• Applied Microscopy
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• 제37권2호
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• pp.53-63
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• 2007

왕거미과의 산왕거미(Araneus ventricosus)를 실험재료로 하여 독 생성장치의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 두흉부에 위치한 거미의 독 생성장치는 위턱(chelicera)과 한 쌍의 독선으로 이루어졌으며, 각각의 위턱은 기저마디와 가동성 엄니(fang)가 관절된 형태를 이루고 있었다. 산왕거미의 위턱은 체축에 대해 직각 방향으로 접히는 새실젖거미아목(Labidognata)의 특성을 지니고 있었으며, 관절을 통해 연결된 두개의 마디는 마치 접이식 재크 나이프와 유사한 구조를 하고 있음이 확인되었다. 원통형의 엄니는 다수의 돌기가 형성된 위턱고랑(cheliceral groove)과 분화된 접번관절로 연결되어 있었다. 또한, 위턱고랑에는 4개의 앞엄니두덩이(promarginal teeth)와 3개의 후엄니두덩이(retromarginal teeth) 등, 총 7개의 큐티클성 엄니두덩이가 두 줄로 융기된 구조를 형성하고 있었다. 엄니의 말단에는 독액을 분비하는 단일분비구멍이 후연돌기와 면한 쪽의 표면을 통해 개구되어 있었으며, 굴곡운동시 엄니와 접하는 위턱고랑의 표면에는 거친 함몰부가 형성되어 있었고 다수의 미세한 분비 구멍들이 확인되었다.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.49-57
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• 2014

인간의 생태계와 서식환경을 공유하고 있는 정주성 거미류의 경우 제한된 서식지 이동 특성으로 인해, 특정 유해환경을 효과적으로 감시할 수 있는 환경 지표생물로서의 활용가치가 매우 높은 생명체로 판단된다. 따라서 본 연구는 석면 섬유에 노출시킨 거미의 서폐 미세구조를 관찰하고, 그 결과를 토대로 유해환경을 모니터링할 수 있는 생물지표로서의 활용 가능성에 대해 논의하였다. 고해상도의 주사전자현미경으로 서폐의 미세구조를 관찰한 결과, 기공 주위에 분지된 수지상의 큐티클지주(spike)는 기낭으로 유입되는 공기를 정화하는 필터구조로 작동하였고, 기낭 내부에 수직돌출된 큐티클 지주는 기낭 공간을 안정적으로 확보하고 호흡 표면적을 극대화하는 구조체임이 확인되었다. 짧은 노출 기간에도 불구하고, 기공 개구부의 전 영역에서 청석면의 미세섬유가 검출되어 석면과 같은 환경 오염원에 대한 효과적인 생물지표로서의 가능성을 거미의 서폐에서 확인하였다. 또한, 기낭으로 유입되어 혈림프 공간을 관통한 미세섬유는 고착구조를 형성하고 조직손상을 유발함이 관찰되었는데, 섬유 주위에 밀집된 혈구는 흔히 관찰되었으나, 섬유 표면에 부착된 혈구나 석면소체 등은 관찰되지 않았다. 이는 상대적으로 짧은 석면노출기간에서 기인하는 것으로 해석되었다.

• Applied Microscopy
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• 제39권4호
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• pp.365-371
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• 2009

본 연구는 우주비행 훈련 중인 남녀 예비우주인의 모발을 채취하여 모발의 형태적 변화를 전자현미경을 사용하여 관찰하였고 인장강도 특성을 인장강도기를 사용하여 분석하였다. 남성과 여성 두 예비우주인의 모발 표면은 매우 거칠고 불규칙한 모양을 하고 있었다. 예비우주인들의 모발표면에는 파괴된 큐티클세포의 잔유물이 지저분하게 붙어 있었고, 비늘이 분리되어 있었다. 그리고 큐티클층을 이루고 있는 큐티클세포의 세포질에는 많은 구멍을 형성하고 있었다. 모발 표면에서 큐티클세포의 부서짐은 이들 구멍들이 형성된 부위인 내큐티클이 파괴되면서 나타났다. 그리고 여성 예비우주인 모발의 인장강도는 14.60mm로서 건강모발과 비교하였을 때 약 10% 감소한 것으로 나타났다.

