• 한국토양비료학회지
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• 제48권5호
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• pp.556-563
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• 2015

Chinese cabbage is one of the most important vegetables in Korea and a target crop for market stabilization as well. Remote sensing has long been used as a tool to extract plant growth, cultivated area and yield information for many crops, but little research has been conducted on Chinese cabbage. This study refers to the derivation of simple Chinese cabbage growth prediction equation by using RapidEye derived vegetation index. Daesan-myeon area in Gochang-gun, Jeollabuk-do, Korea is one of main producing district of Chinese cabbage. RapidEye multi-spectral imagery was taken on the Daesan-myeon five times from early September to late October during the Chinese cabbage growing season. Meanwhile, field reflectance spectra and five plant growth parameters, including plant height (P.H.), plant diameter (P.D.), leaf height (L.H.), leaf length (L.L.) and leaf number (L.N.), were measured for about 20 plants (ten plants per plot) for each ground survey. The normalized difference vegetation index (NDVI) for each of the 20 plants was measured using an active plant growth sensor (Crop $Circle^{TM}$) at the same time. The results of correlation analysis between the vegetation indices and Chinese cabbage growth data showed that NDVI was the most suited for monitoring the L.H. (r=0.958~0.978), L.L. (r=0.950~0.971), P.H. (r=0.887~0.982), P.D. (r=0.855~0.932) and L.N. (r=0.718~0.968). Retrieval equations were developed for estimating Chinese cabbage growth parameters using NDVI. These results obtained using the NDVI is effective provided a basis for establishing retrieval algorithm for the biophysical properties of Chinese cabbage. These results will also be useful in determining the RapidEye multi-spectral imagery necessary to estimate parameters of Chinese cabbage.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.261-266
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• 2019

유동 세포 분석법은 세포나 입자에 대하여 정밀하고 다양한 광학적 특성을 제공해주는 전기적 탐지 기술이다. 형광 처리된 세포나 미립자에 특정한 파장의 빛을 가함으로써 발생 되는 광 산란과 형광 방출을 통해 세포의 크기와 입상도를 포함한 다차원적인 정보를 제공해주는 유동 세포 분석법은 생체 의학 분야 또는 생물 물리학 분야에서 중요한 역할을 수행한다. 그러나 유동 세포 분석법은 고가이며 장비 설치에 있어 적절한 공간이 필요하고 형광 염료 선택에 제한적이라는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는, 상용화된 유동 세포 분석에 사용되는 고가의 레이저와 운영시스템 대신 발광 다이오드, 마이크로 컨트롤러와 광 검출기를 사용한 저가의 형광세포 측정 시스템을 개발하여 사용자가 원하는 형광 염료에 대한 자유도를 높였다. 또한, 3D 프린터를 사용하여 모듈별 소형화 및 경량화를 통한 사용자 맞춤형 제작이 가능하도록 하였다. 그 결과, 형광처리 한 세포의 양에 변화를 주어 발광도를 측정하였을 때, 높은 선형성이 보임을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.37-43
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• 2006

간극결합은 이웃하는 두 세포 사이에 형성된 이온채널이며 또한 단일세포막에서도 작용한다. 간극결합채널을 형성하는 아미노 말단의 10번째 아미노산 잔기 부위까지가 개폐극성(gating polarity)과 전류-전압관계에 영향을 미친다. 정상적인 Cx32 채널은 음성의 개폐극성과 내향적인 정류현상을 보이는 반면, 음성전하를 띠는 aspartate로 치환된 T8D 채널은 반대의 개폐극성과 직선의 정류현상을 보인다. 이러한 개폐극성과 정류현상의 변화가 전하 자체에 의한 것인지 아니면 아미노 말단의 구조적인 변화에 의한 것인지는 아직 불명확하다. 이러한 문제점을 규명하기 위하여 아미노 말단의 8번째 아미노산 잔기를 cysteine기로 치환시킨 T8C 채널을 만들어 substituted-cysteine accessibility method (SCAM) 방법으로 이 채널의 생물리학적 특성을 조사하고자 하였다. T8C 채널은 정상적인 Cx32 채널처럼 음성의 개폐극성과 내향적인 정류현상을 보였으며, cysteine기로 치환이 정상적인 Cx32 채널의 원래 구조를 변화시키지 않았다는 것을 의미한다. 본 연구에서는 이런 전하효과를 규명하기 위하여 음성 전하를 갖는 MTSES-와 양성전하를 갖는 MTSET+를 사용하였다. MTSES-를 처리하면 T8C 채널은 T8D 채널의 특성처럼 양성의 개폐극성과 직선의 정류현상을 보였다. 그러나 양성전하를 갖는 MTSET+를 처리한 경우에는 T8C 채널은 본래의 특성을 그대로 유지하였다. 작은 분자의 MTS에 의해서 부여된 전하가 아미노 말단의 구조적인 변화를 초래하지는 않을 것으로 생각된다. 따라서 반대의 전하를 띠는 MTSES-와 MTSET+가 서로 상반대는 영향을 미치는 것으로 보아 본 연구에서 관찰된 개폐극성과 전류-전압의 변화는 아미노말단의 구조적인 변화라기보다는 MTS에 의해서 부여된 전하 자체에 기인한다고 할 수 있다. 또한 MTS가 아미노말단의 8번째 부위에 접근하여 반응을 일으킬 수 있다는 결과는 간극결합채널의 아미노말단이 채널의 통로(pore)를 형성한다는 가설을 뒷받침한다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권4호
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• pp.875-901
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• 2017

