• 제목/요약/키워드: Tissue engineering applications

검색결과 219건 처리시간 0.025초

Super-spatial resolution method combined with the maximum-likelihood expectation maximization (MLEM) algorithm for alpha imaging detector

  • Kim, Guna;Lim, Ilhan;Song, Kanghyon;Kim, Jong-Guk
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제54권6호
    • /
    • pp.2204-2212
    • /
    • 2022
  • Recently, the demand for alpha imaging detectors for quantifying the distributions of alpha particles has increased in various fields. This study aims to reconstruct a high-resolution image from an alpha imaging detector by applying a super-spatial resolution method combined with the maximum-likelihood expectation maximization (MLEM) algorithm. To perform the super-spatial resolution method, several images are acquired while slightly moving the detector to predefined positions. Then, a forward model for imaging is established by the system matrix containing the mechanical shifts, subsampling, and measured point-spread function of the imaging system. Using the measured images and system matrix, the MLEM algorithm is implemented, which converges towards a high-resolution image. We evaluated the performance of the proposed method through the Monte Carlo simulations and phantom experiments. The results showed that the super-spatial resolution method was successfully applied to the alpha imaging detector. The spatial resolution of the resultant image was improved by approximately 12% using four images. Overall, the study's outcomes demonstrate the feasibility of the super-spatial resolution method for the alpha imaging detector. Possible applications of the proposed method include high-resolution imaging for alpha particles of in vitro sliced tissue and pre-clinical biologic assessments for targeted alpha therapy.

Antibody Production in Plant Cell Cultures

  • Lee, James M.
    • 한국식물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국식물학회 1995년도 식물학심포지움 식물로부터 유용 2차대사산물의 생산 PRODUCTION OF USEFUL SECONDARY METABOLITES FROM PLANTS
    • /
    • pp.67-78
    • /
    • 1995
  • Monoclonal antibodies (MoAbs) are a highly diversified class of proteins with major research and commercial applications such as diagnostics and therapeutics. Currently, the dominant method for producing MoAbs is through the hybridoma technique. However, this technique is slow, tedious, labor intensive, and expensive. The production of MoAbs in cultured transgenic plant cells can offer some advantages over that in the over that in the mammalian systems. The media to cultivate plant cells are well defined and inexpensive. Contamination by bacteria or fungi is easily monitored in plant tissue cultures. Furthermore, these contaminants are usually not potent pathogens to human beings. In our interdisciplinary research efforts, heavy chain monoclonal antibody (HC MAb) was inserted into Ti plasmid vector and transferred into A. tumefaciens for the transformation in tobacco cells. It was found that 76% of the transformants produced HC MAb. The presence of HC MAb in the cell membrane fraction indicated that the signal peptide was functional and efficient. The change of the HC MAb concentration during a batch culture followed a similar trend as dry cell concentration, indicating that the production of HC MAb was growth related. The long-term repeated subcultures of 11 cell lines showed that there was no obvious trend of neither the decrease nor the increase of the productivity with the repeated subcultures.

  • PDF

잉크젯 프린터를 이용한 박테리아의 이차원 패터닝 (Two-Dimensional Patterning of Bacteria by Inkjet Printer)

  • 윤성희;이슬기;조명옥;김중경
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제34권1호
    • /
    • pp.89-94
    • /
    • 2010
  • 박테리아나 세포를 표면에 패터닝하는 기술은 세포생물학, 항균제 스크리닝, 항균 모니터링, 조직 공학 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 본 연구에서는 부분적으로 개조된 열방식의 잉크젯 프린터를 이용하여 박테리아를 평판 한천배지에 2차원 배열로 패터닝할 수 있는 기법을 개발하였다. 박테리아 용액의 농도는 잉크젯 노즐에서 분출되는 용액 한 방울에 한개의 콜로니가 형성되도록 최적화 하였고, 박테리아 농도와 한천배지 농도가 패터닝 성능에 미치는 영향을 정량적으로 측정하였다. 상용 잉크젯 프린터를 이용한 박테리아 패터닝은 기존 방법에 비해 비용과 재료의 소모가 적다는 장점이 있다.

