• 한국수자원학회논문집
• /
• 제57권5호
• /
• pp.347-357
• /
• 2024

많은 연구에서 비점착성 부유사의 입경분포를 평균입경와 표준편차를 이용해 묘사한다. 그러나 부유사는 크기가 다른 많은 입자의 혼합물로 구성되어 있다. 난류조건에서 부유사의 이동은 크기와 밀도로부터 계산된 침강속도에 영향을 받는다. 따라서 비점착성 부유사의 이동을 이해하려면 입경 분포를 보다 정량적으로 고려하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 난류조건에서 부유사의 입경분포를 모의할 수 있는 간편한 모형화 방법을 제시하는 것이다. 점착성 유사와 비점착성 유사의 차이에 대한 이해를 바탕으로, 점착성 부유사를 위한 추계학적 응집 모형을 비점착성 유사의 입경분포 모의에 적합하도록 수정하였다. 본 연구에서 제안하는 간편법의 적용성을 살펴보기 위해 선행연구의 실험자료에 적용하여 모의 결과와 비교하였다. 수치 모의의 결과를 통해 본 연구에서 제안한 모형이 실험값에서 나타나는 주요한 특성을 모사할 수 있다는 점을 확인하였다. 이를 바탕으로 유사 이동 모형을 사용하여 부유사 입경분포를 모의하는 접근 방식이 부유사 입경분포의 중요한 특성을 이해하기에 효과적이라는 결론을 얻었다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제47권5호
• /
• pp.627-637
• /
• 2023

Background: Damage to the healthy intestinal epithelial layer and regulation of the intestinal immune system, closely interrelated, are considered pivotal parts of the curative treatment for inflammatory bowel disease (IBD). Plant-based diets and phytochemicals can support the immune microenvironment in the intestinal epithelial barrier for a balanced immune system by improving the intestinal microecological balance and may have therapeutic potential in colitis. However, there have been only a few reports on the therapeutic potential of plant-derived exosome-like nanoparticles (PENs) and the underlying mechanism in colitis. This study aimed to assess the therapeutic effect of PENs from Panax ginseng, ginseng-derived exosome-like nanoparticles (GENs), in a mouse model of IBD, with a focus on the intestinal immune microenvironment. Method: To evaluate the anti-inflammatory effect of GENs on acute colitis, we treated GENs in Caco2 and lipopolysaccharide (LPS) -induced RAW 264.7 macrophages and analyzed the gene expression of proinflammatory cytokines and anti-inflammatory cytokines such as TNF-α, IL-6, and IL-10 by real-time PCR (RT-PCR). Furthermore, we further examined bacterial DNA from feces and determined the alteration of gut microbiota composition in DSS-induced colitis mice after administration of GENs through 16S rRNA gene sequencing analysis. Result: GENs with low toxicity showed a long-lasting intestinal retention effect for 48 h, which could lead to effective suppression of pro-inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-6 production through inhibition of NF-κB in DSS-induced colitis. As a result, it showed longer colon length and suppressed thickening of the colon wall in the mice treated with GENs. Due to the amelioration of the progression of DSS-induced colitis with GENs treatment, the prolonged survival rate was observed for 17 days compared to 9 days in the PBS-treated group. In the gut microbiota analysis, the ratio of Firmicutes/Bacteroidota was decreased, which means GENs have therapeutic effectiveness against IBD. Ingesting GENs would be expected to slow colitis progression, strengthen the gut microbiota, and maintain gut homeostasis by preventing bacterial dysbiosis. Conclusion: GENs have a therapeutic effect on colitis through modulation of the intestinal microbiota and immune microenvironment. GENs not only ameliorate the inflammation in the damaged intestine by downregulating pro-inflammatory cytokines but also help balance the microbiota on the intestinal barrier and thereby improve the digestive system.

