• Title/Summary/Keyword: blood circulation

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뇌경색(腦硬塞)에 대(對)한 He-Ne laser 정맥혈관내(靜脈血管內) 조사(照射)의 효과(效果) (Effect of He-Ne laser intravascular irradiation in treatment of cerebral infarction)

  • 박양춘;안탁원;김동희;김병탁
    • 혜화의학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.387-397
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    • 2000
  • 연구배경(硏究背景): He-Ne laser 정맥혈관내(靜脈血管內) 조사(照射) (Intravascular Laser Irradiation of Blood : ILIB)가 말초(末梢) 및 뇌혈관순환장애(腦血管循環障碍), 뇌기능장애(腦機能障碍), 동맥경화(動脈硬化) 등의 예방(豫防)과 치료(治療) 목적(目的)으로 사용(使用)되고 있으나 이에 대한 한의학(韓醫學)에서의 연구(硏究)는 찾아보기 힘들다. 이에 저자(著者)는 발병(發病) 48시간(時間) 이내(以內)에 내원(來院)하여 뇌전산화단층촬영(腦電算化斷層撮影)으로 진단(診斷)된 초기(初期) 뇌경색(腦梗塞) 환자(患者)에서 ILIB의 효과(效果)를 평가(評價)하고자 본(本) 연구(硏究)를 시행(施行)하였다. 아울러 흰쥐의 국소(局所) 뇌허혈(腦虛血)에 미치는 영향(影響)을 측정(測定)하였다. 방법(方法) : 대상(對象) 환자(患者) 40명(名)을 UC-SHJGS(우황청심환(牛黃淸心丸)-성향정기산(星香正氣散))만을 투여(投與)한 대조군(對照群)과 UC-SHJGS 투여(投與)와 ILIB를 병용(倂用)한 치료군(治療群)으로 나누어 시행(施行)하였다. 대상환자(對象患者)는 모두 변증(辨證)과 무관(無關)하게 UC, SHJGS만을 투여(投與)하고 침치료(鍼治療)는 중풍칠처혈(中風七處穴)로 한정(限定)하였으며 5일간(日間)의 치료기간(治療期間) 동안 치료군(治療群)에서는 출력(出力) 1.8-2.5mW의 He-Ne laser를 1일(日) 1회(回) 50분(分) 동안 조사(照射)하였다. 동물실험(動物實驗)은 흰쥐를 대상(對象)으로 중대뇌동맥(中大腦動脈)을 결찰(結紮)하여 국소(局所) 뇌허혈(腦虛血)을 유발(誘發)하고 대조군(對照群)과 ILIB를 실시(實施)한 실험군(實驗群)으로 나누어 그 허혈면적(虛血面積)과 부종율(浮腫率)을 측정(測定)하였다. 결과(結果) : 1. 증상호전지수(症狀好轉指數)는 대조군(對照群)과 치료군(治療群) 사이에 유의(有意)한 차이(差異)가 없었다. 2. 치료전후(治療前後) 측정(測定)한 내경동맥(內頸動脈) siphon부(部)의 혈관반응성(血管反應性)은 대조군(對照群)과 치료군(治療群)에서 모두 유의성(有意性)있는 변화(變化)가 없었다. 3. 치료전후(治療前後) 측정(測定)한 요골동맥(橈骨動脈)의 혈관반응성(血管反應性)은 대조군(對照群)과 치료군(治療群)에서 모두 유의성(有意性) 있는 변화(變化)가 없었다. 4. 치료전후(治療前後) 측정(測定)한 PT, a-PTT은 대조군(對照群)과 치료군(治療群)에서 모두 유의성(有意性)있는 변화(變化)가 없었고, fibrinogen은 치료군(治療群)에서 치료전(治療前)보다 유의성(有意性) 있게 증가(增加)하였으나 평균값이 정상(正常) 범위(範圍)에서 벗어나지 않았다. 5. 국소(局所) 뇌허혈(腦虛血) 동물(動物) 실험(實驗)에서는 실험군(實驗群)에서 신경학적(神經學的) 결손(缺損), 허혈(虛血) 면적율(面積率), 부종율(浮腫率)이 유의성(有意性)있게 감소(減少)하였다 결론(結論) : 이상(以上)의 연구(硏究) 결과(結果) 뇌경한(腦硬寒)의 초기(初期) 치료(治療)에서 기존(旣存)의 한의학(韓醫學) 치료(治療)에 ILIB를 추가(追加)하는 것이 치료(治療) 효과(效果)를 증가(增加)시킨다는 증거(證據)는 없었으며 동물(動物) 실험(實驗)에서는 뇌경색(腦梗塞)의 치료(治療)에 응용(應用)할 수 있는 가능성(可能性)을 보여주고 있으나 그 효과(效果)와 적응증(適應症)을 구체적(具體的)으로 증명(證明)하기 위한 체계적(體系的)이고 다양(多樣)한 임상실험(臨床實驗)이 지적(持績)되어야할 것으로 생각된다.

