• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.44-44
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• 2003

As a basic measurement tool in the areas of animal models of human disease, gene expression and therapy, and drug discovery and development, small animal PET imaging is being used increasingly. An ideal small animal PET should have high sensitivity and high and uniform resolution across the field of view to achieve high image quality. However, the combination of long narrow pixellated crystal array and small ring diameter of small animal PET leads to the degradation of spatial resolution for the source located at off center. This degradation of resolution can be improved by determining the depth of interaction (DOI) in the crystal and by taking into account the information in sorting the coincident events. Among a number of 001 identification schemes, dual layer phsowich detector has been widely investigated by many research groups due to its practicability and effectiveness on extracting DOI information. However, the effects of each crystal length composing dual layer phoswich detector on DOI measurements and image qualities were not fully characterized. In order to minimize the DOI effect, the length of each layer of phoswich detector should be optimized. The aim of this study was to perform simulations using a simulation tool, GATE to design the optimum lengths of crystals composing a dual layer phoswich detector. The simulated small PET system employed LSO front layer LuYAP back layer phoswich detector modules and the module consisted of 8${\times}$8 arrays of dual layer crystals with 2 mm ${\times}$ 2 mm sensitive area coupled to a Hamamatsu R7600 00 M64 PSPMT. Sensitivities and variation of radial resolutions were simulated by varying the length of LSO front layer from 0 to 10 mm while the total length (LSO + LuYAP) was fixed to 20 mm for 10 cm diameter ring scanner. The radial resolution uniformity was markedly improved by using DOI information. There existed the optimal lengths of crystal layers to minimize the variation of radial resolutions. In 10 cm ring scanner configuration, the radial resolution was kept below 3.4 mm over 8 cm FOV while the sensitivity was higher than 7.4% for LSO 5 mm : LuYAP 15 mm phoswich detector. In this study, the optimal length of dual layer phoswich detector was derived to achieve high and uniform radial resolution.

• Ultrasonography
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• 제32권1호
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• pp.59-65
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• 2013

목적: 본 연구는 초음파 조영제를 직접 합성하고 그 크기 및 소멸 시간 등의 특성을 분석하며, 기존의 초음파 조영제와의 영상을 비교하여 앞으로 초음파 조영제를 매개로 한 영상 유도 하 약물 및 유전자 치료제의 전달 시스템 구축의 기본을 갖추고자 한다. 대상 및 방법: 초음파 조영제는 21마이크로 몰의 DPPC(1, 2-Dihexadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, $C_{40}H_{80}NO_8P$), 9 마이크로 몰의 콜레스테롤, 1.9 마이크로 몰의 DCP(Dihexadecylphosphate, $[CH_3(CH_2)_{15}O]_2P(O)OH$) 및 클로로포름 및 SF6 기체를 이용하여 합성하였다. 약 12-24시간의 동결건조 후에 초음파 조영제는 SF6 기체와 초음파 처리(sonication) 법을 이용하여 합성하였고 그 초음파 조영제의 크기는 압출기를 이용하여 일정한 크기로 조정하였다. 합성된 초음파 조영제는 동적 광산란 측정법(dynamic light scattering measurement)을 이용하여 그 크기를 분석하였다. 한편 합성한 초음파 조영제의 소멸 양상을 평가하기 위하여 광학 현미경을 이용하여 그 숫자를 합성 직후, 12시간, 24시간, 36시간, 48시간, 60시간, 72시간 및 84시간 후에 평가하였다. 초음파 조영제로서의 효과를 평가하기 위하여 모형을 만들어 현재 임상적으로 사용되고 있는 초음파 조영제와 그 에코를 비교 분석하였다. 결과: 초음파 조영제는 동결건조-초음파 처리 방법을 통하여 성공적으로 합성 할 수 있었다. 합성된 초음파 조영제는 154.2 nm의 정점 (peak)에서 가장 많이 분포하였으며 합성 후 24시간부터는 입자의 숫자들이 감소하는 양상을 보였다. 소노뷰와 합성된 초음파 조영제의 에코밝기는 유의한 차이를 보이지 않았으나 소노뷰와 생리식염수 및 합성된 초음파 조영제와 생리식염수의 에코 밝기는 통계적으로 유의한 차이를 보였다 (p < 0.01). 결론: 본 연구를 통하여 초음파 조영제를 직접 합성할 수 있는 방법을 습득할 수 있었고 그 크기 및 특성을 분석할 수 있었다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권4호
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• pp.294-299
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• 2004

