We present a continuous electrical cell lysis chip, using a DC bias voltage to generate the focused high electric field for cell lysis as well as the electroosmotic flow for cell transport. The previous cell lysis chips apply an AC voltage between micro-gap electrodes for cell lysis and use pumps or valves for cell transport. The present DC chip generates high electrical field by reducing the width of the channel between a DC electrode pair, while the previous AC chips reducing the gap between an AC electrode pair. The present chip performs continuous cell pumping without using additional flow source, while the previous chips need additional pumps or valves for the discontinuous cell loading and unloading in the lysis chambers. The experimental study features an orifice whose width and length is 20 times narrower and 175 times shorter than the width and length of a microchannel. With an operational voltage of 50 V, the present chip generates high electric field strength of 1.2 kV/cm at the orifice to disrupt cells with 100% lysis rate of Red Blood Cells and low electric field strength of 60 V/cm at the microchannel to generate an electroosmotic flow of $30{\mu}m/s{\pm}9{\mu}m/s$. In conclusion, the present chip is capable of continuous self-pumping cell lysis at a low voltage; thus, it is suitable for a sample pretreatment component of a micro total analysis system or lab-on-a-chip.
We present a novel cell deformability monitoring chip based on the digitally measured cell lysis rate which is dependent on the areal strain of the cell membrane. This method offers simple cell deformability monitoring by automated high-throughput testing system. We suggest the filter design considering the areal strain imposed on the cell membrane passing through the filter array having gradually increased orifice length. In the experiment using erythrocytes, we characterized the cell deformability in terms of average fracture areal strain which was $0.24{\pm}0.014\;and\;0.21{\pm}0.002$ for normal and chemically treated erythrocytes, respectively. We also verified that the areal strain of 0.15 effectively discriminates the deformability difference of normal and chemically treated erythrocytes, which can be applied to the clinical situation. We compared the lysis rates and their difference for the samples from different donors and found that the present chips can be commonly used without any calibration process. The experimental results demonstrate the simple structure and high performance of the present cell deformability monitoring chips, applicable to simple and cost-effective cell aging process monitoring.
Beer의 법칙을 이용하여 lysozyme-M. lysodeikticus cell의 용해반응속도 및 lysozyme의 활성을 측정할 수 있는 간단하고 새로운 실험방법을 제시하였다. M.lysodeikticus cell의 농도에 따라 용액의 UV 투과도를 측정하였으며 이것은 Beer의 법칙에 따르는 것으로 나타났다. 또한 용액 내의 lysozyme 농도 및 용해반응에 의해 생성되는 생성물은 UV 투과도에 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 실험적으로 증명되었다. 따라서 lysozyme의 용해반응이 진행되는 동안 용액내에 존재하는 M. lysodeikticus cell의 농도는 UV-분광광도계를 이용하여 in-situ로 측정될 수 있었다. 이렇게 얻어진 M. lysodeikticus cell의 농도변화를 Michaelis-Menten식을 이용하여 lysozyme-M. lysodeikticus cell의 용해 반응속도 상수들을 결정하였다. 최대반응속도상수 $k_3$은 약 $0.1734sec^{-1}$로 나타났으며 Michaelis-Menten 상수는 약 $9.83{\times}10^{-6}M$으로 나타났다. Lysozyme의 용해반응속도가 활성에 의존하므로 이와 같은 측정을 통해 lysozyme의 활성도도 측정할 수 있었다.
Effect of lauric acid and whir derivatives on the growth of Bacillus subtilis var niger was studied. Lauric acid showed the strongest inhibition among the fatty acids tested, Lysis rate of lauric acid proved to be greatly sensitibility against logarithmic phase cells but was not so influenced by cell concentration. On the other hand, lauric acid was inhibited lysis activity when the pH shift from 7.0 to 5.5
치즈의 숙성 전과정을 잘 설명하여 줄 수 있는 수학식을 만들었다. X(0)와 $e_2$(0) 및 $k_1$값들을 증가시킴으로써 숙성과정을 촉진시킬 수 있었고 낮은 $k_2$값과 높은 $a_2$값을 가지는 신 균주의 탐색도 필요도하다는 것을 알았다. 그러나, 치즈 숙성과정 중 나쁜 치즈맛의 생산을 피하기 위하여서는 낮은 단백질 분해요소 활동도를 갖는 균주가 절대적으로 필요하다. 따라서 이 제안된 수학적 모델식은 치즈덩어리 내에서 일어나는 효소반응들을 잘 묘사하고 있으며, 궁극적으로는 값싸고 질 좋은 치즈를 생산하는데 유용할 것이다.
