• 제목/요약/키워드: Injection Control

검색결과 3,388건 처리시간 0.044초

Sprague-Dawley 쥐의 사염화탄소 유도 간 손상에 대한 표고버섯균사체의 효과 (Optimal Level for the Protection of Carbon Tetrachloride-induced Sprague-Dawley Rat Liver Damage by Mycelial Cultures of Lentinus edodes)

  • 장욱진;김영숙;하영래;박철우;하영권;김정옥
    • 생명과학회지
    • /
    • 제20권5호
    • /
    • pp.782-788
    • /
    • 2010
  • 표고버섯균사체 고체배양물 분말과 액체배양물 분말을 2:1 (w/w)로 혼합한 시료 (LED로 명명)가 $CCl_4$로 유발된 숫컷 쥐의 간독성을 보호하는 효과에 대해 연구하였다. Vehicle 처리군(0.2 ml 증류수), Control 처리군(0.2 ml 증류수), LED 처리군(LED 100, 200, 300, 400 mg/kg BW을 0.2 ml 증류수에 각각 혼합), 그리고 Silymarin 처리군(200 mg/kg을 0.2 ml 증류수에 용해)의 각 처리군(군당 여섯 마리)에 매일 2주간 투여한 다음, Vehicle 처리군을 제외한 모든 군에 $CCl_4$ ($CCl_4$:corn oil, 1:1 v/v; 0.5 ml/kg BW)를 복부에 주사하였다. 하루가 지난 후에 생화학적 지표성분을 분석하기 위해 혈액과 간 시료를 채취하였다. 모든 LED 처리에 의해 간 SOD, catalase, 그리고 GSH peroxidase의 활성이 증가하였으며, TBARS, tumor necrosis factor-$\alpha$ (TNF-$\alpha$), interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$) 그리고 interleukin-6 (IL-6)가 감소하였다. 그 결과, 혈청중의 GOT, GPT, 그리고 LDH의 활성이 감소하였다. LED의 간 기능 보호효과가 가장 효과적으로 나타난 처리농도는 200 mg/kg BW였다. 이러한 결과로 보아 LED는 $CCl_4$로 유발된 SD 쥐의 간 손상을 보호하며, 이는 LED의 항산화능과 cytokine의 감소에 의한 것이다. 따라서, LED는 사람의 간독성보호를 위해 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

임신중인 생쥐에 DEHP 투여가 번식현상에 미치는 영향 Ⅱ. 임신중인 생쥐에 DEHP 투여가 자손의 번식특성과 혈액성분에 미치는 영향 (Effect of DEHP Administration on Reproduction in Pregnant Mice Ⅱ. Effect of DEHP Administration on Reproductive Characteristic and Blood Components in Pups Born after DEHP Administration in Pregnant Mice)

  • 박동헌;장현용;박춘근;정희태;김정익;양부근
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.91-97
    • /
    • 2004
  • 본 연구는 임신한 생쥐에 DEHP의 투여가 자손의 번식특성과 혈액성분에 미치는 영향을 검토하였으며 그결과는 다음과 같다. 임신기에 DEHP의 투여가 웅성 자손의 체중, 번식기관 무게 및 정액 성상에 미치는 결과는 투여구간에 커다란 차이가 없었다. 임신기에 DEHP의 투여가 웅성 자손의 혈액 성상에 미치는 영향을 조사한 결과, WBC, HB, HT, MCH 및 albumin은 투여구간에 차이가 없었으나, RBC MCV, MCHC, PLT 및 total protein은 각 투여구간에 통계적으로 유의적인 차이가 나타났다. 임신기에 DEHP의 투여가 자성 자손의 체중, 자궁 및 오른쪽 난소의 무게에 미치는 영향을 조사한 결과, 각 투여구간에 커다란 차이가 없었지만, 왼쪽 난소의 무게는 10.0mg 투여구가 대조구와 0.5mg 투여구에 비해 통계적으로 유의하게 높은 무게를 나타냈다. 임신기에 DEHP의 투여가 자성 자손의 혈액성상에 미치는 영향을 조사한 결과, RBC, HB 및 HT는 각 투여구간에 커다란 차이가 없었다. 임신기에 DEHP의 투여가 자손의 정소, 난소 및 자궁의 조직에 미치는 영향을 조사한 결과,정소에서는 투여구간에 차이가 없었으며, 난소에서는 10.0mg 투여구가 여타구보다 많은 황체를 가지고 있었으며, 자궁에서는 대조구에 비해 DEHP의 투여농도가 증가할수록 자궁내막층이 감소했으며, 1.0mg 투여구와 10.0mg 투여구는 대조구에 비해 뚜렷한 자궁내막층의 감소가 있었다.

