• 제목/요약/키워드: Biological imaging

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9-(4-$[^{18}F]Fluoro-3-hydroxymethylbutyl)$guanine $([^{18}F]FHBG)$의 합성과 헤르페스 단순 바이러스 티미딘 키나아제 이입 간암 세포주에서의 기초 연구 (Synthesis and Preliminary Evaluation of $9-(4-[^{18}F]Fluoro-3-hydroxymethylbutyl)$ Guanine $([^{18}F]FHBG)$ in HSV1-tk Gene Transduced Hepatoma Cell)

  • 문병석;이태섭;이명근;이교철;안광일;전권수;오옥두;지대윤;최창운;임상무;천기정
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제40권4호
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    • pp.218-227
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    • 2006
  • 목적 : 헤르페스 심플렉스 1형 바이러스 티미딘 키나제(Herpes simplex virus type 1 thymidine kinase. HSV1-tk) 유전자는 보고 유전자로서 필요한 조건뿐만 아니라 별도의 치료 유전자를 따로 이입할 필요가 없다는 장점을 가지고 있어 유전자 영상과 치료에서 가장 널리 사용되는 유전자이다. 본 연구에서는 간암세포주에서 HSV1-tk 보고 유전자 발현을 비침습적 PET 영상으로 평가하는데 있어서 $9-(4-[^{18}F]Fluoro-3-hydroxymethylbutyl)$guanine ($[^{18}F]FHBG$)의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : $[^{18}F]FHBG$는 triester로부터 8단계를 거쳐 합성하였다. $[^{18}F]FHBG$는 전구체로 N2-monomethoxytrityl-9-[4-(tosyl)-3-monomethoxytritylmethylbutyl]guanine를 사용하고 kyptofix [2.2.2.]를 이용한 친핵성 반응으로 $120^{\circ}C$에서 20분 동안 반응한 후에 1 N HCl로 보호기를 제거함으로써 합성하였다. HSV1-tk 보고 유전자가 이입되어 있는 세포주인 MCA-tk와 이입되지 않은 MCA 세포주를 이용하여 in vitro 상에서의 $[^{18}F]FHBG$의 섭취 및 방출 실험을 실시하였으며 섭취량과 발현량의 상관성 평가를 위해 세포수 백분율에 따른 섭취실험을 실시하였다. In vivo 상에서의 평가를 위하여 피하 종양 형성 동물모델을 이용하여 microPET생체영상을 획득하였다. 결과: 합성된 $[^{18}F]FHBG$를 역상 HPLC를 사용하여, 머무름 시간 16-18분에서 분리하였다. 반감기를 고려한 방사화학적 수율은 20-25%, 방사화학적 순도는 95% 이상이었으며 비방사능은 55.0 $GBq/{\mu}\;mol$ 이상이었다. HSV1-tk 유전자가 이입된 MCA-tk 세포에서는 특이적인 $[^{18}F]FHBG$의 집적이 발생하였으며 대조군인 MCA에서는 거의 집적이 이루어지지 않았다. 또한, 방출 실험에서 방출 후 1시간 경과까지 86% 이상의 $[^{18}F]FHBG$가 세포내에 잔류하였다. MCA-tk 세포주의 비율이 증가함에 따라 $[^{18}F]FHBG$의 섭취량도 직선적 상관관계($R^2=0.995$)에 따라 증가하여 기질의 섭취량이 유전자 발현량을 잘 반영하고 있음이 확인되었다. MicroPET을 이용한 생체영상에서도 MCA와 MCA-tk 에서 확연한 집적의 차이를 보여주었다. 결론: 간암세포주에서 HSV1-tk 유전자의 발현 정도와 지속성 그리고 위치를 확인하기 위한 비침습적 PET 영상을 위한 기질로서 $[^{18}F]FHBG$는 매우 유용할 것으로 기대된다.

