• 제목/요약/키워드: Two-step freezing

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생쥐배아의 동결보존에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study on Cryopreservation of Mouse Embryo)

  • 이여일;권영숙;박현정
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제28권1호
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    • pp.55-63
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    • 2001
  • Objectives: This study was carried out to evaluate the effects of embryonic stage, cryoprotectant, and freezing-thawing method on the rates of survival and development of the cryopreserved mouse early embryo and finally to establish the cryopreservation method of surplus embryos obtained during assisted reproductive technology (ART). Materials and Methods: Two to eight cell embryos were obtained from oviducts of mated $F_1$ hybrid female mice superovulated by pregnant mare's serum gonadotropin (PMSG) and human chorionic gonadotropin (hCG). Two-step 1,2-propanediol (PROH), dimethylsulfoxide (DMSO) and 4-step PROH DMSO were used as cryoprotectant and dehydration and rehydration method of embryos, and slow-cooling or rapid-cooling method was used as frozen program. The survival rates of embryos were measured after thawing and rehydration, and the developmental rates of embryos were compared and observed during culturing embryos for 24, 48, 72, 96 hrs. Results: As for the survival and development rates of embryos according to embryonic stage, the survival rate of 2 cell stage in PROH and DMSO was significantly higher than 4-8 cell (64.5% versus 62.1 %,79.7% versus 73.2%) (p<0.01, p<0.01), but the development rates of 4-8 cell embryos in PROH and DMSO were significantly higher than 2 cell embryos for whole culture period (p<0.01) and the development rates of 4-8 cell embryos in PROH were significantly higher than 2 cell embryos in DMSO (p<0.01). As for the survival and development rates of embryos according to cryoprotectant, the survival rate of 2 cell embryo in DMSO was significantly higher than that in PROH (74.4% versus 64.5%) (p<0.01), whereas the development rate of embryos was not differ till 24 hrs. The developmen1 rate from morular to hatching blastocyst, however, was significantly higher in PROH than in DMSO during 48 hr (p<0.01). The survival rate of 4-8 cell embryo was 62.1% in PROH and 73.2% in DMSO. The development rates of embryo in PROH were significantly higher for whole culture periods (p<0.01, 0.05). In respect to the effect of freezing and thawing program on the survival and development rates of embryos, method of slow cooling and rapid thawing was more effective than that of rapid cooling and rapid thawing. Conclusions: The survival rate of embryo in 2 cell stage was higher than in 4-8 cell stage, and PROH appears more effective cryoprotectant than DMSO because PROH showed better development rates of embryos in 2 and 4-8 cell stage. Moreover, slow cooling and rapid thawing method was considered as the best cryopreservation program.

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Prediction models of the shear modulus of normal or frozen soil-rock mixtures

  • Zhou, Zhong;Yang, Hao;Xing, Kai;Gao, Wenyuan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제15권2호
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    • pp.783-791
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    • 2018
  • In consideration of the mesoscopic structure of soil-rock mixtures in which the rock aggregates are wrapped by soil at normal temperatures, a two-layer embedded model of single-inclusion composite material was built to calculate the shear modulus of soil-rock mixtures. At a freezing temperature, an interface ice interlayer was placed between the soil and rock interface in the mesoscopic structure of the soil-rock mixtures. Considering that, a three-layer embedded model of double-inclusion composite materials and a multi-step multiphase micromechanics model were then built to calculate the shear modulus of the frozen soil-rock mixtures. Given the effect of pore structure of soil-rock mixtures at normal temperatures, its shear modulus was also calculated by using of the three-layer embedded model. Experimental comparison showed that compared with the two-layer embedded model, the effect predicted by the three-layer embedded model of the soil-rock mixtures was better. The shear modulus of the soil-rock mixtures gradually increased with the increase in rock regardless of temperature, and the increment rate of the shear modulus increased rapidly particularly when the rock content ranged from 50% to 70%. The shear modulus of the frozen soil-rock mixtures was nearly 3.7 times higher than that of the soil-rock mixtures at a normal temperature.

