• 제목/요약/키워드: in vitro/in vivo studies

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대식세포가 β-tricalcium Phosphate 뼈이식제의 생분해에 미치는 영향 (Effects of Macrophage on Biodegradation of β-tricalcium Phosphate Bone Graft Substitute)

  • 김영희;;변인선;오익현;민영기;양훈모;이병택;송호연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권10호
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    • pp.618-624
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    • 2008
  • Various calcium phosphate bioceramics are distinguished by their excellent biocompatibility and osteoconductivity. Especially, the exceptional biodegradability of $\beta$-TCP makes it a bone graft substitute of choice in many clinical applications. The activation of osteoclasts, differentiated from macrophage precursor cells, trigger a cell-mediated resorption mechanism that renders $\beta$-TCP biodegradable. Based on this evidence, we studied the biodegradation process of granular-type $\beta$-TCP bone graft substitute through in vitro and in vivo studies. Raw 264.7 cells treated with RANKL and M-CSF differentiated into osteoclasts with macrophage-like properties, as observed with TRAP stain. These osteoclasts were cultured with $\beta$-TCP nano powders synthesized by microwave-assisted process. We confirmed the phagocytosis of osteoclasts by observing $\beta$-TCP particles in their phagosomes via electron microscopy. No damage to the osteoclasts during phagocytosis was observed, nor did the $\beta$-TCP powders show any sign of cytotoxicity. We also observed the histological changes in subcutaneous tissues of rats implanted with granule-type $\beta$-TCP synthesized by fibrous monolithic process. The $\beta$-TCP bone graft substitute was well surrounded with fibrous tissue, and 4 months after implantation, 60% of its mass had been biodegraded. Also, histological findings via H&E stain showed a higher level of infiltration of lymphocytes as well as macrophages around the granule-type $\beta$-TCP. From the results, we have concluded that macrophages play an important role in the biodegradation process of $\beta$-TCP bone graft substitutes.

TRAIL 매개의 세포사멸 유도를 위한 다양한 분자적 타깃 (Multiple Molecular Targets of Sensitizers in Tumor Necrosis Factor (TNF)-Related Apoptosis-Inducing Ligand (TRAIL/Apo2L)-Mediated Apoptosis)

  • 민경진;권택규
    • 생명과학회지
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    • 제21권11호
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    • pp.1641-1651
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    • 2011
  • TNF ligand 군에 속하는 Tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL/Apo2L)은 death receptor를 통한 세포사멸을 유도하는 것으로 알려졌다. TRAIL은 정상세포에서는 세포사를 일으키지 않고 암세포에서만 특이적으로 세포사멸을 유도함으로써 잠재력 있는 항암제로 주목을 받고 있다. 그러나, 최근 연구에 의하면 악성 신장암과 간암과 같은 일부 암에서는 TRAIL에 의한 세포사에 저항성을 가지는 것으로 알려져 있다. 그러므로, TRAIL 만으로는 다양한 악성종양을 위한 치료법으로 적절하지 않다. TRAIL에 대한 저항성을 가지는 분자적 기전을 이해하고, TRAIL 저항성을 극복할 수 있는 증감제를 밝혀내는 것이 보다 효율적인 TRAIL을 이용한 암세포 치료 전략에 필요하다. 화학치료제들이 TRAIL 수용체인 death receptor의 발현을 증가시키고, 세포 내의 TRAIL에 의한 신호전달 체계를 활성화 시키는 것으로 알려져 있고, 이러한 기전을 통하여 다양한 화학치료제들이 TRAIL에 의한 세포사멸을 증가시키는 것을 확인하였다. 이 논문에서, 우리는 TRAIL에 의한 세포 사멸을 증가시키기 위한 생물학적 약물을 정리하고, 그 분자적 기전을 고찰한다.

