1. 나트륨은 세포외액의 유효삼투압을 형성하는 가장 중요한 용질이며, 수분 밸런스의 이상은 혈중 삼투압의 변화와 혈중 나트륨농도의 이상(hyponatremia, hypernatremia)으로 발현된다. 2. 수분의 출입의 조절에 의하여 체액의 농도변화에 대처하는 과정을 수분 밸런스(water balance) 혹은 수분 대사(water metabolism)라 하며, 세포외 액량 특히 유효혈장량의 변화에 대처하여 체내 총 나트륨량의 출입을 조절하는 과정을 나트륨 밸런스($Na^+$ balance) 혹은 나트륨 대사($Na^+$ metabolism)라 하고 그 차이점을 정리하면 Table 1과 같다. 3. 수분 밸런스의 가장 중요한 두가지 요소는 갈증반응에 의한 수분섭취와 항이뇨호르몬(AVP)에 의한 소변으로의 수분 배출이며, AVP의 분비의 강력한 자극은 삼투압의 변화와 유효혈장량의 변화이다. 4. 나트륨 밸런스는 나트륨 섭취욕구에 의해서는 큰 영향을 받지 못하며, 주로 신장에 의한 염분배출조절에 의하며 이루어지고, 사구체 여과율과 알도스테론 분비가 신장의 나트륨 배설량을 결정하는 가장 중요한 인자이다.
루신-반응 조절 단백질(Lrp)은 18.8 kDa의 분자량을 갖는 164개의 아미노산으로 이루어진 글로벌 조절 단백질으로서, 야생형의 단백질(Lrp Wt)에는 아미노산 중 가장 강한 자체 형광을 띠는 트립토판이 존재하지 않는다. Lrp 단백질의 구조변이에 대한 정보를 줄 수 있는 형광분석을 위하여 Lrp Wt과 트립토판이루신-반응 영역에 단지 하나 존재하는 돌연변이 단백질(Lrp R145W)을 분리 정제하였다. Lrp R145W 단백질은 이들 ilvIH 오페론에서 고안된 Lrp 결합 특정 DNA와 아미노산 루신과의 결합 후에 형광이 감소하였으며 acrylamide, urea 등에 의해서도 급격히 쇄광하는 양상을 보였다. 이들 형광 실험 결과는 Lrp의 3차원적 구조 및 배향을 연구에 중요한 정보를 제공하여 줄 수 있을 것이다.
본 논문은 근육의 기능을 조절하는 신경말단에 전기적인 자극을 가하여 신경의 반응 정도를 측정하는 플랫폼 구현에 관한 연구로써, 전기 자극에 대한 신경반응이 가해지는 전류량, 가해지는 전류지속시간, 전극위치에 따른 반응을 측정하였다. 신격자극의 전극 위치는 표면말달 운동신경이면 어느 신경이든지 가능하고, 신격자극 양식에는 단순연축자극(Single Twitch Stimulation), 사연속자극(Train-of-four, TOF), 두 집단 발사자극(Double Burst Stimulation, DBS)이 있다. 임베디드 시스템기반으로 가기위한 저전력 MCU를 선정하고, 기본적인 신경자극반응 측정 센서의 민감도를 알아보기 위해 센서 인터페이스를 구성하여 반응정도를 측정해야 한다. 그리고 측정된 Data의 정확도를 높이기 위해 고성능의 AD Convertor 선정하여 플랫폼을 구현하였다.
합성 셀룰로오스 에테르류의 일종인 하이드록시프로필 메틸셀루로오스(HPMC)에 40 wt % glyoxal 용액과 $KH_2PO_4$를 혼합, 용해시키고, HPMC의 표면에 분사, 반응시켜 알카리용액에서도 녹는 시간(용해속도)을 조절할 수 있는 표면처리된 HPMC를 제조하였고, 두 물질의 첨가비율을 달리하였을 때 나타나는 용해특성을 규명하였다. 순수한 HPMC류의 표면을 가교제인 glyoxal로 처리하면 중성의 용액에서는 분산을 일으키고, 용액을 알카리화 함으로써 즉시 용해되어 점성을 나타내나, 소량의 안산염을 동시에 첨가 반응시킨 미세분말상태의 HPMC는 용액의 액성에 관계없이 분산이 되고 일정시간 경과한 후에 급속히 용해되어 점성을 나타내게 되는 성질을 알 수 있었다. Glyoxal과 $KH_2PO_4$의 첨가량이 많을수록 용해지연시간이 길게 되었고, 반응은 $75{\sim}85^{\circ}C$에서 60분의 반응조건이 적당하였다. 특시 glyoxal과 $KH_2PO_4$처리에서 유기용매를 사용하지 않고 수용액 상태로 반응시킴으로써 반응후 유기용매의 제거공정이 필요 없게 되었고, 또한 HPMC의 반응 치환도를 변화함으로써 수용액뿐 아니라 유기용제에서도 용해속도를 조절할 수 있는 HPMC를 얻을 수 있었다.