열전도 방정식의 시간 불연속 유한요소법 적용 (An Application of Time Discontinuous Finite Element Method for Heat Conduction Problems)

  • 김치경
    • 한국안전학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.87-92
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    • 2008
  • 시간에 불연속성인 유한요소법이 열전도 방정식에 적용하였다. 근사값은 고정된 시간에 공간변수에는 연속이며 그러나 각 시간 구간에서는 시간변수에 불연속을 허용하였다. 이 유한요소법은 지금까지 많이 알려진 재래식 유한요소해석에 보다 해의 수렴속도가 빠르고 해를 쉽게 얻을 수 있으며 지반이 동결된 동상지반과 같이 복잡한 공학문제와 같은 동적 경계치 문제에 쉽게 접근할 수 있었다. 다차원 문제에도 적용이 가능하며 본 연구에서는 일차원, 이차원 열전도 문제에 적용하였다. 결과 치를 해석해와 비교 검토하였다.

Effect of the pore size in a 3D bioprinted gelatin scaffold on fibroblast proliferation

  • Choi, Dong Jin;Park, Sang Jun;Gu, Bon Kang;Kim, Young-Jin;Chung, Seok;Kim, Chun-Ho
    • Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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    • 제67권
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    • pp.388-395
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    • 2018
  • Significant efforts have been applied toward fabricating three-dimensional (3D) scaffolds using 3D-bioprinting tissue engineering techniques. Gelatin has been used in 3D-bioprinting to produce designed 3D scaffolds; however, gelatin has a poor printability and is not useful for fabricating desired 3D scaffolds using 3D-bioprinting. In this study, we fabricated pore size controlled 3D gelatin scaffolds with two step 3D-bioprinting approach: a low-temperature ($-10^{\circ}C$) freezing step and a crosslinking process. The scaffold was crosslinked with 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS). The pore sizes of the produced 3D gelatin scaffolds were approximately 30% smaller than the sizes of the designed pore sizes. The surface morphologies and pore sizes of the 3D gelatin scaffolds were confirmed and measured using scanning electron microscopy (SEM). Human dermal fibroblasts (HDFs) were cultured on a 3D gelatin scaffold to evaluate the effect of the 3D gelatin scaffold pore size on the cell proliferation. After 14 days of culture, HDFs proliferation throughout the 3D gelatin scaffolds prepared with more than $580{\mu}m$ pore size was approximately 14% higher than proliferation throughout the 3D gelatin scaffold prepared with a $435{\mu}m$ pore size. These results suggested that control over the 3D gelatin scaffold pore size is important for tissue engineering scaffolds.

체외생산된 한우 배반포기배로부터 송아지 생산을 위한 체계 II. 한우 배반포기배를 간편하면서 효율적이고 성공적으로 유리화 동결하는 방법 (Systems for Production of Calves from Hanwoo(Korean Cattle) IVM/IVF/IVC Blastocyst II. Simple, Efficient and Successful Vitrification of Hanwoo Blastocyst)