  • PDF

저온온열치료에 의한 종양 내 저산소상태 개선효과를 $^18F$-Fluoromisonidazole의 섭취 변화를 이용한 평가 (Feasibility of Reflecting Improvement of Tumor Hypoxia by Mild Hyperthermia in Experimental Mouse Tumors with $^18F-Fluoromisonidazole$)

  • 이상욱;류진숙;오승준;임기천;천기정;이소령;송도영;임수정;문은숙;김종훈;안승도;신성수;이경룡
    • Radiation Oncology Journal
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.288-297
    • /
    • 2004
  • 목적: 종양 내에서 산소공급 부족현상으로 발생하는 저산소증 조직에서 저온온열치료($42^{circ}C$)와 nicotinamide에 의한 perfusion limited 저산소증의 개선 효과를 마우스 종양 모델을 이용하여 종양 내 $[^18F]FMISO$ 섭취변화를 이용하여 증명할 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: C3H 마우스에 $[^18F]FMISO$를 정주하고 11개 장기에서 $\%ID/g$을 구하여 biodistribution을 관찰하였다. 또한 같은 마우스에 동종 종양세포인 SCC7을 이식하여 종양모델을 만들고 저온온열치료($42^{circ}C$)와 nico-tinamide를 투여한 마우스와 대조군 마우스에서 $[^18F]FMISO$의 섭취정도 차이를 $\%ID/g$, autoradiography, PET scan을 시행하여 비교하고자 하였다. 결과: 대조군에서 종양의 FMISO의 섭취는 5.1+/-2.28 $\%ID/g$였고, 종양/근육, 종양/혈액의 섭취비는 2.2와 1.8이었다. 실험군에서는 각각 2.4+/-0.64 $\%ID/g$, 1.4와 1.2를 나타내어 대조군보다 유의하게 낮았다(p<0.021). Autoradiography에서 대조군의 종양 내부에 FMISO가 섭취됨을 확인하였고, 저온온열치료와 nico-tinamide를 투여한 실험군에서는 섭취가 감소된 것을 관찰하였다. 결론: C3H 마우스와 동종 종양세포인 SCC-VII을 이용한 종양모델에서 $[^18F]FMISO$가 종양내에 섭취가 되어 자산소증 종양모델로 적절함을 확인하였고, 저온온열치료($42^{circ}C$)와 nicotinamide에 의한 perfusion limited 저산소증 개선효과를 $[^18F]FMISO$의 종양 내 섭취가 감소하는 것을 통하여 확인할 수 있었다.