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관상동맥우회술 시 사용된 박동성펌프$(T-PLS^{TM})$와 비박동성펌프$(Bio-pump^{TM})$의 비교연구 (The Comparative Study of on Pump CABG during Pulsatile $(T-PLS^{TM})$ and Nonpulsatile $(Bio-pump^{TM})$ Perfusion)

  • 박영우;허균;임재웅;신화균;원용순
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권5호
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    • pp.354-358
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    • 2006
  • 배경: 체외순환에 사용되는 박동성 펌프는 비박동성 펌프에 비해 조직관류가 좋지만 혈구손상이 많다고 알려져 왔다. 관상동맥우회술 시 박동성 펌프인 $T-PLS^{TM}$(이중 박동성 인공심폐기)와 비박동성 펌프인 $Bio-pump^{TM}$의 임상결과를 비교하여 $T-PLS^{TM}$의 안전성 및 장단점을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 4월부터 2005년 6월까지 관상동맥우회술을 시행 받은 40명을 대상으로 하였다. $T-PLS^{TM}$을 이용하여 관상동맥 우회술을 시행 받은 환자는 20명이었고 $Bio-pump^{TM}$을 이용하여 관상동맥우회술을 시행 받은 환자는 20명이었다. 수술은 모든 환자에서 심폐체외순환하에서 박동하여 시행하였다. 수술 전 위험인자와 수술 중 상태, 술 후 결과를 비교하였다. 결과: 두 군 간 연령, 남녀비, 당뇨, 고혈압, 흡연력 및 폐쇄성 폐질환, 심근경색, 신부전 등 술 전 위험요소는 차이가 없었다. 수술시간, 심폐기 사용시간, 사용한 우회도관 및 문합한 관상동맥분지는 두 군에서 차이가 없었다. 수술 중 수축기 동맥압, 이완기 동맥압, 평균동맥압은 두 군 간 차이는 없었지만 맥박압은 $T-PLS^{TM}$군에서 높게 측정되었다$(46{\pm}15\;mmHg\;in\;T-PLS^{TM}\;vs\;35{\pm}13\;mmHg\;in\;Bio-pump^{TM},\;p<0.05)$. 수술 중 소변량은 $T-PLS^{TM}$군에서 높은 경향이 있었지만 통계적 의미는 없었다$(9.7{\pm}3.9\;in\;T-PLS^{TM}\;versus\;8.9{\pm}3.6\;in\;Bio-pump^{TM},\;p=0.20)$. 수술 후 평균 호흡기 사용시간, 24시간 실혈량은 두 군간 차이는 없었다. 수술 후 유리혈장색소는 $T-PLS^{TM}$군에서 유의하게 낮게 측정되었다$(24.5{\pm}21.7\;mg/dL\;in\;T-PLS^{TM}\;vs\;46.8{\pm}23.0\;in\;Bio-pump^{TM},\;p<0.05)$. 수술 후 심근경색, 부정맥, 신부전, 뇌혈관질환 이환율은 두 군에서 차이가 없었다. 수술 후 사망은 $T-PLS^{TM}$군에서 1예(5%) 발생하였으나 통계적 유의성은 없었다. 결론: 박동성 혈류펌프인 $T-PLS^{TM}$를 이용하여 심폐기하 관상동맥 우회술을 시행하였다. 수술 중 기계오류에 의한 사고는 없었고 수술 후 임상경과가 $Bio-pump^{TM}$를 이용하여 수술한 경우와 차이가 없었다. 또한 박동성 혈류의 문제점이었던 혈구손상은 감소하였다. 저자들은 본 연구를 통해 $T-PLS^{TM}$의 안정성을 확인하였다.

