• 제목/요약/키워드: Relative biological effectiveness

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과산화수소 증기 시스템을 이용한 미생물 제독에 관한 연구 (A Study on Microorganisms Decontamination Using a Vapor-Phase Hydrogen Peroxide System)

  • 김윤기;김민철;윤성녀;황현철;류삼곤
    • 한국환경보건학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.279-288
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    • 2013
  • Objectives: Effectiveness and conditions of vapor-phase hydrogen peroxide (VPHP) system on decontamination of Geobacillus stearothermophilus(GS) spores, Escherichia coli (E.coli) and Enterobacteria phage felix01 (felix01) were determined. Methods: The VPHP system was designed to vaporize 35% (w/w) solution of hydrogen peroxide, continuously to inject and withdraw VPHP. The system and VHP 1000ED (Steris) were operated such that dehumidification and conditioning were initiated without samples in the chamber. Then the samples were loaded into and removed. Coupons (glass, anodizing, silicon, viton) with GS spores ($1{\times}10^6$ colony forming unit/mL [CFU/mL]), E.coli ($1{\times}10^7$ CFU/mL) and felix01 ($1{\times}10^7$ plaque forming unit/mL[PFU/mL]), and Biological Indicator (BI) with GS spores ($1{\times}10^6$ CFU/mL) on stainless steel coupons were used. The tested samples were sonicated and vortexed, and then were plated for enumeration, followed by incubation at $55^{\circ}C$, 24 hr for GS spores, and at $37^{\circ}C$, 24 hr for E.coli and felix01. BI analysis in broth culture was only qualitative. Results: The efficacy of the VPHP system on decontamination was almost equivalent to that of VHP 1000ED. The conditions for complete decontamination with the VPHP system was as follows: concentration; 700~450 ppm, relative humidity; approximately 55%, and temperature; $34{\sim}32^{\circ}C$. When comparing the decontamination efficiency among different kinds of coupons, glass was the most effective, however, all kinds of coupons were decontaminated completely after 60 min exposure in both systems. Conclusion: The VPHP system can be recommended as an alternative system for traditional system using ethylene oxide, formaldehyde or chlorine dioxide.

자주달개비 수술털 분홍돌연변이의 중성자 선량반응과 RBE (Neutron Dose Response of Tradescantia Stamen Hair Pink Mutations and RBE)

  • 김진규;김원록
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제23권1호
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    • pp.17-23
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    • 1998
  • 자주달개비 4430 클론에 있어서 $^{252}Cf$ 중성자에 의해 유발되는 유전자 돌연변이의 선량반응 관계를 확립함과 동시에 TSH 분홍돌연변이를 유발함에 있어서 X-선에 대비한 중성자의 생물학적 효과비를 산출하였다. 돌연변이의 분석은 공시재료의 방사선조사 후 4주 이상 이뤄졌으며 최대변이율을 보이는 조사후 6일부터 13일까지의 분석결과로부터 돌연변이빈도를 산출하였다 가용한 실험범위 내에서 중성자 선량의 증가에 따라 돌연변이빈도의 선형적 증가 양상을 나타내었다. X-선에 비교하여 산출한 중성자의 RBE값은 3.1에서 6.8의 범위를 보였으며 이러한 값은 일반적으로 인지되고 있는 중성자의 RBE값에 비해 상당히 낮은 값이다.

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ATP 측정과 미생물 배양검사를 이용한 카바페넴내성장내세균 보유환자 병실 환경 오염 및 환경 소독 효과 평가 (Evaluation of Environmental Contamination and Disinfection Effects in Patient Rooms with Carbapenem-Resistant Enterobacteriaceae Using ATP Measurements and Microbial Cultures)