유기농업이 생물 다양성에 미치는 효과가 제한적이라는 일부 회의적인 시각이 있긴 하지만, 유기농업은 토양의 물리적 및 생태학적 특성과 생물 다양성에 영향을 미치는 것으로 받아들여지고 있다. 본 연구는 충청북도 괴산지역에서 유기농업과 관행농업을 시행하는 논과 밭을 대상으로 경작 기간 중 채집된 무척추동물의 종을 분류 동정하여 농법의 차이에 따른 생물 다양성의 변화를 비교 분석하였다. 조사 기간인 2016년 6월부터 10월까지 채집된 총 249종의 무척추동물 중에서, 유기농업을 시행하는 지역의 논과 밭에서는 각각 104종과 108종이 관찰된 반면, 관행농업을 시행하는 논과 밭에서는 각각 84종과 77종이 관찰되어, 산술적으로 관행농업 지역에 비해 유기농업 지역의 종 다양성이 약 20% 높은 것으로 비교되었다. 특히 유기농업의 시행에 따라 곤충류와 거미류의 분류군에서 긍정적인 종 다양성 변화가 관찰되었다. 한편, 유기농업 논에서는 노린재목, 파리목, 벌목, 거미목 등의 분류군이, 그리고 유기농업 밭에서는 노린재목, 딱정벌레목, 거미목 등이 관행농업 지역의 논과 밭에 비해 생물 다양성이 증가하는 것으로 분석되어, 유기농업 시행에 따른 생물 지표종의 선정을 위해서는 향후 이들 분류군에 대한 정밀한 조사가 필요할 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제20권3호
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• pp.315-324
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• 2005

Pain is an unpleasant sensation experienced when tissues are damaged. Thus, pain sensation in some way protects body from imminent threat or injury. Peripheral sensory nerves innervated to peripheral tissues initially respond to multiple forms of noxious or strong stimuli, such as heat, mechanical and chemical stimuli. In response to these stimuli, electrical signals for conducting the nociceptive neural signals through axons are generated. These action potentials are then conveyed to specific areas in the spinal cord and in the brain. Sensory afferent fibers are heterogeneous in many aspects. For example, sensory nerves are classified as $A{\alpha}$, $-{\beta}$, $-{\delta}$ and C-fibers according to their diameter and degree of myelination. It is widely accepted that small sensory fibers tend to respond to vigorous or noxious stimuli and related to nociception. Thus these fibers are specifically called nociceptors. Most of nociceptors respond to noxious mechanical stimuli and heat. In addition, these sensory fibers also respond to chemical stimuli [Davis et al. (1993)] such as capsaicin. Thus, nociceptors are considered polymodal. Recent advance in research on ion channels in sensory neurons reveals molecular mechanisms underlying how various types of stimuli can be transduced to neural signals transmitted to the brain for pain perception. In particular, electrophysiological studies on ion channels characterize biophysical properties of ion channels in sensory neurons. Furthermore, molecular biology leads to identification of genetic structures as well as molecular properties of ion channels in sensory neurons. These ion channels are expressed in axon terminals as well as in cell soma. When these channels are activated, inward currents or outward currents are generated, which will lead to depolarization or hyperpolarization of the membrane causing increased or decreased excitability of sensory neurons. In order to depolarize the membrane of nerve terminals, either inward currents should be generated or outward currents should be inhibited. So far, many cationic channels that are responsible for the excitation of sensory neurons are introduced recently. Activation of these channels in sensory neurons is evidently critical to the generation of nociceptive signals. The main channels responsible for inward membrane currents in nociceptors are voltage-activated sodium and calcium channels, while outward current is carried mainly by potassium ions. In addition, activation of non-selective cation channels is also responsible for the excitation of sensory neurons. Thus, excitability of neurons can be controlled by regulating expression or by modulating activity of these channels.