미역첨가 식이가 당뇨 유발쥐의 혈청지질과 혈당 및 항산화 효소에 미치는 영향 (Effects of Dietary Seaweed on Blood Glucose, Lipid and Glutathione Enzymes in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 조영자;방미애
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.987-994
    • /
    • 2004
  • 미역 첨가식이가 당뇨쥐의 당질과 지질대사 및 항산화효소계에 미치는 영향을 규명하기 위하여 SD계 흰쥐에 식이 무게량의 20% 미역 분말을 급여하여 7주간 실험 사육한 후 혈청의 포도당 및 지질농도와 주요 장기의 항산화효소의 활성도를 관찰하였다. 미역 당뇨군에서 미역의 섭취는 당뇨에 의한 체중감소 현상을 보였다. 당뇨군의 혈당 농도는 미역 섭취에 의한 혈당강하 효과는 2주 째에 나타났으나 7주 째는 보이지 않았다. 혈청지질중 총 콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤은 변화가 없었으나 중성지방은 미역 당뇨군에서 감소하는 경향이고 HDL-콜레스테롤은 증가하는 경향으로 나타났다. 일반적으로 당뇨시 증가하는 신장의 G6Pase 활성도는 MD군에서 미역의 섭취에 의해 유의적(p<0.05)으로 감소했다. 대조군에서 증가된 간장의 GST 활성도는 미역 섭취에 의해 유의적(p<0.05)으로 감소했다. 간장의 GPX 활성도의 경우, 미역 섭취에 의해 증가하는 경향이었다. 간장의 GR 활성도는 미역 당뇨쥐에서 미역 섭취에 의해 감소하는 경향이나 신장에서는 상반되는 경향으로 나타났다. 간장의 TB-ARS는 미역 당뇨군에서 증가하는 경향이었다. 따라서 7주간의 미역첨가 섭취로 당뇨쥐의 고혈당이 강하되는 것은 2주에 나타났고 7주에는 관찰하지 못하였으나, 당뇨에 의한 산화적 스트레스로 인해 증가한 간장의 항산화 효소 활성도(GST)가 미역 섭취로 인해 저하됨으로써 미역의 섭취가 당뇨시 항산화적 반응을 제공할 수 있음을 유추할 수 있었다. 또한 중성지방이 감소하고 HDL-콜레스테롤의 증가하는 경향으로 심혈관계와 관련되는 당뇨합병증의 억제 가능성을 제시하였다.n)에서 Fe과 Mn 간의 길항작용으로 현저히 낮아졌다. 본 시험재배 조건별 Fe-함량의 변화는 white clover가 orchardgrass보다 상대적으로 더 큰 차이를 보였다. Mn-함량은 초종 간 큰 차이를 보였고 두 목초 공히 Mn을 함유한 조합시비로 크게 증가하였지만 이들 조합시비 간에는 차이가 경미하였다. 3. Mo-함량은 모든 경우 $T_6$ 6및 $T_7$ 에서 다소 높은 수준 이였다. $T_7$$T_6$ 에 비해서 Mo-함량이 다소 낮아졌다. Mo-과다피해는 B/Mo 비율의 조화 또는 B-시비를 통해서 경감되거나 방지할 수 있는 것으로 보였다. 모든 경우 white clover가 orchardgrass보다 B-함량이 높았고 $T_7$ 에서 B-함량이 크게 증가하였다. 혼파보다 단파재배에서 더 높았다. 처리구보다 더 높았으며 반면에 white clover는 가장 낮았다. 큰 요인을 형성하는 1차적 환경이 가정이라는 점에서 2000 가족과 함께 하는 창의성 경진대회는 창의성 축제의 한마당이었다고 감히 결론짓고자 한다.계시비 수준은 3회 예취구에서 558.9 kg $ha^{-1}\;yr^{-1}$, 4회 예취구에서 531.4 kg $ha^{-1}\;yr^{-1}$, 5회 예취구에서 546.3 kg $ha^{-1}\;yr^{-1}$ 이었으며, 이 때 얻어지는 최대 건물수량은 각각 18.4 ton, 12.7 ton, 10.6 ton $ha^{-1}$

아연섭취에 따른 적상추의 분광학적 반응: 중금속 오염토양에서의 반응실험 (Spectral Response of Red Lettuce with Zinc Uptake: Pot Experiment in Heavy Metal Contaminated Soil)

  • 신지혜;유재형;김지은;고상모;이범한
    • 자원환경지질
    • /
    • 제52권2호
    • /
    • pp.129-139
    • /
    • 2019
  • 본 연구는 적상추(Lactuca sativa var crispa L.)가 아연을 축적함에 따라 발생하는 분광학적 반응특성을 고찰하기 위해, 대조군(T0)과 1 mM(ZnT1), 5 mM(ZnT2), 10 mM(ZnT3), 50 mM(ZnT4), 100 mM(ZnT5)로 처리된 실험군을 제작하여 분실험을 실시하였다. 대조군의 아연함량은 134-181 mg/kg의 범위로 오염되지 않은 농작물이 갖는 정상수준의 아연함량을 보였다. 그러나 아연용액의 주입농도가 증가하고 시간이 경과함에 따라 실험군 내 아연함량은 증가하였다. 적상추의 분광반사도는 적색밴드에서 안토시아닌에 의한 높은 피크, 적외선 대역에서 세포구조의 산란효과로 인한 높은 반사도, 그리고 물에 기인한 흡광특성이 관찰되었다. 적상추 내 아연이 고농도로 축적됨에 따라 녹색과 적색밴드에서는 반사도가 증가하고 적외선 대역에서는 반사도가 감소하였다. 아연함량과 분광반사도 사이의 상관관계 분석결과는 700-1300 nm의 파장대역이 아연함량과 유의한 음의 상관관계를 가짐을 보여주었다. 해당 파장대역은 잎 중의 세포구조와 밀접한 관계가 있는 파장대역으로 아연함량이 증가함에 따라 잎 중의 세포구조가 파괴됨을 지시한다. 특히 적외선 대역 중 700-800 nm은 아연함량과 가장 강한 상관관계를 보여주었다. 본 연구는 적상추의 중금속 오염을 분광학적으로 인지하여 광업 및 농업지역 주변 토양 내 중금속 오염을 조사하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

