Purpose: We intended to evaluate myocardial oxygen consumption ($MVO_2)$ by applying recirculation correction and modified one-compartment model to have a reference range of $MVO_2$ in normal young population and to reveal the effect of recirculation on time-activity curve (TAC). Materials and Methods: In nine normal male volunteers with mean age of $26.3{\pm}4.0$, $MVO_2$ was estimated with 925 MBq (25mCi) of $^{11}C$-Acetate (Neuroscience Research Institute, Gachon University of Medicine and Science, Incheon, Korea) and PET/CT (Biograph 6, Siemens Medical Solution, Germany). Analysis software such as $MATLAB^{(R)}$ v7.1 (Mathworks, Inc., United States), $Excel^{(R)}$ 2007 (Microsoft, United States), and $SPSS^{(R)}$ v12.0 (Apache Software Foundation, United States) were used. Twenty three frames were of $12{\times}10$, $5{\times}60$, $3{\times}120$, $2{\times}300's$ duration, respectively. The modified one-compartmental model and the recirculation correction method were applied. Statistical analysis was performed by using Test of Normality, ANOVA and Post-Hoc (Scheffe's) analysis, and p-value less than 0.05 was considered as significant. Results: The normal reference ranges of $MVO_2$ were presented as $3.18-4.64\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$, $1.91-3.94\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$, $4.31-6.40\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$, $2.84-4.53\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$ and $3.42-5.00\;{\times}\;10^{-4}\;ml/g/sec$ in the septum, the inferior wall, the lateral wall, the anterior wall and the entire wall, respectively. In addition, it was noted that the dual exponentiality of the clearance curve is due to the recirculation effect and that the characteristic of the curve is essentially mono-exponential. Conclusion: $^{11}C$-Acetate is a radiotracer worthwhile to assess $MVO_2$. Re-circulated $^{11}C$ can influence TAC of $^{11}C$ in myocadia and so the recirculation correction must be considered when measuring $MVO_2$.
Shin, Namsoo;Koh, Eun Jung;Choi, Chui Im;Jeong, Dae Hong
Journal of The Korean Association For Science Education
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v.34
no.5
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pp.437-447
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2014
Learning progressions (LP), which describe how students may develop more sophisticated understanding over a defined period of time, can inform the design of instructional materials and assessment by providing a coherent, systematic measure of what can be regarded as "level appropriate." We developed LPs for the nature of matter for grades K-16. In order to empirically test Korean students, we revised one of the constructs and associated assessment items based on Korean National Science Standards. The assessment was administered to 124 Korean secondary students to measure their knowledge and submicroscopic representations, and to assign them to a level of learning progression for the particle nature of matter. We characterized the level of students' understanding and models of the particle nature of matter, and described how students interpret various representations of atoms and molecules to explain scientific phenomena. The results revealed that students have difficulties in understanding the relationship between the macroscopic and molecular levels of phenomena, even in high school science. Their difficulties may be attributed to a limited understanding of scientific modeling, a lack of understanding of the models used to represent the particle nature of matter, or limited understanding of the structure of matter. This work will inform assessment and curriculum materials development related to the fundamental relationship between macroscopic, observed phenomena and the behavior of atoms and molecules, and can be used to create individualized learning environments. In addition, the results contribute to scientific research literature on learning progressions on the nature of matter.
