• 제목/요약/키워드: biomedicine

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노쇠한 사이보그: <공각기동대 Stand Alone Complex>로 본 노화와 과학기술 (The Senile Cyborg: Science, Technology, and Aging in Ghost in the Shell: Stand Alone Complex)

  • 박형욱
    • 과학기술학연구
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    • 제13권1호
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    • pp.41-76
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    • 2013
  • 사이보그와 노화는 현대 과학기술의 두 가지 중요한 화두라 할 수 있다. 이 논문은 일본의 애니메이션 감독 카미야마 켄지(神山健治)의 SF 작품인 <공각기동대 Stand Alone Complex>를 통해 이 두 가지 화두가 만나는 지점을 분석해 본다. 실로 연령은 젠더와 인종, 계급과 더불어 현대 사회와 정치를 구성하는 매우 중요한 범주이나 과 학기술학자들은 이에 대해 깊게 연구하지 않았다. 특히 다너 해러웨이(Donna Haraway)의 "사이보그 선언문(Cyborg Manifesto)"(1991) 이후 현대 과학기술에 의해 변화하는 젠더의 전망에 대해서는 많은 과학기술학적 연구가 있었으나 연령이 과학기술과 맺는 관련과 그 영향에 대해서는 깊은 연구가 이루어지지 못했다. 만약 해러웨이가 주장한 것처럼 사이보그가 여성에게 지워진 생물학적 담론을 넘어설 수 있는 방법을 보여준다면, 그것은 노인들에게도 자신들의 변화하는 몸의 한계와 연령주의적 담론을 넘어설 수 있는 가능성을 열어줄 수 있을까? 마이크 페더스톤(Mike Featherstone)은 과학기술이 늙어가는 몸과 결합하여 생겨난 사이보그적 상태가 만든 새로운 전망을 긍정적으로 분석하고 있다. 그러나 이 글은 <공각기동대>를 통해 노년기의 사이보그화와 관련된 더 복잡한 문제들을 분석한다. 나는 과학기술과 노인의 만남을 통해 태어난 노쇠한 사이보그가 전통적 가족주의와 민족주의를 넘어설 수 있게 하나 연령주의를 극복하지는 못하며, 세계화된 자본주의와 네트워크 속의 통제된 신체를 통한 새로운 개인주의적 삶의 형태를 창조해 내고 있음을 보일 것이다.

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가상세포를 활용한 항염증 효능 응용모델 연구 (Application model research on visualizing anti-inflammation effects by using the virtual cell)

  • 김철;예상준;김진현;김상균;장현철;김안나;남기엽;송미영
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.227-239
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    • 2010
  • Objective : The purpose of this study was to develop the simulator which can analyze the anti-inflammatory effects of herbs based on e-cell, or the virtual cell. Method : We have ensured the medical herbs and its active compounds by investigating the oriental medicine records and NBCI(Biomedicine database). Also we have developed the web-based search system for confirming database related to anti-inflammation. We have researched the cell signal pathway related with inflammatory response control and established the mathematical model of herb interaction on selected signal pathway in e-cell. Finally we have developed the prototype which can confirm the result of this model visibly. Results : We constructed the database of 62 cases of anti-inflammatory active compounds in 61 cases of medical herbs which have been known anti-inflammation effects in the paper, 16 cases of inflammatory factors, 10 cases of signal pathways related with inflammatory response and 6,834 cases of URL(Uniform Resource Locator) of referenced papers. And we embodied the web-based research system, which can research this database. User can search basic and detailed information of medical plants related with anti-inflammatory by using information system. And user can acquire information on an active compounds, a signal pathway and a link URL of related paper. Among investigated ten pathways, we selected NF-${\kappa}B$, which plays important role in activation of immune system, and we searched the mechanisms of actions of proteins which could be components of this pathway. We reduced total network into IKK-$I{\kappa}B$ - NF-${\kappa}B$, and completed mathematic modeling by using ordinary differential equations and response variables of $I{\kappa}B-NF-{\kappa}B$ signaling model network which is suggested by Baltimore Group. We designed OED(Ordinary Differential Equation) for response of IKK, $I{\kappa}B$, $NF-{\kappa}B$ in e-cell's cytoplasm and nucleus, and measured whether an active compound of medicinal plants which is inputted by an user would have a anti-inflammation effects in obedience to change in concentration over time. The proposed model was verified by using experimental results of the papers which are listed on NCBI.