고해상도 피부영상을 얻기 위한 Surface Coil의 예비연구 (Preliminary Study of RF Surface Coil to Get High Resolution Skin Image)

  • 우동철;윤성익;윤문현;최보영
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
    • /
    • pp.35-38
    • /
    • 2005
  • 국내의 MR영상 기술에 있어서 피부영상 및 MR Microscopy에 대한 연구는 있었지만 그 성과는 크게 만족스럽지 못했다. 본 연구는 고해상도 피부 영상을 얻기 위한 Surface coil을 구상하여 제작하고 임상용 MRI 시스템에서 영상을 얻었다. 그러나, 이러한 초기 영상으로부터 시작하여 피부영상 및 미세구조 영상을 얻는 데는 상당한 기술적 제한이 따른다. 기존의 volume형 RF coil보다 surface coil이 비록 자기장 균질도는 떨어지나 우수한 SNR을 얻을 수 있어, 개선의 방향을 coil의 형태를 조정함으로써 고해상도의 영상을 얻을 수 있다. 따라서 Surface coil 제작의 그 첫 단계인 surface coil의 구조에 따른 자기장 분포를 시뮬레이션함으로써 surface coil을 제작하는데 있어 주요 참고자료가 될 것이다.

  • PDF

천연고분자 분해성 필름의 생체적합성 연구 (Biocompatibility of Biodegradable Films by Natural Polymers)

  • 황성규;이기창;임국환
    • 공업화학
    • /
    • 제10권6호
    • /
    • pp.939-943
    • /
    • 1999
  • 최근에 생분해성 고분자를 이용한 의료용재료로의 응용에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 천연고분자(xanthan, locust bean, guar gum, chitosan 및 algin)를 생체재료로 사용할 목적으로 용액주조법에 의하여 분해성 필름을 제조하였다. 천연고분자로부터 제조한 생체재료의 가능성을 피부이식제로서 생체적합성 측정에 의하여 평가하였다. 이들을 실험동물의 등부위에 피하 삽입하여 필름의 시간에 따른 구조적, 중량적변화와 랫드의 혈액학적 변화를 측정하여 생체적합성을 연구하였다. 랫드에 대한 테스트결과 locust bean과 guar gum은 삽입 24시간, 48시간 후 조직에서의 생체 이물 반응에 의한 생체 부적합성을 나타내었으며, 일부 천연고분자로부터 제조한 분해성 필름은 단기간의 이상적인 생체재료로서의 가능성을 나타내었다.

  • PDF

Confocal Scanning Laser Microscope (CSLM)을 이용한 피부 기저층 멜라닌 밀도의 정량화 (Quantification of Melanin Density at Epidermal Basal Layer by Using Confocal Scanning Laser Microscope (CSLM))

  • 김동현;이승호;오명진;최고운;양우철;박장서
    • 대한화장품학회지
    • /
    • 제40권3호
    • /
    • pp.259-268
    • /
    • 2014
  • 최근 여러 가지 비침습적인 방법으로 피부조직의 생검 또는 조직학적 처리과정 없이 피부의 실시간 이미지를 이용한 연구가 가능해졌다. Confocal scanning laser microscope (CSLM) 이미지는 830 nm의 근적외선 파장을 사용하는 비침습적 방법으로 피부의 내부 구조를 이미지화할 수 있으며, CSLM을 이용한 연구를 통해 비침습적인 피부 측정법으로 색소 침착 부위의 기저층과 진피 유두 사이에서 melanin cap, papillary ring과 같은 지표가 뚜렷하게 관찰된다고 보고되었다. 본 연구에서는 scanning probe image processor (SPIP)소프트웨어를 사용하여 CSLM 디지털 이미지 정량 분석을 처음 시도하였으며 본 연구결과는 정성적 피부조직 이미지 데이터를 정량화함으로써 향후 CSLM 활용범위를 높이게 될 것으로 기대하고 있다.

높은 자장하에서 자기공명 영상 왜곡이 완화된 생체용 Ti 복합재료 (Bio-applicable Ti-based Composites with Reduced Image Distortion Under High Magnetic Field)

  • 김성철;김유찬;석현광;양석조;손인진;이강식;이재철
    • 대한금속재료학회지
    • /
    • 제50권5호
    • /
    • pp.401-406
    • /
    • 2012
  • When viewed using a magnetic resonance imaging (MRI) system, invasive materials inside the human body, in many cases, severely distort the MR image of human tissues. The degree of the MR image distortion increases in proportion not only to the difference in the susceptibility between the invasive material and the human tissue, but also to the intensity of the magnetic field induced by the MRI system. In this study, by blending paramagnetic Ti particles with diamagnetic graphite, we synthesized $Ti_{100-x}C_x$ composites that can reduce the artifact in the MR image under the high-strength magnetic field. Of the developed composites, $Ti_{70}C_{30}$ showed the magnetic susceptibility of ${\chi}=67.6{\times}10^{-6}$, which corresponds to 30% of those of commercially available Ti alloys, the lowest reported in the literature. The level of the MR image distortion in the vicinity of the $Ti_{70}C_{30}$ composite insert was nearly negligible even under the high magnetic field of 4.7 T. In this paper, we reported on a methodology of designing new structural materials for bio-applications, their synthesis, experimental confirmation and measurement of MR images.