  • Kim, E.Y.;Kim, D.I.;Park, N.H.;Weon, Y.S.;Nam, H.K.;Lee, K.S.;Park, S.Y.;Yoon, S.H.;Park, S.P.;Chung, K.S.;Lim, J.H.
    • 한국가축번식학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.281-291
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    • 1999
  • 본 실험은 체외 생산된 한우 배반포기배에 적합한 동결 / 융해 방법을 찾고자 실시하였다. 체외배양 7일째에 생산된 배반포기배는 동해제 EFS40(40% ethylene glycol, 18% ficoll, 0.3 M sucrose 그리고 10% FBS가 첨가된 m-DPBS)과 embryo container인 EM grid (V-G) 또는 straw(V-S)를 이용해서 초자화 동결하였다. 동결과 융해는 두 방법 모두 2 단계로 실시하였으며, 처리시간은 V-G 방법이 2 분과 3분, V-S 방법이 3.5분과 10분 각각 소요되었다. 체외 생존능 평가는 융해 후 24시간째의 재팽창율과 48 시간째의 부화율로 조사하였다. 본 실험에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 팽창 배반포기배를 이용하여 동결액 노출과 동결과정의 냉해가 배의 생존에 미치는 영향을 조사하였던 바, 융해 후 24시간째, 동결액 노출군 (100.0%)의 결과는 대조군 (100.0%)과 차이가 없었으며, 두 동결군 (V-G: 87.8%, V-S: 77.8%)의 생존율과 비교해 볼 때 유의하게 높았다 (P<0.00l). 그러나, 융해 후 48시간째 각 처리군의 부화율을 조사하였던 바, V-G 군 (67.8%)은 V-S 군 (53.3%)보다 유의하게 높게 나타났으며 (P<0.05), 동결액 노출군 (73.3%)과도 유의한 차이를 나타내지 않았다. 또한, 배발달단계 (초기, 팽창, 부화초기 배반포)와 동결에 사용된 embryo container(EM grid, straw)가 체외 생존율에 미치는 영향을 동시에 비교하였던 바, embryo container 에 상관없이 빠르게 발달된 배반포기배가 느리게 발달하는 난자군보다 유의하게 높은 생존율을 나타내었다 (초기 : 57.1, 24.4%; 팽창 : 84.7, 60.6%; 부화초기 : 91.7, 80.0%)(P<0.001). 특히, 팽창 배반포기배와 부화초기 배반포기배에서, 융해 후 48시간째, V-G군(67.8, 95.0%)의 부화율이 V-S군(53.0, 65.0%)보다 유의하게 높게 나타나 동결시 EM grid 의 유용성을 확인할 수 있었다 (P<0.05, P<0.001). 따라서, 한우 배반포기배는 EM grid를 사용하는 초자화 동결방법으로 간편하면서도 효율적이고 성공적으로 동결보존 할 수 있다는 것을 알았다.

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Establishment of Bovine Ovum Bank : I. Full Term Development of Vitrified Hanwoo (Korean Cattle) In Vitro Matured Oocytes by Minimum Volume Cooling (MVC) Method

  • 김은영;김덕임;이문걸;이종우;이금실;박세영;박은미;윤지연;허영태
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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    • pp.5-5
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    • 2001
  • This study was to test whether Hanwoo in vitro matured oocytes can be successfully cryopreserved by a new vitrification procedure using MVC method. For the vitrification, oocytes were pretreated in 10% ethylene glycol (EG10) for 5-10 min, exposed in EG30 for 30 sec, each oocytes were individually put on the inner wall of 0.25 $m\ell$ straw, and then straws were directly plunged into L$N_2$. Thawing was taken by 4-step procedures [1.0 Msucrose (MS), 0.5 MS, 0.25 MS, and 0.125 MS] at 37$^{\circ}C$. In vitro developmental capacity (survival, cleavage ($\geq$2-cell) and blastocyst rates) in vitrified group was no significant difference compared to that in other treatment groups (exposed; 100.0, 74.4, 32.3% and control; 100.0, 78.3, 36.3%): high mean percentage of oocytes (91.2%) was survived, 69.4% of them were cleaved and 27.9% of cleaved embryos were developed to blastocyst. Especially, after transfer of in vitro developed embryos in vitrified group, four of six recipient animals were found to pregnant and three of them were ongoing pregnant by manual palpation at 250 days after transfer. However, among them, two healthy female calves (23 and 25kg) were born. This result demonstrates that MVC method is very appropriate freezing method for the Hanwoo in vitro matured oocytes and that ovum bank can be maintained efficiently by MVC cryopreservation method.

