• 제목/요약/키워드: 생화학분석

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공진반사광 바이오센서를 이용한 심근경색 마커 감지 기술

  • 허철;김봉규;김완중;홍종철;아칠성;김상협;성건용
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.127-127
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    • 2014
  • 인체 내 소량의 생체성분(혈액, 소변 등)을 감지하는 바이오센서 기술은 질병 진단뿐만 아니라 예방 및 관리로 의료서비스 확대, 개인 맞춤형 진료 및 의료비 감소 효과를 가져올 수 있는 기술이다. 광바이오센서는 광학적인 측정방법을 이용하여 다양한 생화학물질들의 상호 반응을 검출해 낼 수 있는 바이오센서로 현재 활발하게 연구가 진행되고 있다. 광 바이오센서는 생체성분 내에 존재하는 전하를 가진 많은 이온들 및 Salt 농도 등에 영향을 받지 않기 때문에 나노 와이어를 이용한 FET (field-effect transistor)형 바이오센서에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 일반적으로 광 바이오센서는 형광물질, 인광물질, 발색물질, 방사선 물질 등의 발광물질을 인식물질에 표지하여 인식물질과 분석물질과의 반응유무를 표지된 발광물질의 광학 신호를 감지하여 분석물질을 검출해내는 표지식 광 바이오센서 기술이 상용화되고 있다. 그러나 이러한 분석 방법은 민감도는 우수하지만 분석 시간이 매우 느리고, 고가의 분석 장비 및 복잡한 제조 공정 등의 단점들을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 생화학 반응 유무를 표지물질 없이 광학적 방식으로 직접 측정할 수 있는 비표지식 광 바이오센서 기술이 최근 들어 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 광파장 이하의 주기를 가진 주기적 공진 격자 표면에서 일어나는 바이오 항원-항체 반응에 대한 공진 반사 파장을 측정하여 생체성분 내에 존재하는 바이오 항원을 고감도로 검출할 수 있는 비표지식 공진반사광 바이오센서 기술을 소개하고자 한다. 공진반사광 바이오센서를 이용하여 human serum내에 존재하는 심근경색 마커인 troponin I (cTnI), creatine kinase MB (CK-MB), myoglobin (MYO)을 0.1 ng/mL 이하의 농도까지 고감도로 측정할 수 있었다.

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하천에서 독성물질의 혼합거동모의를 위한 2차원 수치모형의 매개변수 민감도 분석 (Analysis of Parameter Sensitivity of 2D Numerical Model for Simulation of Toxic Contaminants Transport in Stream)

  • 신동빈;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.106-106
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    • 2019
  • 많은 도심의 하천들은 오염물질의 유입에 취약하다. 최근 신소재 공학 등 첨단산업이 발전하게 되면서 유해화학물질의 유입문제는 더욱 대두되고 있으며, 실제로 최근 유해화학물질 유입사고 발생건수가 늘어나고 있다. 특히 국내 취수량의 90%는 지표수에서 취수하고 있어, 하천오염사고는 직접적인 피해로 이어지게 된다. 따라서 이러한 사고에 대응하기 위하여 수환경에 유입된 유해물질의 거동 매커니즘을 반영한 수질해석이 필요하다. 수체 내에 유입된 유해화학물질은 기본적으로 흐름에 따른 이송 확산을 하며 흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응과 같은 다양한 반응과 함께 혼합거동을 한다. 특히 소수성물질의 경우 용해된 상태뿐만 아니라, 유사에 흡착된 상태로 수체에 존재하게 된다. 결국 유해화학물질의 거동을 해석하기 위해서는 유체의 흐름 해석뿐만 아니라 수체에 존재하는 유사의 이송 또한 해석해야한다. 본 연구에서는 흐름해석을 위하여 서울대에서 개발한 흐름모형(HDM-2D)을 사용하였으며, 부유사 거동모의를 위해 부유사거동모형(STM-2D)을 개발하였다. 또한 유해화학물질의 거동모의를 위해 서울대에서 개발한 수질모형(CTM-2D)에 생성/소멸항을 추가하였으며 흐름모형과 부유사모형과의 연계를 통해 유해화학물질의 혼합거동 수치모형을 개발하였다. 각 반응항(흡 탈착, 휘발, 침전 부유, 생화학 반응)을 수치모형에 반영 시에는 보통 두 계(물-토양, 물-공기) 사이의 선형 물질교환으로 이해된다. 따라서 물질의 각 반응 별 평형농도와 물질교환속도계수를 추정식을 통해 산정하여 사용하게 된다. 하지만 각 기작이 반영유무에 따라 계산시간 및 필요입력변수가 늘어나게 되므로, 유해화학물질 유입사고와 같은 빠른 대처가 필요한 경우 각 반응 텀의 유의성을 판단하여 모형에 반영여부를 결정을 통해 경제적인 모의를 할 수 있어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 개발된 모형의 각 매개변수들의 민감도를 분석하고, 흐름조건 및 물질의 특성에 따른 반응항의 유의성을 판단하였다. 본 연구에서는 개발된 모형(부유사거동모형, 유해화학물질의 혼합거동모형)은 해석해 및 현장 데이터와 비교검증을 통해 개발을 완료하였으며, 각 반응항의 민감도 분석을 통해 매개변수의 임계값을 결정하였다.