무릎 이상에 대한 자화전이 위상감각에 의한 정량분석법 (Quantitative Analysis of Magnetization Transfer by Phase Sensitive Method in Knee Disorder)

  • 윤문현;성미숙;인창식;이흥규;최보영
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.98-107
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    • 2006
  • 자화전이영상 (MTI)은 무릎의 연골조직, 활액, 연대 등에 있는 거대분자에 붙어 분자운동에 제한을 받은 수소와 비교적 자유로운 물 분자의 수소가 두 가지 자화 상태로 서로 교환되고 있는 상태에서 한쪽 자화상태를 RF 펄스를 사용하여 포화시키면 다른 자화 상태가 교환 상황에 따라 그 신호강도가 달라지면서 영상의 대조도를 이룬다. 교차이완은 수소의 T2 이완시간이 다르면서 생기는 두 스핀 풀로 모델화하여 물 분자와 거대분자 사이의 쌍극자들의 상호교환 뿐만 아니라 물분자와 거대분자의 수소 화학교환으로 설명된다. 이에 의학영상에서 가장 필수적 요소인 신호강도와 대조도를 조절하는 능력으로서 양성자 밀도와 T2 강조 무릎영상을 획득하여 비정상적 조직과 그 변화 위에 시퀀스와 더불어 무릎 조인트의 중간신호들에 의해 무릎 연골주위의 다른 조직과의 신호강도 차이를 더욱 높이기도 한다. 또한 지방억제 기술은 조직 대조도를 증대시키고 화학전이 인공물을 제거할 뿐 아니라 움직임과 관련한 고스트 인공물을 감소시킨다. 이와 같은 지방 포화억제는 위상감각 방법 (Phase Sensitive Method)에서 물과 지방의 세차운동 주파수에 차이를 나타낸다. 본 연구에서 위상감각 방법은 Larmor 주파수 차이를 직접 사용하기 보다는 그 주파수 차이결과를 축적하여 생기는 위상 차이를 보고자 하였다. 자화전이영상이 어떻게 작동하는가는 무릎조직의 자화전이(MT)에 대한 정량적 모델로 유도되는 임상적 증거에서 주어지지만 그 자화전이 효과를 설명하는 수학적 공식화는 전방 십자형 인대 (Anterior Cruciate Ligament)파열과 관절간연골 파열과 같은 무릎관절질환을 평가하는 데 적용하였고, 자화전이 포화 효과의 계산은 MT 펄스에 의한 신호강도에 상대적 감소를 정량적으로 측정하는 자화전이률에 의해 주어졌다.糖) 및 이성화당(異性化糖)의 개발생산(開發生産)이 시급(時急)하며 이런 감미원(甘味源) 생산공장(生産工場)의 대규모화(大規模化)로 경제적(經濟的) 양산(量産)을 서둘러야 될 줄 생각(生覺)한다. 우선적(優先的)으로 소요(所要)의 효소생산(酵素生産)에 대(對)한 개발연구(開發硏究)가 앞서야 하며, 이어서 전분(澱粉)으로부터 이성화당(異性化糖)에 이르기까지 단계적(段階的) 효소처리공정(酵素處理工程)의 확립(確立)과 새로운 공정(工程)의 개발연구(開發硏究)가 이루어져야 하겠다. 나아가서 보다 더 경제적(經濟的) 감미료(甘味料)의 생산(生産)과 생산공정(生産工程)의 능율화(能率化)를 위(爲)하여 전분당화(澱粉糖化) 및 이성화(異性化) 공정(工程)의 연속화(連續化)가 필연적(必然的)이며, 이에 소요(所要) 및 불용성(不溶性) 효소(酵素)의 생산공정(生産工程)도 연구(硏究)되어야 한다.>$16.8{\sim}30.1$ kcal/mole의 범위 안에 있으며 ginsenoside-Re 및 $-Rg_1$$ginsenoside-Rb_1,\;-Rb_2$, -Rc 및 -Rd 보다 훨씬 높으므로 troil saponin이 diol saponin보다 온도(溫度)의 영향(影響)을 더 많이 받고 있었다. 마. total ginsenosides의 분해반응시(分解反應時)의 활성화(活性化)에너지($E_a$)는 17.7kcal/mole이었고 분해속도상수(分解速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)은 $k=4.574{\times}10^8{\exp}(-8898.8/T)$의 관계식(關係式)으로 표시(表示)할 수 있다rc}C,\;30^{\circ}C,\;45^{\circ}C$ 별로 각 fine spirit에 oak chip을 넣고 숙성시킨

