolar epilayers in wurtzite structure clearly removes the polarization matters, however, it induces another problem related to the formation of a high density of planar defects. The large lattice mismatch between sapphiresubstrates and GaN layers leads to a high density of defects (dislocations and stacking faults). The dominant defects observed in the GaN epilayers with wurtzite structure are one-dimensional (1D) dislocations and two-dimensional (2D) stacking faults. In particular, the 1D threading dislocations in the c-GaN are generated from the film/substrate interface due to their large lattice and thermal coefficient mismatch. However, because the c-GaN epilayers were grown along the normal direction to the basal slip planes, the generation of basal stacking faults (BSFs) is localized on the c-plane and the generated BSFs did not propagate into the surface during the growth. Thus, the primary defects in the c-GaN epilayers are 1D threading dislocations. Occasionally, the particular planar defects such as prismatic stacking faults (PSFs) and inversion domain boundaries are observed. However, since the basal slip planes in the $\alpha$-GaN are parallel to the growth direction unlike c-GaN, the BSFs with lower formation energy can be easily formed along the growth direction, where the BSFs propagate straightly into the surface. Consequently, the lattice mismatch between film and substrate in $\alpha$-GaN epilayers is mainly relaxed through the formation of BSFs. These 2D planar defects are placed along only one direction in the cross-sectional view. Thus, the nonpolar $\alpha$-GaN films have different atomic arrangements along the two orthogonal directions ($[0001]_{GaN}$ and $[\bar{1}100]_{GaN}$ axes) on the $\alpha$-plane, which are expected to induce anisotropic biaxial strain. In this study, the anisotropic strain relaxation behaviors in the nonpolar $\alpha$-GaN epilayers grown on ($1\bar{1}02$) r-plane sapphire substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVO) were investigated, and the formation mechanism of the abnormal zigzag shape PSFs was discussed using high-resolution transmission electron microscope (HRTEM).

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경제사상의 변화 (공급측면 경제학의 시험) (The changes of economic though (The trial of supply-side economics))

  • 서홍석
    • 한국관광식음료학회지:관광식음료경영연구
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    • 제8권
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    • pp.89-121
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    • 1997
  • Many of the measures and policies advocated by supply-siders, such as lower taxation, less government intervention, more freedom from restrictive legislation and regulation, and the need for increased productivity can be found in writing the classical economist. Nor is supply-side economics a complete divorcement from Keynesian analysis. In both camps the objectives are the same-high level employment, stable prices and healthy economic growth, the means or suggestions for attaining the objectives, however, differ. Consequently, recommended economic policies and measures are different. keynesians rely primarily on the manipulation of effective demand to increase output and employment and to combat inflation. They assume ample resources to be available in order that supply will respond to demand. The supply-siders emphasize the need to increase savings, investment, productivity and output as a means of increasing income. Supply-siders assume that the increase in income will lead to an increase in effective demand. Keynesians suggest that savings, particularly those not invested, dampen economic activity. Supply-siders hold that savings, or at least an increase in after-tax income, stimulates work effort and provides funds for investment. Perhaps keynesians are guilty of assuming that most savings are not going to be invested, whereas supply-siders may erroneously assume that almost all savings will flow into investment and/ or stimulate work effort. In reality, a middle ground is possible. The supply-siders stress the need to increase supply, but Keynes did not preclude the possibility of increasing economic activity by working through the supply side. According to Keynes' aggregate demand-aggregate supply framework, a decrease in supply will increase output and employment. It must be remembered, however, that Keynes' aggregate supply is really a price. Lowering the price or cost of supply would there by result in higher profit and/ or higher output. This coincides with the viewpoint of supply-siders who want to lower the cost of production via various means for the purpose of increasing supply. Then, too, some of the means, such as tax cuts, tax credits and accelerated depreciation, recommended by suply-siders to increase productivity and output would be favored by Keynesians also as a means of increasing investment, curbing costs, and increasing effective demand. In fact, these very measures were used in the early 1960s in the United State during the years when nagging unemployment was plaguing the economy. Keynesians disagree with the supply-siders' proposals to reduce transfer payments and slow down the process of income redistribution, except in full employment inflationary periods. Keynesians likewise disagree with tax measures that favored business as opposed to individuals and the notion of shifting the base of personal taxation away from income and toward spending. A frequent criticism levied at supply-side economics is that it lacks adequate models and thus far has not been quantified to any great extent. But, it should be remembered that Keynesian economics originally was lacking in models and based on a number of unproved assumptions, such as, the stability of the consumption function with its declining marginal propensity to consume. Just as the economic catastrophe of the great depression of the 1930s paved the way for the application of Keynesian or demand-side policies, perhaps the frustrating and restless conditions of the 1970s and 1980s is an open invitation for the application of supply-side policies. If so, the 1980s and 1990s may prove to be the testing era for the supply-side theories. By the end of 1990s we should have better supply-side models and know much more about the effectiveness of supply-side policies. By that time, also, supply-side thinking may be more crystallized and we will learn whether it is something temporary that will fade away, be widely accepted as the new economics replacing Keynesian demand analysis, or something to be continued but melded or fused with demand management.