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요양보호시설 이용중인 알츠하이머 치매환자의 구강 병원성 미생물 분석 (Analysis of oral pathogenic microorganisms in Alzheimer's dementia patients using nursing facilities)

  • 정서윤;정미애;김춘성;김수관
    • 한국치위생학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.411-416
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    • 2022
  • Objectives: This study aimed to identify pathogenic microorganisms in the oral cavity of Alzheimer's dementia patients and recognize the necessity and importance of oral prevention management. Methods: The participants comprised 40 dementia patients aged 60 years or older and general patients who were using nursing care facilities in Gwangju from February to July 2017. Samples were collected with Eazyperio products for oral pathogenic microbial testing. Eighteen types of bacteria could be detected by analyzing Multiplex-Quantity Real Time polymerase chain reaction at a genetic testing agency. Results: The study comprised more women than men. Most participants were in their 80s. Statistically significant differences were observed in some oral pathogenic microorganisms. Conclusions: Pathogenic microorganisms could more easily proliferate in the oral cavities of Alzheimer's dementia patients than they could among general elderly participants due to a lack of awareness of oral hygiene and prevention management. To improve this, it is considered necessary to deploy oral health care professionals.

유러피엄을 이용한 측방유동 시분할 형광 분석기법 (A feasibility study on the Application of Europium in the Lateral Flow Assay System with Time Resolved fluorometry)

  • 정진하;남기봉;고동섭;문정대;정동석;최의열;김재훈
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2004년도 하계학술발표회
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    • pp.296-297
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    • 2004
  • 시분할 형광 분석법은 발광하는 형광을 통해 시료내의 미량의 물질을 분석 할 수 있는 분석법으로 생화학, 면역학 등 여러 분야에서 응용되고 있으며 새로운 응용 분야에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 유러피엄(Europium) 화합물을 면역학적 검출기로 사용한 측방유동 시료(lateral flow assay)를 시분할 형광 분석법으로 측정한 결과를 소개한다.

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유전자 제조합기법을 통한 신물질 창출

  • 유명희
    • 미생물과산업
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    • 제15권2호
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    • pp.46-49
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    • 1989
  • 단백질의 아미노산 서열에 변화를 줄려고 할 때 대상단백질의 3차구조에 대한 충분한 정보가 있고 시험해 보고자 하는 가설이 확실할 때에는 특정잔기를 다른 특정잔기로 치환시켜 효능을 전환시키는 것이 효과적이겠고, 3차구조가 안밝혀져 있거나 어떻게 치환해야 할지 모를 경우에는 무작위 변이유도법과 세포에 의한 형질선별법이 바람직하다 하겠다. 이러한 관점에서 볼 때 유전자 재조합기법을 통한 신물질창출을 성공적으로 수행하기 위해서는 유전자 조작기술과 단백질 분석기술은 물론 단백질생화학, 분자유전학, 미생물생리학 등에 대한 충분한 이해를 바탕으로하여 여러 분야에서 협동적으로 연구되어야 하겠다.

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세포 신호전달 경로 데이타베이스를 위한 데이타 모델링 (Data Modeling for Cell-Signaling Pathway Database)

  • 박지숙;백은옥;이공주;이상혁;이승록;양갑석
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제30권6호
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    • pp.573-584
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    • 2003
  • 최근 유전체학과 단백질체학 분야에서 생성되는 방대한 분량의 데이타로부터 생물학적 의미를 추출해내기 위한 생물정보학적인 도구들에 대한 필요성이 크게 대두되고 있다. 본 논문에서는 세포 신호전달 경로에 관한 정보를 효율적으로 표현, 저장함은 물론 저장된 데이타로부터 생물학적 의미를 추출할 수 있도록 하기 위한 다양한 요구 조건들을 생물학자의 관점에서 분석하고, 이들 요구조건을 체계적으로 반영하여 설계한 ROSPath 데이타베이스 시스템을 제안한다. ROSPath 데이타 모델에서는 향후의 확장성을 고려하여 불완전한 지식의 표현이 가능하도록 하며 인터넷상에서 기존의 다른 생화학 데이타베이스를 공유할 수 있는 연결성을 제공한다. 또한, 객체지향 모델을 이용하여 계층적인 구성을 제공함으로써 효율적인 검색을 지원한다. ROSPath 데이타 모델은 두 가지 주요 데이타 요소인 ‘바이오 개체’와 ‘상호작용’으로 정의된다. 바이오 개체는 세포 신호전달 경로에 관여하는 단백질과 단백질 상태 등과 같은 개개의 생화학적인 개체를 의미하고, 상호작용은 단백질 상태 전이나 화학 반응, 단백질-단백질 상호작용 등과 같은 바이오 개체들 간의 다양한 관계 및 신호전달과정을 설명한다. 제안된 ROSPath 데이타 모델을 이용하여 구성되는 복잡한 정보 네트워크는 다양한 생화학 프로세스들을 기술하고 분석하는 데에 활용할 수 있다.