산수유 추출물에 의한 testosterone으로 유발된 양성 전립선 비대증의 개선 (Extract of Fructus Corni Ameliorates Testosterone-induced Benign Prostatic Hypertrophy in Sprague Dawley Rats)

  • 지선영;김민영;황보현;이혜숙;홍수현;김태희;윤선혜;김현진;정하은;김성연;김태중;김민지;김성옥;최영현
    • 생명과학회지
    • /
    • 제31권6호
    • /
    • pp.550-558
    • /
    • 2021
  • 양성 전립선 비대증(BPH)의 발병은 노화에 따른 남성 호르몬 수치의 변화와 연관된 내분비 기능 저하와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 현재 BPH 치료를 위해 임상적으로 사용되는 약물은 다양한 부작용을 나타내므로 효과적인 대체 식의약 소재의 개발을 시급히 요구된다. 산수유나무의 열매인 산수유(Fructus Corni)는 오랫동안 다양한 질병의 예방 및 치료에 사용되어왔으며 최근 BPH의 진행을 억제할 수 있음이 밝혀졌다. 본 연구에서는 BPH에 대한 산수유 열수 추출물(CF)의 추가 효능을 평가하기 위해 비거세 및 거세 동물 모델에서 TP에 의한 BPH 유도에 미치는 효과를 조사하였으며, BPH 억제를 위한 양성대조군으로 FINA를 사용하였다. 본 연구의 결과에 의하면 CF 투여는 대조군 및 FINA 처리 그룹에 비하여 비거세 및 거세군 모두에서 전립선의 과도한 발달을 억제하였다. BPH에 대한 CF의 억제 효과는 BPH 유도에 관여하는 testosterone과 DHT의 발현 감소뿐만 아니라 HIF-1α, 5α-reductase type 2, SRC1, AR 및 PSA 발현의 과도한 발현 억제와 관련이 있었다. 또한, 스트레스 호르몬인 cortisol의 혈청 수준은 비거세 및 거세군 모두에서 TP에 의한 BPH 유도 동안 증가하였지만 CF 투여에 의하여 유의하게 감소되었다. 그러나 BPH 유도군에서 insulin 및 IGF-1은 증가되지 않았으며 CF에 의한 효과적인 결과는 나타나지 않았다. 이러한 결과는 AR 신호 전달 경로 활성의 억제를 통해 BPH에 대한 CF의 유익한 효과를 시사하며, 산수유가 BPH의 예방과 치료에 잠재적인 가능성을 가지고 있음을 시사한다.

조직 특이 발현 Sodium Iodide Symporter 유전자 이입에 의한 방사성옥소 간암세포 치료와 광학영상을 이용한 치료효과 평가 (Radioiodine Therapy of Liver Cancer Cell Following Tissue Specific Sodium Iodide Symporter Gene Transfer and Assessment of Therapeutic Efficacy with Optical Imaging)

