• 한국수정란이식학회지
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• 제10권2호
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• pp.105-113
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• 1995

This study was conducted to examine the efficiency of enucleation and blastomere isolation from recipient oocytes and donor embryos, respectively and to determine the effect of oocyte age and electric voltage on the fusion rate and in vitro development of the fused oocytes in rabbit nuclear transplantation. Immature oocytes collected from ovarian follicles were matured in vivo for 12 h in TCM-199 containing FCS and hormones and in vivo matured oocytes were collected 17 to 18 h post-HCG. The fresh and frozen donor embryos of 8- to 16-cell stage were collected from the oviduct of superovulated does. The proportion of successfully enucleated oocytes was greatly lower in in vitro matured oocytes (42.3%) than that (62.7%) in in vivo matured oocytes The level of cytochalasin B for in vivo matured oocytes did not affect the efficiency of enuleation, but 7.5 $\mu$g /mL cytochalasin B for in vitro matured oocytes showed a high enucleation rate significantly. The isolation efficiency of a single blastomere nucleus did not differ between 8- and 16-cell stage embryos. The percentage of single blastomeres isolated from 16-cell stage fresh embryos after 0.5% pronase treatment was greatly higher at 16-min treatment (94.4%) than at 8-min(78. 1%) and the blastomeres(61.5%) isolated from frozen-thawed embryos after 16-min pronase were significantly fewer than those of fresh embryos. The age of recipient oocytes affected nuclear fusion rate. The reconstituted oocytes fused at 24-h age showed slightly higher fusion rate (77.8%) than those (65.0%)fused at 18-h age. The fusion rate of in vitro and in vivo matured oocytes inserted with fresh blastomere did not differ among electric voltages, but the cleavage rate and development to morula-blastocysts of in vitro matured oocytes was more higher under 0.6 kV/cm than under 0.8 to 1.2 kV/cm, while the cleavage rate and development of in vivo matured oocytes was higher under 0.8 to 1.0 kV/cm than under 1.2 kV/cm. The fusion and cleavage rate fol1owing insertion with frozen-thawed blastomere was not different between the in vitro and in vivo matured oocytes and was similar to those from fresh blastomere insertion.

• 한국수정란이식학회지
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• 제12권1호
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• pp.11-20
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• 1997

The influence of cryopreservation of donor embryos on the in vitro developmental potential in the nuclear transplant rabbit embryos was evaluated. The embryos of 16-cell stage were collected and cryopreserved with EFS solution by vitrification method. The frozen embryos were thawed and synchronized to S and G$_1$ phase of 32-cell stage. The recipient/ cytoplasms were obtained by removing the first polar body and chromosome mass from the oocytes collected by non-disruptive microsurgery procedure. The separated S and G$_1$ phase blastomeres of 32-cell stage were injected into enucleated recipient cytoplasms by micromanipulation. After culture until 20 hrs post-hCG injection, the nuclear transplant oocytes were electrofused and activated by electrical stimulation. The fused nuclear transplant embryos were co-cultured with rabbit oviduct epithelial cells. After in vitro culture for 120 hrs, the nuclear transplant embryos developed to blastocyst stage were stained with Hoechst 33342 dye and their blastomeres were counted. The electrofusion rate was significantly (P<0.05) reduced in the frozen nuclear donor,compared with fresh donor nuclei as 80.0 vs 62.8% in S phase and 81.7 vs 64.8% in G$_1$phase, respectivley. The in vitro developmental rate to blastocyst stage with the S and G$_1$phase of fresh embryos(26.3 and 61.1%, respectively) was found significantly (P<0.05) higher, compared to the S and G]phase of frozen embryos(11.9 and 34.6%, respectively). When frozen as well as fresh donor embryos were synchronized to G$_1$ phase, the in vitro developmental rate to blastocyst stage was significantly (P<0.05) higher, compared with S phase donor nuclei. The cell counts of nuclear transplant embryos developed to blastosyst stage were significantly (P<0.05) more in G$_1$ phase of fresh or frozen embryos (180.1 and 125.7 cells, respectively), compared with S phase nuclear donor (145.1 and 103.7 cells, respectively). From the above results it was concluded that the rabbit embryos cryo- preserved by vitrification might be available as nuclear donor, though the developmentalpotential and cell counts of nuclear transplant rabbit embryos were decreased significantly.