Moire 영상을 이용한 근골격계 질환의 한의학적 진단에 관한 연구 (A Study on Oriental Medical Diagnosis of Musculoskeletal Disorders using Moire Image)

  • 이은경;유승현;이수경;강성호;한종민;정명수;천은주;송용선;이기남
    • 대한예방한의학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.72-92
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    • 2000
  • This research has conducted studies on an Oriental medicine-based method of diagnosing of occupational musculoskeletal system diseases. This researcher has searched through existing relevant medical literature. Also, this researcher has worked on a moire topography using moire topography. In this course, this researcher has reached the following conclusion in relation to the possibility of using a moire topography as a diagnosing device of musculoskeletal system diseases under Oriental medicine . 1 The Western medicine outlines its criteria of screening occupational musculoskeletal system diseases as follows A. The occupational musculoskeletal diseases must clearly include one or more of the subjective symptoms characterized by pain, hypoesthesia dysaesthesia, anaesthesia. etc . B, There should be clinically admitted objective observations and diagnosis outlining that the disease concerned shows symptoms such as tenderness, induration. and edema that can appear with occupational musculoskeletal system diseases. dyscinesia should be admitted with the disease concerned, or there should be observations and diagnosis outlining that abnormality exists in electric muscular or nervous diagnosis and examination . C. It should be admitted that prior to the occurrence of symptoms or observations and diagnosis on musculoskeletal system-related diseases, a patient has been engaged in works with conditions requiring improper work posture or work movement. That is, this is an approach whereby they see abnormality in the musculoskeletal system come from material and structural defect, and adjust and control abnormality in the musculoskeletal system and secreta . 2. The Oriental medicines sees that a patient develops the pain of occupational musculoskeletal diseases as he cannot properly activate the flow of his life force and blood thus not only causing formation of lumps in the body and blocking the flow of life force and blood in some parts of the body. Hence, The Oriental medicine focuses on resolving the cause of weakening the flow of life force and blood, instead of taking material approach of correcting structural abnormality Furthermore , Oriental medicine sees that when muscle tension builds up, this presses blood vessels and nerves passing by, triggering circulation dyscrasia and neurological reaction and thus leading to lesion. Thus, instead of taking skeletal or neurophysiological approach. it seeks to fundamentally resolve the cause of the flow of the life force and blood in muscles not being activated. As a result Oriental medicine attributes the main cause of musculoskeletal system diseases to muscle tension and its build-up that stem from an individual's long formed chronicle habit and work environment. This approach considers not only the social structure aspect including companies owners and work environment that the existing methods have looked at, but also individual workers' responsibility and their environmental factors. Hence, this is a step forward method. 3 The diagnosis of musculoskeletal diseases under Oriental medicine is characterized by the fact that an Oriental medicine doctor uses not only photos taken by himself, but also various detection devices to gather information and pass comprehensive judgment on it. Thus, it is the core of diagnosis under Oriental medicine to develop diagnosing devices matching the characteristics of information to be induced and to interpret information so induced from the views of Oriental medicine. Diagnosis using diagnosing devices values the whole state of a patient and formal abnormality alike, and the whole balance and muscular state of a patient serves as the basis of diagnosis. Hence, this method, instead of depending on the information gathered from devices under Western medicine, requires devices that provide information on the whole state of a patient in addition to the local abnormality information that X-ray. CT, etc., can offer. This method sees muscle as the central part of the abnormality in the musculoskeletal system and thus requires diagnosing devices enabling the muscular state. 4. The diagnosing device using moire topography under Oriental medicine has advantages below and can be used for diagnosing musculoskeletal system diseases with industrial workers . First, the device can Provide information on the body in an unbalanced state. and thus identify the imbalance and difference of height in the left and right stature that a patient can not notice at normal times. Second, the device shows the twisting of muscles or induration regions in a contour map. This is not possible with existing shooting machines such as X-ray, CT, etc., thus differentiating itself from existing machines. Third, this device makes it possible for Oriental medicine to take its unique approach to the abnormality in the musculoskeletal system. Oriental medicine sees the state and imbalance state in muscles as major factors in determining the lesion of musculoskeletal system, and the device makes it possible to shoot the state of muscles in detail. In this respect, the device is significant. Fourth, the device has an advantage as non-aggression diagnosing device.

