• 제목/요약/키워드: Bioactive treatment

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Effect of platelet-rich plasma in Achilles tendon allograft in rabbits

  • Seok-Hong Park;Dong-Yub Kim;Won-Jae Lee;Min Jang;Seong Mok Jeong;Sae-Kwang Ku;Young-Sam Kwon;Sungho Yun
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제25권2호
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    • pp.22.1-22.15
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    • 2024
  • Background: Achilles tendon is composed of dense connective tissue and is one of the largest tendons in the body. In veterinary medicine, acute ruptures are associated with impact injury or sharp trauma. Healing of the ruptured tendon is challenging because of poor blood and nerve supply as well as the residual cell population. Platelet-rich plasma (PRP) contains numerous bioactive agents and growth factors and has been utilized to promote healing in bone, soft tissue, and tendons. Objective: The purpose of this study was to evaluate the healing effect of PRP injected into the surrounding fascia of the Achilles tendon after allograft in rabbits. Methods: Donor rabbits (n = 8) were anesthetized and 16 lateral gastrocnemius tendons were fully transected bilaterally. Transected tendons were decellularized and stored at -80℃ prior to allograft. The allograft was placed on the partially transected medial gastrocnemius tendon in the left hindlimb of 16 rabbits. The allograft PRP group (n = 8) had 0.3 mL of PRP administered in the tendon and the allograft control group (n = 8) did not receive any treatment. After 8 weeks, rabbits were euthanatized and allograft tendons were transected for macroscopic, biomechanical, and histological assessment. Results: The allograft PRP group exhibited superior macroscopic assessment scores, greater tensile strength, and a histologically enhanced healing process compared to those in the allograft control group. Conclusions: Our results suggest administration of PRP on an allograft tendon has a positive effect on the healing process in a ruptured Achilles tendon.

양극산화와 석회화 순환처리 조건이 타이타늄 박판의 표면특성 및 생체활성에 미치는 영향 (Effects of conditions for anodization and cyclic precalcification treatments on surface characteristics and bioactivity)

  • 장용석;이강규;전우용;한아름;임청하;이민호;배태성
    • 대한치과재료학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.243-256
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    • 2018
  • 본 연구에서는 생체활성 타이타늄 차폐막의 제조에 필요한 기초적인 자료를 얻기 위해서 타이타늄 박판의 양극산화처리와 석회화 순환처리의 조건 및 이들 표면처리가 표면특성과 생체활성도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. $30{\times}20{\times}0.08mm$의 타이타늄 판을 준비한 다음 $HNO_3:HF:H_2O$를 12 : 7 : 81 로 혼합한 용액에서 10 초 동안 산세처리 후 사용하였다. 타이타늄 차폐막의 비표면적을 증가시키기 위해서 나노튜브 $TiO_2$층을 형성한 후, 하이드록시아파타이트의 석출에 따른 생체활성도를 개선하기 위해서 석회화 순환처리를 하였다. 표면처리된 표면특성을 평가하기 위해서, 부식에 대한 저항성시험, 젖음성 검사, 유사체액 침적시험을 실시하였다. 양극산화처리로 형성된 나노튜브들은 상대적으로 큰 직경의 튜브들과 작은 직경의 튜브들로 구성되어 있었으며, 내부는 비어있고 외벽은 서로 결합되어 있는 구조를 보였다. 연속적으로 시행된 석회화 순환처리로 나노튜브층에 하이드록시아파타이트 석출물이 침투되어 결합이 일어났으며, 순환처리 회수가 증가함에 따라서 HAp 의 석출량이 비례적으로 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로, 타이타늄 차폐막의 표면에 나노튜브 $TiO_2$ 층을 형성한 후 석회화 순환처리를 하여서 HAp 의 석출을 유도하는 것은 생체활성도 개선에 크게 기여할 수 있다는 것을 확인하였다.