목적 : 현재 생체 내로 이식된 세포를 추적하는데 여러 가지 리포터 유전자들이 이용되고 있다. 이 연구에서는 사람 나트륨 옥소 공동 수송체 (hNIS)와 도파민 2 수용체($D_2R$)를 이중 리포터 유전자로 사용하여 각각을 비교하였다. 대상 및 방법: hNIS와 $D_2R$의 발현이 동시에 이루어지도록 하기 위해서 IRES (Internal ribosome entry site)로 연결된 재조합 플라스미드(pIRES-hNIS/D_2R)를 제조하였다. $pIRES-hNIS/D_2R$를 사람의 간암세포주인 SK-Hep1에 lipofactamine을 이용하여 형질을 도입시킨 후, 항생제(G418)를 농도별로 처리하여 2주간 선별하였다(HEP-ND). hNIS와 $D_2R$발현 유무와 발현 정도를 알아보기 위하여 각 유전자에 특이적인 프라이머를 이용하여 RT-PCR을 수행하였다. 각 형질 도입세포군에서, hNIS의 활성은 $^{125}I$ 섭취율을 이용하여 측정하고 $D_2R$의 활성은 $[^3H]spiperone$을 리간드로 이용하여 수용체 결합 정도를 측정하였다. 결과: 선별된 HEP-ND세포에서 hNIS와 $D_2R$의 발현을 RT-PCR로 확인하였을 때 IRES로 연결된 hNIS와 $D_2R$의 발현 정도는 서로 비슷하였다. HEP-ND세포의 $^{125}I$ 섭취율은 대조군인 SK-Hep1세포에 배해 30-40배 증가되었고, $KClO_4$에 의해 $^{125}I$ 섭취가 저해되었다. $D_2R$의 발현 정도를 측정할 수 있는 수용체 결합 분석법을 통해G418 농도별로 나눈 두 종류의 세포주에서, $[^3H]spiperone$을 이용한 해리상수 ($K_d$)와 최대결합 부위농도 ($B_{max}$)는 각각 2.92 nM, 745.25 fmol/mg protein과 8.91nM, 1323 fmole/mg protein이었다. hNIS와 $D_2R$발현의 상관관계에서는 높은 상관관계를 나타내었다. 결론: 이 연구에서 hNIS와 $D_2R$가 이입된 세포주에서 이중 유전자, 감마 영상 리포터 시스템을 개발하였으며, $D_2R$와 HNIS 유전자를 이중 핵 영상 시스템으로서 서로 상호보완적으로 이용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• 대한핵의학회지
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• 제39권5호
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• pp.278-283
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• 2005

목적 : 저자들은 이전 연구에서 $^{99m}Tc$-GC을 합성해 생체내 분포를 확인했다. 그 결과 GC은 고도의 간 특이성을 보였으며, 간 특이 영상을 위한 방사성 의약품으로서의 가능성을 확인할 수 있었다. 그러나 $^{99m}Tc$-GC는 표지 수율과 안정성 면에서 불만족스러운 결과를 보였다. 이번 연구는 GC를 메틸화하는 방법과 HYNIC의 도입을 통해 표지수율과 안정성을 향상시킬 수 있는지 알아보고, 그와 함께 이 화합물들의 세포 독성에 대해 연구해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 합성한 GC, GMC, GCH를 $^{99m}Tc$로 표지하고 상온과 사람 혈청에서 표지 안정성을 측정하였으며, 6시간까지 시행하였다. 각 화합물을 0, 0.5, 1, 1.25, 5, 10, 25, 100 ${\mu}g/ml$ 농도로 첨가한 HeLa와 HepG2 세포를 18시간동안 배양한 뒤 세포 생존능을 MTT를 이용해 측정하였다. 결과 : 표지 후 실온에서의 안정성 실험을 한 결과 이동상으로 아세톤을 사용한 경우 $^{99m}Tc$-GC는 15분에 96%, 1시간에 88%였고, $^{99m}Tc$-GMC는 15분, 1시간. 6시간에서 각각 100%, 97%, 89%의 향상된 표지율을 보였고 $^{99m}Tc$-GCH는 6시간까지 95% 이상을 보여 안정성이 보다 더 향상됨을 확인하였다. 또한 이동상으로 생리 식염수를 사용한 경우 $^{99m}Tc$-GC는 15분, 1시간에 73.9%, 72%를 보였고, $^{99m}Tc$-GMC의 경우 15분, 1시간, 6시간에서 96.3%, 95.8%, 75.6%의 표지율을 보였다. $^{99m}Tc$-GCH는 90% 이상의 표지 안정성을 보였고, 사람 혈청에서 6시간까지 95.7%의 표지율을 보였다. MTT를 시행한 결과. 각 화합물을 처리한 세포주의 생존능은 대조군과 비교할 때 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 결론 : 저자들은 GC를 메틸화하는 방법과 HYNIC의 도입을 통해 새로운 간세포 특이적 지향성을 갖는 키토산 화합물을 합성하였고, 이 화합물들은 $^{99m}Tc$으로 표지할 때 향상된 표지 수율과 뛰어난 표지 안정성을 보였다. 그리고 각 화합물들의 세포 독성 역시 원래 키토산과 의의있는 차이가 없이 매우 낮은 정도임을 증명하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권4호
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• pp.760-765
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• 1998