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마이크로 머시닝을 위한 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘 층의 부정합 전위의 억제 (Suppression of misfit dislocations in heavily boron-doped silicon layers for micro-machining)

  • 이호준;김하수;한철희;김충기
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권2호
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    • pp.96-113
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    • 1996
  • 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층 내에 존재하는 부정합 전위는 웨이퍼 가장자리에서 발생됨을 알았으며, 이 층을 도핑되지 않은 영역으로 둘러쌓음으로써 부정합 전위가 억제된 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층을 형성할 수 있었다. 이를 이용하여 부정합 전위가 없는 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘 멤브레인을 제작하였으며, 이 멤브레인의 표면 거칠기 및 파괴 강도 그리고 잔류 인장 응력을 각각 20$\AA$ 1.39${\times}10^{10}dyn/cm^{2}$ 그리고 2.7${\times}10^{9}dyn/cm^{2}$로 측정되었다. 반면에 부정합 전위를 포함하는 기존 멤브레인은 각각 500$\AA$ 8.27${\times}10^{9}dyn/cm^{2}$ 그리고 9.3${\times}10^{8}dyn/cm^{2}$로 측정되었으며, 두 멤브레인의 이러한 차이는 부정합 전위에서 기인함을 알았다. 측정된 두 멤브레인의 Young's 모듈러스는 1.45${\times}10^{12}dyn/cm^{2}$로 동일하게 나타났다. 또, 도핑 농도 1.3${\times}10^{12}dyn/cm^{3}$에 대한 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘의 유효 격자 상수 및 기존 멤브레인의 평면적 격자 상수 그리고 기존 멤브레인 내의 부정합 전위의 밀도는 각각 5.424$\AA$ 5.426$\AA$ 그리고 2.3${\times}10^{4}$/cm 로 추출되었으며, 붕소가 도핑된 실리콘의 부정합 계수는 1.04${\times}10^{23}$/atom으로 추출되었다. 한편 별도의 추가적인 공정없이 일반적인 에피 성장법을 사용하여 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층 위에 부정합 전위가 없는 에피 실리콘을 성장시켰으며, 이 에피 실리콘의 결정성은 매우 양호한 것으로 밝혀졌다. 또 부정합 전위가 없는 에피 실리콘에 n+/p 게이트 다이오드를 제작하고 그 전압-전류 특성을 측정한 결과 5V의 역 바이어스에서 0.6nA/$cm^{2}$의 작은 누설 전류값을 나타내었다.

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주조, 3-D printing을 활용한 laser sintered 및 CAD/CAM milled 기법을 이용하여 제작된 코발트-크롬 합금의 물리적 성질 및 파절 단면 관찰 비교 연구 (Comparison of the mechanical properties and microstructures of fractured surface for Co-Cr alloy fabricated by conventional cast, 3-D printing laser-sintered and CAD/CAM milled techniques)