Soluble Expression of a Human MnSOD and Hirudin Fusion Protein in Escherichia coli, and Its Effects on Metastasis and Invasion of 95-D Cells

  • Yi, Shanze;Niu, Dewei;Bai, Fang;Li, Shuaiguang;Huang, Luyuan;He, Wenyan;Prasad, Anand;Czachor, Alexander;Tan, Lee Charles;Kolliputi, Narasaiah;Wang, Feng
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권11호
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    • pp.1881-1890
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    • 2016
  • Manganese superoxide dismutase (MnSOD) is a vital enzyme that protects cells from free radicals through eliminating superoxide radicals ($O^{2-}$). Hirudin, a kind of small active peptide molecule, is one of the strongest anticoagulants that can effectively cure thrombus diseases. In this study, we fused Hirudin to the C terminus of human MnSOD with the GGGGS linker to generate a novel dual-feature fusion protein, denoted as hMnSOD-Hirudin. The hMnSOD-Hirudin gene fragment was cloned into the pET15b (SmaI, CIAP) vector, forming a recombinant pET15b-hMnSOD-Hirudin plasmid, and then was transferred into Escherichia coli strain Rosetta-gami for expression. SDS-PAGE was used to detect the fusion protein, which was expected to be about 30 kDa upon IPTG induction. Furthermore, the hMnSOD-Hirudin protein was heavily detected as a soluble form in the supernatant. The purification rate observed after Ni NTA affinity chromatography was above 95%. The hMnSOD-Hirudin protein yield reached 67.25 mg per liter of bacterial culture. The identity of the purified protein was confirmed by western blotting. The hMnSOD-Hirudin protein activity assay evinced that the antioxidation activity of the hMnSOD-Hirudin protein obtained was $2,444.0{\pm}96.0U/mg$, and the anticoagulant activity of the hMnSOD-Hirudin protein was $599.0{\pm}35.0ATU/mg$. In addition, in vitro bioactivity assay showed that the hMnSOD-Hirudin protein had no or little cytotoxicity in H9c2, HK-2, and H9 (human $CD_4{^+}$, T cell) cell lines. Transwell migration assay and invasion assay showed that the hMnSOD-Hirudin protein could suppress human lung cancer 95-D cell metastasis and invasion in vitro.

기계학습에 기반한 생의학분야 전문용어의 자동인식 (Machine-Learning Based Biomedical Term Recognition)

  • 오종훈;최기선
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권8호
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    • pp.718-729
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    • 2006
  • 일정 분야의 문서들에서 그 분야 특정을 반영하는 전문용어를 자동으로 인식하는 연구에 대한 관심이 증가하고 있다. '전문용어 인식'은 문서에서 전문용어가 될 수 있는 언어적 단위를 파악하는 '용어 추출' 과정과 '용어추출' 과정에서 얻어진 용어목록 중 해당분야의 전문용어를 고르는 '전문용어 선택' 과정으로 구성된다. '전문용어 선택' 과정은 용어목록을 전문용어의 특정에 따라 순위화한 후 타당한 전문용어를 파악하는 작업으로 정의된다. 따라서 전문용어 선택 문제는 용어목록의 순위화 작업과 순위화된 목록에서 전문용어와 비전문용어 간의 경계를 인식하는 작업으로 정의된다. 기존의 전문용어 선택 기법은 주로 용어의 빈도수 등과 같은 통계적 특정만을 이용하였다. 하지만 통계적 특정만으로는 효과적으로 전문용어를 선택하기 어렵다. 본 논문의 논제는 전문용어 선택에서 다양한 전문용어의 특정을 고려하고 이들 중 전문용어 선택에서 효과적인 특정을 찾으려는 것이다. 순위화 문제는 다양한 전문용어 특정을 도출하고 이들을 기계학습방법으로 통합하여 해결한다. 경계인식 문제는 전문용어와 비전문용어의 이진 분류 문제로 정의하고 기계학습방법으로 해결한다. 본 논문의 기법은 경계인식측면에서 78-86%의 정확률과 87% -90%의 재현율을 나타내었으며, 순위화 측면에서 89%-92%의 11포인트 평균정확률을 나타내었다. 또한 기존 연구보다 최고 26% 의 성능향상을 보였다.