  • 장병국;이유라;이용진;안손주;류민정;윤선미;이상우;유정수;조제열;이재태;안병철
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
    • /
    • 제42권5호
    • /
    • pp.383-393
    • /
    • 2008
  • 목적: 조직 특이 프로모터를 이용하면 특정 암조직내에서만 원하는 치료유전자를 발현시킬 수 있다. 나트륨 옥소 공동 수송체(sodium iodide symporter: NIS) 유전자는 옥소를 섭취하는 특성을 가져 방사성옥소를 이용한 치료용 유전자로 사용될 수 있다. 광학 영상용 유전자인 luciferase (Luc) 유전자를 세포에 이입하면 비침습적으로 유전자가 이입된 세포의 상태를 평가할 수 있다. 본 연구는 간암 특이성을 나타내는 AFP 프로모터에 의해 발현이 조절되는 NIS유전자와 CMV프로모터에 의해 발현되는 Luc유전자를 간암세포에 이입하여 NIS유전자 이입에 의한 방사성옥소 유전자치료의 효과를 알아보고, 종양사멸 정도를 광학 리포터 유전자 발현으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: AFP enhancer와 GSTP 프로모터를 연결하여 AFP프로모터를 제작하였으며 이를 NIS유전자와 연결하였다. 또한 CMV 프로모터에 조절 받는 Luc 유전자를 동시에 삽입하여 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 생산하였다. 실험 대상 세포주로는 간암세포주인 HepG2와 Huh-7 세포와 사람 대장암세포주인 HCT-15 세포를 이용하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 발현벡터를 Liposome을 이용해 실험대상 세포주 내로 이입하였으며, 방사성옥소 섭취율과 방사성옥소의 유출량을 측정하였다. 또한 Luciferase 발현 정도를 luminometer로 측정하였으며, clonogenic assay를 통하여 I-131에 대한 세포주에 따른 사멸효과 차이를 알아보았다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입 세포주를 누드마우스에 대퇴부 피하에 주입하여 I-131 축적여부를 감마카메라 영상을 획득하였다. 결과: AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 제작하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포의 방사성옥소 섭취율은 유전자 이입이 되지 않은 대조군 HepG2와 Huh-7 세포에 비하여 높았으며, $KClO_4$를 처리시 옥소 섭취가 저해되었다. 대장암 세포주인 HCT-15세포에 AFP-NIS-CMV-Luc유전자를 이입 시 방사성옥소의 섭취률은 증가되지 않았다. 30분간 방사성옥소를 섭취시킨 AFP-NIS-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포에서의 방사성옥소의 유출반감기는 약 4분과 6분으로 각각 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2, Huh-7세포의 Luc 유전자의 발현은 241, 441 $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났으며, 대조군 HepG2와 Huh구세포에서의 Luc 유전자의 발현은 74, $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났다. HCT-15 세포는 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되지 않았으나, HepG2 및 Huh-7 세포는 FP-NIS-CMV-Luc 유전자 이 입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되었으며, Huh-7세포의 경우 0.5mCi의 I-131을 투여한 경우 모든 세포가 사멸하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포수가 많을수록 방사성옥소 섭취율이 증가하며 luciferase활성도도 높게 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포를 이식한 누드마우스에 I-131 감마카메라 영상에서 종양이식부위에 방사능 축적을 관찰 할 수 있었다. 결론: AFP프로모터의 의하여 NIS유전자가 발현되며, CMV프로모터에 의한 Luc 유전자가 발현되는 벡터를 제작하였으며, 이 벡터를 이입한 경우 간암세포에서만 I-131의 세포 독성이 증가하는 효과를 나타내었다. 또한 Luc유전자를 이용하여 비침습적인 광학 영상으로 세포사멸 효과를 확인할 수 있었다. 간암특이 프로모터에 조절되는 치료 유전자와 광학리포터 유전자를 한 벡터에 동시에 이입하면 간암 특이 유전자 치료와 그 치료효과를 비침습적으로 평가할 수 있을 것으로 생각된다.

흑색종에서의 I-131표지 혈관내피세포성장인자 수용체2항체를 이용한 방사면역치료 평가 (Evaluation of the Radioimmunotherapy Using I-131 labeled Vascular Endothelial Growth Factor Receptor2 Antibody in Melanoma Xenograft Murine Model)