  • 최윤정;곽재영;허성주;김성균;안진수;박동수
    • 대한치과보철학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.67-73
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    • 2014
  • 연구 목적: 본 연구의 목적은 주조, 3-D printing laser sintered 및CAD/CAM technology를 이용한 milling 방법으로 제작된 치과용 코발트-크롬 합금의 기계적 물성을 비교하고 파절 단면의 미세 구조를 살펴보는 데 있다. 이를 통해 새롭게 소개된 제작 기법 - 3D-printing laser sintered - 이 치과용 합금 제작으로 적합한 지 알아보고자 한다. 연구 재료 및 방법: 36개의 flat disc 모양의 시편을 제작하여 제작 방법에 따라 세 집단으로 나누었다; 주조 방식으로 제작한 12개, laser sintering 방법으로 12개, CAD/CAM milling 방법으로 12개의 시편을 제작하여 표면 경도 시험을 시행하였다. 또한 각 집단 별로 12개의 dumbbell 모양의 시편을 제작하여 인장 강도 시험을 시행하였다. 통계량이 비모 수적 통계 분포를 보였으므로 Kruskal-Wallis 검정을 이용하여 각 실험군의 인장 강도 시험 결과를 비교했으며, 통계적 유의 수준은P=.05로 설정하여 Mann-Whitney 및 Bonferroni 사후 검정을 시행하였다. 전자 주사 현미경을 사용하여 파절 단면의 미세 구조를 관찰하였다. 결과: Vickers hardness test에서 세 집단간에 모두 유의한 차이가 있었고, 주조 방식으로 제작된 실험군에서 가장 큰 표면 경도(455.88 Hv)가, CAD/CAM milling으로 제작된 실험군에서 가장 낮은 표면 경도(243.40 Hv)를 나타냈다. 최대 인장 강도, 0.2% 항복강도, elongation 및 elastic modulus에서 세 집단간에 모두 유의한 차이가 나타났으며, CAD/CAM milling으로 제작한 실험군에서 가장 높은 최대 인장 강도(1442.94 MPa)가, laser sintered 실험군에서 가장 큰 0.2% 항복 강도(1136.15 MPa)가 나타났다. 파절 단면의 전자 주사 현미경 관찰 결과, 주조 시편에서는 독특한 성긴 모양과 전형적인 주조 다공성 구조가 관찰되었고, laser sintered 시편에서는 편평한 면을 동반한 거친 결정 구조가, 그리고 milled 시편에서는 균일하고 규칙적인 치밀 미세 구조가 나타났다. 결론: 서로 다른 제작 방법은 코발트-크롬 합금의 물리적 성질과 파절 단면의 미세 구조에 영향을 미쳤다. 주조 방식으로 제작된 시편에서 가장 큰 표면 경도가, milling으로 제작된 시편에서 가장 큰 인장 강도를 나타냈으며, 본 연구의 모든 실험군에서 치과용 합금의 ISO 기준에 부합하는 물성을 보였다.

부하순환 하에서 제V급 복합레진 수복물의 미세변연누출에 대한 재접착제의 효과에 관한 연구 (THE EFFECT OF REBONDING IN MICROLEAKAGE OF CLASS V RESTORATIONS UNDER LOAD CYCLING)

  • 윤연희;김영재;김정욱;장기택;이상훈;김종철;한세현
    • 대한소아치과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.527-533
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    • 2004
  • 저점도의 레진을 복합레진 수복물 위에 도포하는 것은 미세누출방지와 변연 완전성(integrity) 유지를 위한 한 방법이다. 하지만 장기간 관찰하면, 수복물은 저작압에 의한 영향을 받게 되는데, 저점도의 레진으로 수복물 변연부를 재접착(rebonding)하였을 때 저작압에 의한 응력에 견디면서 계속하여 수복물에 긍정적인 영향을 주는지에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 부하순환(load cycling) 하에서 제V급 수복물의 미세변연누출에 대한 재접착제(rebonding agent)의 효과를 알아보고자 하였다. 40개의 건전한 소구치의 협면에 제V급 와동을 형성하고 제조사의 지시대로 광중합복합레진으로 수복하였다. 20개씩 무작위로 나누어 표면전색을 하지 않는 I군과 표면을 산부식 후 재접착한 II군으로 설정하였다. 열순환 후 각 군에서 10개씩의 하위군(A군=No load cycling군, B군=Load cycling군)으로 나누어 이중 B군의 시편에 1 Hz의 속도로 수직력이 4-100N까지 100,000회의 부하순환을 가하였다. methylene blue 용액에 침윤시켜 변연의 미세누출정도를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 교합변연에서는 재접착과 무관하게 유의한 차이가 없었다(IA-IIA군, IB-IIB군)(p>0.05). 2. 치은변연의 경우는 부하순환을 하지 않은 군의 경우 재접착을 한 군(IIA군)이 재접착을 하지 않은 군(IA군)에 비해 더 적은 미세누출결과를 보였다(p<0.05). 3. 치은 변연에서 부하순환을 시행한 군의 경우에는 재접착을 한 군(IIB군)과 재접착을 하지 않은 군(IB군)과 유의차가 없는 비슷한 미세누출의 결과를 보였다(p>0.05).