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Towards the Saturation Throughput Disparity of Flows in Directional CSMA/CA Networks: An Analytical Model

  • Fan, Jianrui;Zhao, Xinru;Wang, Wencan;Cai, Shengsuo;Zhang, Lijuan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권4호
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    • pp.1293-1316
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    • 2021
  • Using directional antennas in wireless Ad hoc networks has many superiorities, including reducing interference, extending transmission range, and increasing space division multiplexing. However, directional transmission introduces two problems: deafness and directional hidden terminals problems. We observe that these problems result in saturation throughput disparity among the competing flows in directional CSMA/CA based Ad hoc networks and bring challenges for modeling the saturation throughput of the flows. In this article, we concentrate on how to model and analyze the saturation throughput disparity of different flows in directional CSMA/CA based Ad hoc networks. We first divide the collisions occurring in the transmission process into directional instantaneous collisions and directional persistent collisions. Then we propose a four-dimensional Markov chain to analyze the transmission state for a specific node. Our model has three different kinds of processes, namely back-off process, transmission process and freezing process. Each process contains a certain amount of continuous time slots which is defined as the basic time unit of the directional CSMA/CA protocols and the time length of each slot is fixed. We characterize the collision probabilities of the node by the one-step transition probability matrix in our Markov chain model. Accordingly, we can finally deduce the saturation throughput for each directional data stream and evaluate saturation throughput disparity for a given network topology. Finally, we verify the accuracy of our model by comparing the deviation of analytical results and simulation results.

체외생산된 한우 배반포기배로부터 송아지 생산을 위한 체계 I. 체외생산된 한우 배반포기배의 초자화 동결보존 (Systems for Production of Calves from Hanwoo(Korean Native Cattle) IVM/IVF/IVC Blastocyst I. Hanwoo IVM/IVF /IVC Blastocyst Cryopreserved by Vitrification)

  • Park, S. P.;Kim, E. Y.;Kim, D. I.;Park, N. H.;Y. S. Won;S. H. Yoon;K. S. Chung;J. H. Lim
    • 한국가축번식학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.349-357
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    • 1998
  • 본 실험은 체외 생산된 한우 배반포기배의 생존능이 초자화동결 융해 후에도 유지될 수 있는지를 조사하고자 실시하였다. 한우 배반포기배는 2 단계로 초자화동결되었는데, EG20에 3분간 평형 그리고 EFS40에 노출한 후 L$N_2$에 초자화되기까지 30~45 초간 처리하였다. 체외에서의 생존능은 융해 후 24시간째의 re-expanded 와 48시간째의 hatched 발달율로 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 12번의 반복실험으로부터 체외 수정 후 체외 배양 7일째에 52.5% 의 배반포기배가 생산되었다. 배의 생존에 동결액이 미치는 영향을 조사하였던 바, 대조군 (100.0, 87.0%) 과 비교하였을 때 동결액 노출군 (100.0, 73.8%) 에서 유의한 독성은 확인되지 않았다. 그러나, 배반포기배가 초자화동결되었을 때, 높은 생존능(86.2, 55.4%) 은 확인되었지만 그 결과는 노출군과 대조군에 비교하여 볼 때 유의하게 낮은 것이었다.(p<0.05). 배 발달단계와 배양날짜가 초자화동결된 난자의 생존에 미치는 영향을 조사하였던 바, 배양날짜와 상관없이 빠르게 발달한 난자군에서 유의하게 높은 생존능이 있음을 알 수 있었다 (p< 0.05). 또한, 같은 발달단계라 하더라도, 배양 7일째 배의 (re-expanded: 75.0~87.5%, hatched: 21.4~66.7%) 생존능이 배양 8일째 배의 (re-expanded: 58.6~78.3%, hatched: 10.3~52.2%) 생존능보다 높다는 것을 확인하였다. 따라서, 이러한 결과에서 볼 때 체외에서 생산된 한우 배반포기배는 EFS40 동결액을 사용하는 간편 2 단계 초자화방법으로 성공적으로 동결되어질 수 있으며 특히 배양 7일과 8일째의 expanded 배반포기배와 early hatching 배반포기배에서 더욱 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

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포유류 초기 배아의 효율적인 동결 보존 방법에 관한 연구 (Development of Effective Cryopreservation Method for Mammalian Embryo)