저온 스트레스에 대한 호박의 생육과 식물체 내 삼투조절 물질의 반응을 분석한 결과, 삼투조절물질의 축적은 저온에 대한 내성 증가에 큰 영향을 미쳤다. 가용성 당은 저온에 강한 품종보다는 저온에 약한 품종에서 축적량이 많았다. 저온 처리 시 proline은 대조구에 비해 저온에 강한 품종과 약한 품종에서 모두 증가하는 경향을 보였다. 그러나 저온에 대한 내성에 따라 축적량에는 차이가 뚜렷하였는데, 저온 처리 후 20일째의 proline축적량은 대조구에 비해 저온에 약한 품종에서는 22배 증가하였고, 저온에 강한 품종에서 는 26.6배 증가하였다. 또한 저온에 약한 품종에서는 glycine betaine이 축적되지 않았지만, 강한 품종에서는 대조구에 비해 1.9배의 증가를 보였다. Glycine betaine을 엽면 처리하면 두 품종 모두 저온에 대한 내성이 증가하였는데, 이는 체내에 glycine betaine의 축적과 밀접한 관계가 있었다.
질소처리에 따른 여러 관엽식물의 생육반응 및 엽내 질소 함량을 구명하여 초기 생육을 단축시키고 관엽식물의 영양관리에 있어 기초자료를 제시하고자 하였다. 실험재료로 벤자민고무나무, 관음죽, 필로덴드론, 스파티필럼, 아이비 등 많이 이용되고 있는 관엽식물들을 선택하였다. 화분에 식재한 관엽식물에 질소량을 각각 120, 150, 180, $210mg{\cdot}L^{-1}$로 처리하고, 8주 후 식물의 초장, 폭, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중 등을 측정하였다. 식물 부위별 질소 함량도 분석하였다. 벤자민고무나무와 아이비는 N1 처리에서 식물의 생육이 우수하고, 초장 및 엽수의 증가량이 가장 큰 것으로 나타났다. 필로덴드론과 관음죽은 N4 처리의 경우 식물 생육이 일부 향상되었으나, 초장 및 엽수의 증가량은 다른 질소수준들간에 큰 차이는 없었다. 특히 관음죽은 식물의 생장량이 거의 없었다. 스파티필럼은 N4 처리에서 식물의 생육이 우수하고, 초장 및 엽수의 증가량도 가장 큰 것으로 보여졌다. 각 식물별 적합한 질소수준이 다른 것으로 판단되었다. 질소수준별 처리가 엽록소 함량에 크게 영향을 주지 않았고, 식물 부위별 질소함량도 일관된 경향을 보여지지 않았다. 그러므로, 관엽식물에서는 잎 등 식물체 부위별 영양 상태보다 식물의 생육반응으로 영양상태를 진단하는 것이 더 적합한 것으로 판단되었다.
합성윤활유(synthetic lubricant)라 함은 현재까지도 계속되고 있는 광유(mineral oil) 전성시대의 광유에 대응되는 말로써 광유계 윤활유로 부터 얻기 어려운 높은 점도지수, 우수한 저온 유동성 등의 특성을 얻기 위해 유기합성방법에 의해 인위적으로 제조한 윤활유의 총칭이며 작용기의 종류, 합성방법, 등에 따라 다양하게 분류된다. 합성윤활유의 종류에는 합성방법에 따라 폴리머형(P형), 비폴리머형(N형)으로 대별되는데, 폴리머형 합성유에는 poly-butene, poly-$\alpha$-olefin, Polyalky lenglycol, Silicon oil, Chlorofluorocarbon, Perfiuoroalkylpolyether 등이 있으며, 비폴리머형 합성유에는 Alkylbenzene, Dibasicacidester, Polyolester, Silicate-ester Polyphenylether, Complex ester 등이 포함된다. 전자의 경우에는 중합반응 조건을 조절하므로써 여러점도 등급의 합성유들을 얻을 수 있는 반면 후자의 경우에는 분자량이 크지 않으므로 저점도의 것만 얻어지는 것이 특징이다.