  • 김은미;정환정;박은혜;정수진;이창문;장규윤;김동욱;임석태;손명희
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
    • /
    • 제42권4호
    • /
    • pp.307-313
    • /
    • 2008
  • 목적: 혈관내피성장인자(VEGF)와 그 수용체는 종양의 성장과 전이에 매우 중요한 역할을 한다 3개의 수용체가 알려져 있는데 그 중에서도 VEGFR2 (Flk-1/KDR)가 종양 angiogenesis에 매우 밀접하게 관련한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마우스 Flk-1 항체로 알려진 DC101에 I-131을 표지하여 매우 공격적인 종양으로 알려진 흑색 종의 치료 정도를 확인해 보고자 하였다. 방법: 하이브리도마 세포에서 Flk-1 항체인 DC101을 분리하여 western blot, ELISA, maldi-tof 방법을 이용하여 순도를 확인하고 항체 에 chloramin T를 이용하여 I-131을 표지하였다. 누드마우스에 B16F10세포를 주사하여 흑색종 모델을 만들고 평균 $200-250\;mm^3$으로 키워 $^{131}I$-DC101을 주사하여 영상과 시간별 장기섭취율(%ID/g)을 비교하고, 종양내 Flk-1 발현을 확인하기 위하여 면역염색 등을 시행하였다. 흑색종 동물모델을 5개 군으로 나누어 각각 치료를 시행하였다. 1군은 PBS만을, 2군은 $^{131}I$-DC101 $50\;{\mu}g(200\;{\mu}Ci)$을, 3군은 DC101 $50\;{\mu}g$을, 4군은 $^{131}I$-DC101 $30\;{\mu}g(200\;{\mu}Ci)$을, 5군은 $^{131}I$-DC101 $15\;{\mu}g(200\;{\mu}Ci)$을 각각 매 3일 ${\sim}$ 4일마다 주사하고 전체 5회를 주사하였고 종양볼륨을 측정하였다. 결과: $^{131}I$-DC101을 흑색종 모델에 정맥주사하고 78시간까지 영상을 얻은 결과 시간에 따라 종양섭취가 증가 하는 영상을 보였다. 시간대별 장기섭취를 정확히 확인하기 위하여 1시간, 6시간, 24시간, 48시간, 72시간 장기섭취율을 비교한 결과 시간에 따라 혈액내 방사능치가 서서히 감소하였고 다른 장기의 섭취도 시간에 따라 감소하였고 종양의 섭취는 48시간까지 증가하였다가 그 이후는 감소하였다. 흑색종 동물모델에 $^{131}I$-DC101 치료를 시행한 결과 3번째 주사까지는 각군간의 유의한 차이를 보이지 않다가 4번째 주사를 시행한 때부터 1군과 2군, 또는 1군과 4군간의 유의한 차이를 보이기 시작했다. 또한 5번째 주사 이후에는 5군에서도 유의한 차이를 보여 I-131 에 의한 효과가 뚜렷해짐을 확인하였다. 결론 마우스 Flk-1 항체로 알려진 DC101을 흑색종 모델에 정맥내 주사하였을 때, 종양성장억제 효과를 보이지 않는 항체양에서도 I-131을 표지하여 치료를 시행했을 경우에는 효율적인 종양성장억제 효과를 보였다.

Field Studios of In-situ Aerobic Cometabolism of Chlorinated Aliphatic Hydrocarbons