Proceedings of the Korean Society of Near Infrared Spectroscopy Conference
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2001.06a
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pp.1031-1031
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2001
The mammary gland is made up of remarkably sensitive tissue, which has the capability of producing a large volume of secretion, milk, under normal or healthy conditions. When bacteria enter the gland and establish an infection (mastitis), inflammation is initiated accompanied by an influx of white cells from the blood stream, by altered secretory function, and changes in the volume and composition of secretion. Cell numbers in milk are closely associated with inflammation and udder health. These somatic cell counts (SCC) are accepted as the international standard measurement of milk quality in dairy and for mastitis diagnosis. NIR Spectra of unhomogenized composite milk samples from 14 cows (healthy and mastitic), 7days after parturition and during the next 30 days of lactation were measured. Different multivariate analysis techniques were used to diagnose the disease at very early stage and determine how the spectral properties of milk vary with its composition and animal health. PLS model for prediction of somatic cell count (SCC) based on NIR milk spectra was made. The best accuracy of determination for the 1100-2500nm range was found using smoothed absorbance data and 10 PLS factors. The standard error of prediction for independent validation set of samples was 0.382, correlation coefficient 0.854 and the variation coefficient 7.63%. It has been found that SCC determination by NIR milk spectra was indirect and based on the related changes in milk composition. From the spectral changes, we learned that when mastitis occurred, the most significant factors that simultaneously influenced milk spectra were alteration of milk proteins and changes in ionic concentration of milk. It was consistent with the results we obtained further when applied 2DCOS. Two-dimensional correlation analysis of NIR milk spectra was done to assess the changes in milk composition, which occur when somatic cell count (SCC) levels vary. The synchronous correlation map revealed that when SCC increases, protein levels increase while water and lactose levels decrease. Results from the analysis of the asynchronous plot indicated that changes in water and fat absorptions occur before other milk components. In addition, the technique was used to assess the changes in milk during a period when SCC levels do not vary appreciably. Results indicated that milk components are in equilibrium and no appreciable change in a given component was seen with respect to another. This was found in both healthy and mastitic animals. However, milk components were found to vary with SCC content regardless of the range considered. This important finding demonstrates that 2-D correlation analysis may be used to track even subtle changes in milk composition in individual cows. To find out the right threshold for SCC when used for mastitis diagnosis at cow level, classification of milk samples was performed using soft independent modeling of class analogy (SIMCA) and different spectral data pretreatment. Two levels of SCC - 200 000 cells/$m\ell$ and 300 000 cells/$m\ell$, respectively, were set up and compared as thresholds to discriminate between healthy and mastitic cows. The best detection accuracy was found with 200 000 cells/$m\ell$ as threshold for mastitis and smoothed absorbance data: - 98% of the milk samples in the calibration set and 87% of the samples in the independent test set were correctly classified. When the spectral information was studied it was found that the successful mastitis diagnosis was based on reviling the spectral changes related to the corresponding changes in milk composition. NIRS combined with different ways of spectral data ruining can provide faster and nondestructive alternative to current methods for mastitis diagnosis and a new inside into disease understanding at molecular level.
Kim, Cheol-Jin;Park, Hyung-Yeon;Kim, Jae-Eun;Park, Hee-Jin;Lee, Bon-Su;Choi, Yu-Sang;Lee, Joon-Hee;Yoon, Je-Yong
Microbiology and Biotechnology Letters
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v.37
no.3
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pp.248-257
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2009
The inhibitors against Vibrio harveyi quorum sensing (QS) signaling were developed by modifying the molecular structure of the major signal, N-3-hydroxybutanoyl-L-homoserine lactone (3-OH-$C_4$-HSL). A series of structural derivatives, N-(3-hydroxysulfonyl)-L-homoserine lactones (HSHLs) were synthesized by the solid-phase organic synthesis method. The in vivo QS inhibition by these compounds was measured by a bioassay system using the V. harveyi bioluminescence, and all showed significant inhibitory effects. To analyze the interaction between these compounds and LuxN, a 3-OH-$C_4$-HSL receptor protein of V. harveyi, we tentatively determined the putative signal binding domain of LuxN based on the sequence homology with other acyl-HSL binding proteins, and predicted the partial 3-D structure of the putative signal binding domain of LuxN by using ORCHESTRA program, and further estimated the binding poses and energies (docking scores) of 3-OH-$C_4$-HSL and HSHLs within the domain. In comparison of the result from this modeling study with that of in vivo bioassay, we suggest that the in silica interpretation of the interaction between ligands and their receptor proteins can be a valuable way to develop better competitive inhibitors, especially in the case that the structural information of the protein is limited.