The Antitumor Effects of Selenium Compound $Na_5SeV_5O_{18}{\cdot}3H_2O$ in K562 Cell

  • Yang, Jun-Ying;Wang, Zi-Ren
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제29권10호
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    • pp.859-865
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    • 2006
  • With an approach to study the anti-tumor effects and mechanism of selenium compound, we investigated the anti-tumor activity and mechanism of $Na_5SeV_5O_{18}{\cdot}3H_2O$ (NaSeVO) in K562 cells. The results showed that $0.625{\sim}20\;mg/L$ NaSeVO could significantly inhibit the proliferation of K562 cells in vitro in a time- and concentration-dependent manner as determined by microculture tetrazolium (MTT) assay, the IC50 values were 14.41 (4.45-46.60) and 3.45 (2.29-5.22) mg/L after 48 hand 72 h treatment with NaSeVO respectively. In vivo experiments demonstrated that i.p. administration of 5, 10 mg/kg NaSeVO exhibited an significant inhibitory effect on the growth of transplantation tumor sarcoma 180 (S180) and hepatoma 22 (H22) in mice, with inhibition rate 26.8% and 58.4% on S180 and 31.3% and 47.4% on H22, respectively. Cell cycle studies indicated that the proportion of G0/G1 phase was increased at 2.5 mg/L while decreased at 10 mg/L after treatment for 24, 48 h. Whereas S phase was decreased at 2.5-5 mg/L and markedly increased at 10 mg/L after treatment for 48 h. After treatment for 24 h, 10 mg/L NaSeVO also markedly increased S and G2/M phases. Take together, the result clearly showed that NaSeVO markedly increased S and G2/M phases at 10 mg/L. The study of immunocytochemistry showed that the expression bcl-2 is significantly inhibited by 10 mg/L NaSeVO, and bax increased. Morphology observation also revealed typical apoptotic features. NaSeVO also significantly caused the accumulation of $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$, reactive oxygen species (ROS) and the reduction of pH value and mitochondrial membrane potential in K562 cells as compared with control by confocal laser scanning microscope. These results suggest that NaSeVO has anti-tumor effects and its mechanism is attributed partially to apoptosis induced by the elevation of intracellular $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and ROS concentration, and a reduction of pH value and mitochondria membrane potential (MMP).

확산된 피크의 양성자에서 선량 증강 현상에 대한 분석 (Analysis of Radiation Dose Enhancement for Spread Out Bragg-peak of Proton)

  • 황철환;김정훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.253-260
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    • 2019
  • 방사선 선량 증강은 물질과의 상호작용 단면적을 높여 국소 부위에 대한 선량을 증가시키는 방법으로 선에너지부여 및 상대적 생물학적 효과비 증가로 치료가능비 향상에 기여할 수 있다. 선량 증강에 대한 선행 연구는 X, ${\gamma}$선에 대한 보고가 주를 이루고 있으나, 본 연구에서는 MCNP6를 이용한 몬테칼로 시뮬레이션을 바탕으로 양성자 선원에 대해 선량 증강 현상을 분석하였다. 수학적 모델 방법에 따라 확산된 피크의 양성자 선원에 대한 에너지 분포와 상대적 강도를 산출하였으며, 금, 아이오딘, 가돌리늄의 선량 증강 물질에 대한 선량증강비와 깊이 변화에 따른 에너지 분포를 평가하였다. 금을 이용한 증강 현상에서 1.085-1.120배, 가돌리늄에서는 1.047-1.091배의 선량증강비를 나타내었다. 또한 깊이에 따른 흡수에너지 변화로 인해 실질 비정과 95% 선량 구간의 감소를 나타내었으며, 이는 선량 증강 현상과 더불어 종양조직에 불확실한 선량 전달로 이어질 수 있으므로 증강 물질의 질량 저지능으로부터 확산된 피크 구간의 적절한 보정이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서 모의모사를 통한 선량 증강 현상의 분석은 실질적인 증강 효과 확인을 위한 체내 외 실험의 기초자료로써 활용될 것으로 기대한다.