  • Semprini, Lewts
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
    • /
    • pp.3-4
    • /
    • 2004
  • Results will be presented from two field studies that evaluated the in-situ treatment of chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs) using aerobic cometabolism. In the first study, a cometabolic air sparging (CAS) demonstration was conducted at McClellan Air Force Base (AFB), California, to treat chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs) in groundwater using propane as the cometabolic substrate. A propane-biostimulated zone was sparged with a propane/air mixture and a control zone was sparged with air alone. Propane-utilizers were effectively stimulated in the saturated zone with repeated intermediate sparging of propane and air. Propane delivery, however, was not uniform, with propane mainly observed in down-gradient observation wells. Trichloroethene (TCE), cis-1, 2-dichloroethene (c-DCE), and dissolved oxygen (DO) concentration levels decreased in proportion with propane usage, with c-DCE decreasing more rapidly than TCE. The more rapid removal of c-DCE indicated biotransformation and not just physical removal by stripping. Propane utilization rates and rates of CAH removal slowed after three to four months of repeated propane additions, which coincided with tile depletion of nitrogen (as nitrate). Ammonia was then added to the propane/air mixture as a nitrogen source. After a six-month period between propane additions, rapid propane-utilization was observed. Nitrate was present due to groundwater flow into the treatment zone and/or by the oxidation of tile previously injected ammonia. In the propane-stimulated zone, c-DCE concentrations decreased below tile detection limit (1 $\mu$g/L), and TCE concentrations ranged from less than 5 $\mu$g/L to 30 $\mu$g/L, representing removals of 90 to 97%. In the air sparged control zone, TCE was removed at only two monitoring locations nearest the sparge-well, to concentrations of 15 $\mu$g/L and 60 $\mu$g/L. The responses indicate that stripping as well as biological treatment were responsible for the removal of contaminants in the biostimulated zone, with biostimulation enhancing removals to lower contaminant levels. As part of that study bacterial population shifts that occurred in the groundwater during CAS and air sparging control were evaluated by length heterogeneity polymerase chain reaction (LH-PCR) fragment analysis. The results showed that an organism(5) that had a fragment size of 385 base pairs (385 bp) was positively correlated with propane removal rates. The 385 bp fragment consisted of up to 83% of the total fragments in the analysis when propane removal rates peaked. A 16S rRNA clone library made from the bacteria sampled in propane sparged groundwater included clones of a TM7 division bacterium that had a 385bp LH-PCR fragment; no other bacterial species with this fragment size were detected. Both propane removal rates and the 385bp LH-PCR fragment decreased as nitrate levels in the groundwater decreased. In the second study the potential for bioaugmentation of a butane culture was evaluated in a series of field tests conducted at the Moffett Field Air Station in California. A butane-utilizing mixed culture that was effective in transforming 1, 1-dichloroethene (1, 1-DCE), 1, 1, 1-trichloroethane (1, 1, 1-TCA), and 1, 1-dichloroethane (1, 1-DCA) was added to the saturated zone at the test site. This mixture of contaminants was evaluated since they are often present as together as the result of 1, 1, 1-TCA contamination and the abiotic and biotic transformation of 1, 1, 1-TCA to 1, 1-DCE and 1, 1-DCA. Model simulations were performed prior to the initiation of the field study. The simulations were performed with a transport code that included processes for in-situ cometabolism, including microbial growth and decay, substrate and oxygen utilization, and the cometabolism of dual contaminants (1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA). Based on the results of detailed kinetic studies with the culture, cometabolic transformation kinetics were incorporated that butane mixed-inhibition on 1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA transformation, and competitive inhibition of 1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA on butane utilization. A transformation capacity term was also included in the model formation that results in cell loss due to contaminant transformation. Parameters for the model simulations were determined independently in kinetic studies with the butane-utilizing culture and through batch microcosm tests with groundwater and aquifer solids from the field test zone with the butane-utilizing culture added. In microcosm tests, the model simulated well the repetitive utilization of butane and cometabolism of 1.1, 1-TCA and 1, 1-DCE, as well as the transformation of 1, 1-DCE as it was repeatedly transformed at increased aqueous concentrations. Model simulations were then performed under the transport conditions of the field test to explore the effects of the bioaugmentation dose and the response of the system to tile biostimulation with alternating pulses of dissolved butane and oxygen in the presence of 1, 1-DCE (50 $\mu$g/L) and 1, 1, 1-TCA (250 $\mu$g/L). A uniform aquifer bioaugmentation dose of 0.5 mg/L of cells resulted in complete utilization of the butane 2-meters downgradient of the injection well within 200-hrs of bioaugmentation and butane addition. 1, 1-DCE was much more rapidly transformed than 1, 1, 1-TCA, and efficient 1, 1, 1-TCA removal occurred only after 1, 1-DCE and butane were decreased in concentration. The simulations demonstrated the strong inhibition of both 1, 1-DCE and butane on 1, 1, 1-TCA transformation, and the more rapid 1, 1-DCE transformation kinetics. Results of tile field demonstration indicated that bioaugmentation was successfully implemented; however it was difficult to maintain effective treatment for long periods of time (50 days or more). The demonstration showed that the bioaugmented experimental leg effectively transformed 1, 1-DCE and 1, 1-DCA, and was somewhat effective in transforming 1, 1, 1-TCA. The indigenous experimental leg treated in the same way as the bioaugmented leg was much less effective in treating the contaminant mixture. The best operating performance was achieved in the bioaugmented leg with about over 90%, 80%, 60 % removal for 1, 1-DCE, 1, 1-DCA, and 1, 1, 1-TCA, respectively. Molecular methods were used to track and enumerate the bioaugmented culture in the test zone. Real Time PCR analysis was used to on enumerate the bioaugmented culture. The results show higher numbers of the bioaugmented microorganisms were present in the treatment zone groundwater when the contaminants were being effective transformed. A decrease in these numbers was associated with a reduction in treatment performance. The results of the field tests indicated that although bioaugmentation can be successfully implemented, competition for the growth substrate (butane) by the indigenous microorganisms likely lead to the decrease in long-term performance.

  • PDF

내독소혈증 유발 급성폐손상에서 폐장내 Proinflammatory Cytokines 발현에 관한 고찰 (The Lung Expression of Proinflammatory Cytokines, TNF-$\alpha$ and Interleukin 6, in Early Periods of Endotoxemia)