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자기공명영상을 이용한 한국 성인의 엉치뼈틈새와 척수원뿔 사이 거리 연구 (Morphometric Analysis of Distances between Sacral Hiatus and Conus Medullaris Using Magnetic Resonance Image in Korean Adult)

  • 박태수;황병욱;박상준;백선용;윤식
    • 해부∙생물인류학
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    • 제29권4호
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    • pp.145-154
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    • 2016
  • 이 연구에서는 경막바깥신경성형술 시행에 있어서 중요한 엉치뼈틈새에서 경막주머니종말부 및 척수원뿔 사이의 거리를 자기공명영상에서 계측하여 한국인의 생체 연구에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다. 허리통증으로 자기공명영상을 촬영한 환자 중 척추압박골절이나 척추전방전위증 그리고 기형 등이 없는 환자 200명(남자 88명, 여자 112명)을 대상으로 하였으며, 평균 연령은 54.3세(20~84세), 평균 신장은 161.3 cm(135~187 cm)이었다. T2강조 자기공명영상을 이용하여 엉치뼈틈새에서 경막주머니종말부 그리고 척수원뿔 사이 거리를 계측하여 성별 및 신장에 따른 상관관계를 분석하였다. 엉치뼈틈새꼭지에서 경막주머니종말부까지 거리는 $62.8{\pm}9.4mm$, 엉치뼈틈새꼭지에서 척수원뿔까지 거리는 $232.2{\pm}21.8mm$, 엉치뼈틈새꼭지에서 경막주머니종말부 사이 최소 거리는 34.8 mm, 최대 거리는 93.9 mm, 엉치뼈틈새꼭지에서 척수원뿔 사이 최소 거리는 155.0 mm, 최대 거리는 284.0 mm이었다. 엉치뼈틈새꼭지에서 경막주머니종말부까지, 그리고 엉치뼈틈새꼭지에서 척수원뿔까지 거리는 모두 여성이 남성보다 짧게 나타났고(p<0.05), 엉치뼈틈새꼭지에서 경막 종말부 및 척수원뿔 사이 거리는 신장에 대해 유의한 상관관계를 보였다(p<0.01). 이 연구의 결과는 한국 성인의 엉치뼈틈새에서 경막주머니종말부 및 척수원뿔 사이 거리에 대한 생체 계측 자료를 제공하며, 경막바깥공간에 대한 임상적 시술의 안전성 확보와 한국인의 체형에 맞는 카테터 개발에 도움이 될 것이라 생각한다.

Tc-99m-MIBI 심근 SPECT에서 재구성필터의 차단주파수에 의한 인위적 관류결손의 정량적 평가 (Quantitative Analysis of Artifactual Perfusion Defects due to the Cutoff Frequencies of Reconstruction Filters in Tc-99m-MIBI Myocardial SPECT Images)

  • 곽철은;정준기;이명철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.231-238
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    • 1995
  • Tc-99m-MIBI 심근 SPECT에서 심근조직에 비하여 간섭취가 상대적으로 높고 이들이 서로 가까이에 위치해 있는 경우 단축단면상의 하위부 또는 하위중격부에서 발생하는 인위적 관류결손의 정도와 여과기의 차단주파수의 관계를 분석하였다. 이러한 영향은 단축단면상 뿐만 아니라 심근 극성지도에서도 관찰되는데, 심근단층상에서 계수분포가 균일하지 못하고 간과 같이 특정부위에 방사능의 집적도가 높은 경우 단층상 재구성시 차단 파수의 적절한 설정에 따라 이 효과를 줄일 수 있는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 분석에 사용된 여과기는 저역통과여과기로 이를 사용하는 경우에는 차단주파수를 0.4Nyquist 이상으로 하면 인위적 관류결손의 정도를 충분히 줄일 수 있었다. 그러나 높은 차단주파수에서는 심근영상의 균일도가 떨어지고 배후방사능 및 기타 잡음요인이 효과적으로 제거되지 않기 때문에 적절한 차단주파수의 설정이 중요하며, 본 연구에 사용된 영상에서 여과방법에 따른 원주프로필의 변화가 미세하여 후처리방법을 사용하여 분석하였다. 또한 역투사방법이 비선형적이므로 특정 영상보다는 다양한 간-심근 방사능비에 따른 영상을 분석하여 비선형성을 배제한 연구가 향후 진행되어야 한다.