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일본(日本) 한방의학(韓方醫學)의 체질의학(體質醫學)인 《일관당의학(一貫堂醫學)》에 관(關)한 고찰(考察) (A Study of the "Ikkando Medicine" in Japanese Oriental Medicine)

  • 조기호;박성식;테라사와 카츠토시;시마다 유타카;이원철
    • 사상체질의학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.339-352
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    • 1997
  • 중국 전통의학에 기반을 둔 동양의학은 중국을 비롯하여 한국과 일본에서 주도적으로 이루어지고 있다. 이 중에서 한국과 일본의 동양의학 특색중에 하나로서 중국의학과는 다른 체질의학의 탄생과 발달이라고 할 수 있다. 이 두 체질의학은 현재 난치병을 비롯한 모든 질환에서 많이 응용되고 있으며 특히 한국의 체질의학인 사상의학이 크게 부흥하고 있다. 이에 저자들을 체질의학에 관심이 높은 한국에 일본의 체질의학인 일관당의학을 소개하여 실제 임상에까지 응용할 수 있도록 본 논문을 정리하였다. 일본 일관당의학은 Dohaku Mori(1867~1931)에 의하여 처음으로 만들어졌으며, 그의 제자 Kaku Yakazu(1893~1966)가 "Kamp Ikkando Medicine"이라는 책을 출판함으로써 일반인들에게 알려였다. 이 의학의 특징은 인간을 외증(外證) 맥증(脈證) 복증(腹證) 및 쉽게 걸리는 질병의 경향성에 따라 어혈증체질(瘀血證體質) 장독증체질(臟毒證體質) 해독증체질(解毒證體質)의 3가지 체질로 나누어 주요 적용처방을 제시하고 있으며, 더불어 성장발달에 따른 체질의 변화를 고려하여 예방의학적 치료체계를 지니고 있다.

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한국형 이동식 심폐소생기 개발 보고 II. 응급소생술을 위한 이동식 심폐소생기의 동물 실험 연구 (Report for Development of Korean Portable Cardiopulmonary Bypass II. Experimental Study of Portable Cardiopulmonary Bypass for Emergency Cardiopulmonary Resuscitation after Cardiac Arrest in Normal Dogs)

  • 김형묵;이인성;백만종;선경;김광택;이혜원;이규백;장준근;김종원;김학제
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권12호
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    • pp.1147-1158
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    • 1998
  • 배경:이동식 인공심폐기는 심정지 기간 동안 안정한 혈역학 상태를 유지하여 생존율을 향상시킬 수 있기 때문에 강력하고 효과적인 심폐소생법의 하나로 그의 사용이 증가하고 있다. 본 연구진은 초기모델의 한국형 이동식 심폐소생기를 이용한 심폐소생술과 기존의 개흉식 심폐소생술을 비교하여 혈역학 유지와 소생 여부 및 신체장기들에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 한국산 잡견 8마리(30∼51kg)를 대상으로 개흉식 심폐소생술군과 심폐소생기를 이용한 심폐소생술군으로 각각 4마리 씩 나누었다. 4분 간의 심실세동형 심정지 기간이 지난 후 15분 간의 기본 심폐소생술(basic life support; BLS)을 실시하고 30분 간의 고급 심폐소생술(advanced life support; ALS)을 실시하여 자발순환회복, 혈역학 상태, 혈구성분에 미치는 효과, 혈액 가스 검사, 생화학 검사 및 생존율 등을 알아보았다. 심장압박과 폐환기는 두 군 모두 동일한 조건으로 유지하였으며, 고급 심폐소생술 시작과 동시에 제세동을 하고 에피네프린 및 탄산수소나트륨을 투여하여 자발순환회복을 유도하였다. 측정한 관찰값은 심정지전 관찰값으로부터의 변화율(%)로 환산하여 평균±표준편차로 표시하였다. 결과: 고급 심폐소생술 초기에 평균 체동맥압은 심폐소생기군에서 개흉식 심폐소생술군 보다 높게 유지되었고 (90±19% vs. 71±32%, p<.05), 평균 폐동맥압은 심폐소생기군이 개흉식 심폐소생술군 보다 낮게 유지되었다 (105±24% vs. 146±6%, p<.05). 자발순환회복은 모든 실험견에서 나타났다. 자발순환회복 후 심폐소생기군에서 혈중 헤마토크리트치, 적혈구와 혈소판 수가 유의하게 감소하였고 혈중 유리헤모글로빈치는 유의하게 증가하였다(p<.05). 혈액가스검사와 lactate 및 CK-MB치는 두 군간에 차이가 없었다. 실험 후 조기사망은 심폐소생기군에서 2마리, 개흉식 심폐소생술군에서 3마리에서 있었다(생존기간 228±153 vs. 31±36 시간, p=ns). 나머지는 모두 장기 생존율을 보였다. 결론: 본 연구결과 이동식 심폐소생기를 이용한 심폐소생술은 심정지 기간 동안 안정한 혈역학 상태를 유지하여 자발순환회복 및 장단기 생존율을 향상시킬 수 있다. 추후 이동식 심폐소생기 개선과 임상적용을 위해 초기모델을 수정 보완하는 실험연구가 더 필요하리라 본다.

