• 제목/요약/키워드: tissue-engineering

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인($^{31}$P) 자기공명분광법을 사용하여 사립체 근질병환자와 정상인과의 대사물질 비교조사 (Metabolic Abnormalities in Patients with Mitochondrial Myopathy Evaluated by In Vivo $^{31}$P Magnetic Resonance Spectroscopy)

  • Bo-Young Choe
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제2권1호
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    • pp.89-95
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    • 1998
  • 목적 : 인($^{31}P$) 자기공명분광법을 사용하여 사립체 근병(mitochondria myopathy) 환자의 대퇴부 근조직의 대사물질의 변화를 정상인과 비교조사하였다. 대상 및 방법 : 사립체 근병환자 10명과 정상인 10명을 대상으로 1.5T MRI/MRS 장비를 사용하여 인($^{31}P$) 자기공명분광법을 적용하였다. 오른쪽 대퇴부위의 근조직에 $4{\;}{\times}{\;}4{\;}{\times}4{\;}cm^{3}$ 의 관심부위 (volume of interest ; VOI)를 선정하여 image selected in vivo spectroscopy (ISIS)를 저용하였다. 인대사불질의 정\ulcorner분석은 Marquart algorithm을 사용하였다. 결과 : 사립체 근병환자의 특징은 정상인과 비교하여 Pe/PCr 대사비율이 상당히 증가하고 (P=0.003), ATP/PCr 대사비율은 상당히 감소하였다(p=0.004). 특히 ATP 중 ${\beta}-ATP/PCr$ 비율의 변화가 가장 심하게 나타났다. 환자군과 정상군의 pH 차이는 통계학적으로 큰 의의는 없었다. 결론 : 인($^{31}P$) 자기 공명분광법은 사립체 근병환자의 대퇴부 근조직의 ATP/PCr 과 Pi/PCr 대사비율을 토대로 유용한 임상 평가 자료를 제공하고, 따라서 근대사물질의 질병을 이해하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

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xCyp26c Induced by Inhibition of BMP Signaling Is Involved in Anterior-Posterior Neural Patterning of Xenopus laevis

  • Yu, Saet-Byeol;Umair, Zobia;Kumar, Shiv;Lee, Unjoo;Lee, Seung-Hwan;Kim, Jong-Il;Kim, SungChan;Park, Jae-Bong;Lee, Jae-Yong;Kim, Jaebong
    • Molecules and Cells
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    • 제39권4호
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    • pp.352-357
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    • 2016
  • Vertebrate neurogenesis requires inhibition of endogenous bone morphogenetic protein (BMP) signals in the ectoderm. Blocking of BMPs in animal cap explants causes the formation of anterior neural tissues as a default fate. To identify genes involved in the anterior neural specification, we analyzed gene expression profiles using a Xenopus Affymetrix Gene Chip after BMP-4 inhibition in animal cap explants. We found that the xCyp26c gene, encoding a retinoic acid (RA) degradation enzyme, was upregulated following inhibition of BMP signaling in early neuroectodermal cells. Whole-mount in situ hybridization analysis showed that xCyp26c expression started in the anterior region during the early neurula stage. Overexpression of xCyp26c weakly induced neural genes in animal cap explants. xCyp26c abolished the expression of all trans-/cis-RA-induced posterior genes, but not basic FGF-induced posterior genes. Depletion of xCyp26c by morpholino-oligonucleotides suppressed the normal formation of the axis and head, indicating that xCyp26c plays a critical role in the specification of anterior neural tissue in whole embryos. In animal cap explants, however, xCyp26c morpholinos did not alter anterior-to-posterior neural tissue formation. Together, these results suggest that xCyp26c plays a specific role in anterior-posterior (A-P) neural patterning of Xenopus embryos.

실크/PLGA 하이브리드 지지체의 기계적 물성과 세포친화력; in vitro 연구 (Mechanical Property and Cell Compatibility of Silk/PLGA Hybrid Scaffold; In Vitro Study)

  • 송이슬;유한나;엄신;김온유;유석철;김형은;이동원;강길선
    • 폴리머
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    • 제35권3호
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    • pp.189-195
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    • 2011
  • 조직 형성을 위한 생리학적 환경을 제공하는 새로운 생활성 지지체의 디자인은 생체재료 연구에서 중요한 분야이다. 본 연구에서는 3차원적 실크/PLGA 지지체의 물성평가를 위해 압축강도, 수분친화도, SEM 분석을 하였으며, 세포친화성 평가를 위해 RAW 264.7과 NIH/3T3의 부착, 증식 및 표현형유지와 염증반응에 미치는 영향을 조사하였다. 지지체는 용매 캐스팅/염 추출법으로 제조하였고, 압축강도, 수분친화도 면에서 실크 함량이 20 wt%에서 우수함 확인했으며, 표면의 거침도활 높여 세포부착에 긍정적인 구조임을 확인하였다. 세포친화성 분석 결과 실크함량이 20 wt%인 실크/PLGA 지지체에서 높은 초기부작도 및 증식률을 보였으며, 실크함량이 20 wt%에서 염증반응이 눈에 띄게 감소함을 확인하였다. 조직공학적 응용에 실크/PLGA 지지체가 유용할 것이라 판단하였다.