P3H4 promotes renal cell carcinoma progression and suppresses antitumor immunity via regulating GDF15-MMP9-PD-L1 axis

  • Tian, Shuo;Huang, Yan;Lai, Dong;Wang, Hanfeng;Du, Songliang;Shen, Donglai;Chen, Weihao;Xuan, Yundong;Lu, Yongliang;Feng, Huayi;Zhang, Xiangyi;Zhao, Wenlei;Wang, Chenfeng;Wang, Tao;Wu, Shengpan;Huang, Qingbo;Niu, Shaoxi;Wang, Baojun;Ma, Xin;Zhang, Xu
    • Advances in nano research
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    • 제12권6호
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    • pp.639-652
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    • 2022
  • The prolyl 3-hydroxylase family member 4 (P3H4), is associated with post-translational modification of fibrillar collagens and aberrantly activated in cancer leading to tumor progression. However, its role in clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is still unknown. Here we reported that P3H4 was highly expressed in renal cancer tissues and significantly positive correlated with poor prognosis. Knockdown of P3H4 inhibited the proliferation, migration and metastasis of renal cancer cells in vitro and in vivo, and also, overexpression of it enhanced the oncogenic process. Mechanistically, P3H4 depletion decreased the levels of GDF15-MMP9 axis and repressed its downstream signaling. Further functional studies revealed that inhibition of GDF15 suppressed renal cancer cell growth and GDF15 recombinant human protein (rhGDF15) supplementation effectively rescued the inhibitory effect induced by P3H4 knockdown. Moreover, decreased levels of MMP9 caused by inhibition of P3H4-GDF15 signaling constrained the expression of PD-L1 and suppression of P3H4 accordingly promoted anti-tumor immunity via stimulating the infiltration of CD4+ and CD8+ T cells in syngeneic mice model. Taken together, our findings firstly demonstrated that P3H4 promotes ccRCC progression by activating GDF15-MMP9-PD-L1 axis and targeting P3H4-GDF15-MMP9 signaling pathway can be a novel strategy of controlling ccRCC malignancy.

표적세포의 Nitric oxide 합성이 LAK 세포의 세포독성에 대한 예민도에 미치는 영향 (Effect of target cell nitric oxide synthesis on the sensitivity to lymphokine-activated killer cell cytotoxicity)

  • 박성일;박주형;이치국;김신재;최보금;곽재용;임창열
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제1권2호
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    • pp.162-169
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    • 2001
  • Background: Nitric oxide (NO), a cytotoxic molecule is produced in various tissues including tumor cells during interleukin-2 (IL-2) therapy . Lymphokine-activated killer (LAK) cells are induced during IL-2 therapy, and have cytotoxic activity against tumor cells. The current study investigated the effects of NO synthesized in target cells or exposure of target cells to NO on the sensitivity of target cells to LAK cell cytotoxicity. Methods: Cytotoxicity was measured using 4 h chromium release assays. LAK cells which were induced by a 4 day incubation of BALB/c mouse splenocytes with IL-2 (6,000 IU/mL) were employed as effector cells. RD-995 skin tumor cells originated from a C3H/HeN mouse were employed as target cells. NO synthesis in target cells was induced by a 24 h incubation of RD-995 cells with $IFN{\gamma}$ (25 U/mL), TNF (50 U/mL) and IL-1 (20 U/mL). S-nitrosyl acetylpenicillamine (SNAP), an NO donor, was used to expose target cells to NO. $N^G$-monomethyl-L-arginine (MLA) and carboxy-PTIO were added during cytotoxicity assays to inhibit NO synthesis, and to scavenge NO produced by target cells, respectively. Results: Sensitivity of NO-producing RD-995 cells to LAK cell cytotoxicity was decreased by addition of MLA and carboxy-PTIO during cytotoxicity assays. However, the two reagents had no effect on the sensitivity of non-NO-producing RD-995 cells. Pretreatment of RD-995 target cells with SNAP increased the sensitivity in comparison with untreated cells. Conclusions: Sensitivity of target cells to LAK cell cytotoxicity is increased by target cell NO synthesis or exposure to NO. Further studies are needed to evaluate whether these in vitro results have relevance to in vivo phenomena.