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신규 합성 당지질 함유 리포솜의 In Vitro 안정성 (In Vitro Stability of Liposomes Containing Newly Synthesized Glycolipid)

  • 송충길;정순화;성하수;조선행;신병철
    • 대한화학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.43-50
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    • 2007
  • 리포솜은 수십~수백 나노미터 크기의 소포체(small vesicle)로서 약물전달에 유용한 구조체이나 체내 혈류 순환계(blood circulatory system)에서 구조적 불안정성에 의해 체내 순환시간이 짧고 세망내피계(reticuloendothelial system)에 의해 소실되어 이를 개선하기 위한 다양한 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 이당류(disaccharide)로서 락토오스와 슈크로스가 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(1,2-Distearoylsn-glycero-3-phosphoethanolamine, DSPE)과 공유결합된 새로운 당-DSPE 유도체를 합성하고 이를 리포솜의 구성성분으로 하는 리포솜을 제조함으로써 리포솜의 표면이 이당으로 수식된 리포솜을 제조하였다. 제조된 리포솜의 입자크기는 대략 100 nm였으며, 표면전하 값은 당이 수식되지 않은 대조군 리포솜이 -10 mV를 나타내었으나 당-DSPE 유도체를 함유한 리포솜의 경우 리포솜 표면에 존재하는 당의 수산화기에 의하여 표면전하의 값은 -25 mV를 나타내었다. 리포솜 내부에 모델약물인 독소루비신(doxorubicin)의 로딩효율은 약 90%를 나타내었다. 당-DSPE 유도체 함유 리포솜의 in vitro 안정성은 혈청 내에서 단백흡착량의 변화 및 리포솜의 입자크기를 관찰하여 평가하였다. 당-인지질 유도체를 함유한 리포솜은 당-인지질 유도체를 함유하지 않은 리포솜 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG) 수식 리포솜에 비해 단백흡착의 양과 혈청 내 입자크기의 변화가 적은 것으로 관찰되었다. 이당이 결합된 DSPE와 이를 함유한 리포솜은 혈액내 안정성이 향상되어 체순환계 내에서 장시간 순환이 가능한 약물전달체로서 유용할 것이라 사료된다.

약물 및 유전자 전달체로 응용하기 위한 Poly(L-Lysine)이 결합된 O-Carboxymethyl Chitosan PEG의 제조와 특성 (Preparation and Characterization of O-Carboxymethyl Chitosan Ion-complexed Poly(L-Lysine) for Drug and Gene Delivery System)

  • 남정표;김영민;박진수;이응재;최창용;장미경;나재운
    • 공업화학
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    • 제21권6호
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    • pp.643-647
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    • 2010
  • 키토산의 응용성을 높이기 위해 제조된 O-carboxymethyl water soluble chitosan (OCMCh)의 구조에 인체 내 순환시간을 증가시키기 위하여 PEG를 도입하였으며, 약물 및 유전자 전달체로 응용하기 위하여 PEG가 결합된 OCMCh-PEG를 Poly(L-Lysine) (PLL)과 이온복합체를 형성함으로써 OCMCh-PEG-PLL를 제조하였다. 제조된 OCMCh-PEG-PLL의 물리화학적특성은 적외선 분광광도계와 핵자기공명장치를 이용하여 분석하였으며, 성공적으로 PLL이 결합되었음을 확인하였다. 또한 동적광산란장치와 투과전자현미경을 통하여 PLL의 양을 고정하였을 때, PEG의 양이 증가함에 따라 입자의 크기가 감소하는 것을 볼 수 있었으며, 구형의 입자형태를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 OCMCh-PEG-PLL이 약물 및 유전자 전달체 등과 같은 생체재료로의 응용 가능성을 가지는 것을 볼 수 있다.