연구배경: 암세포에서 포도당의 유입이 증가되어 있다는 사실이 오래 전부터 알려져 왔고 이런 현상을 이용하여 FDG-PET 영상이 암의 진단에 이용되고 있다. 그러나, 암세포에서 포도당 유입이 증가하는 기전에 대해서는 모르고 있다. 최근, 여러 연구에서 소화기계의 악성종양과 두경부종양에서 포도당 운반체의 mRNA 의 존재가 증명되었고, 포도당 운반체가 암세포에서의 포도당 유입 증가와 관련이 있을 가능성을 시사하였다. 폐암에서도 포도당대사가 항진되어 있다. 저자등은 폐암에서의 포도당 유입이 증가하는 기전에 대해 알아 보기 위하여 사람 폐암세포주에서 포도당 mRNA의 발현여부를 확인하였다. 방 법: 15종의 사람 폐암 세포주와 불멸화시킨 기관지 상피세포주에서 total RNA를 추출하였다. $20{\mu}g$의 total RNA를 전기영동시킨후, 포도당 운반체 1형과 3 형에 대한 cDNA를 probe로 Northern blot analysis를 시행하였다. 결 과: 14종의 사람 폐암 세포주중에서 13종에서 포도당 운반체 1형의 mRNA 발현을 확인하였고, 14종의 사람 폐암 세포주중에서 10종에서 포도당 운반체 3형의 mRNA 발현을 확인하였다. 불멸화시킨 기관지 상피세포주의 포도당 운반체 1형의 mRNA 발현을 확인할 수 있었고 3형의 mRNA 발현은 확인할 수 없었다. 결 론: 폐암에서 포도당 대사의 증가는 포도당 운반체 1형과 3형의 발현과 관련이 있을 것으로 사료된다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제23권1호
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• pp.25-30
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• 2023

아미노아실-tRNA 합성효소는 단백질을 만드는 번역(translation)단계에서 아미노산을 활성화시키고 적절한 아미노산을 해당 tRNA에 결합을 시키는 중요한 효소이며, IARS2 유전자는 미토콘드리아에서 작용하는 isoleucylt-RNA 합성효소를 코딩하는 핵의 유전자이다. IARS2 유전자의 돌연변이는 백내장, 성장 호르몬 결핍, 감각 신경병증, 감각신경성 난청, 골격 형성 이상 증후군의 특징을 보이는 CAGSSS (MIM#616007)라는 희귀 질환의 원인으로 상염색체 열성으로 유전된다. 현재까지 이 증례 보고를 포함하여 29명의 환자만이 보고가 되었음에도 단지 백내장의 증상만 나타냈던 환자, 그리고 신경학적 증상이 두드러지는 Leigh 증후군을 유발하면서 여러 장기에 영향을 주는 환자 등 다양한 임상 증상의 환자가 보고되었다. Leigh 증후군은 드문 진행성 신경 퇴행성 미토콘드리아 질환이다. 이 연구는 IARS2 연관된 Leigh 증후군의 환자에서 방광 기능의 이상의 표현형을 보고하는 첫 증례 보고로 의미가 있다. 5세의 한국인 여아는 복부 팽만을 동반한 복통으로 응급실에 내원하였으며, 복부CT에서 명백한 폐쇄 증상, 급성 신장염, 요로감염의 징후가 보이지 않으면서 현저하게 팽창된 방광이 확인 되었다. 여아의 발달 상태는 발달 저하를 보이면서, 6개월에 뒤집기가 가능하였지만 이후는 신경학적 퇴행으로 내원당시에는 목 가누기도 되지 않고, 의미 있는 단어를 말하지도 못하는 전반적인 발달 지연 상태였다. 2세에는 양쪽 눈의 백내장이 발생하여 수술한 과거력이 있었다. 뇌 MRI T2 강조영상에서는 양쪽에 대칭적으로 기저핵(basal ganglia)에 고신호를 보였고, 이는 Leigh 증후군에 전형적인 영상의 특징이다. Whole mitochondrial genome의 유전자검사를 시행했지만 의미 있는 돌연변이가 확인되지 않았으므로, Whole exome sequencing 검사를 시행했으며, IARS2 유전자의 이중대립유전자 돌연변이(biallelic mutation), c.2446C>T (p. Arg816Ter)와 c.2450G>A (p. Arg817His)가 확인이 되었고 부모님은 보인자였다. 현재까지 IARS2 유전자의 돌연변이를 가지는 환자 중에서 신경학적 발달 저하, 인지장애 등의 증상이 동반된 환자는 신체의 다중장기질환의 증상으로 심비대, 부정맥, 빈혈, 측만증, 청력 저하, 뇌전증, 부갑상선저하증이 알려졌으나, 이 연구에서 IARS2 유전자 돌연변이를 가진 환자에서 배뇨근의 이상을 동반한 과민성방광증상을 확인하여 방광이상증상을 처음 보고를 한다. IARS2 유전자의 이상이 확인된 환자에서는 하부요로이상증상이 동반 가능성에 대해서 인지하는 것이 필요하고, 증상이 보이면 배뇨 일지나 요역동학검사를 통해서 조기에 진단 및 치료가 환자의 관리에 필요할 수 있다. 이 증례 보고는 IARS2 유전자의 임상 양상의 확대 및 유전자의 이해를 넓히는데 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제38권5호
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• pp.323-334
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• 2005