  • 김지은;정재심;김미나;박은숙
    • Journal of Korean Biological Nursing Science
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    • 제23권4호
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    • pp.339-346
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    • 2021
  • Purpose: To determine the extent of environmental contamination and the effect of disinfection around patients with carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) using adenosine triphosphate (ATP) measurements and microbial culture tests. Methods: The subjects of this study were 10 patients hospitalized in a single room due to CRE from April 13 to 21, 2021. One hundred and sixty samples were collected using cotton swabs from the patients' environment including the surface and drain of sinks and toilet seats before and after disinfection of the room after discharge. Twenty-one samples were collected from the nurses' personal digital assistants (PDAs), keyboards, and computer mice before disinfection. The relative light units (RLUs) and CRE colony-forming units (CFU) of 181 samples were measured using ATP test equipment and chrome agar plates, respectively. Results: The highest RLUs were measured at the sink drains before and after disinfection. Four CRE samples from the sink drains (2), sink surface (1), and toilet bowl (1) before disinfection were cultured. Based on the failure criteria (≥ 250 RLU/cm2 and ≥ 1 CFU/100 cm2), 90 % and 50 % of the samples from the drain exceeded the failure criteria before and after disinfection, respectively. In the culture tests, CRE was not detected after disinfection. Conclusion: According to the RLU and CFU measurements of drain samples, disinfection was not effective. Thus, improvements in the disinfection methods of drains, as well as more efficient and systematic environmental decontamination and disinfection evaluation tools, are needed to accurately evaluate the effectiveness of disinfection in various places.

Measurement of Proton Beam Dose-Averaged Linear Energy Transfer Using a Radiochromic Film

  • Seohyeon An;Sang-il Pak;Seonghoon Jeong;Soonki Min;Tae Jeong Kim;Dongho Shin;Youngkyung Lim;Jong Hwi Jeong;Haksoo Kim;Se Byeong Lee
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제33권4호
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    • pp.80-87
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    • 2022
  • Purpose: Proton therapy has different relative biological effectiveness (RBE) compared with X-ray treatment, which is the standard in radiation therapy, and the fixed RBE value of 1.1 is widely used. However, RBE depends on a charged particle's linear energy transfer (LET); therefore, measuring LET is important. We have developed a LET measurement method using the inefficiency characteristic of an EBT3 film on a proton beam's Bragg peak (BP) region. Methods: A Gafchromic EBT3 film was used to measure the proton beam LET. It measured the dose at a 10-cm pristine BP proton beam in water to determine the quenching factor of the EBT3 film as a reference beam condition. Monte Carlo (MC) calculations of dose-averaged LET (LETd) were used to determine the quenching factor and validation. The dose-averaged LETs at the 12-, 16-, and 20-cm pristine BP proton beam in water were calculated with the quenching factor. Results: Using the passive scattering proton beam nozzle of the National Cancer Center in Korea, the LETd was measured for each beam range. The quenching factor was determined to be 26.15 with 0.3% uncertainty under the reference beam condition. The dose-averaged LETs were measured for each test beam condition. Conclusions: We developed a method for measuring the proton beam LET using an EBT3 film. This study showed that the magnitude of the quenching effect can be estimated using only one beam range, and the quenching factor determined under the reference condition can be applied to any therapeutic proton beam range.

KCCH cyclotron neutron 및 $^{60}Co\;{\gamma}-ray$에 의한 인체 말초혈액 임파구의 염색체 이상측정 (Radiation-Induced Chromosome Aberration in Human Peripheral Blood Lymphocytes In Vitro : RBE Study with Neutrons and $^{60}Co\;{\gamma}-rays$.)