홍삼에 의한 Caco-2 단세포층 간극의 안정화 (Effect of Korean Red Ginseng on the Stability of the Tight Junction of Intestinal Epithelial Cells)

  • 손동화;김미혜;김영찬;김성수
    • 한국식품과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.335-342
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    • 2010
  • 본 연구에서는 홍삼성분에 의한 장상피세포 간극(tight junction)의 안정화에 대해서 조사하였다. Transwell에 배양한 Caco-2 단세포층을 HBSS로 치환한 후 단세포층의 상층부에 홍삼추출물을 처리하고 96시간동안 배양하면서 TEER(transepithelial electrical resistance)수치의 변화를 조사하였다. 홍삼 추출물을 $20\;{\mu}g/mL$ 이하의 농도로 상층부에 첨가하였을 때에는 시간이 지남에 따라 점차 감소하는 대조구와는 달리 TEER수치가 덜 감소하였다. 한편 $130\;{\mu}g/mL$ 이상의 농도로 처리하였을 때는 TEER수치가 현저히 감소하였으나 MTT assay 결과 세포독성에 의한 것은 아니었다. 인삼으로부터 분리한 저분자물질, 다당류, 단백질, 사포닌, 폴리페놀 조획분을 각각 상층부에 첨가하였을 때, 장상피세포 간극의 안정화 활성을 나타내는 성분은 폴리페놀 및 사포닌 조획분이었으며, 전자는 높은 활성을 후자는 낮은 활성을 나타내었다. 이처럼 홍삼추출물의 폴리페놀 조획분과 사포닌 조획분은 장상피세포의 간극을 안정화시킴으로서, 식품 알레르겐의 체내유입을 차단하여 알레르기억제에 기여할 수 있을 것으로 추측된다.

Electrochemical Characteristics of Zn and Si Ion-doped HA Films on Ti-6Al-4V by PEO Treatment

  • Lim, Sang-Gyu;Hwang, In-Jo;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.199-199
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    • 2016
  • Commercially pure titanium (cp-Ti) and Ti alloys (typically Ti-6Al-4V) display excellent corrosion resistance and biocompatibility. Although the chemical composition and topography are considered important, the mechanical properties of the material and the loading conditions in the host have, conventionally. Ti and its alloys are not bioactive. Therefore, they do not chemically bond to the bone, whereas they physically bond with bone tissue. The electrochemical deposition process provides an effective surface for biocompatibility because large surface area can be served to cell proliferation. Electrochemical deposition method is an attractive technique for the deposition of hydroxyapatite (HAp). However, the adhesions of these coatings to the Ti surface needs to be improved for clinical used. Plasma electrolyte oxidation (PEO) enables control in the chemical com position, porous structure, and thickness of the $TiO_2$ layer on Ti surface. In addition, previous studies h ave concluded that the presence of $Ca^{+2}$ and ${PO_4}^{3-}$ ion coating on porous $TiO_2$ surface induced adhesion strength between HAp and Ti surface during electrochemical deposition. Silicon (Si) in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. Zinc (Zn) plays very important roles in bone formation and immune system regulation, and is also the most abundant trace element in bone. The objective of this work was to study electrochemical characteristcs of Zn and Si coating on Ti-6Al-4V by PEO treatment. The coating process involves two steps: 1) formation of porous $TiO_2$ on Ti-6Al-4V at high potential. A pulsed DC power supply was employed. 2) Electrochemical tests were carried out using potentiodynamic and AC impedance methoeds. The morphology, the chemical composition, and the micro-structure an alysis of the sample were examined using FE-SEM, EDS, and XRD. The enhancements of the HAp forming ability arise from $Si/Zn-TiO_2$ surface, which has formed the reduction of the Si/Zn ions. The promising results successfully demonstrate the immense potential of $Si/Zn-TiO_2$ coatings in dental and biomaterials applications.

