• 한국정밀공학회지
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• 제28권4호
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• pp.526-533
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• 2011

This research is about the pulsatile pump system utilized in the perfusion bioreactor for the in vitro human tissue culture. A pulsatile pump system which can be applied to the culture of the vascular tissues including blood vessel is developed by using the idea of human heart's blood pumping into organs as followings: culture chamber, a pressurizing device which generates laminar pulsatile flow by controlling the x-sectional area of the culture media delivering tubing, a compliance chamber which supplies the pressuring device with a constant pressure, and a peristaltic pump which circulates the culture media in a circuit ranging from the culture chamber to the compliance chamber. The developed pulsatile pump system shows that a physiology of the human heart's blood pumping including pulsatile pressure waveform of systolic-diastolic pressure is well represented. Not only time domain but also frequency domain characteristics of pulsatile pump system which are necessary for the vascular tissue culture such as pulsatile pressure waveform's shape, the frequency, and the magnitude can be easily generated and manipulated by using the proposed system.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권6호
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• pp.482-491
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• 2004

배경: 이종 혹은 동종의 판막을 항원성이 높은 세포 성분을 무세포화 과정을 통해 제거한 후, 실험실에서 자가세포를 파종하거나 수용체 내에서 재세포화시킴으로써 합성 화합물 지지체의 대안으로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 NaCl-SDS 용액을 이용하여 만든 이종 무세포화 폐동맥 판막도관을 우심실 유출로에 이식하여 수용체 세포로 재세포화되어 가는 과정을 평가하였다. 대상 및 방법: 돼지의 폐동맥 판막도관을 채취하여 NaCl-SDS 용액으로 처리하여 무세포화 이종 폐동맥 판막도관을 준비한 다음 이를 심폐바이패스하에 염소의 우심설 유출로에 이식하였다. 이식 후 1주, 1개월, 3개월, 6개월, 12개월이 경과한 후에 심초음파를 이용하여 폐동맥 판막의 기능을 평가하고, 폐동맥 판막 도관을 적출한 후 Hematoxylin-Eosin, Masson's trichrome 및 면역화학요법 염색을 시행하여 조직학적 변화양상을 관찰하였다. 결과: 무세포화 이종 폐동맥 판막도관을 이식한 6마리 가운데 5마리가 판막도관 이식 후 실험 종료시점까지 생존하였다. 이식 판막의 기능평가를 위한 심초음파에서 경도의 폐동맥 판막 폐쇄부전이나 협착 이외에는 판막의 기능이 잘 유지되고 있었다. 조직학적 검사에서 무세포화 판막도관내로 수용체 세포에 의한 재세포화가 시간경과에 따라 점진적으로 진행되는 양상을 보였으며 재세포화된 세포들은 섬유아세포, 근섬유아세포 및 혈관내피세포를 확인할 수 있었다. 