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수종의 밴드 접착 시멘트의 물성에 대한 비교 연구 (COMPARATIVE STUDY OF PHYSICAL PROPERTIES FOR VARIOUS BAND CEMENTS)

  • 양규호;김기백;김선미;최남기
    • 대한소아치과학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.427-432
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 시중에 유통되고 있는 밴드 시멘트들을 종류별로 이용하여 교정용 밴드의 결합강도를 비교하고, 각 시멘트의 파절 양상을 비교하여 교정용 밴드에 대한 사용지침을 마련하는데 도움이 되고자 하였다. 100개의 발거된 인간의 제 3대구치를 이용해 실험군은 총 5개의 군으로 하였으며, 각 군당 시편수가 20개가 되도록 임의적으로 분류하였다. 실험에 사용한 밴드 시멘트는 다음과 같다; Ormco gold, Ultra $Band-Lok^{TM}$, Fuji $Ortho^{TM}$ LC, 3M $Unitek^{TM}$ Multi-Cure Glass Ionomer, $Ketac-Cem^{TM}$. Universal testing machine(Instron Corp., Canton, MA, USA)를 사용하여 최대하중값을 측정하였고, 전단결합강도 값을 계산하였다. 밴드가 탈락한 후, 탈락 부위를 평가하여 법랑질과 시멘트, 시멘트와 밴드 사이로 구분하였다. 밴드의 전단강도는 One-way ANOVA를 이용하여 통계처리 하였으며 Tukey test를 이용하여 검정하였다. 또한 탈락 부위는 Chi-squre analysis를 이용하여 통계 처리하였고, Fisher's exact test로 군간 유의성을 검정하였다. 실험 결과 평균 파절 강도는 Ormco군이 가장 높았고(2.44${\pm}$0.57), Fuji $Ortho^{TM}$군(2.24${\pm}$0.50), $Ketac-Cem^{TM}$군(2.10${\pm}$0.57), 3M $Unitek^{TM}$군(1.82${\pm}$0.43), $Band-Lok^{TM}$군(1.73${\pm}$0.28) 순이었으며, Ormco군은 $Band-Lok^{TM}$군과 3M $Unitek^{TM}$군, Fuji $Ortho^{TM}$군은 $Band-Lok^{TM}$군과만 통계적으로 유의할만한 차이를 보였다(p<0.05). 파절 양상에서 Ormco군과 $Band-Lok^{TM}$군은 서로뿐만 아니라 다른 군과 유의할만한 차이를 보였으며, Fuji $Ortho^{TM}$, 3M $Unitek^{TM}$, $Ketac-Cem^{TM}$ 군 간에는 유의한 차이가 없었다.

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고콜레스테롤혈증 흰쥐에서 비숙성치즈의 보충섭취가 지질 및 항산화 체계에 미치는 영향 (Effects of Unripened Cheese Supplements on Lipid and Antioxidant Status in Hypercholesterolemic SD Rats)

