• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권1호
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• pp.33-38
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• 2017

Creating individualized build-up material for superficial photon beam radiation therapy at irregular surface is complex with rice or commonly used flat shape bolus. In this study, we implemented a workflow using 3D printed patient specific bolus and describe our clinical experience. To provide better fitted build-up to irregular surface, the 3D printing technique was used. The PolyLactic Acid (PLA) which processed with nontoxic plant component was used for 3D printer filament material for clinical usage. The 3D printed bolus was designed using virtual bolus structure delineated on patient CT images. Dose distributions were generated from treatment plan for bolus assigned uniform relative electron density and bolus using relative electron density from CT image and compared to evaluate the inhomogeneity effect of bolus material. Pretreatment QA is performed to verify the relative electron density applied to bolus structure by gamma analysis. As an in-vivo dosimetry, Optically Stimulated Luminescent Dosimeters (OSLD) are used to measure the skin dose. The plan comparison result shows that discrepancies between the virtual bolus plan and printed bolus plan are negligible. (0.3% maximum dose difference and 0.2% mean dose difference). The dose distribution is evaluated with gamma method (2%, 2 mm) at the center of GTV and the passing rate was 99.6%. The OSLD measurement shows 0.3% to 2.1% higher than expected dose at patient treatment lesion. In this study, we treated Mycosis fungoides patient with patient specific bolus using 3D printing technique. The accuracy of treatment plan was verified by pretreatment QA and in-vivo dosimetry. The QA results and 4 month follow up result shows the radiation treatment using 3D printing bolus is feasible to treat irregular patient skin.

• 한국포장학회지
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• 제5권1호
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• pp.47-55
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• 1999

탄수화물에서 유래되는 chitin은 cellulose와 유사한 $poly-{\beta}(1,4)-N-acetyl-D-glucosamine$의 섬유상의 중합체로서 물과 유기용매 녹지 않으나 acetyl amino group 을 탈아세틸화 시키면 키토 산으로 되어 묽은 산 용액에 용해되어 점성이 있는 용액이 되므로 화학, 의학 및 식품 산업분야 등에 다양한 용도로 이용되고 있다. 본 실험에서는 게 가공 폐기물로부터 부가가치가 높은 chitin 및 키토산 을 제조하였으며 침지조건을 달리하여 제조한 키토산의 특성을 조사하였다. 원료인 게껍질의 일반 성분은 수분 8.24%, 지방 3.65%, 단백질 28.73%, 회분 35.5%, chitin 23.55%로 나타났다. chitin의 제조는 5% HCl과 5% NaOH를 침지 온도와 시간을 달리하여 탈회분, 탈단백질하여 제조하였다. 탈회분은 온도에 따라 큰 변화는 없었으며, $30^{\circ}C$에서 30분 반응하였을 때 회분함량이 3.22%, 60분 후 1,07%로 감소했다. $50^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$에서는 30분 처리하였을 때 1.46%, 1.19%를 나타낸 후 시간이 증가하여도 감소량이 뚜렸하지 않았다. 탈단백질은 위와 동일한 조건으로 침지하였으며 시간이 경과함에 따라 감소하였고 $70^{\circ}C$에서 90분 반응하였을 때 chitin의 질소 함량 6.92%에 근접하였다. 키토선 제조는 chitin을 50% Noah에 침지 시간을 달리하여 탈아세틸화하였다. 탈아세틸화도는 2시간 침지 후 82.84%를 나타내었으며 시간이 경과할수록 증가하였다. 한편 침지 후 여액의 NaOH를 다시 사용하였을 때 키토산의 점도 및 분자량은 시간의 경과에 따라 감소하였다. 즉 점도는 2시간 경과함에 따라 95 cps, 4시간 70 cps, 6시간 65cps, 8시간 60cps로 감소하였으며, 분자량은 110,286, 99,000, 96,666, 94,300으로 감소하였다. 횟수에 따른 점도 및 분자량은 시간의 경과에 따라 증가하였다. 반복 사용된 반응용액에서 제조된 키토산은 기계적인 물성변화는 거의 없었고, 각 solvent에서 반응시간 경과에 따라 약간 증가함이 있었고 acetic acid에 용해하여 제조한 chitosan film의 TS가 lactic acid chitosan film보다 우수함을 알 수 있었다. 수증기투과도의 경우 lactic acid에 용해하여 제조한 chitosan film이 acetic acid에 용해하여 제조한 chitosan film보다 큰 수증기 투과도를 보였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권3호
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• pp.106-110
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• 2017