문합부 주위에서 심한 염증반응을 보였으나 시간이 경과하면서 점차 감소하였다. 결론: 무세포화 이종 폐동맥 판막도관은 이식 12개월 후에는 수용체의 섬유아세포 및 혈관 내피세포로 재세포화되었고 세포간질도 잘 보존되어 있었으며, 폐동맥 판막의 기능도 잘 유지되었다. 따라서 본 연구를 통하여 무세포화 이종 판막도관은 장기적인 내구성을 갖춘 이상적인 판막 대치물로 사용될 수 있는 가능성을 시사하였다.또한 기관 및 식도에 대한 조직학적 검사에서 열손상에 의한 병변은 관찰되지않았다. 결론: 고주파에너지에 의한 절제술 시 심방의 전층에 병변을 만들기 위해서는 심장과 도자간의 접촉이 가장 중요한 인자로 생각된다. 본 연구에서 새로 개발한 기구는 고주파에너지를 이용한 도자절제술 시 심장과 도자 간의 확고한 접촉을 유도하여 심방 전층에 병변을 만드는 데 매우 효과적이었으며 이러한 기구의 사용은 향후 고주파에너지를 이용한 미로술식의 성적향상에 도움이 될 것으로 사료된다. 법 등, 급성신부전증의 발생을 예방하기 위하여 적극적인 노력을 기울이는 것이 좋을 것으로 사료된다.되어야 하리라 본다. 발전할 가능성을 보여 주었다.막형산화기의 산소교환에 유리한 반면, 회로압과 혈구세포 손상 측면에서 불리하다는 것을 알 수 있었다. 그러나 단일 박동형 구동펌프와 막형 산화기 사이에 압력완충장치를 설치하는 경우, 회로압 상승과 혈구세포손상을 유의하게 감소시킬 수 있었다.막하 이식법으로 생각되며, 조기에 유용한 암표지자 검사는 SCC-Ag 정량법이라고 판단된다.군인 폴리우레탄 인조 혈관 및 봉합편에 비해 일부 우수한 양상을 보였지만 본 실험의 범위내에서는 통계적 정량적 차이를 제시할 수는 없었다. 향후 보다 광범위한 동물 실험이 필요할 것으로 사료된다.된다.하고도 완전교정술 도달 확률이 높은 치료전략이라는 사실을 입증하였으며 주대동맥폐동맥혈관부행지의 크기나 숫자가 단일화하기 쉬운 형태학적 특징을 지닌 경우에는 조기에 일단계완전교정술을 시행하여 양호한 결과를 얻을 수 있다는 사실을 발견하였다. 반면 본 환아군 중 단일화술을 먼저 시도한 군에서는 비록 단계적인 단일화를 시도한 군에서 단일화술과 관계된 수술사망율이 약간 낮기는 하였으나 완전교정술까지 완료될 가능성에는 차이가 없었다. 그러나 이 경우 보다 정련된 적응 환자의 선택을 통한 단일화 우선전략의 시도와 장기 추적결과의 관찰이 요구된다.

• 미생물학회지
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• 제40권4호
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• pp.342-347
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• 2004

경남 지역의 근권 토양 및 식물뿌리 에서 다양한 길항세균을 분리하여 오이 탄저병원균 Colletotrichum orbiculare에 대한 길항효과를 조사하였다. 그중 국화과에 속하는 털진득찰 (Siegesbeckia pubescens Makino)뿌리에서 분리된 YC4963 균주가 병원균의 균사 생장에 대한 억제 능력이 가장 우수하였으며, 배양 상등액을 이용한 in vitro 실험에서도 C. orbiculare의 발아관 형성과 균사 생장을 억제하였다. 이 균은 Gram음성과 양성세균에 대 해서도 억제 능력이 있었으며, Botrytis cinerea, Fusalium oxysporum, Rhizoctonia solani 등의 다양한 식물병원균에 대해서도 억제 능력이 좋았다. 이 균주의 형태, 생리$\cdot$화학적 특성과 분자생물학적 특성을 조사한 결과 Pseudomonas aurantiaca로 동정되었다. 이 길항 세균이 분비하는 항생물질의 구조결정을 위하여 대량 배양 후 물질 분리와 여러 종류의 크로마토그래피를 수행하였다. 분리 정제하여 얻은 순수 물질은 노란색 바늘 모양의 결정체이었고, 질량 분석, FT-IR spectrum분석 및 NMP spectrum 분석을 바탕으로 구조를 추정한 결과 phenazine-1-carboxylic acid로 확인되었다. 이 항생물질의 활성을 조사하기 위하여 농도를 달리하여 C. orbiculare의 발아관 및 부착기 형성을 조사한 결과, 처리 18시간 후 발아관 생장은 103 ${\mu}m$로 대조구의 798 ${\mu}m$보다 8배 정도 억제되었으나 발아관과 부착기 형성비율은 큰 차이가 없었다. P. aurantiaca에 의한 phenazine-1-carboxylic acid의 생산과 이 항생물질에 의한 탄저병군의 억제효과는 본 연구에서 처음 보고되는 것이다.