이프리플라본을 함유한 생분해성 PLGA 미립구의 제조 및 조직공학적 골재생을 위한 영향평가 (Preparation and Release Behavior of Ipriflavone-Loaded PLGA Microsphere for Tissue Engineered Bone)

  • 소정원;장지욱;김순희;김근아;최진희;이종문;손영숙;민병현;강길선
    • 폴리머
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    • 제33권1호
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    • pp.26-32
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    • 2009
  • 골 결손 치료를 위해 생분해성 고분자인 PLGA에 골다공증 치료제인 이프리플라본(IP)을 함유한 미립구를 O/W 유화 용매 증발법으로 제조하였으며, 생체외 방출실험에서 IP 방출량은 HPLC로 분석하였다. SEM을 이용하여 미립구에 부착된 세포의 거동을 확인하였으며, IP가 세포에 미치는 독성평가는 CCK-8 분석방법을 이용하여 측정하였다. 골 형성 지표인 ALP 활성도를 측정하였으며, 배양된 BMSCS의 골세포로의 표현형을 확인하기 위하여 RT-PCR을 수행하였다. 방출결과에서 IP 방출은 거의 40일 이상으로 지속적이었으며, IP를 함유한 미립구에서의 세포의 부착, 성장 등이 잘 이루어짐을 확인하였고, ALP 활성도 및 RT-PCR 분석결과에서도 단독의 PLGA 미립구보다 IP를 함유한 미립구에서의 값이 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 실험결과를 바탕으로 향후 서방성 제제화에 있어서 IP/PLGA 미립구를 응용하게 되면 국소지향성 골분화 주사용 지지체로서 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

면역학적 처리 없는 이종 심장 판막 도관의 조직학적 변화에 관한 연구 (Histologic Changes of the Immunologically Untreated Xenogenic Valved Conduit)

  • 성기익;서정욱;김원곤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제40권1호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • 배경: 심장판막 및 그 주변의 큰 혈관들의 내피세포는 다른 부위와 달리 훨씬 완화된 면역 반응을 보이는 것에 착안하여, 고정액이나 면역학적 처치를 거치지 않은 이종 판막의 대동맥 판막의 임상적 유용성을 돼지-염소 간 이종 폐동맥 판막도관 이식 실험을 통해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 돼지 폐동맥 판막도관은 특별한 면역학적 처치를 거치지 않은 채 준비하여 인공심폐기 가동 하에 염소의 우심실 유출로에 이식하였다. 염소들은 군당 2마리씩 배정하여 이식 후 하루, 1주, 3개월, 6개월, 12개월 동안 각각 관찰하였다. 실험동물을 희생하기 전 심초음파검사를 시행하여 판막의 움직임을 관찰하였고, 이종 장기를 적출한 후 판막도관의 조직학적 변화를 관찰하였다. 결과: 총 12마리 중 10마리에서 정해진 기간 동안 생존하였다. 이식된 폐동맥의 전벽의 동맥류가 12개월과 3개월 관찰한 각각 한 마리의 염소에서 발견되었다. 심초음파 검사에서는 다양한 정도의 폐동맥 판막 폐쇄부전의 소견을 보였으나 판막의 협착이나 혈전형성, 증식증은 관찰되지 않았다. 조직학적 관찰에서 이식 세포의 핵은 핵농축 및 핵융해를 통해 없어졌지만, 이식된 이종 판막도관의 세 구역(폐동맥, 폐동맥 판막, 누두부)은 구조가 보존되면서 점차적으로 시간에 따라 숙주 세포로 대체되었다. 결론: 면역학적 처리를 거치지 않은 이종 폐동맥 판막도관이 돼지-염소 간 이종 이식실험에서 다소의 문제점이 발견되기는 하였지만 성공적으로 숙주 세포로 대체되어 기존의 조직판막의 대안이 될 가능성을 제시하였다.

