Poly(vinyl alcohol) (PVA)와 carboxymethyl cellulose sodium salt(CMC)는 우수한 생체적합성 및 수용성으로 인하여 생체의학 분야에서 주목하는 재료 중 하나이다. 본 연구에서는 PVA와 CMC를 동결/융해 과정과 감마선 조사에 의하여 인공연골로서 사용 가능한 수화젤을 제조하였다. 수화젤 제조시 PVA/CMC의 농도는 PVA는 7 wt%, CMC는 4 wt%로 고정시켰으며, 동결/융해 과정은 2회 반복하였으며, 감마선은 30 kGy조사하였다. 방사선 조사 전과 후의 겔화율은 눈에 띄는 차이는 보이지 않았으나 팽윤도는 조사 후에 감소하였으며, 겔강도는 증가하였다.CCK-8 assay에 의하여 세포독성이 없는 것으로 확인되었다. 제조된 PVA/CMC 수화젤은 체내에 삽입되는 인공연골 재료로서 사용가능성을 제시하였다.
제주재래종 감귤류 10종에 대해서 수확시기별 총 폴리페놀 함량과 활성산소종 소거활성 변화를 조사하였다. 총 폴리페놀 함량은 지각과 홍귤이 미숙과인 8월 하순과 9월 하순에 200 mg% 내외로 가장 높았고 대부분의 감귤종이 수확시기가 늦어질수록 감소하는 경향을 보였다. 수확시기별 감귤과피의 superoxide anion radical 소거활성은 홍귤과 지각에서 60% 이상으로 가장 높았고 사두감이 가장 낮은 활성을 보였으며 홍귤과 지각을 제외한 감귤류의 수확시기별 차이는 크지 않았다. Hydrogen peroxide 소거활성은 8월 하순에 사두감이 73.8%로 가장 높은 소거활성을 나타내었고 그 다음에 지각이 거의 70%의 소거활성을 보였으며, 대부분의 감귤종이 수확시기가 늦어질수록 감소하는 경향을 보였다. Hydroxy radical 소거활성은 대부분의 재래감귤종의 과피에서 비교적 높은 활성을 보였으며 지각과 당유자가 8월 하순에 각각 75.1%와 74.6%로 가장 높은 소거활성을 보였고, 그 외 감귤종도 60% 이상의 소거능을 보였으며 수확시기별 차이는 거의 없었다. 감귤이 성숙됨에 따라 hydrogen peroxide 소거능, superoxide anion 라디칼 소거능은 감소하는 경향을 보이나 nitric oxide 라디칼 소거활성은 증가하는 추세를 보였고, 병귤이 58.4%로 가장 활성이 높았으며 다른 활성산소종에서 활성이 높았던 사두감, 지각, 당유자가 활성이 가장 낮았다. 본 실험결과 제주재래종 감귤 중 특히 지각이 대부분의 활성산소종에 높은 소거활성을 보였으며, 이에 대한 구체적인 연구가 진행될 필요성이 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 유체보상 경사자장 기법(flow-compensation-gradient of gradient-moment nulling method)을 이용하지 않은 Tailored RF를 이용한 TRFGE(tailored rf gradient echo) 영상에는 유체유입효과(in-flow effect)가 나타나지 않지만 절편(slice)내에서 판독경사자장(reading gradient)과 같은 방향으로 흐르는 유체는 신호가 강조가 됨을 이론과 실험으로 보였다. 절편 내에서 판독경사자장과 같은 방향으로 흐르는 유체의 신호가 TRFGE 영상에서 강조되는 이유를 이론적으로 설명하였으며 이 이론을 뒷받침 할 실험을 위해 유체 모형을 제작하였다. 원통 모양의 물 모형 중앙으로 유체 관을 통해 식염수(saline)가 주자장(B$B_0$)와 평행인 z 축 방향으로 흐를 수 있도록 하였다. 유체가 흐를 때와 흐르지 않을 때 CGE(conventional gradient echo) 영상과 TRFGE 영사을 얻어 각각 비교하였다. 유체 유입효과를 관찰하기 위해서는 횡단면(axial)의 영상을 얻었고 절편 내에서 판독경사자장과 같은 방향으로 흐르는 유체의 영상신호를 관찰하기 위해서 시상면(sagittal) 영상을 얻었다.
As a microimaging device detecting gamma rays emitted from small lesions or tumors during operation, the intraoperative surgical probe has been proposed and is now under development. We have designed a multipurpose portable gamma prove system and evaluated the performance both for the absolute counting purpose of residual radioactivities and for the localizing capability of gamma events using the NaI(Tl) crystal and two types of photomultiplier tubes(PMTs). Counting efficiencies in the range of routine clinical use of radiation dose were measured using the assembly of single channel PMTs and 0.5 inch thick NaI(Tl) crystal of 1 inch diameter. The positioning of gamma events for imaging purpose requires the multiple channel PMTs with appropriate positioning electronics. We have designed a simple and reliable positioning circuit based on the concept of modified Anger. In preliminary experiments using the multiple channel PMT of 3 inch diameter and the dim lighth source, we were able to trace and localize the correct position with reduced positioning error by the use of two multiplier/divider chipset and simplified peripherals. The energy resolutions for the counting gamma probe measured as full width at half maximum(FWHM) for Cs-137, F-18, Tc-99m were 12%, 13%, and 36%, respectively. The spatial resolution for the imaging gamma probe measured as FWHM for green LED was 2.9 mm. The results indicate that the currently developing probe is very promising and could be very useful for many applications in nuclear medicine. Future studies will include developing collimators, improving interface hardwares, and evaluating the system with clinical data.