$생산 유전자가 전달되는 것을 확인하였다. Random amplified polymorphic DNA와 pulsed field gel electrophoresis분석을 사용하여 genomic DNA에 대한 유전형을 분석한 결과 균주간의 유전적 연관성은 매우 낮은 것으로 나타나 한 병원에서 발견되는 균주는 clonal spread에 의한 것이라는 일반적인 보고와 다른 결과를 얻었다., 체외순환을 시작한 이후부터는 2군에서 지속적으로 더 높은 경향이 있었으며(1군 $48.5\~64$ mL/min100 g, 2군 $65.8\~88.3$ mL/min/100 g), 특히 30분에서의 측정값은 통계적으로 유의한 차이를 보였다(1군$47.5{\pm}18.3\;mL/min100\;g,$ 2군$83.4{\pm}28.5\;mL/min100\;g,\;p=0.026$). 혈액 뇨질산, 크레아티닌, 그리고 혈장 용혈헤모글로빈의 변화는 두 군간에 차이가 없었다. 결론: 일정한 펌프 혈류 조건에서 박동성 혈류의 평균 혈압이 더 높다는 것은, 비박동성 혈류보다 조직관류압(Tissue Perfusion Pressure) 측면에서 우수하여 말초장기의 조직관류 효과에 유리한 요인이라고 볼 수 있다. 본 연구를 토대로 장시간의 체외순환에서는 신장기능을 대표하는 수치들에도 영향을 미칠 수 있으리라 예상되며, 신장 이외에 다른 주요 장기에 미치는 영향에 대한 연구를 더 진행할 필요가 있을 것으로 생각한다.예측 인자가 될 수 있을 것으로 생각된다.있을 것으로 판단된다.%$의 무기물질(Zeolite)이 첨가되어진 Modified California putting green system이 최적의 putting green 조건과 우수한 Bentgrass 잔디품질을 4년 동안 유지하였음을 이 실험을 통해 조사되어졌다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권5호
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• pp.471-478
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• 1997

토끼는 심폐바이패스(CPB) 실험동물로서 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 토끼에서 CPB운용법의 확립은 기술적으로 대단히 어려운 것으로 알려져 있다. 한편 저체온 순환정지법은 심장수술에서 유용하게 사용되고 있으나 뇌 보호상의 문제점이 지적되고 있다. 스테로이드는 일반적으로 뇌부종 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있으나 순환정지시 뇌보호에 미치는 영향에 관해서는 아직 명확하게 규명되지 못하고 있다. 이런 관점에서 본 연구는 첫째 토끼에서 CPB운용법을 확립하고 둘째 이를 바탕으로 순환정지시 스테로이드에 의한 뇌보호 효과를 분석할 목적으로 시행하였다. 흰 토끼 15마리(평균 체중 3,5kg)를 3군의 실험군에 각각 5마리씩 사용하였다. 제 1실험군(대조군)은 순환 정지시 토끼를 수술대와 평행된 자세로 유지하였으며, 제 2실험군에서는 대조군과 다른 실험방법은 동일하나 순환정지시 토끼를 트렌델렌부르그 자세로 유지하였다. 제 3실험군에서는 트렌델렌부르그 자세와 함께 순환정지전 스테로이드(methylprednisolone 30 mg/kg)를 투여하였다. 실험방법은 토끼를 마취시킨후 정중흉골절 개술로 심장을 노출시키고 상행대동맥 및 \ulcorner심방부속지에 각각 3.3mm 동맥캐늘라 및 14 Fr 단일 정맥캐늘라를 삽관하였다. CPB 회로에는 롤러 펌프와 기포형 산화기를 사용하였다. 충전액은 토끼혈액 120-150cc를 포함하여 약 450cc를 사용하였다. 전체 실험시간은 70분으로 심폐바이패스 시작후 10일 동안 관류 및 표면냉각법으로 체온을 20도(직장)까지 감소시킨뒤 40분 동안 순환정지를 시켰다. 순환정지후 관류를 재개하여 20분 동안 재가온으로 체온을 정상화시키면서 심장 박동이 되돌아오는 것을 확인하였다. 관류 유속은 80~ 90mg/min 으로 시작하였고 체온 하강에 따라 유속을 조절하였다. 실험후 토끼를 희생시킨뒤 바로 부검을 시행하여 뇌, 척수, 신장, 십이지장, 폐, 심장, 간장, 비장, 췌장, 위장의 일부를 채취하여 수분함유량을 조사하였다. 각 실험군간의 수분양 비교는 Kruskal-Wallis 비모수 검정법에 의해 분석하였다. CPB 중 관류 유속 변화는 60~l00ml/kg/min 이었다. 동맥압은 대부분 35-55mmhg 사이에서 유지되었다. 재가온후 심장은 전례에서 박동을 재개하였다. 동맥혈가스분석 결과 심한 조직 허혈을 의미하는 정도의 대사 성 산증은 발견되지 않았다. 각 실험군별 조직수분양 측정 결\ulcorner 뇌를 포함한 각 장기들에서 실험군간체 유의 한 차이는 발견되지 않았다. 이러한 실험결과를 통하여 저자들은 (1) 적절한 기법하에서는 토끼에서도 정상 적인 심폐바이패스 운용이 가능하다는 것과, (2) 본 실험 범주에서는 저체온 순환정지시 트렌델렌부르그 자 세에 의한 뇌부종 발현에 대한 스테로이드의 예방효과를 검정할 수없다는 결론을 얻었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권2호