Kim, Su-Jin;Lee, Jae-Sung;Lee, Won-Woo;Kim, Yu-Kyeong;Jang, Sung-June;Son, Kyu-Ri;Kim, Hyo-Cheol;Chung, Jin-Wook;Lee, Dong-Soo
Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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v.41
no.4
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pp.317-325
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2007
Purpose: Biological parameters can be quantified using dynamic PET data with compartment modeling and Nonlinear Least Square (NLS) estimation. However, the generation of parametric images using the NLS is not appropriate because of the initial value problem and excessive computation time. In irreversible model, Patlak graphical analysis (PGA) has been commonly used as an alternative to the NLS method. In PGA, however, the start time ($t^*$, time where linear phase starts) has to be determined. In this study, we suggest a new Multiple Linear Analysis for irreversible radiotracer (MLAIR) to estimate fluoride bone influx rate (Ki). Methods: $[^{18}F]Fluoride$ dynamic PET scans was acquired for 60 min in three normal mini-pigs. The plasma input curve was derived using blood sampling from the femoral artery. Tissue time-activity curves were measured by drawing region of interests (ROls) on the femur head, vertebra, and muscle. Parametric images of Ki were generated using MLAIR and PGA methods. Result: In ROI analysis, estimated Ki values using MLAIR and PGA method was slightly higher than those of NLS, but the results of MLAIR and PGA were equivalent. Patlak slopes (Ki) were changed with different $t^*$ in low uptake region. Compared with PGA, the quality of parametric image was considerably improved using new method. Conclusion: The results showed that the MLAIR was efficient and robust method for the generation of Ki parametric image from $[^{18}F]Fluoride$ PET. It will be also a good alternative to PGA for the radiotracers with irreversible three compartment model.
Kim, Dong-Chan;Kim, Nam Doo;Kim, Sung In;Jang, Chul-Soo;Kweon, Chang Oh;Kim, Byung Weon;Ryu, Jae-Ki;Kim, Hyun-Kyung;Lee, Suk Jun;Lee, Seungho;Kim, Dongjin
Journal of Life Science
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v.23
no.5
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pp.609-615
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2013
Glyceollin I has gained attention as a useful therapy for various dermatological diseases. However, the binding property of glyceollin I to the mammalian adenylyl cyclase (hereafter mAC), a critical target enzyme for the down-regulation of skin melanogenesis, has not been fully explored. To clarify the action mechanism between glyceollin I and mAC, we first investigated the molecular docking property of glyceollin I to mAC and compared with that of SQ22,536, a well-known mAC inhibitor, to mAC. Glyceollin I showed superiority by forming three hydrogen bonds with Asp 1018, Trp 1020, and Asn 1025, which exist in the catalytic site of mAC. However, SQ22,536 formed only two hydrogen bonds with Asp 1018 and Asn 1025. Secondly, we confirmed that glyceollin I effectively inhibits the formation of forskolin-induced cAMP and the phosphorylation of PKA from a cell-based assay. Long term treatment with glyceollin I had little effect on the cell viability. The findings of the present study also suggest that glyceollin I may be extended to be used as an effective inhibitor of hyperpigmentation.
A 21-residue peptide corresponding to amino acids 84-104 of $p16^{INK4A}$, the tumor suppressor, has been synthesized and its structure was studied by Circular Dichroism, $^1H$ NMR spectroscopy and molecular modeling. A p16-derived peptide (84-104 amino acids) forming stable complex with CDK4 and CDK6 inhibits the ability of CDK4/6 to phosphorylate pRb in vitro, and blocks cell-cycle progression through G1/S phase as shown in the function of the full-length p16. Its NMR spectral data including NOEs, $^3J_{NH-H{\alpha}}$ coupling constants, $C_{\alpha}H$ chemical shift, the average amplitude of amide chemical shift oscillation and temperature coefficients indicate that the secondary structure of a p16-derived peptide is similar to that of the same region of full-length p16, which consists of helix-turn-helix structure. The 3-D distance geometry structure based on NOE-hased distance and torsion angle restraints is characterized by ${\gamma}$-turn conformation between residues $Gly^{89}-Leu^{91}$(${\varphi}_{i+1}=-79.8^{\circ}$, ${\varphi}_{i+1}=60.2^{\circ}$) as evidenced in a single crystal structure for the corresponding region of p18 or p19, but is undefined at both the N and C termini. This compact and rigid ${\gamma}$-turn region is considered to stabilize the structure of p16-derived peptide and serve as a site recognizing cyelin dependent kinase, and this well-defined ${\gamma}$-turn structure could be utilized for the design of anti-cancer drug candidates.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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