흰쥐에서 흑마늘 추출물과 그 성분들에 의한 혈소판 응집억제 효과 (Aged Garlic Extract and Its Components Inhibit Platelet Aggregation in Rat)

  • 최유희;정형민;경규항;류병호;이광열
    • 생명과학회지
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    • 제21권10호
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    • pp.1355-1363
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    • 2011
  • 많은 임상 실험을 통해 마늘(Allium sativum)이 심혈관 질환에 유효한 효과가 알려져 있다. 흑마늘(AGE)은 항산화, 항염증, 항암 효과 등 다양한 생물학적 효과가 보고되었다. 그러나, 흑마늘의 심혈관계 질환과의 상관관계에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 흑마늘과 그 유래 성분이 혈소판에 미치는 영향을 조사하였다. 백서의 혈액을 얻어, 흑마늘과 그 유래 성분의 thrombin에 의해 유도되는 혈소판 응집에 대한 억제 효과를 조사한 결과, 흑마늘과 diallyl sulphides는 농도의존적으로 혈소판 응집을 억제함을 관찰하였다. 또한 in vivo 실험에서도 마늘 오일과 S-Allylmercapto-cystein (SAMC)는 thrombin과 ADP에 의해 유도되는 혈소판 응집을 유의성 있게 억제하는 것을 관찰하였다. 흑마늘 유래 SAMC와 diallyl sulphides가 혈소판 응집 억제 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 흑마늘이 심혈관계 질환의 예방을 위한 건강보조식품으로의 새로운 가능성을 제시한다.

전동식 부항기에 대한 안전성 및 성능평가 가이드라인 개발연구 (Study on Developing Assessment Guideline for Safety and Performance of Electric Cupping Apparatus)

  • 이승호;김은정;신경훈;남동우;강중원;이승덕;이혜정;이재동;김갑성
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제26권6호
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    • pp.101-110
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    • 2009
  • Objectives : We developed and proposed a guideline for safety and performance assessment of electric cupping apparatus(Class 2 medical device). Methods : We drafted the guideline for safety and performance assessment of electric cupping apparatus by referring the existing standards and guideline, based on online questionnaire for Korean medical doctors and measurement data from commercially available products. Physical dimension of cups and inner vacuum pressure were acquired for the measurement in order to achieve the purposes. Results : This guideline only can be applied to electric cupping apparatus for enhancing blood circulation by employing negative pressure generated by electricity. Seven items of appearance and label, operation test of pump, variation test of input electricity, vacuum level test, vacuum sustain test, cup-size dependent test, noise level test are suggested for evaluation subjects and methods required for electric cupping devices. Requirements for the design and development of electric cupping devices are suggested: vacuum level indicator, vacuum generation rate, pressure control, valve detachment stability, cup comparability, safety measure, surge protection, user friendliness, instruction for use (IFU). Conclusions : We proposed a guideline for safety and performance assessment of electric cupping apparatus to improve the quality of relating products and aid the commercialization of them, by aiming higher industrial competitiveness of the medical device sectors in Korea. Discussion with related institutes such as industry, academy and government is further required. Public hearings also need to be held prior to the establishment of a final guideline and standard.

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Characterizing Milk Production Related Genes in Holstein Using RNA-seq

  • Seo, Minseok;Lee, Hyun-Jeong;Kim, Kwondo;Caetano-Anolles, Kelsey;Jeong, Jin Young;Park, Sungkwon;Oh, Young Kyun;Cho, Seoae;Kim, Heebal
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제29권3호
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    • pp.343-351
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    • 2016
  • Although the chemical, physical, and nutritional properties of bovine milk have been extensively studied, only a few studies have attempted to characterize milk-synthesizing genes using RNA-seq data. RNA-seq data was collected from 21 Holstein samples, along with group information about milk production ability; milk yield; and protein, fat, and solid contents. Meta-analysis was employed in order to generally characterize genes related to milk production. In addition, we attempted to investigate the relationship between milk related traits, parity, and lactation period. We observed that milk fat is highly correlated with lactation period; this result indicates that this effect should be considered in the model in order to accurately detect milk production related genes. By employing our developed model, 271 genes were significantly (false discovery rate [FDR] adjusted p-value<0.1) detected as milk production related differentially expressed genes. Of these genes, five (albumin, nitric oxide synthase 3, RNA-binding region (RNP1, RRM) containing 3, secreted and transmembrane 1, and serine palmitoyltransferase, small subunit B) were technically validated using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) in order to check the accuracy of RNA-seq analysis. Finally, 83 gene ontology biological processes including several blood vessel and mammary gland development related terms, were significantly detected using DAVID gene-set enrichment analysis. From these results, we observed that detected milk production related genes are highly enriched in the circulation system process and mammary gland related biological functions. In addition, we observed that detected genes including caveolin 1, mammary serum amyloid A3.2, lingual antimicrobial peptide, cathelicidin 4 (CATHL4), cathelicidin 6 (CATHL6) have been reported in other species as milk production related gene. For this reason, we concluded that our detected 271 genes would be strong candidates for determining milk production.