효과적인 뼈 세포분화 유도를 위한 유전자 재조합 PTD 융합 인간 뼈 형성촉진인자2/7(BMP2/7-PTD)를 발현하는 세포주 개발 (Establishment of a Stable Cell Line Expressing Human BMP2/7-PTD for Efficient Osteogenic Induction)

  • 박승원;강석우;구태원;김성렬;백순영
    • 생명과학회지
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.456-465
    • /
    • 2012
  • 유전자 재조합 이형이합체 인간 뼈 형성촉진인자(rhBMP)들은 뼈 재생을 위한 조직공학연구에 중요한 요소들이다. 그러나 실제 뼈 재생에 관한 연구를 수행함에 이들을 이용하는 것은 뼈 형성 촉진인자들이 짧은 반감기를 가지며 비교적 고농도의 단백질을 사용해야 하기 때문에 그만큼 많은 비용이 소요된다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 한계를 뛰어넘기 위하여, 본 연구에서는 단백질 전달 서열(PTD)이 융합된 인간 뼈 형성촉진인자 2와 7이 이형이합체 유전자 재조합 단백질(rhBMP2/7-PTD)을 발현하는 세포주를 확립하였다. 이형이합체의 형성은 BMP 2와 BMP 7 단백질 및 PTD 영역의 사이에 각각 4개의 glycine 아미노산 염기서열이 첨가될 수 있도록 하여 각 단백질의 folding이 자유롭도록 디자인하였다. 이렇게 개발된 세포주는 고농도의 rhBMP2/7-PTD을 지속적으로 발현하여 배양액 내로 분비함으로 조직공학용 연구 및 개발에 효율적으로 이용 할 수 있다. 이상의 세포주에서 발현된 rhBMP2/7-PTD 단백질은 뼈 세포분화 유도를 확인 할 수 있는 ALP 활성을 나타냄으로써 뼈 성장촉진 단백질로서 생물학적인 활성을 가지고 있음을 보였다. 본 연구의 결과로 개발된 rhBMP2/7-PTD 형질전환 세포주는 향후 뼈 조직 재생과 같은 연구에 중요하고 효과적인 도구로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

목재의 나이테 생성 시기에 따른 DNA 추출 수율 및 PCR 성공률: 소나무(Pinus densiflora) 목재의 사례 (DNA Yield and PCR Success Rate of the Establishment Time of Wood Annual Ring: A Case Study of Korean Red Pine (Pinus densiflora))

  • 김소현;이병주;안지영;이제완;이현미;어수형
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제112권4호
    • /
    • pp.554-560
    • /
    • 2023
  • 불법 목재 유통을 막기 위해 DNA를 활용한 수종 및 원산지 식별이 이루어지고 있지만, 목재의 물리·화학적 특성 때문에 양질의 DNA를 얻기 어렵다. 본 연구에서는 목재 DNA 추출 수율과 polymerase chain reaction (PCR) 성공률에 목재 조직의 나이가 영향을 미치는지 알아보기 위하여, 국내 주요 수종인 소나무 원목에서 DNA를 추출하여, 목재의 나이테 생성 시기와 추출 DNA 농도(ng/μl) 및 순도(A260/A280) 그리고 PCR 성공률(%)의 관계를 확인하였다. 분석 결과, 나이테가 형성층으로부터 멀어질수록, 즉 오래 전에 생성된 목재일수록, 추출한 DNA의 농도와 순도는 유의하게 감소하였다. 증폭 길이가 짧은 trnM-trnV(285 bp) 영역과 rpoC1(298 bp) 영역의 경우 PCR 증폭 성공률이 100 %였으나, rbcL(1.3 kb) 영역의 경우 66.67 %였고 30년보다 오래된 조직에서는 모두 증폭에 실패하였다. 시간이 지남에 따라 목재 세포의 사멸과 함께 양질의 DNA가 파괴되어 DNA 농도, 순도, PCR 성공률이 감소한 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 목재를 활용한 수종 동정 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.