나노분말 CoGa0.1Fe1.9O4의 Mössbauer 분광학적 연구 (Mössbauer Studies of CoGa0.1Fe1.9O4 Nanoparticles)

  • 이승화
    • 한국자기학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.144-148
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    • 2006
  • 초상자성 나노입자의 제작이 가능한 sol-gel법을 이용하여 초상자성 나노입자 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$를 제조하여 입자의 크기 및 자기적 성질을 x-선 회절법(XRD), 주사전자현미경(SEM) 측정과 $M\ddot{o}ssbauer$ 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. SEM및 x-선 회절실험으로부터 250"C 이상에서 열처리한 입자가 순순한 cubic spinel구조를 가지며, $250^{\circ}C$에서 열처리한 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 평균입자 크기는 10 nm로 나타났으며 균일한 구형상 임을 알 수 있었다. VSM 측정 결과로부터 $250^{\circ}C$에서 열처리한 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 경우 상온에서 초상자성의 특성을 나타냈다. $M\ddot{o}ssbauer$ 분광실험으로 $250^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며 초상자성의 특성을 잃어버리는 차단온도 $T_B$는 250 K로 결정하였으며, 또한 자기이방성상수 $K=3.0X10^5\;ergs/cm^3$의 값을 얻었다 $250^{\circ}C$에서 열처리한$CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 경우 4.2K에서의 초미세 자기장은 $H_{hf}(B)=518,\;H_{hf}(A)=486\;kOe$이며, 이성질체 이동값은 $\delta_B=0.34$, $\delta_A=0.30$ 이 값은 A, B자리 모두 $Fe^{3+}$에 해당된다.

Fibroblasts 세포주의 HSP70에 대한 DBD-bio-plasma의 effects: Cell에서 Heat Shock에 의한 Molecular Level 변화로의 새로운 접근법 (Effects of DBD-bio-plasma on the HSP70 of Fibroblasts: A New Approach on Change of Molecular Level by Heat Shock in the Cell)

  • 김경연;이준영;남민경;최은하;임향숙
    • KSBB Journal
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    • 제30권1호
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    • pp.21-26
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    • 2015
  • Plasma is an ionized gas mixture, consisting of neutral particles, positive ions, negative electrons, electronically excited atoms and molecules, radicals, UV photons, and various reactive species. Also, plasma has unique physical properties distinct from gases, liquids, and solids. Until now, non-thermal plasmas have been widely utilized in bio-medical applications (called bio-plasma) and have been developed for the plasma-related devices that are used in the medical field. Although numerous bio-plasma studies have been performed in biomedicine, there is no confirmation of the nonthermal effect induced by bio-plasma. Standardization of the biological application of plasma has not been evaluated at the molecular level in living cells. In this context, we investigated the biological effect of bio-plasma on living cells. Hence, we treated the fibroblasts with Dielectric Bauvier Discharge bio-plasma (DBD), and assessed the characteristic change at the molecular level, one of the typical cellular responses. Heat shock protein 70 (HSP70) regulates its own protein level in response to stimuli. HSP70 responds to heat shock by increasing its own expression at the molecular level in cells. Hence, we confirmed the level of HSP70 after treatment of mouse embryonic fibroblasts (MEFs) with DBD. Interestingly, DBD-plasma induced cell death, but there was no difference in the level of HSP70, which is induced by heat shock stimuli, in DBD-treated MEFs. Our data provide the basic information on the interaction between MEFs and DBD, and can help to design a molecular approach in this field.