배경: 유전자 치료에 의한 치료적 혈관조성은 허혈성 심질환의 새로운 치료전략의 하나로 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 대동물에서 pCK 플라스미드 벡터에 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor isoform 165: VEGF165) 유전자를 삽입한 pCK-VEGF를 이용한 치료적 혈관조성의 효용성을 증명하는 것이다. 대상 및 방법: 총 21 마리의 돼지를 이용하여 좌전하행지동맥의 원위부를 결찰하여 심근경색 모델을 만든 후, 4주 후에 VEGF 유전자를 삽입한 플라스미드를 심근내에 주입하거나(VEGF군), 유전자 없이 플라스미드 만을 주입하였다(대조군). 실험 대상 동물군을 맹검하에 무작위로 VEGF군 및 대조군으로 나누어 실험을 진행하였는데, 7마리는 실험 도중 사망하였으며 결과적으로 VEGF군은 8마리, 대조군은 6마리가 최종분석에 이용되었다. 좌전하행지동맥 결찰 후 30일째에 심근 SPECT와 심장초음파검사를 시행하고 심근내에 플라스미드를 주입하였으며, 이로부터 30일째에 심근 SPECT와 심장초음파검사를 다시 시행하였다. 허혈부위의 심근관류의 변화는 심근 SPECT상의 $^{99m}Tc-MIBI$의 섭취 정도로 비교하였으며, 국소 및 전체 심근기능 및 심실리모델링 등은 심장초음파 또는 게이트SPECT 검사상의 수축시 심실벽비후화, 좌심실구출률(EF), 수축기말용적(ESV), 이완기말용적(EDV) 등으로 비교하였다. 혈관조성의 정도는 조직검사상의 미세혈관의 밀도를 측정하여 비교하였다. 결과: 미세혈관의 밀도는 VEGF군에서 유의하게 더 높았으며($386\pm110/mm^{2}\;vs.\;291\pm127/mm^{2},\;p<0.001$), 분절의 관류 정도도 VEGF군에서는 관상동맥 결찰 60일째가 30일째에 비해 더 증가한 반면(플라스미드 주입 전, 후, $48.4\pm15.2\%\;vs.\;53.8\pm19.6\%,\;p<0.001$) 대조군에서는 유의한 변화가 없었고(플라스미드 주입 전, 후, $45.1\pm17.0\%\;vs.\;43.4\pm17.7\%,\;p=0.186$), 그 변화량도 두 군간에 유의한 차이를 보였다($11.4\pm27.0\%$ 증가 vs $2.7\pm19.0\%$ 감소, p=0.003). 수축시의 심실벽비후화는 양 군 모두에서 플라스미드 주입 후 유의하게 증가하였으나 증가한 정도는 두 군간에 차이가 없었다. 심장초음파검사상 ESV은 양 군 모두에서 수술 전에 비해 관상동맥 결찰 후 유의하게 증가하였고 (VEGF군, $22.9\pm9.9\;mL\;vs.\;32.3\pm9.1\;mL,\;p=0.006;$ 대조군, $26.3\pm12.0\;mL\;vs.\;36.8\pm9.7\;mL,\;p=0.046$), EF은 유의하게 감소하였으며(VEGF군, $52.0\pm7.9\%\;vs\;46.5\pm7.4\%$, p=0.004; 대조군, $48.2\pm9.2\%\;vs\;41.6\pm10.0\%$, p=0.028), EDV은 양 군 모두에서 유의한 변화가 없었다. 플라스미드 주입 전과 후의 비교에서는 양 군 모두에서 심장초음파 및 게이트 SPECT검사상의 EF, ESV, EDV 값의 유의한 차이가 없었다. 결론: VEGF165 유전자를 삽입한 플라스미드의 심근내 주입 후 허혈성 생존 심근 부위에 혈관조성이 일어나고 심근관류가 유의하게 증가하였다. 그러나 심근 기능이나 좌심실의 리모델링 경과엔 유의한 차이가 없었다.