• 한국수정란이식학회지
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• 제12권3호
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• pp.259-267
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• 1997

To improve the efficiency of production of cloned embryos and animals by nuclear transplantation in the rabbit, the effect of cell cycle of donor nuclei and type of recipient cytoplasm on the in vitro developmental potential and production efficiency of offspring was determined. The embryos of 16-cell stage were collected from the mated does at 48h post-hCG injection and they were synchronized to G$_1$ phase of 32-cell stage. The oocytes collected at 14h post-hCG injection were freed from cumulus cells and then enucleated. One group of the enucleated cytoplasms was activated by electrical stimulation prior to injection of donor nucleus, and the other group was not pre-activated. The separated G$_1$phase blastomeres of 32-cell stage embryos were injected into the perivitelline space of recipient cytoplasms. After culture for 20h post-hCG injection, the nuclear transplant oocytes were electrofused and activated by electrical stimulation and the fused nuclear transplant embryos were co-cultured for 120h and the nuclear transplant embryos developed to blastocyst stage were stained with Hoechst 33342 dye and their blastomeres were counted. Some of the nuclear transplant embryos developed in vitro to 2- to 4-cell stage were transferred into the oviducts of synchronized recipient does. The electrofusion rate was similar between the types of donor nuclei and recipient cytoplasms used. However, the nuclear transplant embryos using G$_1$ phase donor nuclei were developed to blastocyst at higher rate(60.3%) than those using S phase ones(24.7%). Also, when non-preactivated oocytes were used as recipient cytplasms, the develop-mental rates of nuclear transplant embryos to blastocysts were significantly(P< 0.05) higher(57.1%) than those using preactivated ones(20.8%). The cell counts of nuclear transplant embryos developed to blastosyst stage were increased signficantly(P<0.05) more in the non-preactivated recipient cytoplasm(163.7 cells), as compared whit the preactivated recipient cytoplasm(85.4 cells), A total of 49 nuclear transplant embryos were tranferrid into 5 recipient does, of which two offsprings were produced from a foster mother 31 days after embryo transfer. these results showed that the blastomeres of G1 phase and non-preactivated oocytes might be utillzed efficiently as donor nuclei and recipient cytoplasms in the nuclear transplant procedure, thought the offspring production remained still low.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권3호
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• pp.235-243
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• 2002

본 연구는 몇 몇 포유류로부터 얻은 공여세포핵의 proliferation을 돕기 위한 수핵난자로 소 난자의 세포질을 사용하였으며, 공통 세포질로써의 능력을 시험하였다. 소 난자와 소, 사람, 돼지, 생쥐의 체세포와의 결합에서 유래한 각 종별 핵이식란의 융합율, 분할율, 배발달률 그리고 염색체 수를 조사하였다. 1. 소, 돼지, 생쥐, 사람 각각의 체세포를 이용한 핵이식란의 융합율은 70.2% 70.2% 72.4%와 63.0 %로 유의차를 보이지 않았다. 2. 소, 돼지, 생쥐, 사람 각각의 체세포를 이용한 핵이식란의 체외분할 ($\geq$2cell cleavage)율 또한 60.6%, 63.7%, 54.1%와 62.7%로 유의차가 없었다. 3. 각 종별로 체외분할이 일어난 시기를 조사한 결과 종에 관계없이 대체로 활성화 처리 후 24시간째에 대부분 일어나는 것을 볼 수 있었다. 그러나 점차적으로 분할이 계속 이루어지면서 발달시기가 종 특이적인 특성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 4. 이종간 핵이식의 후기 배발달 (상실배와 배반포) 률을 살펴보면 소와 사람의 체세포를 사용했을 경우 17.5%, 4.3%의 결과를 나타내었으며, 돼지와 생쥐의 체세포를 사용한 경우 16세 포기 이후 단계에 발달중지 현상을 볼 수 있었다. 5. 4~8 세포기 정도의 각 종별 핵이식란 할구를 분석에 사용하였을 때, 공여핵으로 사용된 종의 염색체 수와 일치하는 결과를 볼 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 성숙한 소 난자의 세포질은 소뿐만 아니라 돼지, 생쥐, 사람과 같은 다양한 포유류의 핵을 사용하여 핵이식을 하였을 때에도 발달이 가능하다는 것을 보여주고 있다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제16권3호
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• pp.213-221
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• 2001