• 환경생물
• /
• 제41권4호
• /
• pp.386-399
• /
• 2023

미세플라스틱과 나노플라스틱(NMPs)은 해양생물에 대한 생식 방해, 산화적 스트레스 등의 부정적 영향을 줄 수 있어 해양생태계의 유해오염물질 중 하나로 간주된다. 전 지구적 기후변화로 해수 온도가 상승하고 있음에도 불구하고 미세플라스틱과 온도변화 간의 독성학적 상호 작용에 대한 연구는 제한적이다. 따라서, 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis에 대한 NMPs(polystyrene beads; 0.05-, 6-㎛)의 온도 상승에 따른 독성을 개체 및 유전자 수준에서 확인하였다. 개체 수준에서의 첫 생식 시점은 온도 상승에 의해 빨라지는 양상을 보였으나 35℃ 온도 조건에서 PS beads에 노출된 경우 유의하게 지연되었다. 총 산란 수는 30℃, 0.05-㎛ PS beads에 노출된 경우에서만 유의하게 감소하였다. 상호작용 분석결과 첫번째 생식 시점과 항산화 및 열충격 단백질 유전자(GSTS1 및 Hsp70) 및 ecdysteroid 경로 관련 유전자(EcR_A, EcR_B, 및 CYP314A1)가 온도 및 PS 입자 크기에 주로 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 미세플라스틱이 크기 의존적인 독성을 가지고 있음을 보여줌과 동시에 온도 증가로 인해 독성이 강화될 수 있음을 의미한다. 본 연구는 미세플라스틱의 독성을 평가할 때 수온 등 다양한 요소 또한 고려되어야 한다는 점을 제시하였으며, 해양동물 플랑크톤에 대한 수온과 미세플라스틱의 복합적 독성 상호작용에 대한 이해를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국음향학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.400-405
• /
• 2024

선박 프로펠러 캐비테이션 소음이 발생하면 수중 방사 소음의 수준이 급격히 상승하는데, 특히 함정의 경우에 피탐지 확률이 증가해 치명적인 위협 요인이 될 수 있다. 따라서 함정의 생존성 향상을 위하여 캐비테이션 신호를 정확하고 신속하게 판단하는 것이 매우 중요한데, 종래에는 센서로 계측한 음압/진동 준위가 기준값 이상이면 캐비테이션 발생으로 판단하는 기술과 데몬 기법을 통해 캐비테이션 발생 여부를 판별하는 방법이 주로 수행되었다. 그러나 이와 관련된 기술은 캐비테이션의 발생 현상에 대한 물리적 이해와 사용자의 주관적 기준을 기반으로 수행되며 여러 절차를 거치기 때문에 캐비테이션 신호를 조기에 자동으로 인식하는 기법의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 선체에 부착된 음향 센서를 이용하여 계측된 음향 신호로부터 캐비테이션 신호의 특징을 반영한 간단한 통계량 기반 특징을 추출하고 이로부터 캐비테이션 발생 여부를 자동으로 판단하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법의 성능은 센서 수와 모형 시험 조건에 따라 평가하는데, 단일 센서로 계측된 신호에 캐비테이션의 특징을 충분히 반영하여 훈련하면 캐비테이션 신호의 발생 여부를 판단 가능함을 확인했다.

• 대한본초학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.117-123
• /
• 2014

Objectives : Sinhyowoldo-san (SHWDS) is said to be a traditional medicine used for shigellosis, abdominal pain, diarrhea. But mechanism of SHWDS mediated-modulation of immune function is not sufficiently understood. To ascertain the molecular mechanisms of SHWDS 70% EtOH extract on pharmacological and biochemical actions in inflammation, we researched the effect of pro-inflammatory mediators in phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA)+ A23187-activated human mast cell line (HMC-1). Methods : In the present research, cell viability was measured by MTS assay. pro-inflammatory cytokine production was measured by performing enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), and western blot analysis to analyze the activation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs), nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells ($NF-{\kappa}B$). The investigation focused on whether SHWDS inhibited the expressions of interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8), MAPKs and $NF-{\kappa}B$ in PMA+A23187-activated HMC-1 cells. Results : SHWDS has no cytotoxicity at measured concentration (50, 100, and $250{\mu}g/ml$). SHWDS ($250{\mu}g/ml$) inhibits pro-inflammatory cytokine expression in PMA+ A23187-activated HMC-1 cells. Moreover, SHWDS inhibited cyclooxygenase (COX)-2 expression. In activated HMC-1 cells, SHWDS suppressed phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase (ERK 1/2) and c-jun N-terminal Kinase (JNK 1/2). Then, SHWDS suppressed activation of nuclear factor $NF-{\kappa}B$ in nuclear, degradation of IkB ${\alpha}$ in cytoplasm. Conclusions : We propose that SHWDS has an anti-inflammatory therapeutic potential, which may result from inhibition of ERK 1/2, JNK 1/2 phosphorylation and $NF-{\kappa}B$ activation, thereby decreasing the expression of pro-inflammatory genes.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제25권3호
• /
• pp.157-166
• /
• 2014