  • 서보영;베른하르트 스펭글러;안드레아스 룀프;이본 쇼버;윤여창;박은주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.65-72
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    • 2012
  • 본 연구에서는 식이로 유도한 고콜레스테롤혈증 흰쥐에 비숙성치즈를 보충 투여하였을 때 간과 혈액 내 지질상태 및 항산화 상태의 변화를 분석하고자 하였다. 정상대조군을 제외한 나머지 그룹은 4주간 고콜레스테롤 식이섭취를 통해 고콜레스테롤혈증을 유발한 뒤 고콜레스테롤식이 및 고콜레스테롤 식이+비숙성치즈 첨가식이를 6주간 더 투여하였다. 실험기간 중 평균 식이섭취량은 그룹 간 유의적 차이를 보이지 않은 반면, 체중 변화량과 식이효율은 다른 군에 비해 비숙성치즈섭취군에서 유의적으로 낮게 나타났다. 정상대조군에 비해 고콜레스테롤혈증대조군에서 간 무게, 혈장총콜레스테롤, 중성지방농도 및 혈장 AST 활성이 유의적으로 높게 나타났으며 비숙성치즈섭취군에서는 고콜레스테롤 혈증대조군에 비해 감소하는 효과를 보였다. 고콜레스테롤 식이에 의해 유의적으로 증가한 간조직의 총 지질함량, 중성 지방과 총콜레스테롤의 농도도 비숙성치즈 보충섭취에 의해 유의적으로 감소하였다. 분변의 지질성분에는 비숙성치즈 보충섭취에 따른 영향은 없었다. 혈장 retinol과 ${\gamma}$-tocopherol, ${\alpha}$-tocopherol 농도는 정상대조군에 비해 고콜레스테롤혈증대조군에서 낮은 경향을 나타내었으나 유의적차이는 없었으며, 비숙성치즈 보충섭취 후 혈장 retinol, ${\alpha}$-tocopherol의 농도는 유의적으로 증가하였다. 고콜레스테롤혈증 유발 식이는 산화적 스트레스에 대한 백혈구 DNA손상을 유의적으로 증가시킨 것으로 나타난 반면, 비숙성치즈의 보충섭취는 이를 52.3% 감소시켰다. 이상 본 연구의 결과, 고콜레스테롤혈증을 유발한 동물모델에서 비숙성치즈의 보충섭취는 지질대사 개선 및 항산화 상태 개선에 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다. 향후 본 연구를 기반으로한 분자생물학적 수준의 기전 연구가 필요하다고 생각되어지며 비숙성치즈의 지질개선 및 항산화 효과 등의 기능성식품 소재로의 활용이 기대된다.

LPS 주사한 BALB/c 마우스에서 Genistein의 산화적 스트레스 억제효과 및 항염증 효과 (Anti-oxidative and Anti-inflammatory Effects of Genistein in BALB/c Mice Injected with LPS)

  • 조혜연;노경희;조미경;장지현;이미옥;김소희;송영선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.1126-1135
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    • 2008
  • 본 연구에서는 내독소인 LPS로 산화적 스트레스를 유발시킨 BALB/c mice에 genistein을 투여하였을 때 TNF-$\alpha$, TBARS, superoxide anion 농도와 GSH, 항산화 효소계 활성, 그리고 NF-${\kappa}B$ transactivation에 미치는 영향을 조사하여 genistein이 내독소에 의한 산화적 스트레스와 염증반응을 억제하는 효과가 있는지 알아보고자 하였다. 평균체중 20 g인 BALB/c mice 암컷 120수를 30수씩 완전임의배치로 4군으로 분류하여 PBS군(대조군)은 PBS를 복강 속으로 투여 후 30분경과 후에 다시 PBS를 투여하였으며, genistein군은 genistein을 체중 kg당 200 mg으로 투여한 30분 후 PBS를 투여하였다. LPS군은 LPS를 처리한 군으로 PBS 투여 30분 후 LPS를 체중 kg당 100 mg 농도로 복강 투여하였고, genistein+LPS군은 체중 kg당 genistein 200 mg을 투여 30분 후 LPS를 체중 kg당 100 mg을 투여하였다. 마지막 투여 1시간, 4시간, 8시간 경과 후 mouse의 안와정맥으로부터 혈액을, 복강으로부터 복강대식세포와 간을 취하였다. LPS 투여 8시간 경과 후 LPS군의 ${O_2}^-$ 생성량은 현저하게 증가하였으며 geinstein+LPS군은 genistein 대조군, PBS군과 비슷한 수준을 유지하였다. 반면 SOD 활성은 geinstein+LPS군이 LPS군에 비해 유의적으로 높은 수준이었다. 혈장에서의 TNF-$\alpha$ 수준은 LPS 투여 8시간 후 genstein+LPS군이 LPS군보다 유의적으로 낮은 수준을 보였다. LPS 투여는 항산화 효소계 활성과 GSH의 수준을 감소하였으나, genistein을 투여한 genistein+LPS군은 LPS군에 비해 GSH 농도와 catalase, GSH-px, GSH-reductase 활성이 모두 유의적으로 증가하는 결과를 보였다. 간에서의 NF-${\kappa}B$ transactivation 정도는 LPS 투여 후 1시간, 4시간 경과 후에 PBS군에 비해 LPS군과 genistein+LPS군에서 유의적으로 높은 수준이었으나 8시간 경과 후 LPS군은 증가하는 반면 genistein+LPS군은 변화하지 않았다. 이상의 결과를 요약해보면 LPS의 투여는 혈장과 간의 산화적 스트레스와 염증반응을 촉진하는 것으로 나타났으며 LPS 투여 전 공급한 genistein은 LPS로 유도된 산화적 스트레스와 염증반응을 항산화 효소계 활성 증가와 NF-${\kappa}B$ transactivation 억제, TNF-$\alpha$ 생성 저하 등의 기작으로 세포내의 과산화수준을 수준을 낮추고 GSH를 증가시켜 산화적 스트레스를 억제하는 것으로 사료된다.