• 미생물학회지
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• 제47권1호
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• pp.22-29
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• 2011

Chromophore로 레티날(vitamin A)을 사용하는 막 단백질인 로돕신은 7개의 막 단백질로 이루어진다. 최근 광화학/생물리학 측정 방법이 다양해지면서, 그에 따른 새로운 특성도 함께 다양하게 보고되고 있다. 하지만, 다양한 측정 환경에 따른 그 광화학/생물리학 특성의 차이점에 대한 비교연구는 없는 상태이다. 첫째, 빛 에너지를 이용하여 수소 이온 펌프 역할 하는 것으로 잘 알려져 있는 roteorhodopsin (PR)은 해양 proteobacteria에서 발견 되었다. 둘째, 한 오페론에서 14 kDa 전달자와 같이 발현되면서 신호 전달 기능을 하는 Anabaena sensory rhodopsin (ASR)이 있다. 이에 본 연구에서는 이 두 미생물 로돕신을 이용하여 다양한 조건에서 그 차이를 살펴보았다. 각 단백질이 막에 끼어 있는 상태(membrane state), polyacrylamide gel에 고정되어 있는 상태, nonionic detergent일종인 DDM (n-dodecyl-${\beta}$-D-maltopyranoside)과, OG (octyl-${\beta}$-D-glucopyranoside)에 녹아 있는 상태, 좀더 자연상태와 유사한 환경을 위해 단백질만 깨끗하게 정제한 다음 다시 Escherichia coli의 지질인 DOPC (1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)에 재조립한 상태, 이렇게 5가지 조건에서 각각의 광화학/생물리학 특징을 흡수스펙트럼(absorption spectrum), 빛-어둠 차이 흡수스펙트럼(light-induced difference spectrum), 포토사이클(photocycle)을 측정하였다. 그 결과 DDM에 녹아 있는 PR과 ASR에서 각 다른 파장에서 M과 O state와 같은 선명한 photointermediate를 가지고, 가장 signal/noise 비율이 좋았다. 본 연구를 통해 막단백질의 다양한 측정 환경에 대한 그 특성의 차이점을 살펴봄으로써 앞으로 다양한 종류의 로돕신 연구에 기초 기반이 될 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제8권4호
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• pp.219-225
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• 2004

The pelvic ganglia provide autonomic innervations to the various urogenital organs, such as the urinary bladder, prostate, and penis. It is well established that both sympathetic and parasympathetic synaptic transmissions in autonomic ganglia are mediated mainly by acetylcholine (ACh). Until now, however, the properties of ACh-induced currents and its receptors in pelvic ganglia have not clearly been elucidated. In the present study, biophysical characteristics and molecular nature of nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) were studied in sympathetic and parasympathetic major pelvic ganglion (MPG) neurons. MPG neurons isolated from male rat were enzymatically dissociated, and ionic currents were recorded by using the whole cell variant patch clamp technique. Total RNA from MPG neuron was prepared, and RT-PCR analysis was performed with specific primers for subunits of nAChRs. ACh dose-dependently elicited fast inward currents in both sympathetic and parasympathetic MPG neurons $(EC_{50};\;41.4\;{\mu}M\;and\;64.0\;{\mu}M,\;respectively)$. ACh-induced currents showed a strong inward rectification with a reversal potential near 0 mV in current-voltage relationship. Pharmacologically, mecamylamine as a selective antagonist for ${\alpha}3{\beta}4$ nAChR potently inhibited the ACh-induced currents in sympathetic and parasympathetic neurons $(IC_{50};\;0.53\;{\mu}M\;and\;0.22\;{\mu}M,\;respectively)$. Conversely, ${\alpha}-bungarotoxin$, ${\alpha}-methyllycaconitine$, and $dihydro-{\beta}-erythroidine$, which are known as potent and sensitive blockers for ${\alpha}7$ or ${\alpha}4{\beta}2$ nAChRs, below micromolar concentrations showed negligible effect. RT-PCR analysis revealed that ${\alpha}3$ and ${\beta}4$ subunits were predominantly expressed in MPG neurons. We suggest that MPG neurons have nAChRs containing ${\alpha}3$ and ${\beta}4$ subunits, and that their activation induces fast inward currents, possibly mediating the excitatory synaptic transmission in pelvic autonomic ganglia.