홍삼추출물이 난소절제 흰쥐의 혈액 생화학적 지표, 골 밀도 및 골무기질에 미치는 영향 (The Effect of Red Ginseng Extracts on Blood Biochemical Parameters, Bone Density and Bone Inorganic Components in Ovariectomized Rats)

  • 김병원;이윤복;박재승;박지원;황석연
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권10호
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    • pp.493-505
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    • 2013
  • 홍삼추출물이 혈액생화학성분, 대퇴골의 골밀도 및 골무기질 등에 미치는 영향을 알아보기 위하여 난소절제(OVX) 흰쥐에 홍삼추출물을 투여하였으며, 실험결과는 일원변량분산분석과 Scheffe의 사후검정을 통하여 분석하였다. 그 결과 홍삼추출물은 OVX군에 비하여 혈중 알부민, HDL Ca, P, Mg 및 estradiol, 골밀도, 대퇴골의 회분, Ca 및 P을 유의하게 증가시키고, 혈중 ALP, AST, ALT, 혈당, 총콜레스테롤, 중성지질, LDL, creatinine, osteocalcin 및 N-terminal telopeptide를 유의하게 감소시켰다(p < 0.01). 이상의 결과로부터 홍삼추출물은 난소절제로 저하된 간과 신장의 기능, 혈중 당, 지질 및 무기질, 골밀도, 골무기질 함량 및 골다공증관련 대사지표들을 정상수준으로 회복시켜 준다는 것을 알 수 있었다.

TLC 이용한 젖산 분리와 정량분석 개발을 위한 연구

  • 조갑수;최미화;류화원;김근아;유선균;김도만
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.165-168
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    • 2002
  • TLC(Thin Layer Chromatography) 는 제약산업이나 생화학 연구 그리고 여러 산업 현장에서 널리 이용되는 화학 분석 방법이다 . 본 연구에서는 적은 비용으로도 많은 양의 시료를 신속하게 분리할 수 있는 TLC를 이용하여 유기산인 젖산 (Lactic acid) 을 분리는 전개방법을 개발하였다 . 전개용매는 2 가지 용매 (1) nitroethane nitromethane : ethanol: water: I-propanol = 1 : 2 : 3 : 4 : 5 (v/v/v/v/v), (2) diisopropyl ether. formic acid. water = 90 : 7 : 3 (v/v/v) 를 사용하였다 . 발색시약은 A : bromocresol purple reagent I, B . bromocresol purple reagent II, C : bromocresol green-bromophenol blue-potassium permanganate reagent 를 사용하여 분석하는 방법을 개발하였다 $^6)$. 젖산의 분리는 silica gel TLC plate를 이용하는 경우 , 용매 (1) 에 발색시약 B를 사용했을 때 , 분리 확인이 가장 좋았다.

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담수산 양식어류의 혈액검사에 사용된 건식 자동생화학 분석기 (FUJI DRI-CHEM 3000) 의 활용 가능성 (Application of automatic dry chemistry analyzer (FUJI DRI-CHEM 3000) used to hematological analysis of cultured freshwater fish in low temperature season)

  • 정승희;서정수;김진도;최혜승;박명애
    • 한국어병학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.247-254
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    • 2011
  • 이 연구는 FUJI DRI-CHEM 3000의 건식 자동생화학 분석기를 이용하여 조사한 어류 혈액검사 항목 가운데, 적용할 수 있는 분석항목의 활용도를 평가함과 동시에 어류 혈액학적 건강진단에 필요한 분석항목의 참고자료를 얻고자 하였다. 국립수산과학원 내 수면양식연구센터에서 사육 중인 육안적으로 보아 건강한 무지개송어 (Onchorhynchus mykiss), 이스라엘잉어 (Cyprinus carpio), 틸라피아 (Oreochromis niloticus) 및 뱀장어 (Anguilla japonica) 총 200마리를 대상으로 실시하였다. Hemoglobin (Hb), 총단백 (TP), 알부민 (ALB), 알칼리성포스파타제 (ALP), 요소질소 (BUN), 젖산탈수소효소 (LDH), 중성지방 (TG), 총콜레스테롤 (TCHO), 크레아티닌 (CRE), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), 포도당 (GLU) 은 FUJI DRI-CHEM 3000 기종을 이용하였다. 그 결과, 이 장비의 검출범위 (detectable range)에서 최고값 (maximum) 과 최저값 (minimum) 을 벗어난 분석항목들 (ALT, TG, LDH, ALB, TCHO, AST, ALP) 이 출현하였다. 이러한 검출범위를 초과한 평균비율을 살펴보면, ALT 및 TG가 67%~61.5%, LDH, ALB 및 TCHO는 36%~17%, AST 및 ALP는 5.5%~0.5%로 나타났다. 반면에, BUN, CRE, GLU, Hb 및 TP의 분석값은 모두 검출범위의 영역 안에서 벗어나지 않았다.