고형암에서의 종양용해증후군은 드물지만 발생하면 높은 사망률을 보이는 치명적인 합병증으로 외국에서는 지금까지 약 50여명의 증례가 보고되어 왔다. 우리 나라에서도 종종 발생한다고 알려져 있지만 실제로 뒷받침 할만한 증례를 찾아 보기가 힘든 실정이었다. 이에 저자들은 소세포폐암에서 항암화학요법 도중 발생한 치명적 종양 용해증후군 1예를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 이를 보고하는 바이다.
This experiment was carried out to develop a new technique of identifying XX of XY-bearing bisected embryos prior to implantation by immunological method. H-Y antiserum prepared in inbred Wastar female rats by repeated immunization with spleen cells from males of the same strain. The reactivity of H-Y antibody was confirmed by culturing mouse embryos in the medium containing H-Y antiserum and complement obtained from the guinea pig. The optimal condition for the activity of H-Y antibody was also investigated by culturing embryos under the concentraton or affected H-Y antibody was also investigated by culturing embryos under the concentration or affected H-Y antibody and culture rate. However, production of live young or sex rates of male and female from embryos transferred with psudopregnant. The biological test with the morula stage embryos showed that H-Y antibody was formed in all female rats immunized with spleen cell, but it was formed only in 80% female rats immunized with the antigen. When the bisected mouse embryos were cultured in vitro for 5~6 hours in morula stage, of 457 bisected embryos 81.4% of then were developed to the blastocyst stage. When the concentration rate of complement to H-Y antiserum varied from 1.0~5.0${mu}ell$, the lysis-rate of embryo was 19.5 to 67.3%. The concentration rate of complement did not influence the lysis-rate of embryos(P<0.05). The morphology embryos of bisected, zona-free and intact embryos showed the embryos lysis rate of 58.6, 42.7 and 48.5% respectively(P<0.05). Pregnancy rate were 50.0, 45.5 and 57.1% in psudopregnant recipient transferred with bisected, zona-free and intact blastocyst embryos. However, production of live youngs, sexual rate of male or female was 24(50.0:50.0), 22(45.5:55.5) and 36(58.3:41.7)mice, but affected and non affected half embryos with H-Y antiserum treatment was 23.1 and 26.7%. Also production of live youngs and sexual rate was 14(92.9:7.1) and 17(17.6:82.4)mice in affected and non affected half embryos in H-Y antiserum treatment(P<0.05).
복제수정란 생산에 있어서 수핵란 내 체세포 주입 후 전기적인 융합은 필수과정인데, 이 과정을 거치는 동안 많은 수의 체세포 주입 난자가 융합에 실패하거나 lysis가 일어나게 된다. 본 실험에서는 한우 체세포를 이용하여 핵이식을 실시한 후 수핵세포질과 응합을 시도할 때 전기융합 방법에 따른 융합율과 배발달율을 검토하고자 실시하였다. 공여세포는 한우 귀 세포조직을 채취하여 0.05% trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리한 후 DMEM 배양액으로 계대배양을 실시하여 사용하였다. 핵이식을 위하여 체외성숙시킨 난자를 탈핵용 micro pipette을 이용하여 투명대를 절개하고 수핵 난자의 극체 와 핵을 제거한 후 공여세포를 주입하였으며, 핵이식 수정란은 직접, 간접적인 전기적 자극으로 융합을 실시한 후 calcium iono-phore와 6-DMAP를 이용하여 활성화를 유도하였다. 활성화된 수정란은 38.5$^{\circ}C$, 90% $N_2$, 5% $CO_2$로 조정된 배양기에서 처음 3일은 0.3% BSA가 첨가된 CR1-aa 배양액에서, 배양 4일째부터는 10% FBS가 첨가된 CR1-aa 배양액에서 배양을 실시하였다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극 융합방법에 따른 수핵난자의 융합율과 lysis율은 electric chamber를 이용하여 간접융합을 실시하였을 경우 51.6%와 10.7%를 보였고, needle을 이용하여 직접 융합을 실시하였을 경우 68.9%의 융합율과 11.5%의 lysis율을 보임으로써 needle을 이용한 직접융합 방법이 유의적으로 높은 융합율을 보였다(P<0.05). 융합 후 체외 발달과정을 살펴보면 난할율에 있어서 needle을 이용했을 시 80.3%로 chamber를 이용했을 시 73.2%보다 유의적으로 높은 난할율을 보였다. 