7종의 고추(Capsicum annuum L.) 재분화 조건 비교 (Comparison of Regeneration Conditions in Seven Pepper (Capsicum annuum L.) Varieties)

  • 김민수;한윤정;트리파티샤란야;곽진우;권진경;강병철;김정일
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.527-539
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    • 2023
  • 고추(Capsicum annuum L.)는 전 세계적으로 재배되고 있는 채소이자 향신료 작물이다. 고추 열매는 독특한 맛과 향을 지니면서 인체 건강에 중요한 항산화제와 다양한 화합물을 제공하기에 경제적 가치가 높다. 또한 소비자의 기호에 따른 새로운 고추 품종에 대한 수요도 높다. 하지만 고추는 조직 및 기관 분화와 식물 재분화가 어려운 식물이기에 유전자재조합 및 유전자 교정과 같은 새로 개발된 기술을 사용하여 요구되는 품종 개발이 어려운 상황이다. 본 연구에서는 서울대학교 Core collection에서 분양 받은 7계통의 고추를 이용하여 조직 배양 및 재분화 조건을 조사하였다. 여기에는 서로 다른 사이토키닌과 옥신 농도로 구성된 여러 가지 배지 조성을 사용하여 캘러스와 부정아 유도, 그리고 신초 형성을 관찰하였다. 그 결과, 호르몬 조성에 따라 캘러스 유도 및 신초 형성에서 품종별 차이가 있는 것으로 확인하였으며, zeatin riboside를 함유한 배지와 유묘의 잎자루 부분을 사용한 경우 재분화율이 가장 높게 나타났다. 특히 사용된 7 계통의 고추 중에서 CMV980 계통이 다른 품종에 비해 월등히 높은 재분화 효율(약48%)을 나타냈고, Yuwolcho 계통이 그 뒤를 이었다. 따라서 본 연구는 CMV980 및 Yuwolcho 계통을 고추 형질전환에 활용될 수 있는 우수한 품종 후보로 제공하며, 이는 향후 유전자교정기술 등을 이용한 다양한 품종 개발에 기여할 수 있을 것이다.

Molecular Cloning, Characterization and Expression of a Novel Trehalose-6-phosphate Synthase Homologue from Ginkgo biloba

  • Wu, Weisheng;Pang, Yongzhen;Shen, Guo-An;Lu, Jie;Lin, Juan;Wang, Jin;Sun, Xiaofen;Tang, Kexuan
    • BMB Reports
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    • 제39권2호
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    • pp.158-166
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    • 2006
  • In many organisms, trehalose acts as protective metabolite against harsh environmental stresses, such as freezing, drought, nutrient starvation, heat and salt. Herein a cDNA (designated as GbTPS, GenBank Accession Number AY884150) encoding a trehalose-6-phosphate synthase homologue was isolated and characterized from the living fossil plant, Ginkgo biloba, which is highly tolerant to drought and cold. GbTPS encoded an 868-amino-acid polypeptide with a predicted isoelectric point of 5.83 and molecular mass of 97.9 kD. Amino acid sequence alignment revealed that GbTPS shared high identity with class II trehalose-6-phosphate synthase homologues (67% identical to AtTPS7), but had only 17% and 23% of identity with OstA from Escherichia coli and ScTPS1 from S. cerevisiae, respectively. DNA gel blot analysis indicated that GbTPS belonged to a small multi-gene family. The expression analysis by RT-PCR showed that GbTPS expressed in a tissue-specific manner in G biloba and might involve in leaf development. GbTPS was also found to be induced by a variety of stresses including cold, salt, drought and mannitol.

Molecular Cloning, Characterization and Functional Analysis of a 2C-methyl-D-erythritol 2, 4-cyclodiphosphate Synthase Gene from Ginkgo biloba

  • Gao, Shi;Lin, Juan;Liu, Xuefen;Deng, Zhongxiang;Li, Yingjun;Sun, Xiaofen;Tang, Kexuan
    • BMB Reports
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    • 제39권5호
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    • pp.502-510
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    • 2006
  • 2C-methyl-D-erythritol 2, 4-cyclodiphosphate synthase (MECPS, EC: 4.6.1.12) is the fifth enzyme of the non-mevalonate terpenoid pathway for isopentenyl diphosphate biosynthesis and is involved in the methylerythritol phosphate (MEP) pathway for ginkgolide biosynthesis. The full-length mecps cDNA sequence (designated as Gbmecps) was cloned and characterized for the first time from gymnosperm plant species, Ginkgo biloba, using RACE (rapid amplification of cDNA ends) technique. The full-length cDNA of Gbmecps was 874 bp containing a 720 bp open reading frame (ORF) encoding a peptide of 239 amino acids with a calculated molecular mass of 26.03 kDa and an isoelectric point of 8.83. Comparative and bioinformatic analyses revealed that GbMECPS showed extensive homology with MECPSs from other species and contained conserved residues owned by the MECPS protein family. Phylogenetic analysis indicated that GbMECPS was more ancient than other plant MECPSs. Tissue expression pattern analysis indicated that GbMECPS expressed the highest in roots, followed by in leaves, and the lowest in seeds. The color complementation assay indicated that GbMECPS could accelerate the accumulation of $\beta$-carotene. The cloning, characterization and functional analysis of GbMECPS will be helpful to understand more about the role of MECPS involved in the ginkgolides biosynthesis at the molecular level.

