• 대한치과보철학회지
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• 제51권2호
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• pp.82-89
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• 2013

연구 목적: 본 연구는 양극산화 임플란트에 골형성단백질과 혈관내피세포성장인자를 코팅한 임플란트를 토끼의 경골에 식립하여 골과 임플란트 계면의 골유착 향상의 가능성을 평가하고자 시행하였다. 연구 재료 및 방법: 6마리의 토끼 양측 경골에 코팅을 하지 않은 양극 산화 임플란트(대조군)와 골형성단백질과 혈관내피세포성장인자를 코팅한 임플란트(실험군)을 각각 한쪽에 2개씩 식립하였다, 토끼는 2주, 8주에 각각 3마리씩 희생하였고 전체 식립된 임플란트는 24개이었다. 각 시기별, 그룹별 임플란트 수는 각각 6개씩이었다. 임플란트안정지수(resonance frequency analysis (RFA)), 회전 제거력(Removable torque measurement (RTQ))을 희생 시기에 측정하였다. 독립표본 t-test (SPSS Ver. 15.0, Chicago, USA)을 이용하여 2주, 8주에서 대조군과 실험군의 차이를 비교 분석하고, 유의수준95%에서 통계적으로 검정하였다. 결과:대조군과 실험군 모두 8주에서 우수한 골유착을 보였다. 특히 실험군에서 8주에 ISQ, RTQ 값 모두 대조군과 비교하여 우수한 값을 나타내었다 (P<.05). 하지만 2주에서는 두군 사이에 통계적 유의성을 보이지 않았다(P>.05). 결론: 골형성 단백질과 혈관내피세포성장인자를 임플란트 표면에 코팅하여 식립하는 것은 치유의 후반기에 골유착을 증대하는 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권4호
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• pp.320-324
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• 2002

우리나라 연안에 주로 발생되는 적조인 Cochlodinium polykrikoides를 빠르고 정밀한 생화학적인 방법으로 측정하기 위한 일종의 maker로서 C. polykrikoides의 세포막에 존재하는 특이 항원성을 가진 막 단백질을 분리하였다. 먼저, C. polykrikoides와 gymnodium sangineum의 세포를 삼투압으로 터뜨린 후 원심분리하여 세포막을 모았다. 그 후 양 적조생물의 세포막은 1 mM DTT가 함유된 50 mM Na-carbonate로 용해하고 SDS-PAGE행하여 용해된 막 단백질을 분리하였다. SDS-PAGE로 분리된 막 단백질은 C. polykrikoides의 세포 막 단백질로 제조한 항혈청을 사용하여 immune-blot한 결과 C. polykrikoides의 120 kDa의 단백질이 G. sangineum의 동일한 크기의 막 단백질과는 서로 다른 항원성을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.477-484
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• 2019

포유류에 존재하는 Collectin-Placenta 1 (CL-P1)을 포함한 여러 종류의 scavenger 수용체는 주로 내피 세포, 대식 세포 및 평활근 세포 표면에 발현되는 분자이다. 이들 분자는 산화 된 저밀도 지질 단백질 (oxLDL)에 결합하여 처리 할 수 있는 세포 표면 당 단백질이다. 이들 분자 중 케르세틴이 CL-P1 활성화에 어떤 영향을 미치는가를 확인하였다. 케르세틴은 산화 반응을 담당하는 자유 라디칼의 제거제 역할을 하여 산화를 중지시키는 항산화제로 알려져 있다. 본 논문에서는 마우스 CL-P1 유전자 promoter 부분의 전사 시작 점부터 -500 번째 염기까지의 단편을 DNA 중합효소를 이용하여 클로닝 하였다. 그 후에 대식세포 계열인 RAW264.7 및 섬유아세포계열의 NIH3T3 세포에 도입하여 케르세틴이 CL-P1 유전자 발현에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구를 하였다. 이 부위에는 세포주기 조절 인자인 E2F 결합부위를 비롯해서 여러 종류의 전사 인자가 결합하는 염기서열이 다수 위치하고 있다. 이러한 500염기 단편을 pGL4.10 기본 벡터 및 프로모터에 연결시킨 후 세포에 도입시켰다. 그리고 배양 중에 케르세틴을 처리하여 유전자 발현양을 형광 색소 발현기법으로 측정하였다. 그 결과 유전자 발현이 시작되는 앞쪽 부분의 -250에서 -350사이의 염기들이 CL-P1 단백질을 만드는데 중요하다는 것을 확인하였다. 그 중에서도 E2F결합 부위가 결정적인 것 이라는 것을 DNA 돌연변이 실험을 통해 확인 하였다. 또한 부착 세포인 RAW264.7 배양액에 케르세틴을 첨가 한 결과, 배양용기 표면에서 탈락하는 현상을 확인하였다. 즉 발현된 CL-P1단백질이 케르세틴에 의해 세표 표면의 부착 분자에도 영향을 주는 것을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제20권3호
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• pp.215-219
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• 2005