  • 문승혁;김용훈;박춘식;이신제
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
    • /
    • 제45권3호
    • /
    • pp.553-564
    • /
    • 1998
  • 연구배경: LPS에 대한 숙주의 초기반응은 proin-flammatory cytokines의 분비이다. 이러한 "초기 반응" cytokines는 인지세포에서 표적세포 등에 신호를 전달하여 다른 대식세포를 포함한 면역세포, 폐장내 간엽성 세포들을 자극하여 화학주성인자, 성장인자, 유착분자 등의 발현을 증폭시키게 되면서 전염증단계가 정열하게된다. 내독소유발 급성폐손상에서 폐장내 proinflammatory cytokine 기원 세포들은 활성화된 대식세포/단핵구 외에 폐조직으로 유입된 동원 호중구의 역할이 중요하게 인식되고 있으며 이외에도 간엽성 세포들에서도 발현되고 있는 것으로 밝혀지고 있다. 저자들은 실험 백서에서 내독소를 정백내 주입하여 유발시킨 급성폐손상에서 proinflammatory cytokines인 TNF-$\alpha$ 및 IL 6 기원의 주된 세포(들)를 규명해 보고자 하였다. 방 법: 체중 $250{\pm}50g$의 건강체인 웅성 Sparague-Dawley를 정상 대조군(Normal Control Saline Group)과 내독소유발 급성폐손상군으로 분류하였으며 급성폐손상군은 백혈구결핍 내독소군(CPA-ETX Group)과 대조-내독소군(ETX Group)으로 하였다. 실험백서를 phenthotal sodium으로 마취한 후 생리식염수 0.4ml(control) 혹은 동량의 생리식염수에 용해시킨 LPS (055 : B5 E. coli, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 5mg/kg를 백서 미부정맥으로 주사한 후 각각 0 및 3, 6 시간에 회생시켰다. 백혈구결핍 내독소군은 cyclophophamide, 7mg/kg를 복강내 주입하여 5 일째에 LPS를 같은 방법으로 주입하여 3, 6시간에 각각 희생시켰다. 각군에서 기관지폐포세척술을 전술한 바와 같이 시행하여 총백혈구수, 분획세포수 및 총단백량을 산출하였고 기관지폐포세척 TNF-$\alpha$ 및 IL 6를 생물학적 방법으로 각각 측정하여 비교하였다. 동시에 기관지폐포세척술을 하지 않은 정상대조군 및 대조-내독소군에서 TNF-$\alpha$ 및 IL 6 단백에 대한 면역조직화학염색을 시행하였다. 결 과: 기관지폐포세척 세포 및 단백량 측정 결과 정상대조군에 비해 대조-내독소군에서 기관지폐포세척 총백혈구수는 3, 6 시간째에 각각 유의한 증가를 보였으나 (p<0.01), 백혈구결핍 내독소군과는 차이가 없었다. 대조-내독소군은 정상대조군에 비해 기관지폐포세척단핵구 및 호중구수가 3, 6 시간째에 각각 유의하게 증가하였으며 (p<0.05) 특히 호중구 분획율의 유의한 증가를 동반하였다(p<0.05). 백혈구결핍 내독소군은 정상대조군에 비해 3, 6시간째에 각각 기관지폐포세척 호중구수 및 호중구분획율의 유의한 감소를 보였으나 (p<0.05) 기관지폐포세척 단핵구수 및 단핵구 분획율에서는 양군간에 차이가 없었다. 기관지폐포세척 총단백량은 내독소군에서 3, 6시간째에 각각 정상대조군에 비해 유의한 증가를 보였으며(p<0.05) 내독소군간에는 6시간째에 대조-내독소군에서 백혈구결핍 내독소군에 비해 유의하게 높았다(p<0.05). 기관지폐포세척 TNF-$\alpha$ 및 IL-6의 농도는 정상대조군에서 각각 $0.06{\pm}0.06$ U/ml(n=5) 및 $0.45{\pm}0.23$ U/ml(n=5)이었다. 내독소군에서 TNF-$\alpha$와 IL-6는 정상대조군에 비해 유의하게 상승되었으며 (p<0.05), 백혈구결핍 내독소군과 대조-내독소군간에 차이는 없었다. 면역조직화학염색결과 내독소 정맥 주입 3시간 및 6시간후의 폐조직에서 TNF-$\alpha$ 및 IL-6 단백이 폐포대식세포와 간질대식세포들에서 강하게 염색되는 소견을 관찰할 수 있었다. 결 론: 내독소혈증 유발 급성 폐손상의 초기 손상에 중요한 역할을 하는 proinflammatory cytokine의 주된 기원세포는 활성화된 폐포대식세포/단핵구세포들일 것으로 사료되며 이들 세포가 내독소혈증 유발 급성폐손상 발생에 주도적인 역할을 할 것으로 사료되었다.

  • PDF