이식형 마이크로폰과 진동체를 갖는 인공중이의 이득 보상을 위한 주파수 특성 고찰 (Study on frequency response of implantable microphone and vibrating transducer for the gain compensation of implantable middle ear hearing aid)

  • 정의성;성기웅;임형규;이장우;김동욱;이정현;김명남;조진호
    • 센서학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.361-368
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    • 2010
  • ACROSS device, which is composed of an implantable microphone, a signal processor, and a vibrating transducer, is a fullyimplantable middle ear hearing device(F-IMEHD) for the recovery of patients with hearing loss. And since a microphone is implanted under skin and tissue at the temporal bones, the amplitude of the sound wave is attenuated by absorption and scattering. And the vibrating transducer attached to the ossicular chain caused also the different displacement from characteristic of the stapes. For the gain control of auditory signals, most of implantable hearing devices with the digital audio signal processor still apply to fitting rules of conventional hearing aid without regard to the effect of the implanted microphone and the vibrating transducer. So it should be taken into account the effect of the implantable microphone and the vibrating transducer to use the conventional audio fitting rule. The aim of this study was to measure gain characteristics caused by the implanted microphone and the vibrating transducer attached to the ossicle chains for the gain compensation of ACROSS device. Differential floating mass transducers (DFMT) of ACROSS device were clipped on four cadaver temporal bones. And after placing the DFMT on them, displacements of the ossicle chain with the DFMT operated by 1 $mA_{peak}$ current was measured using laser Doppler vibrometer. And the sensitivity of microphones under the sampled pig skin and the skin of 3 rat back were measured by stimulus of pure tones in frequency from 0.1 to 8.9 kHz. And we confirmed that the microphone implanted under skin showed poorer frequency response in the acoustic high-frequency band than it in the low- to mid- frequency band, and the resonant frequency of the stapes vibration was changed by attaching the DFMT on the incus, the displacement of the DFMT driven with 1 $mA_{rms}$ was higher by the amount of about 20 dB than that of cadaver's stapes driven by the sound presssure of 94 dB SPL in resonance frequency range.

Micro-Spot Atmospheric Pressure Plasma Production for the Biomedical Applications

  • Hirata, T.;Tsutsui, C.;Yokoi, Y.;Sakatani, Y.;Mori, A.;Horii, A.;Yamamoto, T.;Taguchi, A.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.44-45
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    • 2010
  • We are currently conducting studies on culturing and biocompatibility assessment of various cells such as neural stem cells and induced pluripotent stem cells(IPS cells) on carbon nanotube (CNT), on nerve regeneration electrodes, and on silicon wafers with a focus on developing nerve integrated CNT based bio devices for interfacing with living organisms, in order to develop brain-machine interfaces (BMI). In addition, we are carried out the chemical modification of carbon nanotube (mainly SWCNTs)-based bio-nanosensors by the plasma ion irradiation (plasma activation) method, and provide a characteristic evaluation of a bio-nanosensor using bovine serum albumin (BSA)/anti-BSA binding and oligonucleotide hybridization. On the other hand, the researches in the case of "novel plasma" have been widely conducted in the fields of chemistry, solid physics, and nanomaterial science. From the above-mentioned background, we are conducting basic experiments on direct irradiation of body tissues and cells using a micro-spot atmospheric pressure plasma source. The device is a coaxial structure having a tungsten wire installed inside a glass capillary, and a grounded ring electrode wrapped on the outside. The conditions of plasma generation are as follows: applied voltage: 5-9 kV, frequency: 1-3 kHz, helium (He) gas flow: 1-1.5 L/min, and plasma irradiation time: 1-300 sec. The experiment was conducted by preparing a culture medium containing mouse fibroblasts (NIH3T3) on a culture dish. A culture dish irradiated with plasma was introduced into a $CO_2$-incubator. The small animals used in the experiment involving plasma irradiation into living tissue were rat, rabbit, and pick and are deeply anesthetized with the gas anesthesia. According to the dependency of cell numbers against the plasma irradiation time, when only He gas was flowed, the growth of cells was inhibited as the floatation of cells caused by gas agitation inside the culture was promoted. On the other hand, there was no floatation of cells and healthy growth was observed when plasma was irradiated. Furthermore, in an experiment testing the effects of plasma irradiation on rats that were artificially given burn wounds, no evidence of electric shock injuries was found in the irradiated areas. In fact, the observed evidence of healing and improvements of the burn wounds suggested the presence of healing effects due to the growth factors in the tissues. Therefore, it appears that the interaction due to ion/radicalcollisions causes a substantial effect on the proliferation of growth factors such as epidermal growth factor (EGF), nerve growth factor (NGF), and transforming growth factor (TGF) that are present in the cells.

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