본 연구는 복제 돼지의 생산성 향상과 형질전환에 의한 대체상기용 복제 돼지 생산에 기여하기위한 기초연구로 공여세포의 조건, 핵이식 수정란의 융합 및 활성화와 체외발달에 미치는 각종 요인들은 조사하였다. 공여세포는 생후 10개월 된 Landrace 종으로부터 귀 세포조직(5$\times$5mm)을 채취하여 0.05%의 trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리하여 10% FBS가 첨가된 TCM-199 배양액으로 계대배양을 실시하여 사용하였다. 핵이식은 laser system 으로 투명대를 drilling하여 수핵난자의 극체와 핵을 제거한 후 공여세포를 주입하였으며. 핵이식란은 DC 1.9kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 전기자극으로 융합과 1시간 후 AC 1.50kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 조건으로 활성화를 실시하여 분할을 유도하였다. 분할된 핵이식 수정란은 10% FBS가 첨가된 NCSU-23 배양액으로 $CO_2$배양기에서 6~8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 발달한 수정란을 Hoechst 33342로 핵염색을 하여 할구수를 조사하였다. 공여세포의 기아배양을 3~4 및 5~6 일간 실시하여 핵이식 후 전기자극으로 융합을실시하였을 때 융합율은 각각 45.6 및 36.8%로써 기아배양 기간에 따른 차이는 없었다. 융합 및 활성화가 유기된 핵이식란의 분할율은 3~4일간 기아배양을 실시한 공여세포가 67.1%로써 가장 높았으며(P<0.05), 5~6일간 기아배양을 실시한 공여세포의 57.1%와는 차이가 없었다. 공여세포를 1~2, 5~6 및 13~14대 계대배양한 것을 사용한 핵이식란의 융합율은 각각 52.7, 53.0 및 51.7%로써 차이가 없었다. 융합이 이루진 핵이식란을 활성화를 유도했을 때 1~2, 5~6 및 13~14대 계대배양한 공여세포의 분할율도 각각 42.7, 46.8 및 45.5%로써 차이가 없었다. 25$\mu$m$\geq$ 크기의 공여세포를 사용하였을 때 핵이식란의 융합율은 65.3%로써 25~30$\mu$m 및 30$\mu$m $\leq$ 크기 공여세포의 융합율 42.5 및 45.5% 보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다. 융합과 활성화가 유기된 핵이식란의 분할율은 25$\mu$m $\geq$, 25~3o$\mu$m 및 30$\mu$m $\leq$ 크기에서 각각 56.5, 68.8 및 58.5%로써 공여세포의 크기에 따른 분할율은 유의적인 차이가 없었다. 체외수정란과 체세포 핵이식 수정란의 발달에 있어서는 분할율이 각각 80.1%와 64.0%로써 핵이식 수정란이 체외수정란 보다 낮았으나, 배반포기로의 발달율에 있어서는 각각 12.4%와 10.5%로써 차이가 없었다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.103-109
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• 2016