Bacillus clausii I-52에서 생산되는 염기성 단백질 분해효소를 통계학적 방법을 이용하여 최적화하였다. 7개의 배지성분 중 Plakett-Burman 방법을 이용하여 단백질 분해효소 활성에 영향을 주는 3개의 성분을 선택했고, 또 영향을 주는 농도 범위를 Box-behken 방법에 의해 결정했다. 세 성분을 포함하는 염기성 단백질 분해효소의 생산 함수식을 구했고 이로부터 최적조건을 표면반응분석법을 이용해서 계산했다. 이에 근거한 이론적 최대 생산 활성 (Wheat flour: 0 g/l, Sodium citrate: 5 g/l, Sodium carbonate: 10 g/1)일 때 74000 U/mL의 결과를 얻었다. 실제 최적 배지를 이용한 실험에서는 92000 U/mL의 염기성 단백질 분해효소를 보였다. 최적화 이전 경우 생산량은 49000 U/mL로서 $90\%$의 증가율을 보였다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권2호
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• pp.137-141
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• 2013

플라보노이드는 식물의 주요 2차 대사산물 중 하나로 자외선 차단, 식물의 수분을 위한 곤충 유인 등 외부환경에 적응하는데 이로운 역할을 한다. 특히 플라보노이드는 항산화 효과가 우수한 것으로 알려져 노화방지와 생활습관 질병예방에 유용한 건강기능식품소재로 각광받고 있다. 하지만 플라보노이드의 생체이용률은 매우 낮으며 이러한 플라보노이드 흡수과정에 관한 생물학적기전은 최근에 조금씩 밝혀지기 시작하고 있다. 플라보노이드의 수송기전에는 세포 내에서 일어나는 소포체 매개 수송과 세포막 및 소기관 표면 단백질에 의한 막 수송체 매개 수송이 있다. 소포체 매개 수송의 경우 cellular trafficking에 의한 일련의 소포체 유래 vesicle의 융합 반응을 거쳐 식물 세포의 경우 액포 내에 플라보노이드가 축적되거나 세포 외부로 배출된다. 표면 단백질에 의해 플라보노이드의 세포막 흡수가 일어나게 되는데 ATP를 사용한 능동수송, 막 전위를 이용한 2차 수송에 관여하는 다수의 수송체들이 관여하는 것으로 보인다. 다양한 종류의 플라보노이드가 존재하는 만큼 플라보노이드 수송체도 다양하며 어쩌면 모든 플라보노이드의 특이적 수송체를 규명하는 것은 불가능 할 지도 모른다. 하지만 식품에 다량 존재하는 주요 플라보노이드를 모델 화합물로 이용한 연구를 수행하면 이에 관련된 주요 수송체 단백질과 관련 메커니즘에 대해 깊이 이해할 수 있고 이를 통해 생체 이용률을 향상시키는 방법을 생각해 볼 수 있으며 특히 낮은 혈중 농도 조건에서도 조직 세포 내에 플라보노이드 축적을 통해 건강 기능성을 최적화하는 노력을 기울이는데 적절한 과학적 방법을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제51권4호
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• pp.307-314
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• 2013