  • 김성호;김태환;정인용;조철구;고경환;류성렬
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제17권1호
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    • pp.21-30
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    • 1992
  • KCCH cyclotron neutron(30cCy/min) 및 $^{60}Co\;{\gamma}-ray(210cGy/min)$를 시험관내의 정상인체 말초혈액임파구에 조사하여 염색체이상(dicentric 및 centric ring)을 관찰하고 이의 선량-반응관계식을 linear model$(Y=K_1D+a)$, power-law model$(Y=K_2D^n)$, quadratic model$(Y=K_3D^2)$ 및 linear-quadratic model$(Y={\alpha}D+{\beta}D^2)$을 사용하여 구하고 이들 model중 염색체이상의 측정치와 가장 일치하는 관계식을 근거로 하여 ${\gamma}-ray$에 대한 neutron의 relative biological effectiveness (RBE)를 산출하였다. 염색체 이상(dicentric plus centric ring)의 발생분포는 ${\gamma}-ray$의 경우 linear model(P=0.067)을 제외한 power-law model$[Y=(5.81{\pm}1.96){\times}10^6D^{1.93+0.06},\;P=0.931]$, quadratic model$[Y=(3.91{\pm}0.09){\times}10^{-6}D^2,\;P=0.972]$ 및 linear-quadratic model $[Y=(6.55{\pm}6.83){\times}10^{-5}D+(3.72{\pm}0.22){\times}10^{-6}D^2$ P=0.922]에 적합하였다 neutron의 경우 linear model $(Y=(6.12{\pm}0.17){\times}10^{-3}\;D-0.22,\;P=0.987]$에 가장 일치하였고 quadratic model (P<0.005)을 제외한 power-law model $[Y=(5.36{\pm}3.02) {\times}10^{-4}D^{1.42+0.11},\;P=0.601]$ 및 linear-quadratic model $[Y=(2.43{\pm}0.70){\times}10^{-3}D+(1.21{\pm}0.39){\times}10^{-7}D^2,\;P=0.415]$에 비교적 적합하였다. 세포당 0.1-1.5개의 염색체이상을 나타내는 neutron의 ${\gamma}-ray$에 대한 RBE는 $2.714{\pm}0.408$이었다.

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확산된 피크의 양성자에서 선량 증강 현상에 대한 분석 (Analysis of Radiation Dose Enhancement for Spread Out Bragg-peak of Proton)

  • 황철환;김정훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.253-260
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    • 2019
  • 방사선 선량 증강은 물질과의 상호작용 단면적을 높여 국소 부위에 대한 선량을 증가시키는 방법으로 선에너지부여 및 상대적 생물학적 효과비 증가로 치료가능비 향상에 기여할 수 있다. 선량 증강에 대한 선행 연구는 X, ${\gamma}$선에 대한 보고가 주를 이루고 있으나, 본 연구에서는 MCNP6를 이용한 몬테칼로 시뮬레이션을 바탕으로 양성자 선원에 대해 선량 증강 현상을 분석하였다. 수학적 모델 방법에 따라 확산된 피크의 양성자 선원에 대한 에너지 분포와 상대적 강도를 산출하였으며, 금, 아이오딘, 가돌리늄의 선량 증강 물질에 대한 선량증강비와 깊이 변화에 따른 에너지 분포를 평가하였다. 금을 이용한 증강 현상에서 1.085-1.120배, 가돌리늄에서는 1.047-1.091배의 선량증강비를 나타내었다. 또한 깊이에 따른 흡수에너지 변화로 인해 실질 비정과 95% 선량 구간의 감소를 나타내었으며, 이는 선량 증강 현상과 더불어 종양조직에 불확실한 선량 전달로 이어질 수 있으므로 증강 물질의 질량 저지능으로부터 확산된 피크 구간의 적절한 보정이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서 모의모사를 통한 선량 증강 현상의 분석은 실질적인 증강 효과 확인을 위한 체내 외 실험의 기초자료로써 활용될 것으로 기대한다.

코발트-60 감마선과 50 MeV 싸이크로트론 고속 중성자선에 전신조사된 랫드의 말초 임파구와 음와 세포의 아포토시스 유도를 이용한 생물학적 선량 측정 모델 개발 연구 (The apoptotic fragment assay in rat peripheral lymphocytes and crypt cells with whole body irradiation with 60Co ϒ-rays and 50 MeV cyclotron fast neutrons)