폴리에틸렌(Polyethylene) 배관은 가요성이 좋고 부식이 되지 않는 등의 장점으로 가스배관 뿐만 아니라 원자력 발전소의 배수관, 석유화학 및 정유사 공정배관 등으로 그 사용범위가 점차 확대되고 있다. 그러나 폴리에틸렌 배관의 연결부를 직접적으로 검사할 수 있는 검사방법이 개발되지 않아서 사용범위를 확대하는데 제한을 받고 있다. 폴리에틸렌 배관의 연결방법은 전기융착 방법과 버트융착 방법으로 구분할 수 있는데 이 중에서 가장 많이 사용하는 방법은 버트융착이다. 버트융착은 배관과 배관을 열판에 맞닿게 하고 일정한 온도 및 압력을 가한 후 열판을 제거하고 용융된 배관의 말단부를 서로 연결하는 방법으로서 별도의 연결구가 필요하지 않아 가장 많이 사용하고 있는 연결방법이다. 버트융착 시에 열판으로부터 열이 용융된 후 압력을 가하면 용융부는 비드를 형성하는 부분과 연결부를 형성하는 부분으로 분리되고 냉각과정을 거쳐 버트융착부가 된다. 본 연구는 연결부를 형성하는 부분에서 열판으로부터 열이 전파되어 용융된 거리를 측정하고 이 결과를 연결부에 대한 건전성 평가 방법 중의 하나로 제시하고자 한다. 외경 225mm, 두께 20.5mm의 중밀도 폴리에틸렌 가스용 1호관의 초음파 속도를 측정한 결과 2,200m/s 였다. 열용융 거리를 측정하기 위하여 열판으로부터 열이 전파되어 폴리에틸렌을 가열하는 시간을 0%~130%까지 변화시켜 시험편을 제작하였다. 또한 정상적인 가열시간(100%의 가열)을 제공하고 스크레핑 처리를 하지 않은 시험편과 토양을 삽입한 시험편 그리고 자갈을 삽입한 시험편과 비닐류를 삽입한 시험편을 제작하였다. 총 20개의 시험편에 대한 열용융 거리를 측정하기 위하여 3.5MHz 및 5.0MHz 센서를 이용하였으며 1개의 시험편에 대하여 총 3곳에서 초음파 탐상을 실시하였다. 열용융 신호를 명확하게 구분하기 위하여 모든 탐상 결과에 대하여 동일한 post image processing을 수행하였고 이미지 레벨, contrast, sharpen 및 threshold를 적용하였으며 결과 탐상은 가장 직관적으로 파악할 수 있는 gray scale로 표현하였다. 탐상 결과 가열시간이 짧은 시험편일수록 융착이 이루어지지 않아 멀티플 에코가 반사되는 영역이 증가하였으며 이 부분을 최대한 배제할 수 있는 위치에서 데이터를 획득하였다. 정상적인 가열시간의 80%인 168초의 시간을 가한 시험편부터 열용융 거리에 대한 반사신호가 뚜렷이 구분되었으며 이 시험편부터 거리 측정을 실시하였다. 가열시간이 정상가열시간의 7%인 15초의 가열시간을 가한 시험편부터 더 낮은 가열시간을 가한 시험편의 경우 융착이 이루어지지 않아서 3곳 모두 데이터 영상을 획득할 수 없었다. 위 실험 결과로 위상배열초음파를 통해 폴리에틸렌 배관 버트융착부에서 열이 용융되어 전파된 거리 측정이 가능함을 확인하였으며 또한 열이 용융되어 전파된 거리 측정을 통해 정상적인 융착과 불완전 융착을 구분할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권1호
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• pp.49-57
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• 2000

본 연구는 소 태아섬유아세포를 이용하여 핵이식 후 세포의 휴면처리, 세포의 passage 수 및 세포의 기원이 복제란의 발육에 미치는 영향을 검토하였다.3.57개 월령 한우 수컷 태아의 피부 및 간 조직에서 세포를 채취하여 체외에서 4∼6 회 계대배양 후 동결하였다가 핵이식에 사용하였다. 세포는 핵이식 전에 혈청기아처리를 하였으며, 대조구로는 활발히 분열 중의 무처리 세포를 사용하였다. Donor 세포는 미수정란의 탈핵세포질에 이식 후 전기융합 및 활성화를 실시하였고, 재구축배는 7∼9 일간 체외배양하여 발육농을 검토하였다. 배반포로 발육된 일부 복제란은 발정 7∼8 일째의 수란우에 이식하였다. 복제란의 배반포 발육율은 혈청기아 처리구 (25.3%)가 무처리구 (15.9%)에 비하여 유의적으로 높았으나 (P＜0.05), 세포의 passage 수 (4∼6회) 에 관계없이 23.1∼25.0%로 나타났고, 피부 및 간유래 복제란의 배반포 발육율도 23.8∼25.2% 로 두 조직세포 간에 차이가 없었다. 복제란의 이식 후 60일 및 120일에 수란우의 34.4% 및 15.6%가 각각 임신이 확인되었으며, 초자화동결된 태아 피부세포 복제란으로부터 1두의 수컷 송아지가 생산되었다. 본 연구의 결과는 복제란의 체외발육능이 세포의 휴면처리에 의하여 향상되었으나, 세포의 passage 수 (4∼6 회) 및 세포의 두 기원 (피부 및 간) 에 의해서는 영향을 받지 않으며, 태아 피부세포 유래 복제란으로부터 산자가 생산될 수 있음을 확증한다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제28권1호
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• pp.21-27
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• 2004