Park, Ji-Eun;Jeong, Yeon Jae;Kim, Hye Young;Yoo, Young Hyun;Lee, Kwang Sik;Yang, Won Tae;Kim, Doh Hoon;Kim, Jong-Min
한국발생생물학회지:발생과생식
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제24권3호
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pp.231-239
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2020
Many benefits of silk protein fibroin (SPF) have been suggested in biomedical applications; and notably, significant SPF effects have been observed for metabolic syndromes that are directly linked to insulin resistance, such as type 2 diabetes mellitus (T2DM). Based on our previous findings, we believe that SPF from spiders exhibits outstanding glucose-lowering effects in diabetic BKS.Cg-m+/+Leprdb mice. In order to evaluate the dietary effects of SPF in diabetic animals, we generated several lines of transgenic rice (TR) that expresses SPF, and the feeding of TR-SPF to diabetic animals decreased blood glucose levels, but did not change insulin levels. Western blot analyses of hepatic proteins showed that AMP-activated protein kinase (AMPK) expression and phosphorylation both decreased in TR-SPF-fed groups, compared with controls. This finding suggests that the glucose-lowering effects in this diabetic animal model might be AMPK-independent. In contrast, six-transmembrane protein of prostate 2 (STAMP2) was upregulated after TR-SPF exposure. Together with STAMP2, the Akt protein phosphorylation increased after TR-SPF exposure, which indicates that STAMP2 leads to Akt phosphorylation and thus increases insulin sensitivity in hepatocytes. Importantly, the hepatic steatosis that was seen in the liver of diabetic mice was remarkably alleviated in TR-SPF-fed mice. Hepatocytes that were immunopositive for STAMP2 were overwhelmingly observed in hepatic tissues from TR-SPF-fed mice compared to the control. Taken together, these results suggest that feeding diabetic mice with TR-SPF upregulates STAMP2 expression and increases Akt phosphorylation in hepatic tissues and thus potentially alleviates insulin resistance and hepatic steatosis.
The major risk associated with the use of automated power injectors is the well known complication of contrast material extravasation at the injection site. Automated injection of computed tomography (CT) contrast media can produce the compartment syndrome. The purpose of this study was to assess the ability of this device during clinically important episodes of extravasation. The extravasation detection accessory (EDA) system was composed of a strain gage, an amplifier and a computer based system. A strain gage pliable adhesive patch was applied to the skin aver the intravenous catheter and the catheter was connected to the power injector with a cable to monitor the resolution data. If the programmed monitoring, which was developed with MS Visual C++, at the extravasation occurred, then the injection was interrupted the auto injector. CT was used to demonstrate the clinically important extravasation. This study was a prospective, observational study in which the EDA system was used to monitor the automated mechanical injection of contrast material in 7 dogs. There were two true-positive cases (range of extravasation volumes: $18{\sim}22ml$), twenty three true-negative cases, three false-positive cases and no false-negative cases. The EDA system had a sensitivity of 100% and a specificity of 88% for the detection of clinically important extravasation. The EDA system had good sensitivity for the detection of clinically important extravasation and the EDA system has the clinical potential for the early detection of extravasation of the contrast medium that is administered with power injectors. The EDA system is easy to use safe and accurate for the monitoring extravasation of the intravenous injections, and this system may prove especially useful in CT applications.
Photoconductive poly crystalline lead oxide coated on amorphous thin film transistor (TFT) arrays is the best candidate for direct digital x-ray detector for medical imaging. Thicker films with lessening density often show lower x-ray induced charge generation and collection becomes less efficient. In this work, we present a new methodology used for the high density deposition of PbO. We investigate the structural properties of the films using X-ray diffraction and electron microscopy experiments. The film coatings of approximately $200\;{\mu}m$ thickness were deposited on $2"{\times}2"$ conductive-coated glass substrates for measurements of dark current and x-ray sensitivity. The lead oxide (PbO) films of $200\;{\mu}m$ thickness were deposited on glass substrates using a wet coating process in room temperature. The influence of post-deposition annealing on the characteristics of the lead oxide films was investigated in detail. X-ray diffraction and scanning electron microscopy, and atomic force microscopy have been employed to obtain information on the morphology and crystallization of the films. Also we measured dark current, x-ray sensitivity and linearity for investigation of the electrical characteristics of films. It was found that the annealing conditions strongly affect the electrical properties of the films. The x-ray induced output charges of films annealed in oxygen gas increases dramatically with increasing annealing temperatures up to $500^{\circ}C$ but then drops for higher temperature anneals. Consequently, the more we increase the annealing temperatures, the better density and film quality of the lead oxide. Analysis of this data suggests that incorporation and decomposition reactions of oxygen can be controlled to change the detection properties of the lead oxide film significantly. Post-deposition thermal annealing is also used for densely film. The PbO films that are grown by new methodology exhibit good morphology of high density structure and provide less than $10\;pA/mm^2$ dark currents as they show saturation in gain (at approximate fields of $4\;V/{\mu}m$). The ability to operate at low voltage gives adequate dark currents for most applications and allows voltage electronics designs.