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새로운 레진계 근관실러와 AH Plus Jet의 물성 비교 (Physical properties of a new resin-based root canal sealer in comparison with AH Plus Jet)

  • ;김진우;박세희;조경모
    • 구강회복응용과학지
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    • 제33권2호
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    • pp.80-87
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    • 2017
  • 목적: 이 연구는 새로운 레진계 근관실러인 Any-Seal의 여러 물성을 AH Plus Jet와 비교하여 평가하고자 했다. 연구 재료 및 방법: 흐름성, 방사선 불투과성, 압축 강도를 ISO 6876/2001기준에 의해 측정하였다. 흐름성은 실러 0.05 mL를 두 개의 유리판 사이에 놓고 100 g의 무게로 눌러 측정했다. 실러 혼합 10분 뒤 무게를 제거하고 눌려진 실러의 지름을 측정했다. 방사선 불투과성은 각 근관실러를 지름 10 mm, 높이 1 mm의 디스크형 시편으로 만들어 aluminum step wedge와 함께 방사선 촬영을 하여 분석했다. 압축 강도는 각 실러를 4 mm 지름과 6 mm 높이의 실린더 형태로 만든 다음 24시간 후와 1주일 후에 측정했다. 결과: 두 근관실러의 흐름성과 방사선 불투과성 값은 ISO 6876/2001조건에 맞았다. 흐름성은 AH Plus Jet와 Any-Seal 사이에 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P > 0.05). AH Plus Jet가 방사선 불투과성 값을 나타냈다(P < 0.05). 24시간 후와 1주일 후 모두에서 AH Plus Jet가 더 높은 압축 강도를 보였다(P < 0.05). 결론: Any-Seal이 낮은 압축 강도를 보였으므로 다른 물리적, 생물적 특성에 대해 더 많은 연구가 임상적 활용 전에 필요할 것으로 생각한다.

정상 웨이블렛 변환을 이용한 로버스트 영상 융합 (Robust Image Fusion Using Stationary Wavelet Transform)

  • 김희훈;강승효;박재현;하현호;임진수;임동훈
    • 응용통계연구
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    • 제24권6호
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    • pp.1181-1196
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    • 2011
  • 영상 융합은 특징이 다른 두 개 이상의 영상에 대하여 각 영상의 특징을 모두 갖는 하나의 영상으로 재구성하는 기술로 의료 분야, 군사 분야, 원격 탐사 분야 등 여러 분야에 활용되고 있다. 지금까지 웨이블렛 기반 영상 융합은 주로 이산 웨이블렛 변환 하에서 고주파 영역에서는 표준편차와 같은 액티비티(activity) 측도를 사용하고 저주파 영역에서는 두 영상의 픽셀값의 평균을 취함으로써 이루어져 왔다. 그러나, 이산 웨이블렛 변환은 이동불변(translation-invariance)하지 않으므로 융합 영상에 블록 인공물이 생기곤 한다. 본 논문에서는 이산 웨이블렛 변환의 단점을 보완한 정상 웨이블렛 변환을 이용하여 고주파 영역에서는 영상 특징에 민감하지 않은 사분위수 범위를 사용하고 저주파 영역에서는 고주파 영역의 사분위수 범위 정보를 이용하여 영상을 융합하고자 한다. 영상 실험 결과, 제안된 방법은 정성적이고 정량적인 평가에서 입력 영상의 종류에 관계없이 로버스트한 결과를 낳음을 알 수 있었다.