4-ethynylaniline(4-EA) 혹은 4-phenylethynyl phthalic anhydride(4-PEPA)을 end-capper로 사용하여 분자량이 2500 g/mol 혹은 5000 g/mol로 조절되고, 반응성 ethynyl 기를 갖는 4,4'-diamino diphenyl ether(4,4'-ODA)/3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride(BTDA), 4,4'-ODA/4,4'-oxydiphthalic anhydride(ODPA)계 폴리아이소이미드 올리고머를 합성하여 이들의 중합 및 경화거동을 연구하였다. FTIR 분광분석을 통하여 이들 폴리아이소이미드 올리고머 말단에 반응성 ethynyl 기가 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. 이미드화 반응은 폴리아이소이미드 올리고머의 화학구조에도 영향을 받을 뿐 아니라 올리고머의 분자량에도 영향을 받아 분자량 2500 g/mol 올리고머가 5000 g/mol 올리고머보다 대략 $10^{\circ}C$ 정도 낮은 온도에서 이미드화 반응이 일어났다. Ethynyl기의 가교반응은 이미드화 반응보다 높은 온도에서 일어났으며 4-EA로 end-cap된 폴리아이소이미드 올리고머에 대해서는 이 두 반응이 DSC 그래프에서 겹쳐서 나타났다. 4-PEPA로 end-cap된 4,4'-ODA/ODPA 폴리아이소이미드 올리고머에 대해 등 속도 가열 DSC 실험을 통해 이미드화 반응 및 가교반응에 대한 활성화 에너지와 지수앞인자를 구하였다. 이미드화 반응에 대한 활성화 에너지는 141 kJ/mol, 지수앞인자 값은 $1.45{\times}10^{13}min^{-1}$, 가교반응에 대한 활성화 에너지는 177 kJ/mol, 지수앞인자 값은 $2.90{\times}10^{13}min^{-1}$이 얻어졌다.
경구적으로 투여된 항원에 대해서 특이적으로 T세포의 기능과 항체산생이 억제되는 현상이 경구면역관용(oral tolerance)인 것이다. 지금까지 해석이 곤란하였던 이 현상에 대해서 최근 분자생물학적인 기법이 적용되기 시작한 결과, 이 현상에 관여하는 세포가 주로 $CD8^+$ T세포에의한 억제 혹은 $CD4^+$T세포의 불응답(unresponsiveness)에 기인하다는 것이 명백해졌다. 또한 각종 cytokine중 IFN$\gamma$, TGF$\beta$, IL-10 등이 이 현상에 있어 중요한 역할을 담당한다는 것이 밝혀지고 있다. 사실 경구면역관용은 말초면역관용을 야기한다는 것이 오래전부터 알려진 한 방도이다. 경구적으로 투여된 항원이 관용을 야기하는 일차적인 기전은 능동적인 억제의 발생 혹은 clone성 anergy(과민증에 대한 무감증)에 의거하는 것이다. 낮은 량의 경구투여항원은 능동적인 억제를 야기하기 쉬우나 반대로 높은 양의 경구투여항원은 clone성 anergy를 야기하는 경향이 있다. 능동적인 억제를 매개하는 조절세포는 경구면역관용에 의해서 격발된 후 TGF$\beta$및 IL-4와 같은 억제성 cytokine의 분비에 의해서 능동적 억제작용을 한다. 더구나 GALT(gut-associated lymphoid tissue)를 선별적으로 자극하는 항원은 Th2형 세포반응을 발생한다. 또한 이와같은 유도기구의 해석과 동시에 사람에서 면역반응의 이상으로 야기되는 관절 rheumatism이나 다발성경화증(multiple sclerosis) 그리고 각종 allergy도 이 경구면역관용을 이용하여 치료하는 것이 가능하게 되었다는 것이다.
지황 기내 식물체의 줄기 조직을 재료로 생물반응기에서 부정아 발생 과정을 통하여 기내 종묘를 생산하기 위해 본 실험을 수행하였다. 공기부양형 생물반응기가 교반형에 생물반응기의비해 신초 형성에 유리하였다. 2.5L 규모의 생물반응기에서 적절한 배양 밀도는 배지 1.5L에 시료 50g(줄기절편 90개)이었고, 이 때 공기의 주입량은 0.5 v.v.m으로 조절하는 것이 효과적이었다. 신초의 생산 효율을 높이기 위해 배지에 pH 완충제인 MES를 첨가한 결과, 생성된 신초의 수가 증가하였다. 유리화 억제제를 5g/1의 농도로 배지에 첨가하였을 경우 신초의 유리화 현상이 뚜렷하게 억제됨과 동시에 신초의 형성도 증가되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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