• International Journal of Oral Biology
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• 제38권1호
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• pp.13-19
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• 2013

Various voltage-gated $K^+$ currents were recently described in dorsal root ganglion (DRG) neurons. However, the characterization and diversity of voltage-gated $K^+$ currents have not been well studied in trigeminal root ganglion (TRG) neurons, which are similar to the DRG neurons in terms of physiological roles and anatomy. This study was aimed to investigate the characteristics and diversity of voltage-gated $K^+$ currents in acutely isolated TRG neurons of rat using whole cell patch clamp techniques. The first type (type I) had a rapid, transient outward current ($I_A$) with the largest current size having a slow inactivation rate and a sustained delayed rectifier outward current ($I_K$) that was small in size having a fast inactivation rate. The $I_A$ currents of this type were mostly blocked by TEA and 4-AP, K channel blockers whereas the $I_K$ current was inhibited by TEA but not by 4-AP. The second type had a large $I_A$ current with a slow inactivation rate and a medium size-sustained delayed $I_K$ current with a slow inactivation rate. In this second type (type II), the sensitivities of the $I_A$ or $I_K$ current by TEA and 4-AP were similar to those of the type I. The third type (type III) had a medium sized $I_A$ current with a fast inactivation rate and a large sustained $I_K$ current with the slow inactivation rate. In type III current, TEA decreased both $I_A$ and $I_K$ but 4-AP only blocked $I_A$ current. The fourth type (type IV) had a smallest $I_A$ with a fast inactivation rate and a large $I_K$ current with a slow inactivation rate. TEA or 4-AP similarly decreased the $I_A$ but the $I_K$ was only blocked by 4-AP. These findings suggest that at least four different voltage-gated $K^+$ currents in biophysical and pharmacological properties exist in the TRG neurons of rats.

• 대한화장품학회지
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• 제41권2호
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• pp.113-119
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• 2015

피부의 최외곽층인 각질층에 대한 수분량을 측정하는 것은 피부장벽기능과 생물리학적 특성에 대한 피부 건강함, 유연함, 부드러움 등의 중요한 정보를 제공한다. 그러나, 평가자와 피험자와의 개인적인 차이와 측정환경의 변화에 따라 재현성과 반복성에 있어서 각질층의 수분량을 측정하는 데에는 많은 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 피부 각질층에 여러 종류의 제품을 사용 전후에 객관적으로 수분량을 측정하는 데에 있다. 40명의 건강한 자발적 피험자의 하박 내측을 피부의 전기용량 특성을 이용하여 수화정도를 측정하였다. 피부 수분량은 시험제품 도포 후, 3 h, 6 h 뒤에 측정하였다. 무도포 부위의 편차를 보정하기 위해 수분증가율을 이용하였고, 5반복 측정을 통하여 분석하였다. 수분량 측정에 가장 효과를 보이는 대표적 폴리올 종류인 글리세롤과 부틸렌 글라이콜을 이용하여 연구를 수행하였다. 대부분의 폴리올 종류는 피부 수분량 변화에 영향을 미치기 때문에 연구에 참여한 피험자에게 0 ~ 20%의 글리세롤을 표준제품으로 사용하여 보정하였다. 피부 수분량은 낮은 농도의 글리세롤 범위에서 직선의 상관관계를 갖기 때문에, 글리세롤의 농도에 따라 피부 수분량에 대한 피험자 각각의 표준화된 곡선을 얻었다. 이렇게 얻어진 피부 수분량에 대응하는 글리세롤 농도 값은 통계학적으로 재현성과 반복성을 보였다. 게다가 이렇게 얻어진 표준화 곡선은 피험자 개인의 피부특성으로 활용할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 화장품과 같은 피부외용제품에 대한 미세한 피부 상태의 변화와 외부환경 변화에도 불구하고, 같은 결과를 보였다. 향후 이러한 결과를 토대로, 계면활성제와 지질, 수용성 물질에 대한 제품 원료에 대한 피부 측정에 필요한 비침습적 방법과 병행해서 사용할 수 있을 것으로 사료된다.