초기배 발달단계인 2∼4세포기의 발달율 역시 needle을 사용한 구가 61.1%로 chamber를 사용한 구 54.1%보다 유의적으로 높은 차이를 보였다. 상실배 단계는 chamber를 사용한 구가 6.7%로 needle을 사용한 구 6.2%보다 약간 높았지만 유의적인 차이는 없었다. 하지만 이식 가능한 단계인 배반포배 발달율에 있어서는 needle을 사용하여 융합을 시도한 구가 26.3%로 chamber를 사용한 구 18.4%보다 유의적으로 높은 발달율을 보였다(P<0.05). electric chamber를 이용하여 전기융합을 시도시전류가 흐르는 wire와 주입된 체세포가 직각을 이루도록 정렬을 시키느라 많은 시간이 소요되고, 주입한 체세포가 세포질과 떨어진 난자는 전기자극을 주어도 융합이 일어날 수 없으며, 높은 전압을 사용하기 때문에 융합된 복제란의 lysis가 많이 발생하는게 가장 큰 단점으로 꼽을 수 있다. 하지만 미세조작기와 needle 방법을 이용하면 낮은 전압을 이용하여 융합을 시도하기 때문에 복제란의 lysis를 줄일 수 있고, 전극과 체세포 주입란을 정렬시키는 과정이 생략되어 시간이 절약되며, 결정적으로 주입된 체세포가 세포질과 떨어져 있더라도 미세조작기로 약간의 압력을 가하여 전기자극을 가할 수 있어서 보다 높은 융합율과 배반포배 발달율을 얻을 수 있기 때문에 needle을 이용한 직접적인 전기융합 방법이 체세포 복제수정란 생산에 효과적이라고 사료된다.
Studies were made to investigate effects of the scale-up of stirred tank bioreactors on cell growth and alkaloids production for suspension cultures of Eschscholtzia californica. In the 1.5 L STR, cell lysis was observed at 110 rpm or higher agitation speed. The agitation speed of 30 L STR was 43.7 rpm to maintain the same shear stress developed in 1.5 L STR of 100 rpm. As a result of scale-up from 1.5 L to 30 L STR, the specific growth rate was decreased from 0.12 to 0.07 day-1. The alkaloids productivity was also decreased from 0.24 to 0.14 mg/L-day. Changes of mixing performance and oxygen transfer were studied to explain the decrease of cell growth and alkaloids production. Decreased oxygen transfer rate coefficient(KLa) and increased mixing time by the scale-up was observed at various aeration rates.
Kim, Gyu-Lee;Luong, Truc Thanh;Park, Sang-Sang;Lee, Seungyeop;Ha, Jung Ah;Nguyen, Cuong Thach;Ahn, Ji Hye;Park, Ki-Tae;Paik, Man-Jeong;Pyo, Suhkneung;Briles, David E.;Rhee, Dong-Kwon
Molecules and Cells
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제40권12호
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pp.935-944
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2017
More than 50% of sepsis cases are associated with pneumonia. Sepsis is caused by infiltration of bacteria into the blood via inflammation, which is triggered by the release of cell wall components following lysis. However, the regulatory mechanism of lysis during infection is not well defined. Mice were infected with Streptococcus pneumoniae D39 wild-type (WT) and lipase mutant (${\Delta}lipA$) intranasally (pneumonia model) or intraperitoneally (sepsis model), and survival rate and pneumococcal colonization were determined. LipA and autolysin (LytA) levels were determined by qPCR and western blotting. S. pneumoniae Spd_1447 in the D39 (type 2) strain was identified as a lipase (LipA). In the sepsis model, but not in the pneumonia model, mice infected with the ${\Delta}lipA$ displayed higher mortality rates than did the D39 WT-infected mice. Treatment of pneumococci with serum induced LipA expression at both the mRNA and protein levels. In the presence of serum, the ${\Delta}lipA$ displayed faster lysis rates and higher LytA expression than the WT, both in vitro and in vivo. These results indicate that a pneumococcal lipase (LipA) represses autolysis via inhibition of LytA in a sepsis model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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