The variable density phantom fabricated with varying the infill values of 3D printer to provide more accurate dose verification of radiation treatments. A total of 20 samples of rectangular shape were fabricated by using the $Finebot^{TM}$ (AnyWorks; Korea) Z420 model ($width{\times}length{\times}height=50mm{\times}50mm{\times}10mm$) varying the infill value from 5% to 100%. The samples were scanned with 1-mm thickness using a Philips Big Bore Brilliance CT Scanner (Philips Medical, Eindhoven, Netherlands). The average Hounsfield Unit (HU) measured by the region of interest (ROI) on the transversal CT images. The average HU and the infill values of the 3D printer measured through the 2D area profile measurement method exhibited a strong linear relationship (adjusted R-square=0.99563) in which the average HU changed from -926.8 to 36.7, while the infill values varied from 5% to 100%. This study showed the feasibility fabricating variable density phantoms using the 3D printer with FDM (Fused Deposition Modeling)-type and PLA (Poly Lactic Acid) materials.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제22권2호
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• pp.100-105
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• 2019

Suture anchors are commonly used in shoulder surgeries, especially for rotator cuff tears. Peri-anchor cyst formation, however, is sometimes detected on follow-up radiologic image after surgery. The purpose of this report is to discuss the case of a patient who presented with regression of extensive peri-anchor cyst on postoperative 4-year follow-up magnetic resonance imaging and had good clinical outcome despite peri-anchor cyst formation after arthroscopic rotator cuff repair.

• 대한약침학회지
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• 제22권2호
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• pp.102-108
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• 2019

Objectives: Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) is considered as a deadly medical condition that affects a growing number of people worldwide. Targeted therapy of ESCC has been suggested recently and required extensive research. With cyclin D1 as a therapeutic target, the present study aimed at evaluating the anticancer effects of doxorubicin (Dox) or Hypericum perforatum L. (HP) extract encapsulated in poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles on the ESCC cell line KYSE30. Methods: Nanoparticles were prepared using double emulsion method. Cytotoxicity assay was carried out to measure the anti-proliferation activity of Dox-loaded (Dox NPs) and HP-loaded nanoparticles (HP NPs) against both cancer and normal cell lines. The mRNA gene expression of cyclin D1 was evaluated to validate the cytotoxicity studies at molecular level. Results: Free drugs and nanoparticles significantly inhibited KYSE30 cells by 55-73% and slightly affected normal cells up to 29%. The IC50 of Dox NPs and HP NPs was ~ 0.04-0.06 mg/mL and ~ 0.6-0.7 mg/mL, respectively. Significant decrease occurred in cyclin D1 expression by Dox NPs and HP NPs (P < 0.05). Exposure of KYSE-30 cells to combined treatments including both Dox and HP extract significantly increased the level of cyclin D1 expression as compared to those with individual treatments (P < 0.05). Conclusion: Dox NPs and HP NPs can successfully and specifically target ESCC cells through downregulation of cyclin D1. The simultaneous use of Dox and HP extract should be avoided for the treatment of ESCC.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.557-564
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• 2023

본 연구에서는 차폐성능의 우수함이 증명된 납 사용에 있어 나타나는 단점을 보완하고 불필요한 인체 피폭을 제어하기 위하여 3D 프린팅 기술을 이용하였다. 3D 프린터는 3차원 형상 구현이 가능하며, 개인의 아이디어를 즉각적으로 적용할 수 있어 시제품 제작 비용 및 기간을 줄여주면서 기술 보완 유지에 큰 장점이 있다. 다양한 특증의 3D 프린터 중 FDM 방식을 채택하였으며, 출력에 사용되는 필라멘트를 폴리락트산 (Polylactic acid, PLA)와 텅스텐 두 가지 소재를 혼합하여 연구용 압출기를 활용해 제작하였다. 출련된 혼합 필라멘트를 형태학적 차폐체로 구현하였으며, 선량평가를 통해 유효성 검증과 동시에 다양한 물질의 차페체 제작에 기초 정보 제공에 목적을 두었다. PLA와 텅스텐을 혼합하여 연구용 압출기로 제작된 필라멘트는 텅스텐 함유 비율에 따라서 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %로 구분하여 제작하였다. 3D Modeling, STL File 저장, G-code생성, 출력등의 처리과정으로 10 cm × 10 cm × 0.5cm의 크기로 각각 제작하였고, 관전압 60 kVp, 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp와 관전류 20 mAs, 40 mAs의 조건으로 선량 및 차폐성능 평가 실험하였다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제11권3호
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• pp.163-168
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• 2011