고콜레스테롤식이를 급여한 흰쥐에서 Bacillus subtilis DJI 이용하여 제조한 청국장의 항산화효과 (Antioxidative Effects of Chungkukjang Fermented Using Bacillus subtilis DJI in Rats Fed a High Cholesterol Diet)

  • 김아라;이재준;장해춘;이명렬
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1699-1706
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    • 2009
  • 본 연구는 고콜레스테롤식이를 급여한 흰쥐에게 B. subtilis DJI로 발효한 청국장에 소금의 종류를 달리하여 제조한 DJI 청국장 분말을 함께 급여하였을 경우 항산화효과에 미치는 영향을 알아보고자 정상군(N), 대조군(C), 고콜레스테롤과 무염 DJI 청국장식이군(C-CJN), 고콜레스테롤과 천일염 첨가 DJI 청국장식이군(C-CJS), 고콜레스테롤과 정제염첨가 DJI 청국장식이군(C-CJR) 및 고콜레스테롤과 시판청국장식이군(C-CCJ)으로 6군으로 나누어 4주간 실시하였다. 체중증가량과 식이섭취량은 청국장을 급여한 군들이 정상군과 대조군에 비하여 저하되었다. 식이효율은 실험군 간의 차이가 없었다. 혈청 중 AST와 ALT 활성은 고콜레스테롤과 청국장을 함께 급여한 군들이 대조군에 비하여 저하된 경향이었으며, 정상군과는 유사한 경향을 나타내었다. 고콜레스테롤 급여로 인하여 정상군에 비하여 대조군의 간 조직 중 SOD와 catalase 활성은 증가되었고, 증가되어진 SOD와 catalase 활성은 고콜레스테롤과 청국장을 함께 급여하였을 경우에는 감소되었다. 간 조직 중 GSH-Px와 XO 활성 및 GSH 함량은 각 실험군 간에 유의차를 보이지 않았다. 간 조직 중 과산화지질 함량은 대조군이 가장 높았으나, 고콜레스테롤과 DJI 청국장 혹은 시판청국장을 함께 급여하였을 경우에는 생성이 억제되었다. 간 조직 중 리포푸신 함량은 실험군 간의 유의차가 없었으나, 뇌 조직 중 리포푸신 생성량은 청국장 분말 급여로 저하되었으며 DJI 청국장 중 무염청국장군과 천일염 첨가 청국장군이 리포푸신 생성량을 가장 많이 억제하였다. DJI 청국장의 항산화효과와 노화억제효과는 시판청국장과 비슷한 경향을 나타내었다. DJI 청국장군 간에는 항산화효과 차이가 없었다. 이는 청국장 발효 후 첨가한 소금이 청국장이 가지고 있는 항산화력에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과 DJI 청국장과 시판청국장 분말은 고콜레스테롤식이로 유도된 산화적 손상에 대한 보호효과와 노화 억제효과가 있는 것으로 생각되어진다.