뉴론에서 ATP는 분비 과립내에 신경전달물질과 함께 다량 저장되어 있다가 신경전달물질과 함께 분비되는 것으로 알려져 있으므로 신경전달물질의 자극-분비(stimulus-secretion) coupling 과정에 있어 중요한 조절작용을 할 것으로 기대된다. 그러므로 본 연구에서는 뉴론과 그 발생학적 기원이 동일한 부신수질 세포(adrenal chromaffin cell)를 대상으로 하여 세포막 칼슘통로를 통한 세포막 전류에 미치는 ATP의 영향을 측정함으로써 신경전달물질이 자극-분비 coupling 과정에 작용하는 ATP의 조절 작용을 알아보고자 하였다. 부신수질 세포의 칼슘통로를 통한 세포막 전류는 패치클램프 테크닉으로 기록하였다. 10 mM $Ba^{2+}$을 포함한 세포 외 용액에서, $Ba^{2+}$ current는 0.1 mM ATP를 세포외부에 처치했을 때, 평균 $36{\pm}6%$ (n=6) 감소되어 나타났고 ATP를 씻어준 후 전류는 다시 회복되는 가역적 반응을 보였다. ATP의 전류 억제 기전을 알아보고자 칼슘통로에서 관찰되는 현상 중의 하나인 소통(facilitation)현상을 기록하였다. +80 mV의 큰 prepulse를 준 후 바로 테스트 펄스를 주며 측정한 전류는 큰 prepulse에 의해 억제효과가 풀리는(disinhibition) 현상을 나타내었다. ATP 처치 후 큰 자극을 주어 $37{\pm}5%$ (n=11)의 $Ba^{2+}$ 전류 증가가 있었고 이는 ATP가 없는 상태에서 순수하게 큰 자극에 의해 소통되는 $25{\pm}3%$ (n=12)과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). ATP의 억제 기전이 G-protein을 매개로 한 것인지를 알아보고자 가수분해 되지 않는 GTP 유도체인 $GTP{\gamma}S$를 세포 내에 준 후 $Ba^{2+}$ 전류를 기록하였다. $GTP{\gamma}S$에 의해 55%의 전류 크기의 감소가 있었고 이 환경에서 큰 prepulse를 인가하였을 때 $34{\pm}4%$ (n=19)의 소통현상을 보였다. 이는 $GTP{\gamma}S$가 없는 환경에서의 $25{\pm}3%$ (n=12)의 소통현상을 보인 것과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). $Ba^{2+}$ current trace의 활성화 과정(activation)을 curve-fitting한 결과, control은 single exponential curve로 fitting된 반면, ATP 또는 $GTP{\gamma}S$를 처치한 경우, 그리고 ATP와 $GTP{\gamma}S$ 모두 처치한 경우에서는 double-exponential curve로 가장 잘 fitting이 되었다. 즉, ATP나 $GTP{\gamma}S$를 처치했을 때 모두 전류가 더 느리게 활성화되는 모양을 나타내었고, 이상의 결과로 미루어 ATP와 $GTP{\gamma}S$는 같은 방식으로 칼슘통로를 억제하고, 이러한 억제효과는 세포막에 아주 큰 전압을 걸어주면 칼슘 통로에 결합했던 G-protein이 막전압 의존적으로 떨어짐으로써 소실(disinhibition)된다고 해석된다. 본 연구에서 확인한 ATP의 칼슘통로 억제효과는 자체 크로마핀 세포 또는 주변 세포에서 아드레날린이 적게 분비되게 하는 autocrine 또는 paracrine inhibition 과정의 중요한 기전으로 작용할 것이다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.181-186
• /
• 2013