Background: Nanoparticles (NPs) prepared from biodegradable polymers, such as poly (D,L-lactic acid-co-glycolic acid) (PLGA), have been studied as vehicles for the delivery of antigens to phagocytes. This paper describes the preparation of antigen-loaded PLGA-NPs for efficient cross-priming. Methods: NPs containing a similar amount of ovalbumin (OVA) but different sizes were produced using a micromixer-based W/O/W solvent evaporation procedure, and the efficiency of the NPs to induce the cross-presentation of OVA peptides were examined in dendritic cells (DCs). Cellular uptake and biodistribution studies were performed using fluorescein isothiocyanate (FITC)-loaded NPs in mice. Results: The NPs in the range of $1.1{\sim}1.4{\mu}m$ in size were the most and almost equally efficient in inducing the cross-presentation of OVA peptides via $H-2K^b$ molecules. Cellular uptake and biodistribution studies showed that opsonization of the NPs with mouse IgG greatly increased the percentage of FITC-positive cells in the spleen and lymph nodes. The major cell type of FITC-positive cells in the spleen was macrophages, whereas that of lymph nodes was DCs. Conclusion: These results show that IgG-opsonized PLGA-NPs with a mean size of $1.1{\mu}m$ would be the choice of biodegradable carriers for the targeted-delivery of protein antigens for cross-priming in vivo.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제41권6호
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• pp.228-234
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• 2020

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) are approved by the Food and Drug Administration (FDA) in the United States. SPIONs are used in magnetic resonance imaging (MRI) as contrast agents and targeted delivery in nanomedicine using external magnet sources. SPIONs act as an artificial peroxidase (i.e., nanozyme), and these reactions were highly stable in various pH conditions and temperatures. In this study, we report a nanozyme ability of the clustered SPIONs (CSPIONs) synthesized by the oil-in-water (O/W) method and coated with biocompatible poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA). We hypothesize that the CSPIONs can have high sensitivity toward H2O2 derived from the reaction between a fixed amount of glucose and glucose oxidase (GOX). As a result, CSPIONs oxidized a 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) commonly used as a substrate for hydrogen peroxidase in the presence of H2O2, leading to a change in the color of the substrate. We also utilized a colorimetric assay at 417 nm using various glucose concentrations from 5 mM to 1.25 μM to validate β-D-glucose detection. This study demonstrated that the absorbance value increases along with increasing the glucose level. The results were highly repeated at concentrations below 5 mM (all standard deviations < 0.03). Moreover, the sensitivity and limit of detection were 1.50 and 5.44 μM, respectively, in which CSPIONs are more responsive to glucose than SPIONs. In conclusion, this study suggests that CSPIONs have the potential to be used for glucose detection in diabetic patients using a physiological fluid such as ocular, saliva, and urine.

• 한국포장학회지
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• 제23권2호
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• pp.61-66
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• 2017

고분자 사슬연장제(Chain extender)를 적정 함량별로 넣어 PLA와 PBAT 생분해성 복합 필름을 제조하였으며 제조된 필름의 기계적 특성 및 열적 특성을 분석하였다. 고분자 사슬연장제인 $Joncryl^{(R)}$과 헥사메틸렌 디이시소시아네이트(HDI, Hexamethylene Diisocyanate)를 각각 단일로 넣었을 경우, 고분자 사슬연장제의 함량 증가에 따라 인장강도(Tensile strength)가 함량에 비례하여 소폭 증가하는 영향을 주는 것으로 나타났으나, 연신율에 있어서는 비례적인 차이를 나타내지 않았다. 하지만 두 종류의 사슬연장제를 적정비율로 같이 넣어 압출한 결과 인장강도가 40 MPa에 이르는 것으로 나타나 대조구의 인장강도 25 MPa보다 약 15 MPa 정도 증가하여 강도개선의 효과가 있는것으로 나타났으며 연신율의 경우 대조구보다 개선된 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.612-622
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• 2023

생체 면역조직에서는 면역세포의 성장, 분화에 있어서 매우 중요한 역할을 수행하는 면역조직 기질세포가 존재하며, 이들은 서로 연결된 3차원적인 그물구조를 형성하면서 그 사이의 공간에 위치한 면역세포와의 상호작용을 통해 다양한 면역반응을 수행한다. 따라서 생체환경을 모사한 면역세포의 배양이 이루어지기 위해서는 면역세포들이 상호작용할 수 있는 3차원적 면역조직 기질세포 뼈대의 구축이 매우 중요한 의의를 지닌다. 특히 면역반응에서 핵심적인 기능을 수행하는 T세포의 생존, 성장 및 분화에 있어서 필수적인 역할을 하는 흉선상피세포에 대한 3차원적 배양은 T세포의 연구에 필수적으로 요구되지만, 아직 이에 관한 연구가 거의 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서 흉선상피세포는 폴리도파민으로 코팅된 PCL 및 PCL/PLGA 지지체에서 비코팅군에 비해 부착 및 성장이 촉진되었다. 또한 폴리도파민으로 코팅된 지지체에서 흉선상피세포를 배양하였을 때 2차원 배양군에 비해 흉선세포형성촉진인자의 유전자 발현이 더 증가하였다. 따라서 본 연구는 면역조직 기질세포의 3차원 배양 기술의 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.