연구 목적: 본 연구는 골형성단백질의 서방출을 위해 헤파린과 골형성단백질 (rhBMP-2)을 화학적으로 고정시킨 양극산화 티타늄 임플란트가 골 결손부에서 임플란트 주변의 수직적 골증대에 미치는 효과를 방사선학적으로 평가하고자 시행되었다. 연구 재료 및 방법: Pure-Titanium을 사용하여 길이 7.0 mm, 직경 3.5 mm의 실험용 임플란트 18개를 제작하였다. 모든 임플란트를 양극산화처리 하였고, 플랫폼 하방 2.5 mm에 식립 기준선을 표시하였다. rhBMP-2가 코팅되지 않은 임플란트 집단을 대조군으로, dip and dry 방법으로 rhBMP-2를 물리적 흡착시킨 집단을 BMP군, 3,4-dihydroxyphenylalanine(DOPA)-heparin을 이식하고 rhBMP-2를 화학적으로 고정시킨 집단을 Hep-BMP군으로 설정하였다. 각군별6개씩의 임플란트를 3마리의 비글견 양측 하악에 한쪽에 3개씩 총 18개를 치조정 상방으로 2.5 mm 노출시켜 식립하였다. 식립 직후와 4주, 8주에 식립부위의 방사선학적 검사가 시행되었고, 각 시기별, 각 군별 임플란트의 근원심 변연골의 수직적 재생량에 대한 평균값과 표준편차를 얻었다. Kruskal-Wallis test와 Mann-Whitney U test를 이용하여 4주, 8주에서 대조군과 실험군들의 차이를 비교 분석하고, 유의 수준5%에서 통계적으로 검정하였다. 결과:방사선학적 관찰 결과 임플란트 근원심 변연골 재생량(평균값 ${\pm}$ 표준편차)은 4주에 대조군은 $0.09{\pm}0.22mm$, BMP군은 $1.02{\pm}0.72mm$, Hep-BMP군은 $1.29{\pm}0.51mm$ 였으며, 8주에서는 각각 $0.11{\pm}1.26mm$, $1.11{\pm}0.58mm$, $1.59{\pm}0.79mm$였다. 두 실험군 모두 4주와 8주에서 대조군과 비교 시 유의한 수직적 골증대를 나타냈으나(P<.05), Hep-BMP군과BMP군의 비교에서는 유의한 변연골 재생량 차이를 보이지 않았다(P>.05). 결론: 골형성단백질을 물리적으로 흡착시키거나 서방출 위해 헤파린을 이용하여 화학적으로 고정시킨 양극산화 임플란트 표면은 모두 골 결손부에서 임플란트 주변골의 수직적 증대에 효과적이었다. 그러나 방사선학적 관찰의 한계 내에서 골형성단백질의 이 두가지 적용방법간에는 수직적 골증대량에 유의한 차이가 없었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권3호
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• pp.254-262
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• 2011