목 적: 본 연구는 치료계획 시스템인 $Pinnacle^3$ (version 9.2, Philips Medical Systems, USA)과 Eclipse (version 10.0, Varian Medical Systems, USA)을 이용하여 전립선암과 폐암의 세기조절방사선 치료계획시 불균질 부위의 선량 계산 차이를 알고리즘별로 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 각 5명의 전립선암 및 폐암 환자를 대상으로, 본원 Protocol에 따른 동일한 조건으로 최적화 계산을 진행하였다. 전립선암 환자의 치료계획은 10 MV, 7Beam을 사용하였으며 2.5 Gy씩 28 fx, 총 70 Gy를 동일 처방하였고, 폐암 환자의 치료계획은 6 MV, 6Beam을 사용하였으며 2 Gy씩 33 fx, 총 66 Gy를 동일 처방하였다. 두 치료계획시스템을 통해 CTV, PTV 및 종양주위의 OAR의 최대선량, 평균선량, 최소선량을 비교하였다. 결 과: 전립선암에서 두 치료계획시스템 모두 CTV와 PTV의 선량변화가 2%이내였으며 종양주변 정상 장기(방광, 대퇴골, 직장)도 선량제약조건을 충족하였다. 폐암에서도 CTV와 PTV는 2%이내의 선량변화를 보였고, 정상 장기(식도, 척수, 양측 폐)도 선량제약 조건을 충족하였다. 하지만, Eclipse 치료계획의 최소선량은 CTV에서 1.9%, PTV에서 3.5% 높았고 양측 폐의 경우 V5 Gy에서 3.0% 높은 차이를 보였다. 결 론: 치료부위에 따른 각각의 치료계획시스템은 본원의 선량제한 조건을 모두 만족하여 임상적 정확성을 확인할 수 있었다. 향후 다양한 부위의 치료계획 연구와 치료계획시스템의 적용은 보다 정확한 치료계획을 위한 방법을 제시할 것이라 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.499-507
• /
• 2012

군소인 Aplysia kurodai의 중추신경절로부터 발견된 myomodulin A (MMA, PMSMLRLamide)와 myomodulin E (MME, GLQMLRLamide)는 $Mytilus$ $edulis$의 anterior byssus retractor muscle (ABRM)을 활성측정시스템으로 사용하여 정제되었다. 정제된 MMA와 MME는 연체동물에서 발견된 myomodulin 계열의 펩타이드와 동일한 일차구조를 지닌다. MME의 구조와 활성간의 상관관계를 알아보기 위해서 MME, 유도체 및 다른 신경성 펩타이드들을 합성하였다. MME의 유도체인 Des[$Gly^1$]-MME, Des[$Gly^1,Leu^2$]-MME 및 Des[$Gly^1,Leu^2,Gln^3$]-MME의 일차구조는 각각 LQMLRLamide, QMLRLamide 및 MLRLamide이다. 합성 물질들을 사용하여 ABRM에 대한 phasic contraction을 측정하였다. MME는 $1{\times}10^{-9}$ M 또는 더 높은 농도에서 ABRM의 phasic contraction을 저해하였다. 또한 MME는 $1{\times}10^{-8}$ M에서 catch-tension에 대해 이완활성을 나타내었다. 합성 펩타이드들을 사용하여 Africa giant snail, $Achatina$ $fulica$의 소낭과 penial retractor muscle에 대해서도 활성을 측정하였다. MME와 유도체들은 소낭에 대해서는 수축반응을 보였지만, penial retractor muscle에 대해서는 이완 활성을 나타내었다. 이러한 결과들은 MME와 그 유도체들은 연체동물의 다양한 조직에 대해 조절 효과를 가지고 있다는 것을 의미한다. 본 연구는 생체 내에서 발생하는 신경 및 circuit의 변화를 조절하는 작용 연구에 대한 기본적인 자료가 될 것이다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.111-124
• /
• 2010