측두하악장애환자에서 악관절 세척술후 관절활액의 전구염증성 Cytokines의 발현 (THE APPEARENCE OF PROINFLAMMATORY CYTOKINES IN TEMPOROMANDIBULAR JOINT DISORDERS AFTER ARTHROCENTESIS AND LAVAGE)

  • 김철훈;황희성;신상훈;정인교;황태호
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제31권5호
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    • pp.370-378
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    • 2005
  • The purpose of this study is that evaluate the distribution and biological roles of TNF-a, interleukin-1${\beta}$(IL-1${\beta}$), interleukin-6(IL-6) and tissue inhibitors of metalloproteinase-1(TIMP-1) in the synovial fliud of patients with non-inflammatory chronic temporomandibular joint(TMJ) disorders in relation to pain during joint movements and magnetic resonance imaging(MRI) findings. TMJ synovial fluids aspirates were obtained from 36 patients (36 joints) with chronic TMJ disorders and from 8 controls(8 joints). Patients were divided to four groups. The control group was from healthy volunteers(8 joints), group I(18 joints) was patients with anterior disc displacement with reduction, group II(5 joints) was patients with disc displacement without reduction and group III (5 joints) was osteoarthritis. The TNF-${\alpha}$, IL-1${\beta}$ and IL-6 levels in the aspirates were determined by using an enzyme-linked immunosorbent assay and the TIMP-1 level was measured by an enzyme immunoassay. Following examinations for pain during joint movements and MRI observations, these cytokines' level and frequencies of detection were compared. The level of IL-1${\beta}$was not significant different in all groups. but the level of TNF-${\alpha}$, IL-6 and TIMP-1 were significant different among groups. The level of IL-6 and TIMP-1 were correlated to pain during movement(p<0.01) and the level of TNF-a(p<0.05). Also, the level of IL-6 was correlated to the level of TIMP-1(p<0.01). Especially, The level of the TIMP-1 level was significantly correlated to the pain during movement and showed very high levle of Pearson's correlation coefficient (r=0.833)(p<0.001). The results indicated that the TNF-${\alpha}$, IL-6 and TIMP-1 levels in the TMJ aspirates of patients with chronic TMJ disorders have been raised. Especially, IL-6 and TIMP-1 were very high levels in the patients who were degraded in the TMJ. Also, TNF-${\alpha}$, IL-6 and TIMP-1 showed the significant correlation in the chronic temporomandibular joint disorders. Therefore I suggest that these cytokines were also correlated to the pain during movement in the chronic temporomandibular joint disorders.

성상세포종에서의 p27kip1 단백의 발현 (Expression of p27kip1 Protein in Astrocytic Tumors)

  • 김대용;손현진;정명자;강명재
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제30권4호
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    • pp.443-450
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    • 2001
  • Objective : The cyclin-dependent kinase inhibitor $p27^{kip1}$ protein is a negative regulator of the cell cycle, and its degradation is required for entry into the S phase. Loss of $p27^{kip1}$ expression has been reported to be associated with aggressive behavior in a variety of tumors of epithelial and lymphoid origin. However, its association with various astrocytic tumors has not been clearly demonstrated. We studied to investigate the relationship of $p27^{kip1}$ expression with the biological behavior of astrocytic tumors in addition to study on the role of $p27^{kip1}$ in the tumorigenesis of these tumors. Patients and Methods : From 1990 to 1998, a total of 29 astrocytic tumor of all grades obtained by operative resection were included for evaluation. We studied the expression of $p27^{kip1}$ protein immunohistochemical assay in astrocytic tumors and compared the findings with the clinicopathologic parameters. Immunohistochemical staining was performed on formalin-fixed paraffin-embedded sections by the avidin-biotin-peroxidase complex method. According to WHO classification, all cases were divided into astrocytomas(4 cases), anaplastic astrocytomas(9 cases), and glioblastomas(16 cases) by 3 pathologists. Clinical information was obtained from medical records, and others such as location and size of tumors from imaging studies. Results : Mean $p27^{kip1}$ protein labeling indexes(LI, mean${\pm}$standard deviation) of astrocytomas, anaplastic astrocytomas, and glioblastomas were $80.6{\pm}9.1$, $63.6{\pm}21.0$, and $28.9{\pm}18.7$, respectively, and were inversely correlated with grade of glial tumors(p<0.0001). Mean $p27^{kip1}$ protein LI in the recurrent group was lower than that in the nonrecurrent group, but there was no significant difference statistically(p=0.464). Additionally, $p27^{kip1}$ protein expression did not show any significant relationship to other prognostic factors such as age(p=0.1643), tumor size(p=0.8), or location(p=0.8). Conclusion : These results suggested that reduced expression of $p27^{kip1}$ protein may play a important role in the malignant transformation process of astrocytic tumor cells.