연구 목적: 기존의 기계절삭 가공된 티타늄 표면에 생체활성 유기물질이 코팅된 생체 활성 임플란트에 관한연구가 최근에 많이 이루어지고 있다. 이러한 생체 활성 임플란트는 임플란트 자체에 골치유 및 골형성 효과를 부여할 수 있다. 본 연구의 목적은 생체 활성 임플란트 표면에 대한 연구 동향을 분석함으로써, 표면처리 기술 개발의 현황과 향후 발전 전망에 대해서 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 문헌 분석 연구는 'Web of Science (http://isiknowledge.com, Thomson Scientific)'를 통해 SCI (science citation index) 등재 논문들을 기반으로 분석하였다. 주제별로 연구비중을 비교하기 위해서, 임플란트 표면 코팅에 사용되는 생체활성 유기물들로 키워드를 선정하고 각 키워드로 대표되는 리서치 그룹을 선정하여 각 그룹들의 연구 동향을 분석하였다. 또한 키워드별로 동물실험 동향을 분석하여 상용화 가능성에 대해서도 고찰하였다. 결과: 연구의 비중은 콜라겐, 피브로넥틴, 골형성단백질, RGD (Arg-Gly-Asp) 순으로 나타났으며, 콜라겐을 이용한 연구가 40%로 가장 많은 연구가 이루어지고 있었다. 네가지 주제 모두 시간의 경과에 따라 연구횟수가 증가하는 양상을 보였으며, 특히 RGD에 관한 연구횟수가 가장 급격하게 증가하였다. 콜라겐 대표 리서치 그룹의 연구 동향을 분석하였을 때, 콜라겐은 단독 사용보다는 다른 생체활성 유기물 및 무기물과의 병용 처치에 관해 주로 연구가 되고 있었으며, 특히 세포외기질인 콘드로이틴 설패이트와의 병용 처치에 관한 연구가 가장 많이 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 골형성단백질의 대표 리서치 그룹들에서는 rhBMP-2 (recombinant human bone morphogenetic protein-2)에 관한 연구가 주로 이루어지고 있었다. 동물실험에 관한 연구 동향 분석 결과 콜라겐은 차폐막 혹은 약물 전달 매체로서 주로 사용되고 있었고, 골형성단백질은 치조골이식술 혹은 임플란트 표면 코팅에 대한 효과가 연구되고 있었다. 결론: 연구 결과를 주제별로 분석하였을 때 주제별로 일관성 있는 결과를 얻기 어려웠으며, 보다 나은 결과를 얻기 위한 기계적 표면처리와 여러 세포외기질, 성장인자 등의 생체물질의 최상의 조합을 찾기 위한 노력이 진행중이었다. 연구가 초기단계에 머물고 있기 때문에 상용화에 이르기까지는 많은 시간과 노력이 필요할 것이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제30권4호
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• pp.707-727
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• 2000

매식된 인공치아의 성공을 위해서는 적절한 교합과 수동적 적합성을 갖는 보철물의 제작과 구강내 노출 직후부터의 세균성 치태조절이 요구된다. 본 연구는 전처리(passivation과 tridodecyl - methyl - ammonium chloride(TDMAC) 처리)가 다른 타이타늄 표 면에 chlorhexidine varnish와 테트라사이클린 을 도포시 약제의 방출역학을 알아보고 구강내 치태형성의 억제정도를 평가하기 위하여 시행 되었다. 이를 위해 방출용액으로 인산완충액 성분의 인조타액을 1일${\sim}$1개월간 매일 교환하여 약제농도를 측정하고 타이타늄 박막에 잔류한 약제 활성을 측정하였으며 항균제 도포한 타이타늄 원판을 부착한 장치를 구강내 위치시킨 1일${\sim}$3주 후 원판을 제거하여 주사전자현미경으로 세균 부착상을 관찰하였다. 테트라사이클린은 TDMAC 처리된 표면에서 $10{\sim}18$일까지 유효농도로 방출되었고 표면의 유효 항균 활성은 $3{\sim}4$주간 유지되었으며, chlorhexidine varnish 도포 시에는 TDMAC 전처리시 초기에 $3{\sim}7$일 간 증가한 유효 항균 활성을 방출하여 매식지대치 등에 이러한 항균제도포 시 매식치 주위환경에 항균활성 공급원으로 작용할 수 있음을 보였다. 주사현미경적 관찰시 모든 타이타늄 표면에서 구강내 위치 30분 후에는 세균이 부착되어 있지 않고 타액 단백질 성분에서 유래한 것으로 보이는 피막물질이 표면을 부분 또는 전면에 걸쳐 덮고 있었다. 구강내 노출 2시간 후 항균제 미도포 표본들에는 약간의 구균이 단층으로, $1{\sim}3$일 후에는 부분적으로 두꺼운 세균층을 형성하였고 7일 후에는 표면전체에 걸쳐 세균층이 덮여있었으며 주로 구균과 약간의 간균이 주종을 이루었다. 항균제 도포시 구강내 노출 1주일 이전까지는 미도포군에 비해 치태형성이 지연되는 경향을 보였지만 2주 이후에는 세균 수나 치태형성 양상이 유사하였다. 이 연구로부터 항균제 도포시 1주일 이전의 초기 치태형성을 감소시킬 수 있음을 알 수 있었으며 이러한 연구결과는 타이타늄 임프란트 지대치 표면에 항균제의 도포가 임상적으로 유용할 수 있음을 시사하였다.

• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.371-378
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• 2021

고체 표면의 박테리아 부착억제를 목적으로 고분자를 이용한 친수성 표면 개질 연구가 주목을 받고 있다. 부착억제기능은 세포독성이 아닌 작용으로 바이오필름 형성의 초기단계 방지를 목적으로 하며 친수성 또는 이온성 고분자가 도입된 고체 표면은 단백질, 박테리아 등 생물 개체의 부착방지에 효과적이다. 이는 표면에서의 친수층 형성으로 인한 표면 장벽 형성, 고분자 사슬에 의한 반발력과 삼투압성 응력 작용, 그리고 이온성 고분자와 세포 표면의 정전기적 상호작용에 기인한다. 부착억제를 위한 고분자의 표면 도입은 주로 표면 기능기와의 결합을 이용한 접합 방식과 자연모방 접착 기능기를 활용한 침적 방식으로 이루어지고 있다. 본 총설에서는 표면 도입 시 부착억제 기능을 보이는 대표적인 고분자의 종류, 코팅방법, 및 항균 특성을 소개하고 향후 공공시설, 산업 등으로의 대면적 응용을 위한 고려사항들을 다루고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.389-389
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• 2011

최근 생체분자 구조 연구가 의료진단, 생명 현상 규명 및 의약품 개발 등 다양한 분야에 응용되고 있으나 대부분의 분석방법이 제한적이어서 새로운 기술 개발의 필요성이 증대하고 있다. 종래의 DNA 등의 생체분자의 분석은 형광염료를 이용한 방법이 주로 이용되었다. 형광염료는 단백질을 포함한 여러 물질들에 대해 반응하지 않기 때문에 분석에 제한이 있으며, 이와 같은 단점을 보완하는 방법으로 SPR (surface plasmon resonance) 분석법이 연구되었다. SPR은 형광염료 분석에 필수적인 레이블링(labeling) 등의 전처리 과정 없이 높은 민감도로 분석이 가능한 장점이 있다. 한편, 그래핀은 뛰어난 전자기적 성질과 기계적 성질 을 가지는 반금속(semimetal)으로, 실험실 규모에서 안정적인 합성이 실현되면서 그 응용 분야에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 그래핀은 큰 표면적 대 부피비를 가지며, 이는 검출물질과의 반응성이 좋아야 하는 센서기술에 있어서 장점으로 작용한다. 특히, 비금속성을 띠는 단층 그래핀을 여러 장 겹치면 금속성을 갖게 되기 때문에 SPR 센서의 금속 필름으로 응용이 가능하다. 본 연구에서는 SPR 현상을 이용하는 광섬유 센서의 감도와 정확도를 증진시키기 위해 광섬유 표면에 그래핀을 적용하였다. 광섬유는 상부 피복과 클래딩을 제거하여 코어를 노출시킨 후, 다층 그래핀 필름을 코팅함으로써 검출부를 구성한다. 그 후, DNA-biotin 용액, DNA-biotin 용액, 그리고 Streptavidin 단백질 복합 용액에 대한 검출기 신호를 분석하였다. 구성된 센서에 각 용액을 1 ${\mu}{\ell}$ 씩 반응시켜 분광계로 파장에 따른 광강도를 측정하는 실험을 수행했으며, 450 nm에서 460 nm 범위의 푸른빛의 광원을 사용하였다. 그래핀 필름의 유무에 따라 확연히 구분되는 경향을 보이는 결과를 얻었고 그래핀 필름이 기존 SPR 센서의 금속박막을 대체 할 수 있음을 확인하였다.