본 연구는 이종간 핵이식란의 생산성 향상에 기여하기 위한 기초연구로서 핵이식 수정란의 융합과 활성화 과정에 있어서 수핵난자 및 전기적 융합조건이 핵이식 수정란의 융합 및 체외 발달에 미치는 요인들을 조사하기 위하여 실시하였다. 도축되어지는 소 및 돼지의 난소에서 난포란을 채취하여 TCM-199 및 NCSU-23에 혈청 및 호르몬을 첨가하여 39$^{\circ}C$, 5% CO$_2$ 배양기내에서 24 및 48시간 체외성숙을 실시하여 수핵난자를 준비하고, 공여세포의 준비는 산양의 귀세포를 채취하여 0.25% Trypsin-EDTA의 처리로 세포를 분리, 배양하여 사용하였으며, 계대배양과 함께 세포는 TCM-199 ＋ 10% FBS ＋ 10% DMSO로 동결을 실시하였다. 핵이식은 성숙된 난자의 극체 및 전핵을 laser system으로 투명대를 drilling 하여 제거하고 준비된 공여세포를 핵이 제거된 난자에 주입하여 전기적 자극으로 융합을 실시하여 융합된 난자는 전기적 자극으로 활성화를 유도하였다. 활성화가 이루어진 복제 수정란은 수핵란이 소난자의 경우 monolayer가 형성된 10% FBS가 첨가된 TCM199 배양액에서 7∼9일 동안 체외배양하였으며, 수핵란이 돼지의 경우 10% FBS가 첨가된 NCSU-3 배양액으로 6∼8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 유도하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극의 세기를 1.95 kv/cm와 2.10 kv/cm로 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 47.7및 44.6%였으며, 분할율도 41.9 및 54.5%로써 차이가 없었다. 수핵란이 돼지 난자인 경우는 융합율은 51.3 및 46.1%로써 차이가 없었으며, 분할율도 75.0및 84.9%로써 차이가 없었다. 전기자극 시간을 30 또는 60${\mu}$sec, 횟수는 1 또는 2회 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 30 ${\mu}$sec 1회(50.8%) 와 2회(31.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(19.3%)가 가장 낮았다(P＜0.05). 융합란의 분할율은 30${\mu}$sec 1회(53.3%)와 2회(50.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(18.2%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 돼지 난자의 경우 융합율은 30${\mu}$sec 1회(48.1%), 2회(45.2%)및 60${\mu}$sec 1회(48.6%)간에 차이가 없었으며, 분할율은 30${\mu}$sec 1회(78.4%)와 60${\mu}$sec 1회 (79.4%)간에 차이가 없었으나, 30${\mu}$sec 2회(53.6%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 이종간 핵이식란의 체외발달에 있어서 수핵란이 소 난자의 경우 상실배와 배반포기로의 발달율이 22.6%로써 단위발생란 30.6%와 차이가 없었으며, 돼지 난자의 경우는 이종간 핵이식란이 5.1%로써 단위발생란 37.4%보다 유의적(P＜0.05)으로 낮게 나타났다. 이상의 실험결과로 보아 산양의 체세포를 이용한 이종간 핵이식 복제수정란의 생산을 위하여 수핵란으로 소와 돼지를 사용하여 복제수정란의 발달을 확인할 수 있었으며, 이종간 핵이식에 있어서 수핵란, 공여세포, 융합, 활성화 및 배양조건 등 아직 초보 수준에 있으며, 앞으로 보다 많은 연구를 통하여 이러한 문제들이 해결되면 멸종위기 상태에 있는 동물들의 종 보존에도 활용이 가능할 것으로 생각된다.