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Development and Characterization of an Anti-Acne Gel Containing Siamese Crocodile (Crocodylus siamensis) Leukocyte Extract

  • Phupiewkham, Weeraya;Lu, Qiumin;Payoungkiattikun, Wisarut;Temsiripong, Threeranan;Jangpromma, Nisachon;Lai, Ren;Klaynongsruang, Sompong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권5호
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    • pp.707-717
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    • 2018
  • Leukocytes are reportedly the first line of the innate immune defense and essential for the control of common bacterial infections. Therefore, in this work, the antibacterial activity of crocodile leukocyte extract against Propionibacterium acnes was evaluated, and we also characterized the related activity of skin infection. The leukocyte extract showed the minimum inhibitory concentration to be $100{\mu}g/ml$ to P. acnes. SEM imaging demonstrated that the leukocyte extract adversely affected P. acnes cell permeability in a concentration-dependent manner. Furthermore, the crocodile leukocyte extract could significantly reduce proinflammatory markers and decrease inflammatory signs in infected mouse ears. The crude leukocyte extract was further purified using FPLC and RP-HPLC. The resulting fraction F5 was indicated as the anti-acne peptide-containing fraction. The molecular mass of the peptide contained in F5 was calculated to be 4,790.5 Da. N-Terminal sequencing revealed the amino acid sequence as GPEPVPAIYQ, which displays similarities to immunoglobulin A and leucine-rich repeat neuronal protein. This is the first reported amino acid sequence of a crocodile leukocyte extract that possesses anti-acne activity. To attempt to use it in a prototype cosmetic, an anti-acne gel containing crude crocodile leukocyte extract was formulated, resulting in seven gel formulations (G1, G2, G3, G4, G5, G6, and G7). The formulations G5, G6, and G7 exhibited 2-fold higher anti-acne activity than G1-G4. Investigation of accelerating stability studies of anti-acne gel formulations G5, G6, and G7 demonstrated that a low storage temperature ($4^{\circ}C$) is suitable for maintaining the physical properties and biological activity of the anti-acne gel products.

화침의 안전성 평가에 관한 고찰 (The Safety Assessment of Fire needling)

  • 연선희;이새봄;권오상;조성진;최광호;이상훈;최선미;류연희
    • 한국한의학연구원논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.103-110
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    • 2012
  • Objectives : Fire needling has been applied as the treatment for various diseases and been getting much attention from Oriental medicine due to its excellent effectiveness as the results of clinical studies have reported. However, the research findings on the safety of treatment method, materials for the Fire needling needle materials and the possibility of burn injury during the procedure are still insufficient. Methods : A thermo imaging camera was used to confirm the temperature distribution on acupuncture needle and the treatment area during the fire needling therapy. Then the degree of thermal injury was observed by H&E stain and TUNEL assay. In addition, in order to assess the safety of acupuncture materials, we conducted MTT assay using a L6 cell line. Results : The average temperature of the skin surface was observed at $47{\sim}51^{\circ}C$ after classic fire needling and $30^{\circ}C$ after warming fire needling. Warming fire needling therapy does not induce a burn on the tissue and a third degree burn was observed locally in the muscle and skin layers after classic fire needling treatment. This confirms that hwa-acupuncture therapies do not cause major burns. According to the safety assessment test result, no cytotoxicity was detected in the warming fire needling materials. This confirms the safety of the acupuncture materials Conclusions : Various research results on the biological safety of fire needling. Since fire needling therapy induces a burn locally without leaving any scar, and as other results indicate, it is considered a safe treatment method.