모바일 앱 기반 간호대학생 핵심간호술 자가학습 프로그램 개발 (Development of Self-practice Program for Core Nursing Skills for Undergraduate Nursing Students based on Mobile Application)

  • 김선경;엄미란;이영호;고영혜
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.343-352
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    • 2021
  • 본 연구는 간호대학생을 대상으로 핵심수기술 자가학습용 모바일 앱을 개발하고, 유용성을 평가하기 위해 실시된 융합적 연구이다. 모바일 앱 평가도구(MARS)와 7개의 서술형 문항을 사용하여 22명의 간호대학생을 대상으로 모바일 앱의 유용성 평가하였다. 정보제공성 영역이 4.19(SD 0.79)점으로 가장 높았으며, 주관적 앱의 질영역이 3.08(SD 0.87)점으로 가장 낮은 평가를 받았다. 대상자의 핵심수기술 수행자신감은 8.23(SD 1.60)점 이었으며, 학습만족도는 7.89(SD 0.87)점이었다. 또한, 서술형 문항에서 학생들은 시공간의 제약이 없는 편리성과 반복적인 자가학습이 가능하다는 점을 가장 큰 강점으로 꼽았으며, 디자인과 기술적인 보완, 교수자 피드백의 필요성을 언급하였다. 본 융합연구의 결과를 활용하여 핵심수기술 자가학습의 효과적인 학습 촉매제로 모바일 앱의 사용을 도모할 수 있을 것이며, 향후 간호대학생의 핵심수기술 수행역량에 대한 모바일 앱의 효과연구가 필요하다.

Korean Red Ginseng affects ovalbumin-induced asthma by modulating IL-12, IL-4, and IL-6 levels and the NF-κB/COX-2 and PGE2 pathways

  • Lee, Soon-Young;Kim, Min-Hee;Kim, Seung-Hyun;Ahn, Taeho;Kim, Sung-Won;Kwak, Yi-Seong;Cho, Ik-Hyun;Nah, Seung-Yeol;Cho, Seung-Sik;Park, Kyung Mok;Park, Dae-Hun;Bae, Chun-Sik
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권4호
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    • pp.482-489
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    • 2021
  • Background: Asthma is an incurable hyper-responsive disease of the pulmonary system that is caused by various allergens, including indoor and outdoor stimulators. According to the Global Asthma Network, 339 million people suffered from asthma in 2018, with particularly severe forms in children. Numerous treatments for asthma are available; however, they are frequently associated with adverse effects such as growth retardation, neurological disorders (e.g., catatonia, poor concentration, and insomnia), and physiological disorders (e.g., immunosuppression, hypertension, hyperglycemia, and osteoporosis). Methods: Korean Red Ginseng has long been used to treat numerous diseases in many countries, and we investigated the anti-asthmatic effects and mechanisms of action of Korean Red Ginseng. Eighty-four BALB/c mice were assigned to 6 treatment groups: control, ovalbumin-induced asthma group, dexamethasone treatment group, and 3 groups treated with Korean Red Ginseng water extract (KRGWE) at 5, 25, or 50 mg/kg/day for 5 days. Anti-asthmatic effects of KRGWE were assessed based on biological changes, such as white blood cell counts and differential counts in the bronchoalveolar lavage fluid, serum IgE levels, and histopathological changes in the lungs, and by examining anti-asthmatic mechanisms, such as the cytokines associated with Th1, Th2, and Treg cells and inflammation pathways. Results: KRGWE affected ovalbumin-induced changes, such as increased white blood cell counts, increased IgE levels, and morphological changes (mucous hypersecretion, epithelial cell hyperplasia, inflammatory cell infiltration) by downregulating cytokines such as IL-12, IL-4, and IL-6 via GATA-3 inactivation and suppression of inflammation via NF-κB/COX-2 and PGE2 pathways. Conclusion: KRGWE is a promising drug for asthma treatment.