• 농약과학회지
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• 제6권1호
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• pp.16-24
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• 2002

농약의 식물 엽면 침투성에 관하여 보고한 국내외 논문을 조사하여 최근에 빈번하게 사용되고 있는 침투율 측정법과, 계면활성제에 의해서 유도되는 농약의 엽면 침투기작에 관한 연구 동향을 고찰하였다. 농약의 식물 엽면 침투성 연구에는 생물검정법, 식물 잎이나 cuticular membrane을 이용하는 방사능 추적 기술이 주로 이용되고 있다. 가장 최근에는 수용성 색소 Congo Red를 추적물질로 이용하는 새로운 침투율 측정법이 제안되었다. 농약의 엽면 침투에 있어서 최대의 장벽은 epicuticular wax와 cuticular wax를 포함하는 잎 표면의 왁스층이며, 일부 연구자들은 이를 limiting skin이라 부르기도 한다. 농약의 몰부피(molar volume), 수용해도 및 분배계수 등의 이화학적 성질은 식물 엽면 침투성에 영향을 미치지만 제한적인 상관관계를 나타낼 뿐이며, 일반화할 수 있는 어떠한 상관관계도 아직 발견되지 않았다. Polyoxyethylene을 친수기로 가지는 지방족 알콜 계면활성제들은 많은 농약에 대하여 좋은 침투성 증진제로 알려져 있다. 침투성 증진제로 사용되는 계면활성제가 농약의 엽면 침투성을 증진하는 데에는 계면활성, 가용화 능력, 흡습성 및 미셀생성임계농도 등 계면활성제 고유의 성질이 크게 관여하는 것 같지는 않다. 최근의 연구에서 침투성 증진 효과가 큰 계면활성제는 식물의 왁스층에 쉽게 흡수되어 가역적으로 왁스층의 유동성을 증가시키는 가소제 역할(plasticizing effect)을 한다는 것이 밝혀졌다. 계면활성제가 왁스층에 먼저 침투하면 wax층의 유동성이 증가하고, 이로 인하여 wax층 내에서 농약의 이동성과 분배계수가 달라짐으로써 농약의 엽면 침투 속도가 변화한다는 것이다. 그러나 계면활성제의 친유기 부분인 지방족 알콜의 탄소수와 친수기의 ethylene oxide 부가중합도가 농약의 침투성 증진에서 어떠한 역할을 하는지는 상세히 밝혀져 있지 않다. 다만 계면활성제 자체의 엽면 침투 속도가 농약의 침투속도와 깊은 관련이 있을 것으로 추정되고 있다.

• Applied Microscopy
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• 제29권2호
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• pp.211-221
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• 1999

아니사키스 유충의 숙주 조직 침입 기전을 알아보기 위하여 가장 빈번하게 인체감염을 일으키는 고래회충의 제3기 유충을 고양이에 경구감염시킨 후 경시적으로 충체를 회수하여 충체의 체표면, 배설기 및 소화기의 미세구조 변화를 관찰하고자 하였다. 고등어의 내장에서 분리, 수집한 고래회충의 유충을 20마리씩 고양이에 경구 감염시킨 후 6시간, 12시간, 24시간 및 3일에 회수한 충체와 고등어로부터 분리한 대조군 충체의 체표면, 소화기 및 배설기의 미세구조를 SEM및 TEM으로 관찰하였다. 주사전자현미경 관찰에서 대조군 충체는 전단에 잘 발달된 전단치아(boring tooth)를, 후단에 꼬리침(mucron)을, 체표면에는 불연속의 주름을 가지고 있었으나 감염 후 3일에 회수한 충체에서는 전단치아와 꼬리침이 관찰되지 않았고 체표면에는 규칙적인 가로주름이 관찰 되었으며 어떤 충체에서는 꼬리침 부위에서 전단까지 측면을 따라 세로홈(longitudinal groove)이 하나 관찰되었다. 대조군 충체의 배설기관 세포질내에는 무수히 많은 분비과립, 소포체, 골지체, 사립체 및 배설관 등이 분포하였고 특히, 분비과립은 직경이 $200\sim500nm$ 크기이고 비정형적적이며 다양한 전자밀도를 나타내었다. 감염 후 6시간 및 12시간에 회수한 충체는 대조군과 비슷한 소견을 나타낸 반면 감염 후 24시간에 회수한 충체에서는 직경이 $250\sim650nm$ 크기이며 구형인 분비과립과 분지된 소관들이 많이 관찰되었다. 근육성 식도의 벽은 방사상으로 배열되어 있는 잘 발달된 근섬유로 주로 구성되어 있었고 내강 부근에 $0.5\sim1.5{\mu}m$ 크기의 분비과립이 내포되어 있는 주머니가 있었으나 실험감염군 충체의 식도세포 세포질내에는 전자밀도가 높고 다양한 크기의 비정형 분비과립이 다수 분포하였다. 위(ventriculus)세포의 세포질내에는 다수의 사립체와 소포체 및 분비과립 주머니가 분포한 반면 감염 후 24시간에 회수한 충체의 위 세포 세포질내에는 전자밀도가 높은 다양한 크기의 비정형 분비과립이 다수 분포하였다. 이상의 결과로 고래회충의 제3기 유충이 고양이 위내에서 감염 후 3일에 제4기 유충으로 탈피함을 SEM으로 관찰하였고 TEM으로 관찰된 소화기 및 배설기 미세구조의 경시적 변화 소견 중 분비과립의 변화는 충체가 숙주조직을 들고 들어갈 때 중요한 역할을 하는 조직용해효소의 분비와 관계가 있는 것으로 판단되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권3호
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• pp.211-218
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• 2010