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Bacteriophage T7의 유전자 복제기작에 관한 생화학적, 분자생물학적 특성 연구 (Biochemical and Molecular Biological Studies on the DNA Replication of Bacteriophage T7)

  • KIM Young Tae
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.209-218
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    • 1995
  • 본 연구에서는 유전자 복제기작을 생화학적, 분자생물학적 방법을 사용하여 bacteriphage T7을 대상으로 연구하였다. Bacteriophage T7의 유전자 복제, 재조합, 수선시 필수 단백질로 작용하는 gene 2.5 단백질의 생체내 기능에 대한 유전학적 연구와 단백질을 분리 정제하여 복제 단백질들과의 상호작용에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 gene 2.5 단백질은 DNA복제시 필수 구성단백질로 작용하며, 복제과정에서 유전자 복제에 관여하는 핵심 단백질들인 DNA polymerase, helicase/primase와 직접 단백질-단백질 상호 협동 작용을 하는 r것을 증명하였다. 특히 gene 2.5 단백질의 C-terminal domain이 절편된 변이체의 경우 복제 단백질들과 상호작용이 결여되었다. 따라서 C-terminal domain이 gene 2.5 단백질의 기능에 필수적으로 관여함을 입증하였다.

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Artificial Vision Project by Micro-Bio Technologies

  • Kim Sung June;Jung Hum;Yu Young Suk;Yu Hyeong Gon;Cho Dong il;Lee Byeong Ho;Ku Yong Sook;Kim Eun Mi;Seo Jong Mo;Kim Hyo kyum;Kim Eui tae;Paik Seung June;Yoon Il Young
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2002년도 마이크로/바이오 가시화기술부문 학술강연회
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    • pp.51-78
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    • 2002
  • A number of research groups worldwide are studying electronic implants that can be mounted on retinal optic nerve/visual cortex to restore vision of patients suffering from retinal degeneration. The implants consist of a neural interface made of biocompatible materials, one or more integrated circuits for stimuli generation, a camera, an image processor, and a telemetric channel. The realization of these classes of neural prosthetic devices is largely due to the explosive development of micro- and nano-electronics technologies in the late $20^{th}$ century and biotechnologies more recently. Animal experiments showed promise and some human experiments are in progress to indicate that recognition of images can be obtained and improved over time. We, at NBS-ERC of SNU, have started our own retinal implant project in 2000. We have selected polyimide as the biomaterial for an epi-retinal stimulator. In-vitro and in-vivo biocompatibility studies have been performed on the electrode arrays. We have obtained good affinity to retinal pigment epithelial cells and no harmful effect. The implant also showed very good stability and safety in rabbit eye for 12 weeks. We have also demonstrated that through proper stimulation of inner retina, meaning vision can be obtained.

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동충하초 유래 cordycepin의 항암 활성 기전 최근 연구 동향 (Anti-cancer Properties and Relevant Mechanisms of Cordycepin, an Active Ingredient of the Insect Fungus Cordyceps spp.,)

  • 정진우;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.607-614
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    • 2015
  • 암은 전 세계 사망률과 질병률의 가장 큰 원인이다. Cordycepin (3'-deoxyadenosine)은 동양의 전통의학에서 널리 사용되고 있는 동충하초의 주요 기능성 구성요소이자 아데노신 유사체로 알려져 있다. 지난 10년간 cordycepin은 in vitro 및 in vivo 모델에서 면역활성 기능뿐 만 아니라 항염증, 항산화 및 항암 등 다양한 약리학적 특성을 가진다고 보고되어왔다. 최근 들어 많은 연구들은 cordycepin을 화학예방요법 작용제 측면에서 흥미로운 특성을 보고하였고, 실험적인 증거들에 의해 세포사멸 촉진, 세포주기 정지 유도, 세포 내 신호 전달 경로 조절, 암세포의 침윤 및 전이 억제를 통해 암의 증식을 지연시킨다고 보고되어 왔다. Cordycpin은 많은 암 세포에서 retinoblastoma protein (RB)의 인산화를 막고 cyclin-dependent kinases (Cdks) inhibitors를 활성화시켜 G2/M기의 진행을 막는 효력이 있음이 밝혀졌다. 또한, 세포 사멸을 유도하기 위해 세포 내/외부에 존재하는 경로를 활성화시켜 활성 산소종을 생성하고 하위에 존재하는 kinase cascade 반응을 개시한다. 아울러 cordycepin은 또 다른 세포 사멸인 autophagy와 같은 대체 경로를 활성화 시킬 수도 있으며, nuclear factor-kappa B 및 activated protein-1 신호 경로를 포함한 다양한 기전을 통하여 암세포 분리, 이주, 침윤 및 전이 또한 억제 할 수 있다. 본 총설에서는 cordycepin의 항암 작용 기전을 요약하고, 다양한 암 발생의 치료제로서 가능성을 논의하고자 한다.