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창자파래(Enteromorpha intestinalis)로부터 Dimethyl-$\beta$-propiothetin 추출 (Extraction of Dimethyl-$\beta$-propiothetin from Enteromorpha intestinalis)

  • 배태진;강동수;최옥수
    • 한국식품영양학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.334-341
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    • 2000
  • 해조류에서 생합성되는 3급 함황화합물인 DMPT를 창자파래로부터 추출하기 위하여 시료의 상태, 용매 의 극성, 초음파 처리, boiling 및 autoclaving 처리에 의한 추출조건을 검토하였다. 용매추출, 초음파 처리후 용매추출, 열수추출 및 가압 열수추출법을 이용하여 창자파래로부터 DMPT를 추출한 결과, 초음파 처리후 가압 열수처리한 경우가 가장 효과적이었고, 다음으로는 초음파 처리후 열수 처리하는 방법이었다. 창자파래로부터 DMPT를 추출 해내는 최적조건으로 분말시료에 물과 acetone (2:1, v/v)의 혼합용매를 15배량 가하여 초음파 처리 후 121$^{\circ}C$에서 60분간 autoclaving하는 방법으로서, 이 때 추출된 DMPT 함량은 시료 g당 311.200ng이었다. 창자파래에서 추출한 DMPT 수용액을 조제하여 온도별로 저장시킬 때 DMPT 분해에 의한 DMS의 발생량은 저장온도에 비례하여 증가되었지만 저온에서는 매우 낮은 분해율을 나타내었다. DMPT 1mg을 저장하였을 때의 잔존율은 6$0^{\circ}C$ 저장의 경우78.5%로 고온에서는 다소 불안정하였으나 $0^{\circ}C$에서는 DMPT의 잔존율이 99.8%로 매우 높게 나타났다. 창자파래에서 추출한 DMPT 수용액을 3$0^{\circ}C$에서 방치하였을 때 pH가 5 이하의 산성영역에서는 DM-PT의 분해가 거의 일어나지 않았으나 pH가 올라감에 따라서 분해가 서서히 일어나기 시작하여 pH 9.5에 이르러서는 DMS의 양이 급속하게 증가하였다.

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수박 열수 추출물의 Tyrosinase 저해능과 신경세포 보호효과 (Tyrosinase Inhibitory Activity and Neuronal Cell Protection of Hydrothermal Extracts from Watermelons)

  • 허다정;김수정;최애란;박해룡;이승철
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.1707-1711
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    • 2013
  • 수박을 과육, 외피, 내피로 나누어 $100{\sim}300^{\circ}C$에서 10, 30, 60분간 열수 추출하여 tyrosinase 저해활성과 신경세포 보호효과를 조사하였다. Tyrosinase 저해활성은 온도가 높을수록 시간이 증가할수록 높아졌으며, 과육과 외피에서 $300^{\circ}C$, 60분 처리했을 때, 약 93%로 가장 높은 저해활성을 보였다. $300^{\circ}C$에서 60분간 열수 추출한 수박 추출물을 PC12 세포주에 농도별로(10, 50, 100, 500 ${\mu}g/mL$) 처리하여 신경세포 보호효과를 확인하였다. 열수 추출을 하지 않은 수박 부위별 추출물은 $H_2O_2$ 처리군과 세포생존율의 유의적 차이가 없었으며 이를 통해 신경세포 보호효과가 없음을 확인하였으나, 열수 추출물들은 $H_2O_2$ 단독 처리군에 비해 세포생존율이 증가하였다. 이상의 결과들은 열수 처리가 수박에 함유된 유용 물질들의 추출에 매우 유용한 공정임을 시사한다.