북방수염하늘소, 솔수염하늘소, 털두꺼비하늘소 성충 암·수의 표피탄화수소를 GC와 GC-MS로 분석하고 비교하였다. 북방수염하늘소와 솔수염하늘소는 소나무재선충병의 대표적 매개충이지만 같은 과에 속한 털두꺼비하늘소는 그렇지 않다. 이들은 표피탄화수소 사슬을 다르게 가지고 있는데, 북방수염하늘소의 표피탄화수소 사슬은 $C_{23-35}$, 솔수염하늘소는 $C_{25-32}$, 그리고 털두꺼비하늘소는 $C_{23-29}$로 종간 차이를 보였다. 주 구성성분의 암 수간 차이에서 함량에 대한 차이는 있었지만, 조성에 대한 차이는 없었다. 북방수염하늘소는 n-pentacosane > n-nonacosane > n-heptacosane, 솔수염하늘소는 n-nonacosene > n-pentacosane > n-nonacosane을 가장 많이 포함하고 있었으며, 털두꺼비하늘소는 n-heptacosane > 13-methylheptacosane > 3-methylheptacosane을 가장 많이 포함하고 있는데 반해 n-nonacosene, n-pentacosane의 함량은 적었다. 3종하늘소 표피의 대부분은 n-alkane인 포화탄화수소로 이루어져 있고(40.2 - 65.7%) 그 다음으로, 북방수염하늘소와 솔수염하늘소는 하나 또는 두 개의 이중결합을 갖는 olefins > monomethylalkanes 순이었다. 이와 달리, 털두꺼비하늘소는 monomethylalkanes > olefins 순으로 함량에 차이가 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제42권2호
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• pp.67-76
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• 2012

고강성 나노섬유 생산이 가능한 전기방사장치 방사노즐의 설계를 위해 자연을 모방하는 공학적 방법론을 도입하여, 무당거미(Nephila clavata L.Koch) 대병상선의 토사관과 그 생체방적 시스템이 지닌 미세구조적 특성을 고해상도의 전자현미경 관찰을 통해 분석하였다. 자연계에서 가장 강도가 높은 드래그라인을 생성, 분비하는 대병상선의 토사관은 bullet type spigot을 통해 전방적돌기 표면에 개구되어 있었으며, 신축성 구조를 지닌 토사관 말단마디의 노즐을 통해 고체상의 실크가 생성되었다. 분비낭과 토사관 사이를 연결한 분비관은 루프를 형성한 후 방적돌기에 수납되었고, 분비관 내강의 직경은 점진적으로 축소되어 노즐을 통해 방사되는 실크의 직경은 펀넬 부위의 1/10 이하인 것으로 관찰되었다. 한편, 실크 중합과정에서 수분을 제거하기 위한 큐티클의 특수구조가 관찰되었는데, 분비낭의 펀넬 부위에서는 해면상 큐티클 구조가 그리고 분비관의 말단부에서는 비후된 subcuticle 구조와 함께 잘 발달된 상피의 미세융모 층이 확인되었다. 또한 분비관의 내강부 큐티클 표면에서 확인된 나선형 강선구조는 실크 전구물질의 신속한 유동을 촉진하는 장치일 것으로 해석되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제50권3호
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• pp.185-194
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• 2011