컴포넌트 기반 개발방법론에 의한 건설 CALS/EC 표준지침 웹서비스의 모델링 (A Modeling of Web-service for Construction CALS/EC Standard Guideline by using Component Based Development)

  • 이상호;정용환;김소운
    • 한국전자거래학회:학술대회논문집
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    • 한국전자거래학회 2003년도 종합학술대회 논문집
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    • pp.78-83
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    • 2003
  • 본 연구에서는 건설CALS/EC 기반의 정보화 추진을 위한 정보시스템을 개발할 때 적용되는 기존의 소프트웨어 개발방법론의 문제점을 분석하고, 표준화되지 않은 개발방법론의 적용으로 시스템 개발에 비효율적인 비용을 투자하는 문제점과 특성상 입찰, 구매, 계약 등 분야별로 상이한 기능의 업무에 따라 구축되는 건설산업 정보화에 있어서 상호간에 데이터 및 프로세스를 원활히 통합하지 못하므로 인하여 발생되는 개발의 중복성, 정보 활용의 비효율성 등의 문제점을 개선하고자 하였다. 이를 위하여 최근 새로이 부각되고 있는 방법론인 컴포넌트 기반 개발방법론(CBD: Component-Based Development)을 사용하여 건선CALS/EC 표준지침 웹서비스를 위한 시스템의 업무프로세스를 모델링하여 사용자가 쉽게 재사용가능하고 타업무분야에 확대 가능한 방향을 제시하였다. 본 연구를 위하여 기존의 소프트웨어 개발 방법론의 적용상 문제점 분석을 통하여 컴포넌트 기반 개발방법론의 필요성을 증명하고 비즈니스 컴포넌트 프레임워크를 사용하여 건설 CALS/EC 표준지침 웹서비스의 업무프로세스에 적용할 기술적인 방법론을 고찰하고 업무에 효과적으로 적용할 수 있는 업무프로세스 컴포넌트를 제시하였다. 본 연구에서 도출된 컴포넌트 모델은 향후 타업무분야의 시스템을 개발할 때 사용자요구분석 단계부터 별도의 재 작업이 없이 사용될 수 있으며 시스템을 구현할 때 개발 모듈의 중복방지와 용이한 비즈니스로직의 변경 등이 가능하며, 추가의 업무 프로세스나 연관된 다른 분야의 업무프로세스의 반영 및 추가 시 컴포넌트의 활동모델을 쉽게 수정하여 정의함으로써 쉽게 시스템의 기능을 확장할 수 있다.LE 산정에 관한 지속적인 실험적 연구가 이루어져야 하겠다. 증가할 것이다. 또한 부분육을 이용한 완전제품, 적색육제품, 유기농이나 별미식 제품과 같은 형태의 다양한 포장육 제품이 도입 될 것으로 생각되어진다.e in vitro SPF test method will be able to be used as an alternative method for in vivo SPF in case of lotion and cream. replica. A statistically significant improvement of Star Fruit Leaf Extract BG30-treated site was seen in decreased wrinkles. Star Fruit Leaf Extract BG30 results in clinically visible improvement in wrinkling when used topically for 5 weeks. 또한 관계마케팅, CRM 등의 이론적 배경이 되고 있는 신뢰와 결속의 중요성이 재확인하는 결과도 의의라고 할 수 있다. 그리고 신뢰는 양사 간의 상호관계에서 조성될 수 있는 특성을 가진 반면, 결속은 계약관계 초기단계에서 성문화하고 규정화 할 수 있는 변수의 성격이 강하다고 할 수가 있다. 본 연구는 복잡한 기업간 관계를 지나치게 협력적 측면에서만 규명했기 때문에 많은 측면을 간과할 가능성이 있다. 또한 방법론적으로 일방향의 시각만을 고려했고, 횡단적 조사를 통하고 국내의 한 서비스제공업체와 관련이 있는 컨텐츠 공급파트너만의 시각을 검증했기 때문에 해석에서 유의할 필요가 있다. 또한 타당성확보 노력을 기하였지만 측정도구

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