  • 김태환
    • 대한수의학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.203-210
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    • 2001
  • 방사선 피폭선량의 예측을 위한 방사선 민감 지표 모델 개발을 위하여 코발트-60 감마선과 의료용 싸이크로트론 50 MeV($p{\to}RBe^+$) fast neutron을 0.25 Gy에서 1 Gy의 선량을 랫드에 각각 전신 조사한 후 말초혈액내 임파구와 소장에 음와세포의 형태학적 변화를 apoptotic fragment assay법을 이용하여 관찰하였다. 모든 방사선조사군에서 음와세포와 말초 임파구에 아포토시스의 유도가 증가된 것이 관찰되었으며, 이것은 방사선이 방사선 민감세포의 아포토시스 유도를 자극한 것으로 보인다. 상기의 결과는 아포토시스가 손상된 세포를 제거하므로 손상된 방사선 민감 표적 장기의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. Apoptotic fragments의 발생빈도에 대한 선량-반응곡선에 있어서 음와세포는 중선자 조사군이 $y=0.3+(6.512{\pm}0.279)D(r^2=0.975)$으로, 반면에 감마선 조사군은 $y=0.3+(4.435{\pm}0.473)D+(-1.300{\pm}0.551)D^2(r^2=0.988)$의 식을 얻었다. 그리고 말초 임파구에서는 감마조사군이 $y=3.5+(118.410{\pm}10.325)D+(-33.548{\pm}12.023)D^2(r^2=0.992)$의 식으로 나타났다. 이와 같이 감마선조사군은 공히 linear quadratic model 이였으나 중성자조사군은 linear model 로 관찰되었다. 조사된 세포의 종류와 상관없이 apoptotic fragments의 발생빈도와 조사 선량간의 유의한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 이상의 결과에서 조사선량의 증가와 비례하여 방사선 민감 세포의 apoptotic fragments가 수적으로 증가하였으며, 고준위 방사선이 저준위 방사선보다 선량 반응 곡선과 시간 경과에 따른 영향이 보다 강한 것으로 인지되었으며, 음와세포의 apoptosis 유도에 대한 중성자선의 방사선 생물학적 효과비(RBE)는 1.919 였다. 그리고 모든 방사선조사군에서 방사선피폭 후 4시간과 6시간에 apoptosis 유도가 가장 많았으며, 음와세포의 형태학적 소견은 정상 대조군에서 관찰되지 않는 전형적인 apoptotic fragments가 나타났다. 따라서 음와 세포와 말초 임파구에서의 아포토시스 유도는 방사선 조사에 의한 세포 손상의 생물학적 영향 평가를 위한 검색 및 방사선 피폭선량 예측의 지표로 이용 가능할 것으로 사료됨.

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MC50 싸이클로트론에서 생성되는 중성자선의 생물학적 특성의 평가 (Evaluation of Biological Characteristics of Neutron Beam Generated from MC50 Cyclotron)

  • 엄근용;박혜진;허순녕;예성준;이동한;박석원;우홍균
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제24권4호
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    • pp.280-284
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    • 2006
  • 목 적: 원자력의학원에 설치되어 있는 MC50 사이클로트론에서 생성되는 중성자선의 의학적 이용을 위하여 생물학적 특성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 35 MeV 양성자를 15 mm 베릴륨 표적에 부딪혀서 생성된 중성자선에 대하여 물리적 방사선선량을 측정한 후 체외실험(in-vitro)을 하였다. EMT-6 세포주(cell line)를 이용하여 $0{\sim}5\;Gy$의 중성자선을 조사 후 생존분획(surviving fraction)을 구하였다. 또한 감마선의 효과를 피하기 위하여 납차폐를 한 후에 동일 조건에서 생존분획을 구하였다. 엑스선 실험에서는 0, 2, 5, 10, 15 Gy를 조사 후 생존분획을 측정하였다. 결 과: MC50의 중성자선은 조사야 $26{\times}26\;cm^2$, 전류 $10{\mu}A$, 깊이 2 cm에서 84%의 중성자와 16%의 감마선으로 구성되어 있었고, 총선량률은 9.25 cGy/min이었다. 엑스선을 이용하여 측정한 생존분획곡선은 선형이차함수모델 (linear quadratic model)을 적용하였을 때 ${\alpha}/{\beta}$비는 0.611 (${\alpha}=0.0204,\;{\beta}=0.0334,\;R^2=0.999$)이었다. 중성자선에 있어서 생존분획곡선은 저선량 영역에서 어깨영역(shoulder area)을 가지고 있었고, 모든 실험에서 선형이차함수모델에 잘 맞았다. ${\alpha}$의 평균값은 -0.315 (범위, $-0.254{\sim}-0.360$)였고, ${\beta}$값은 0.247 (범위, $0.220{\sim}0.262$)이었다. 납차폐를 하였을 때에도 생존분획곡선에서 어깨영역은 없어지지 않았다. 중성자선의 RBE (relative biological effectiveness) 값은 생존분획이 0.1일 때 $2.07{\sim}2.19$ 범위였고, 0.01일 때 $2.21{\sim}2.35$였다. 결 론: MC50에서 생성된 중성자선은 상당량의 감마선을 내포하고 있으며 이것이 생존분획곡선에서 어깨영역이 나타나는 데에 기여하였을 것이다. MC50의 중성자선의 RBE 값은 약 2.2였다.