N-Acetylcysteine이 호중구의 Superoxide, Chemotaxis 및 혈장과 호중구의 Glutathione에 미치는 영향 (Effect of N-Acetylcysteine on the Supetoxide Release, Chemotaxis from the Neutrophils and Glutathione Level of Plasma and Neutrophils)

  • 송정섭;이숙영;문화식;박성학
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제41권5호
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    • pp.475-483
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    • 1994
  • 연구배경 : N-acetylcysteine(ACE)은 임상에서는 객담용해제로 널리 쓰이고 있으나 시험관내 실험 또는 동물실험에서 ACE는 염증세포에서의 산소유리기를 감소시키고, 세포내 강력한 항산화기능을 갖고있는 glutathione(GSH)의 합성을 촉진한다고 알려졌다. 저자들은 만성폐쇄성폐질환 환자에게 통상 투여용량인 매일 600mg씩 1주일간 ACE를 투여했을때 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비, chemotaxis 등의 기능에 변화가 오는지 또는 혈장의 GSH 농도가 증가되는지를 살펴보고 동시에 시험관내 실험으로 정상인의 호중구에 ACE를 가했을때 ACE의 농도에 따라 superoxide나 GSH의 양에 변화가 오는지를 관찰하였다. 방법 : ACE 투여 전, 후에 만성폐쇄성폐질환 환자의 말초혈액에서 호중구를 분리하여 PMA로 자극하거나 안했을때의 superoxide 분비를 분광광도계로, luminol-enhanced chemiluminescence를 luminometer로, 혈장의 GSH 농도를 분광광도계로 각각 측정하였다. 한편 정상인의 호중구를 분리하여 $10^{-2}-10^{-5}$ mole의 ACE와 혼합배양시의 superoxide, chemiluminescence 및 GSH를 각각 같은 방법으로 측정하였다. 결과 : ACE를 투여하기 전, 후의 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비는 $1.97{\pm}1.75nM/1.4{\times}10^6\;cells/15min$, $2.75{\pm}2.14nM$이었고 PMA로 자극하였을때는 $67.52{\pm}13.41nM$, $67.99{\pm}13.54\;nM$로서 각각 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 호중구의 chemiluminescence도 ACE 투여전, 후에 $2.64{\pm}2.29mV$, $2.91{\pm}3.58mV$이었고 PMA로 자극하였을때는 $40.76{\pm}30.09mV$, $37.33{\pm}30.03mV$로서 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 호중구의 chemotaxis를 chemotactic index로 비교하였을때 ACE투여전, 후에 $55.71{\pm}16.34$, $59.68{\pm}11.57$이었고 혈장의 GSH는 $0.37{\pm}0.17nM/4{\times}10^5cells$, $0.39{\pm}0.18nM$로서 역시 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 정상인의 호중구를 분리하여 $10^{-5}-10^{-2}$ mole의 ACE와 동시배양하며 PMA로 자극하였을때 superoxide는 ACE를 가하지 않은 대조군에서의 $56.54nM/1.4{\times}10^6\;cells/15min$에 비해 ACE의 $10^{-2}$ mole에서 37.0nM로서 유의하게 감소하였고 ACE의 농도에 따라 감소하는 양상을 보였다(r=-0.269, p<0.05). 호중구의 GSH 농도는 대조군의 $0.27nM/4{\times}10^5\;cells$에 비하여 ACE의 $10^{-3}$ mole에서 0.35nM, $10^{-2}$ mole 에서 1.15 nM로서 유의하게 증가하여 ACE의 농도에 따라 증가하였다(r=0.72, p<0.01). 결론 : ACE를 만성폐쇄성폐질환 환자에게 매일 600mg씩 1주일간 투여하였을때 말초혈액내 호중구의 superoxide 분비, chemotaxis에 영향을 주지 않았고 혈장의 glutathione 농도에도 변화가 없었다. 그러나 정상인의 호중구를 분리하여 ACE와 같이 배양한 실험에서 ACE는 농도에 비례하여 호중구의 superoxide 분비를 억제하였고 GSH를 증가시켰다. 이상으로 미루어 ACE는 염증세포에서의 superoxide 분비를 억제하고 GSH를 증가시킴으로서 oxidant-antioxidant 간의 불균형으로 야기되는 ARDS, 폐기종, 간질성폐질환등의 치료에 이용될수 있을것으로 생각되나 폐기종을 포함한 만성폐쇄성폐질환의 치료에 이용되기 위해서는 ACE의 혈중농도 또는 폐포세척액내의 농도를 충분히 증가시키는 방법이 강구되어야 할 것으로 사료된다.

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