  • 김현;조영무;고응규;김성우;성환후;야마노우치 케이타로
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.241-248
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    • 2014
  • 본 연구에서 생쥐 초기 배아를 이용하여 동결 보존된 배아의 생존율 또는 발달율에 영향을 미치는 요인들의 상관관계를 알아본 결과, 배아의 발달 단계에 따른 동결 - 해동 후 생존율에 있어서는 2세포기 배아가 4~8세포기 배아보다 유의하게 높았으나(p<0.01), 배 발달율에 있어서는 4~8세포기 배아가 유의하게(p<0.01), 높아 생존율과 배 발달율과는 상관관계가 없는 것으로 사료된다. 또한, 동결 보호제에 따른 배아의 생존율에 있어서는 2, 4~8세포기 배아 모두 DMSO에서 유의하게 높았으나(p<0.01), 배 발달율에 있어서는 EG가 DMSO에 비해 더 유의하게 높은 성적을 나타내어(p<0.01, p<0.05) 동해로 인한 상해가 적은 것으로 생각되어 2, 4~8세포기 배아에서 EG가 더 효과적인 동결 보호제로 사료되며, 동결 프로그램으로는 완만 동결 - 급속 해동법이 더 우수한 프로그램으로 보인다.

체외생산된 소 완전탈출 배반포기배의 동결보존 (Cryopreservation of Bovine IVM/IVF/IVC Hatched Blastocysts)

  • 이금실;김은영;이봉경;남화경;윤산현;박세필;임진호
    • 한국가축번식학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.141-148
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    • 1999
  • 본 실험은 체외 생산된 소 완전탈출 배반포기배의 생존능이 초자화동결 융해 후에도 유지될 수 있는지를 조사하고자 실시하였다. 완전탈출 배반포기배는 체외 수정 후 체외배양 9일과 10일에 얻었으며, 직경을 기준으로 small(S-HBs: ø$\leq$300 $\mu\textrm{m}$)과 large(L-HBs: ø>300 $\mu\textrm{m}$)로 구분하였다. 동결액은 35% ethylene glycoJ(EG), 18% ficoll, 0.3 M sucrose와 10% FBS가 첨가된 mDPBS로 만들어진 EFS35를 사용했다. 완전탈출 배반포기배는 2 단계로 초자화동결되었는데, 10% EG에 5분간 평형 그리고 EFS35에 노출한 후 L$N_2$에 초자화되기까지 30~45초간 처리하였다. 체외에서의 생존능은 융해 후 2, 16 시간째의 재 팽창으로 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 체외 수정 후 8 일째에 얻어진 배반포기배 (40.8%) 를 24~48 시간 추가배양했던 바, 체외 수정 후 9일째와 10일째의 완전탈출 배반포기배의 발달율은 20.5%와 6.7%였다. 또한, 완전탈출 배반포기배의 총 세포수를 조사하였던 바, 배양 9일째의 완전탈출 배반포기배의 총세포수 (232.7$\pm$16) 가 배양 10 일째의 완전탈출 배반포기배 057.5$\pm$9.3) 보다 많게 나타났다. 2) 체외수정 후 체외 배양 9일째 생산된 L-HBs 의 생존에 동결액이 미치는 영향을 조사하였던 바, 동결군 (75.5%) 이 대조군 (100%) 과 노출군 (100%) 에 비해 낮은 생존능을 보였다. 3) 완전탈출 배반포기배를 직경 (L-HBs, S-HBs)과 배양일로 구분하여 초자화동결된 난자의 생존에 미치는 영향을 조사하였던 바, 9일에 얻어진 완전탈출 배반포기배 (75.5%, 63.6%)는, 10일에 얻어진 완전탈출 배반포기배 (64.3%, 60.7%)보다 약간 높은 생존능이 있음을 알 수 있었다. 4) 융해 후 체외배조건이 난자의 생존능에 미치는 영향을 조사하였던 바, 동결 융해된 완전탈출 배반포기배의 생존능은 공배양 (43.2%, 41.9%)보다 mCR1aa (10% FBS) 배양액 (79.3%, 62.5%)에서 유의하게 높게 나타나는 것을 확인하였다 (p<0.05). 따라서, 이러한 결과에서 볼 때 소 완전탈출 배반포기배는 EFS35 동결액을 사용하여 성공적으로 초자화동결 후 보존될 수 있음을 확인하였다.

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