꽃매미의 발육단계별 표피탄화수소를 비교하기 위하여 GC와 GC-MS를 이용하여 분석하였다. 분석된 꽃매미의 표피탄화수소의 종류는 알이 32종, 약충은 령별로 각각 33, 28, 38, 37종이었고 2령 약충에서 가장 적게 나타났다. 반면 성충은 암 수 모두 46종으로 동일하였으며, 꽃매미의 충태 중 가장 많은 종류의 탄화수소를 함유하고 있었다. 발육단계별 물질 함량을 분석한 결과, 알은 메틸기를 갖고 있는 9-methylheptacosane을 가장 많이 함유하고 있었으며(15.11%), 령기별 약충은 n-heptacosane을 가장 많이 함유하고 있었다(15.75, 22.42, 25.04, 23.11%). 반면 성충은 암 수 모두 n-nonacosane을 가장 많이 함유하고 있었다(13.42, 16.55%). 표피탄화수소의 구성물질을 5개 그룹(n-alkanes, monomethylalkanes, dimethylalkanes, trimethylalkanes, olefins)으로 나누고 물질 함량을 꽃매미 발육단계별로 비교하였다. 꽃매미의 알 표피는 대부분이 monomethylalkanes인 포화탄화수소로 이루어져 있고(45.39%), 약충은 포화탄화수소의 기본구조인 n-alkanes이 대부분이었다(37.63-46.12%). 또한 성충은 암 수에 따라 차이가 있었지만, n-alkanes과 monomethylalkanes을 고루 함유하는 것으로 나타났다. 반면 모든 충태에서, 3개이상의 메틸기를 갖거나 이중 결합을 포함하는 구조는 극히 적었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권2호
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• pp.143-153
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• 1992

한국산 왕벚나무(Prunus yedoensis Matsumura) 화외밀선의 미세구조 및 당액 분비기작을 규명하기 위하여 광학현미경, 주사형 및 투과형 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 밀선은 secretory layer와 subsecretory layer로 구성되어 있었으며 엽병의 유관속은 subsecretory layer에 있는 유관속과 연결되어 있었다. Secretory cell에서는 cristae가 잘 발달되지 않은 다수의 mitochonidria가 관찰되었으나 소포체는 소수 나타났고 골지체가 전혀 관찰되지 않았다. 색소체는 thylakoid가 거의 발달되지 않았으며, 소수가 관찰되었고 $0.2-0.3\;\mu\textrm{m}$ 크기의 소포를 특징적으로 갖고 있었다. subsecretory cell에서는 원형질 연락사가 잘 발달해 있었고 다수의 Calcium oxalate 결정이 관찰되었는데 이는 당투과에 간접적으로 관여하는 것 같다. 당액 전구물질은 사부에서 subsecretory layer를 거쳐 secretory layer까지 이동하는 것을 원형질 연락사를 통한 symplastic transport에 의하여 일어나는 것으로 생각되며 secretory layer에서 당액으로 재합성되어 외부로 배출되는 것 같다. Secertory cell의 맨 바깥쪽 세포벽은 cuticle 에 의하여 덮여 있었으며 secretory cell에서 당액은 원형질막, 세포벽, cuticle을 차례로 통과하는 누출상 분비(eccrine secretion)에 의하여 분비되는 것으로 사료된다.

• Animal cells and systems
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• 제13권2호
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• pp.161-167
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• 2009

The cuticle of spider's exoskeleton is a hydrophobic and non-adhesive material, but the jumping spiders have the distinctive attachment apparatus for adhesion on smooth dry surface without sticky fluids. We have examined the whole tarsal appendages of the jumping spider, Plexippus setipes with using scanning electron microscope to reveal the fine structural characteristics of the dry adhesion system. All eight legs have the scopulae with a pair of claws on the tip of feet. Each scopula is composed of two groups of setae that are capable of dry adhesion on smooth surface, and the hook structure of the claw is advanced to move on the rough surface. The setae toward the bottom of the tarsal segment are densely covered by numerous setules on the underside which broadened from middle to distal portion. It has been revealed by this research that the contact area of the setule is always a triangular shape, and these cuticular surfaces are connected by the elongated stalks from the underlying setae. It is likely that the nano-scale structures including a triangular depression and a longitudinal groove on each setule could functionate when the spider detach its feet from the substrate.