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• pp.125-130
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• 1997

저체온 심폐바이패스후에 환자를 적절히 재가온시키지 못하면 수술직후 중환자실에서 종종 후하강 (afterdrop)현상이 발생할 수있다. 후하강이 생기면 전해질 장애, 부정맥, 혈역학적 불안정을 일으킬 수 있을뿐 아니라 전율에 의해 산소소모량을 크게 증가시킴으로서 수술 직후 불안정한 심근에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구는 소아 심장수술환자에서 적정 재가온 종료 온도를 찾기 위한 노력의 일환으로 50명의 환자들을 직장 온도를 기준으로 섭씨 35.5도에서 재가온을 종료한 군과 37도에서 재가온을 종료한 군으로 나눈뒤 두 군 사이에 후하강의 발생 여부를 비교 분석하였다. 그리고 후하강의 여부와 함께 심박수, 수축기 및 확장기 혈압 등 활력 증후도 함께 측정하였다. 그밖에 체온측정 장소에 따른 온도 의 차이를 관찰하기 위 해 심폐바이패스 중에는 직장 온도와 함께 식도 온도를 그리고 중환실에서는 직장 온도와 함께 액와 온도를 각각 측정하였다. 환자들은 전례에서 롤러 펌프에 의한 비박동성 관류를 시행 받았으며 산화기로는 막형 또는 기포형 산화기가 사용되었다. 두군의 환자들은 연령, 성별, 체표면적, 심폐바이패스 시간, 재가온 시간 등에서 유의한 차이가 없었다. 관찰 결과 두군의 환자들에서 모두 회복실에 도착한후 16시간후 까지 측정한 직장 온도에서 후하강은 없었으며 두군간 시간대별 직장 체온의 차이도 관찰되지 않았다. 두군간 심박수와 수축기 및 확장기 혈압에서도 유의한 차이는 발견되지 않았다. 그리고 재가온 종료시 식도 온도는 직장 온도에 비해 높게 측정되었으며 중환자실에서 측정한 액와 온도는 직장 온도보다 항상 낮게 측정되었다. 전율은 전례에서 관찰되지 않았다. 결론적으로 본 실험 결과는 소아에서는 직장 온도를 기준으로 적어도 섭씨 35.5도 이상에서 재가온을 종료하면 후하강이 일어나기 어렵다는 것을 의미하고 있다. 8례(11%),술후 일과성 신경학적 합병증이 7례 (9%),술후 일과성 정신과적 합병증이 6례 (8%), 급성 신부전이 3례 (4%),술후 출혈 및 폐렴이 각각 2례 (3%), 창상 감염과 십이지장 궤양 천공이 각각 1례 (1 %)이었다. 역행성심정 지액을 이용한 심근 보호법은 고위험도의 허혈성 심질환 환자에서의 관상동맥 우회술에서 수술 위험도를 최소화할 수 있는 유용한 심근 보호법이라고 생각된다.처리구를 무작위로 할당하여 배양하였으며, 또한 740개의 정상수정란도 같은 반복수로 배양을 실시하였다. 미세주입한 수정란은 8일 후 11.6%(26/255) 및 5.2% (14/267)가 대조구 및 G418 처리구에서 배반포기까지 발달하였으며 정상수정란은 27.2% (151/740)가 배반포기 배까지 발달하였다. 미세주입후 대조구에서는 23.1$\pm$2.6/70.7$\pm$4.7 (32.7%)의 할구가 $\beta$-Gal 활력을 보였고, 반면에 100$\mu\textrm{g}$/ml G418 처리구에서는 40.3$\pm$4.1/48.8$\pm$7.5 (82.6%)가 $\beta$-Gal 활력을 보였다. 비록 mosaic 형태로 외래유전자가 발현되었지만 대조구에서 87.0% (26/30개) 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보인 반면, G418 처리구에서는 모든 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보였다 (P<0.05). 그러나 대조구 및 G418 처리구의 ICM colony에서는 영양배엽과 내배엽을 제외한 epiblast에서는 확인되지 않았다. 그러나 이 결과로부터 $\beta$-actin promoter/lacZ gene이