지표면의 환경변화를 관측하는 것은 토지사용과 기후변화, 기상연구, 농업, 지표면의 에너지 균형 및 환경시스템에 매우 중요한 연구로 이용되어지고 있다. 최근 위성영상을 이용한 변화탐지는 국지 단위 환경변화 탐지를 위해 그 필요성이 높아지고 있는 실정이며, 특히 잦은 개발과 변화로 주기적인 탐지가 필요한 도심지역의 변화탐지는 국토환경변화 및 지역계획 연구에 대한 효율적인 의사결정 지원이 가능하므로 그 활용성이 매우 높아지고 있다. 이러한 배경으로, 위성 영상을 이용한 원격탐사 자료를 활용한 분석은 비교적 짧은 시간에 광범위한 지역의 영상 정보를 취득할 수 있기 때문에 국토 환경변화 관리 분야에서의 적용 가능성이 높다. 본 연구에서는 인공위성 자료를 활용하여 변화탐지를 수행할 때 공간정보 추출의 정확성을 높이는 기술 개발을 위해 시계열자료의 통계적 분석을 통한 변화탐지기법 개발을 수행하였다. 전처리된 자료를 이용하여 정규화 식생지수를 산출하고 K-mean clustering 무감독 분류를 통해 처리된 데이터를 연구영역의 10년간 자료를 이용한 평균 정규화 식생지수 값과 표준편차 값을 계산하여 각각의 화소별 상대적인 변화량을 측정하여 변화 정도를 탐지하였다. 일반적으로 변화 탐지 수행 시, 태양광 채널을 이용할 경우 기하학적 특성에 의해 발생하는 방향성 효과를 보정하여야 한다. 본 연구에서는 대기 보정과 방향성 보정이 수행된 중 저해상도 정규화 식생지수를 이용하여 객관적인 변화 임계치 값을 결정하였다. 연구결과 반사도 값의 차이를 이용한 변화탐지보다 객관적이고 명확하게 변화지역을 탐지할 수 있었다.

• 한국가금학회지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.51-59
• /
• 2015

본 연구는 밀사에 의한 환경스트레스가 닭의 품종에 따라 스트레스 및 대사 연관 유전자들의 발현에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 실시하였다. 공시계는 한국재래닭과 백색레그혼으로 두 품종 모두 40주령 때 대조구($540cm^2$/수) 및 고밀도구($311cm^2$/수)로 분리하고, 50주령까지 10주간 사육하였다. 사양시험 종료 후, 각 개체의 간으로부터 total RNA를 추출하고, 스트레스, 소포체(ER) 스트레스 및 대사 연관유전자들의 발현을 real-time PCR을 이용하여 분석하였다. 한국재래계는 분석된 모든 스트레스 표지 유전자들의 발현이 밀사구와 대조구 사이에 유의적인 변화를 보이지 않았다. 그러나 백색레그혼의 경우, HSP70과 $HSP90{\alpha}$ 유전자의 발현이 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 분석된 ATF6, GRP78, SREBP2 등의 발현은 품종 간 차이를 볼 수 없었지만, XBP1의 경우 백색레그혼이 한국재래계에 비하여 높은 발현을 보였다(P<0.05). 분석된 유전자들 중 FABP4, FATP1, ACSL1 등의 경우, 한국재래계에 비하여 백색레그혼에서 높은 유전자 발현을 보였다(P<0.05). GLUT의 발현은 품종 간에는 영향을 받지 않지만, 밀사에 의한 영향을 받고 있음을 보여주었다. 고밀도사양 체계는 닭의 품종과 관계없이 스트레스 요인이 될 수 있으며, 닭의 품종이나 개량의 정도에 따라 스트레스 반응에 대한 유전적 차이가 있음을 시사하고, 또한 밀사와 같은 환경적 스트레스는 간의 지방 및 포도당 대사에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다.