증강현실(AR) 스마트글라스 보건의료 융합 시뮬레이션에 대한 인식 및 태도 (Perception and Attitude on Augmented Reality Smart Glass for Healthcare Convergence Simulation)

  • 이영호;최종명;윤효석;김선경
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.369-377
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    • 2021
  • 보건의료 환경에서 증강현실 스마트글라스는 업무의 흐름에 방해 없이 환자나 치료 관련 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다. 또한 보건의료 시뮬레이션에서 증강현실 스마트글라스의 도입으로 학생들은 원격협업과 실시간 정보활용을 통해 수행자신감을 키울 수 있다. 본 논문은 보건의료 시뮬레이션에서 증강현실 스마트글라스 활용에 대한 인식과 태도를 보건의료 전공 대학생, 컴퓨터 전공 대학생, 개발자 및 교수진을 대상으로 조사하였다. 편의표집을 통해 95명의 데이터를 수집, SPSS 25.0을 활용한 통계분석이 이루어졌다. 증강현실 스마트글라스에 대한 인식과 태도 조사결과 개발자와 교수진 집단에서 가장 높은 점수가 확인되었고, 모든 항목에서 보건의료전공 학생이 컴퓨터전공 학생보다 인식과 태도점수가 높게 확인되었다. 증강현실 스마트글라스 시뮬레이션을 통한 기술 습득에 대한 기대가 가장 컸고, 큰 화면과 성능이 중요한 요소로 보고되었다. 보건의료전공 대학생과 컴퓨터전공 대학생의 인식과 태도의 차이에 대한 자세한 원인분석을 통해 융합 연구를 위한 전략 수립이 증강현실 스마트글라스 기술의 보건의료에서의 활발한 적용을 가능하게 할 것이다.

Bioactive Lipids and Their Derivatives in Biomedical Applications

  • Park, Jinwon;Choi, Jaehyun;Kim, Dae-Duk;Lee, Seunghee;Lee, Bongjin;Lee, Yunhee;Kim, Sanghee;Kwon, Sungwon;Noh, Minsoo;Lee, Mi-Ock;Le, Quoc-Viet;Oh, Yu-Kyoung
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제29권5호
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    • pp.465-482
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    • 2021
  • Lipids, which along with carbohydrates and proteins are among the most important nutrients for the living organism, have a variety of biological functions that can be applied widely in biomedicine. A fatty acid, the most fundamental biological lipid, may be classified by length of its aliphatic chain, and the short-, medium-, and long-chain fatty acids and each have distinct biological activities with therapeutic relevance. For example, short-chain fatty acids have immune regulatory activities and could be useful against autoimmune disease; medium-chain fatty acids generate ketogenic metabolites and may be used to control seizure; and some metabolites oxidized from long-chain fatty acids could be used to treat metabolic disorders. Glycerolipids play important roles in pathological environments, such as those of cancers or metabolic disorders, and thus are regarded as a potential therapeutic target. Phospholipids represent the main building unit of the plasma membrane of cells, and play key roles in cellular signaling. Due to their physical properties, glycerophospholipids are frequently used as pharmaceutical ingredients, in addition to being potential novel drug targets for treating disease. Sphingolipids, which comprise another component of the plasma membrane, have their own distinct biological functions and have been investigated in nanotechnological applications such as drug delivery systems. Saccharolipids, which are derived from bacteria, have endotoxin effects that stimulate the immune system. Chemically modified saccharolipids might be useful for cancer immunotherapy or as vaccine adjuvants. This review will address the important biological function of several key lipids and offer critical insights into their potential therapeutic applications.