강원도 삼척 지역에서 소나무 이차림의 대상 벌채에 따른 초기 식생 재생 반응 (Initial responses of vegetation regeneration after strip clear cutting in secondary Korean red pine (Pinus densiflora) forest in Samcheok, Gangwon-do, South Korea)

  • 정세영;조용찬;변봉규;김혜진;배관호;김현섭;김준수
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.785-790
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    • 2015
  • 대면적 개벌의 대안으로서, 대상 개벌은 생산림지의 생태 조건 보전과 임분 재생을 모두 고려하는 작업법이다. 그러나 우리나라에서는 대상 벌채 기법의 적용 및 효율성에 대한 연구를 찾아보기 어렵다. 본 연구는 강원도 삼척에서 2012년부터 2014년까지 소나무림 대상 벌채 (10m, 20m 및 40m) 처리 전 후의 하층식생 반응 및 소나무 재생과 임분 환경 변화와의 상관성을 방형구법을 적용하여 조사 및 분석하였다. 하층식생 피도 및 종다양성은 대상 벌채 넓이에 상관없이 교목 종 및 광선호 종의 확장에 의해 증가하는 경향이었고, 신갈나무, 맑은대쑥 및 산딸기 등의 벌채 후 잔존 교목 및 광선호 종들의 활발한 증가가 관찰되었다. 대상 벌채 구역의 소나무 정착은 수관층 환경 (광량 및 수관열림도) 및 토양나출도와는 정의 상관, 그리고 하층식생 및 임상 목질잔해물의 피도와는 음의 상관을 나타내었다.

photon빔 조사 후 AuNPs 입자의 방사선 감수성 향상에 관한 생물물리학적 평가 (Biophysical Evaluation of Radiosensitization by AuNPs Nanoparticles Irradiated Photon beam)

  • 최은애;손재만
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.483-487
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    • 2016
  • 이 연구는 ${\gamma}$선 및 x선 조사 시 AuNPs 입자의 방사선감수성의 향상을 생물물리학적으로 평가하기 위해 두 가지 실험을 시행하였다. 생물학적 방사선 감수성의 평가에 앞서 6시간, 12시간, 18시간, 24시간 incubation한 후 세포생존율(surviving Fraction, SF)값을 비교하여 AuNPs 입자의 독성 여부와 세포질에 입자의 균일 된 분포 여부를 확인 해 보았다. incubation time에 따라 세포생존율(surviving Fraction, SF)이 낮아지지 않음을 확인한 다음 ${\gamma}$선 및 x선 조사 후 Clonogenic assay 실시하고 세포생존율(surviving Fraction, SF)을 구하여 방사선 감수성을 비교 평가하였다. 방사선량 증가 시 세포생존율(surviving Fraction, SF)이 계속해서 낮아졌고 8Gy 조사 시 최대치로 약 30%의 차이가 있음을 확인하였다. 또한 Gate v6.1을 사용하여 몬테카를로 시뮬레이션 후 percent depth dose(PDD)를 구한 뒤 선량 평가하여 약 40% Dose Enhancement가 있음을 확인하였다. 두 가지 실험에 따라 생물물리학적으로 AuNPs 입자는 방사선 감수성이 향상되도록 하며 이는 nanoparticle을 이용한 방사선 병합 치료 시 치료 성적 향상에 큰 도움이 될 것으로 보인다.