본 논문은 광역학적 암치료를 위한 광원장치의 개발로서 반도체 다이오드 레이저를 이용한 의료용 레이저 시스템의 개발이 목적이다. 광역학적 암 치료에서 이상적인 광원장치는 초점크기를 조절할 수 있으면서 발산하지 않는 균일한 빛과 특정 파장대의 안정성을 갖는 것이다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 635nm 파장대의 다이오드 공진기를 이용하였으며, 개발된 레이저 시스템은 제어장치를 사용하여 정교하고 안정적인 출력을 가지도록 하였으며, 시스템은 사용자의 편리성을 고려하여 소형화하였다. 다이오드 레이저시스템의 펄스 형태의 발진모드에서는 초기의 돌입전류에 의해 공진기를 파손시킬 수 있으므로 본 연구에서는 이러한 현상을 회로적으로 보완하여 msec 단위로 on/off 할 경우에도 공진기에 전혀 손상을 입히지 않도록 설계를 하였다. 임상의가 편리하게 방사시간을 설정하고, 연속출력. 펄스. 버스트 펄스, 슈퍼펄스를 방사할 수 있도록 고안하여. 다양한 암조직의 상태에 따라 치료할 수 있도록 구현하였다. 실험결과 레이저의 출력은 입력전류와 시간에 따라 10mW에서 300mW 까지 선형적으로 증가함을 보였다. 개발된 광역학적 레이저 시스템은 고속제어가 가능하고 정 전류 제어와 효과적인 냉각 제어를 통해 안정적으로 정확하게 출력할 수 있었다.
본 연구에서는 인체에 유해한 용매를 사용하지 않고 누에 실샘으로부터 가수분해물을 제조하는 새로운 공정을 개발하였다. 제조된 누에 실샘 가수분해물의 특성 분석을 통해 누에고치 유래 세리신 가수분해물(CSH)과 구성 성분 및 물성이 상이함을 확인하였다. 또한 1 mg/ml 수용성 누에 실샘 가수분해물(SSGH)을 첨가한 경우 10% FBS를 첨가한 대조군과 동등한 세포 증식효과가 있음을 증명하였다. 결론적으로 누에 실샘 가수분해물은 혈청을 대체할 수 있는 우수한 소재임을 확인하였다. 본 연구에서 개발한 제조방법을 통해 생산된 누에 실샘 가수분해물은 향후 화장품 및 의료용 소재로 그 응용범위를 확대할 수 있을 것으로 사료된다.
최근 개인의 생체 데이터를 수집·활용하여 적시에 효과적인 예방과 치료를 제공하는 맞춤형 의료 및 서비스가 가능하며, 사용자의 헬스케어에 활용되고 있다. 실시간 건강관리 서비스로 개발하여 스마트폰, PC 태블릿 등을 활용하여 각 개인에게 정보를 제공·수집된 데이터를 통해 경보하고 관리자에게 분석 데이터 및 결과를 알려서 양방향 커뮤니케이션을 지원하며, 이에 따른 건강관리를 구성할 수 있는 시점에 직면하고 있다. 본 연구에서는 생체신호를 통한 헬스케어 디바이스와 실시간 건강관리 시스템을 포함하는 스마트 웨어러블 헬스케어 기술 동향을 분석하여 현재 시점에서의 기술개발 특허 출원에 대비하고자 한다. 스마트 웨어러블 헬스케어 기술 관련 특허는 연구개발 집중도가 비교적 높은 것으로 조사되었다. 분석 구간 전반에 걸쳐 한국은 실시간 헬스케어 시스템에 대한 특허 활동에 집중하고 있으며, 미국 및 유럽은 생체기술을 통한 헬스케어 디바이스에 대한 특허 활동을, 일본은 생체기술을 통한 헬스케어 디바이스 및 시스템 전반에 걸쳐 특허 활동을 활발하게 하는 것으로 나타났다. 생체기술을 통한 헬스케어 디바이스와 실시간 건강관리 시스템에 대한 특허는 최근 한국에서 시장을 주도하고 있으며, 해당 기술에 대한 특허 및 시장을 확보하고 있는 것으로 나타남에 따라 스마트 웨어러블 헬스케어 기술은 시장진입 장벽이 높은 분야로 판단된다. 향후 기술을 상업화시킬 계획이 있다면 제품의 형상, 제조방법 및 기타 관련 기술 시스템에 대한 특허권을 획득하여 특허 포트폴리오를 구축하는 것이 중요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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