Evaluation of MiR-34 Family and DNA Methyltransferases 1, 3A, 3B Gene Expression Levels in Hepatocellular Carcinoma Following Treatment with Dendrosomal Nanocurcumin

  • Chamani, Fatemeh;Sadeghizadeh, Majid;Masoumi, Mahbobeh;Babashah, Sadegh
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권sup3호
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    • pp.219-224
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    • 2016
  • Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common primary malignancy of the liver making up more than 80 percent of cases. It is known to be the sixth most prevalent cancer and the third most frequent cause of cancer related death worldwide. Epigenetic regulation constitutes an important mechanism by which dietary components can selectively activate or inactivate target gene expression. The miR-34 family members including mir-34a, mir-34b and mir-34c are tumor suppressor micro RNAs, which are expressed in the majority of normal tissues. Several studies have indicated silencing of miR-34 expression via DNA methylation in multiple types of cancers. Bioactive nutrients like curcumin (Cur) have excellent anticarcinogenic activity and minimal toxic manifestations in biological systems. This compound has recently been determined to induce epigenetic changes. However, Cur is lipophilic and has a poor systemic bioavailability and poor absorption. Its bioavailability is increased through employing dendrosome nanoparticles. The aim of the current study was to investigate the effect of dendrosomal nanocurcumin (DNC) on expression of mir-34 family members in two HCC cell lines, HepG2 and Huh7. We performed the MTT assay to evaluate DNC and dendrosome effects on cell viability. The ability of DNC to alter expression of the mir-34 family and DNA methyltransferases (DNMT1, DNMT3A and 3B) was evaluated using semi-quantitative and quantitative PCR. We observed the entrance of DNC into HepG2 and Huh7 cells. Gene expression assays indicated that DNC treatment upregulated mir34a, mir34b and mir34c expression (P<0.05) as well as downregulated DNMT1, DNMT3A and DNMT3B expression (P<0.05) in both HepG2 and Huh7 cell lines. DNC also reduced viability of Huh7 and HepG2 cells through restoration of miR-34s expression. We showed that DNC could awaken the epigenetically silenced miR-34 family by downregulation of DNMTs. Our findings suggest that DNC has potential in epigenetic therapy of HCC.

카페인산의 효소적 산화반응으로부터 췌장 지방분해효소 저해 물질의 분리 (Secondary Metabolites from Enzymatic Oxidation of Caffeic Acid with Pancreatic Lipase Inhibitory Activity)

  • 김태훈;김명권
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.1912-1917
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    • 2015
  • 천연식물에 광범위하게 존재하는 대표적인 페닐프로파노이드 화합물인 caffeic acid에 대해 배 유래의 polyphenol oxidase로 산화반응을 수행하여 상대적으로 높은 pancreatic lipase 저해 활성($IC_{50}$; $161.2{\pm}2.8{\mu}g/mL$)을 확인하였으며, 이는 caffeic acid와 비교하였을 경우 활성이 상승함을 알 수 있었다. Caffeic acid 산화반응물에 대해서 $C_{18}$ 겔을 활용한 column chromatography를 수행하여 4종의 리그난 화합물을 분리하였고, 각 화합물의 화학구조는 NMR 스펙트럼 데이터 해석 및 표품과의 HPLC 직접 비교를 통하여 phellinsin A(2), caffeicinic acid(3), isocaffeicinic acid(4), 7,8-erythro-caffeicin(5)으로 동정하였다. 이들 화합물중 phellinsin A(2)는 $IC_{50}$ 값이 $66.3{\pm}2.6{\mu}M$로 가장 강한 효능을 나타내었으며, 다음으로 caffeic acid 2분자의 산화 결합을 통해 생합성된 caffeicinic acid(3)의 $IC_{50}$ 값이 $109.6{\pm}3.7{\mu}M$의 저해능을 나타내었다. 배에 존재하는 polyphenol 산화효소에 의해 생합성된 caffeic acid 이량체가 pancreatic lipase 저해 활성 물질임을 확인하였으며, 이들 활성은 caffeic acid가 결합 양상에 따른 화합물의 구조에 따라 다름이 시사되었다. 향후 이들 활성물질의 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구 결과는 보다 우수한 pancreatic lipase 저해능을 가지는 새로운 선도화합물 발굴을 위한 기초자료로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 항비만 물질의 상업화를 위한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

Development and Evaluation of Natural Hydroxyapatite Ceramics Produced by the Heat Treatment of Pig Bones

  • Lim, Ki-Taek;Kim, Jin-Woo;Kim, Jangho;Chung, Jong Hoon
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제39권3호
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    • pp.227-234
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    • 2014
  • Purpose: The aim of this research was to develop and evaluate natural hydroxyapatite (HA) ceramics produced from the heat treatment of pig bones. Methods: The properties of natural HA ceramics produced from pig bones were assessed in two parts. Firstly, the raw materials were characterized. A temperature of $1,200^{\circ}C$ was chosen as the calcination temperature. Fine bone powders (BPs) were produced via calcinations and a milling process. Sintered BPs were then characterized using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and a 2-year in vitro degradability test. Secondly, an indirect cytotoxicity test was conducted on human osteoblast-like cells, MG63, treated with the BPs. Results: The average particle size of the BPs was $20{\pm}5{\mu}m$. FE-SEM showed a non-uniform distribution of the particle size. The phase obtained from XRD analysis confirmed the structure of HA. Elemental analysis using XRF detected phosphorus (P) and calcium (Ca) with the Ca/P ratio of 1.6. Functional groups examined by FTIR detected phosphate ($PO{_4}^{3-}$), hydroxyl ($OH^-$), and carbonate ($CO{_3}^{2-}$). The EDX, XRF, and FTIR analysis of BPs indicated the absence of organic compounds, which were completely removed after annealing at $1,200^{\circ}C$. The BPs were mostly stable in a simulated body fluid (SBF) solution for 2 years. An indirect cytotoxicity test on natural HA ceramics showed no threat to the cells. Conclusions: In conclusion, the sintering temperature of $1,200^{\circ}C$ affected the microstructure, phase, and biological characteristics of natural HA ceramics consisting of calcium phosphate. The Ca-P-based natural ceramics are bioactive materials with good biocompatibility; our results indicate that the prepared HA ceramics have great potential for agricultural and biological applications.

귤피 유래 면역활성 람노갈락투로난류의 신속 분리방법 (Rapid Isolation Method for Preparation of Immuno-Stimulating Rhamnogalacturonans in Citrus Peels)

  • 이수정;홍희도;신광순
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.286-292
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    • 2015
  • 다당의 생물활성은 다당의 구조적인 특징과 분자량 분포에 의해 중요한 영향을 미치기 때문에, 특정 다당의 정제는 다당 연구를 위해 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 특성을 소유한 다당의 분획을 위한 신속 분리 방법을 개발하고 대표 화합물로 한국산 귤피로부터 조제한 다당 혼합물을 이용, 본 분리법을 최적화 하였다. 귤피는 펙티나아제 처리 후 에탄올 침전법을 통해 조다당 획분인 CPE로 조제되었으며, CPE는 재차 농도별로 연속 희석된 에탄올 용액(EtOH:DIW=8:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1.5:1, 1:1, 및 0.5:1)을 이용하여 7가지 획분(CPE8-CPE0.5)으로 분획되었다. CPE8-CPE1획분은 구성당 분석 결과 람노갈락투로난-I과 람노갈락투로난-II 다당의 지표 구성당인 총 11종의 서로 다른 당으로 구성되어 있었으며, arabino-${\beta}$-3,6-galactan 잔기를 함유하고 있는 것으로 확인되었다. 그러나 CPE0.5 획분에서는 람노갈락투로난-II 및 arabino-${\beta}$-3,6-galactan 잔기를 함유하고 있지 않았다. 한편, CPE8-CPE1 획분을 처리한 mouse 복강 대식세포에서는 농도의존적으로 IL-6의 생산 증가가 관찰된 반면, CPE1 및 CPE0.5 획분에서는 활성이 급격히 감소됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 이상의 결과로부터 분리방법이 다양한 특성을 갖는 다당의 혼합물로부터 생물활성을 갖는 람노갈락투로난류를 신속히 분리하는데 매우 유용한 것으로 판단되었다.