• 전기학회논문지
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• 제56권3호
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• pp.561-565
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• 2007

We propose glass and PDMS (polydimethylsiloxane) chips for DNA amplification with continuous-flow PCR (polymerase chain reaction). The PDMS microchannel was fabricated using a negative molding method for sample injection. Three heaters and sensors of ITO (indium-tin-oxide) thin films were fabricated on glass chip. ITO heaters and sensors were calibrated accurately for the temperature control of the liquid flow. ITO heater generated stable heat versus applied power. ITO sensor resistance was changed linearly versus temperature increase as a RTD (resistance temperature detector) sensor. As a result, we enable precision temperature control of continuous-flow PCR chip. Using the continuous-flow PCR chip DNA plasmid pKS-GFP 720 bp was successfully amplified.

• BMB Reports
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• 제35권5호
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• pp.532-535
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• 2002

To establish a method to evaluate the quality of the printed microarray and DNA fragments' immobilization. The target gene fragments that were made with the restriction display PCR (RD-PCR) technique were printed on a superamine modified glass slide, then immobilized with UV cross-linking and heat. This chip was hybridized with universal primers that were labeled with cy3-dUTP, as well as cDNA that was labeled with cy3-dCTP, as the conventional protocol. Most of the target gene fragments on the chip showed positive signals, but the negative control showed no signal, and vice versa. We established a method that enables an effective evaluation of the quality of the microarrays.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권7호
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• pp.779-788
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• 2005

목 적 : Echinacea는 면역증강제로 이미 사용되고 있는 재래 식물로서 최근에 Echinacea의 추출물로 단구를 중심으로 면역세포들에 의한 면역증강효과에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 단구와 수지상세포에서 Echinacea에 의해 유전자의 발현이 증가되는 면역관련 유전자들을 cDNA microarray chip을 사용하여 선별하고 이들을 토대로 Echinacea의 면역증강 효과에 대한 연구를 할 때 기초 자료가 되고자 하였다. 방 법 : 실험 1과 2는 3명의 공여자의 말초혈 단구로 실험하였는데 실험 1은 단구에 최종 농도가 $50{\mu}g/mL$ 되게 Echinacea를 첨가하여 1일간 배양하였고, 실험 2는 실험 1의 대조군으로서 Echinacea를 첨가하지 않고 배양하였다. 실험 3과 4는 2명의 공여자의 단구로 실험하였는데 실험 3은 GM-CSF와 IL-4를 첨가하여 5일간 배양시켜 수지상세포로 분화시킨 뒤 Echinacea를 첨가하여 1일간 더 배양시켰고, 실험 4는 실험 3의 대조군으로서 수지상세포로 분화시킨 뒤 Echinacea를 첨가하지 않고 1 일간 더 배양하였다. Echinacea에 의한 단구와 수지상세포의 유전자발현 효과를 알아보기 위해서 cDNA microarray chip을 이용하여 대조군에 대한 실험군의 각 유전자의 발현비를 구하였다. Echinacea를 첨가하지 않은 단구(실험 2의 단구)에 대한 Echinacea를 첨가한 단구(실험 1의 단구)의 각 유전자들의 발현 비를 구하였고, Echinacea를 첨가하지 않은 수지상세포(실험 4의 수지상세포)에 대한 Echinacea를 첨가한 수지상세포(실험 3의 수지상세포)의 각 유전자들의 발현비를 구하였다. 여기서 실험 1과 2에서는 세 공여자의 단구에서 나온 유전자 발현비의 결과를, 실험 3과 4에서는 두 공여자의 수지상세포에서 나온 유전자 발현비의 결과를 평균하여 그 발현비가 2.5 이상 되는 것을 의미있게 발현된 유전자로 보았다. 결 과 : Echinacea를 첨가하지 않은 단구를 대조군으로 하여 Echinacea를 첨가한 단구의 유전자 발현비가 2.5 이상으로 증가한 것들 중 면역과 관계된 유전자들은 17개였다. Echinacea를 첨가하지 않은 수지상세포를 대조군으로 하여 Echinacea를 첨가한 수지상세포의 유전자 발현비가 2.5 이상으로 증가한 것들 중 면역과 관계된 유전자들은 24개였고, 실험에 사용한 수지상세포들은 모두 미성숙 수지상세포의 특징적인 표면항원들을 가지고 있음을 유세포 분석으로 확인하였다. Echinacea가 단구와 수지상세포 둘 다에서 의미있게 유전자발현비가 증가된 것들이 7개 있었는데, 이들은 CD44, IFI 30, MRC 1, CCR 7, CLK 2, syntenin, cytochrome C oxidase subunit VIII 등의 유전자들이었다. 특히 발현비가 3.5 이상으로 높은 유전자들을 그 발현비 순으로 나열하면 단구에서는 IFI 30, CLK 2, syntenin, superoxide dismutase 2 등 4개의 유전자들이 있었고, 수지상세포에서는 somatomedin A, methyl-CpG binding domain protein 3, IFI 30, small inducible cytokine subfamily A(Cys-Cys), member 22, ubiquitin-conjugating enzyme E2L 6, hexosaminidase B, nuclear factor of kappa light polypeptide gene enhancer in B-cells inhibitor epsilon, CCR 7 등 8개의 유전자들이 있었다. 결 론 : 본 연구는 Echinacea가 $CD14^+$ 단구 및 수지상세포에서 발현을 증가시키는 면역관련 유전자들을 cDNA microarray chip을 이용하여 검색하였고, 향후 이 유전자들을 기초로 정량적이고 기능적으로 분석할 수 있는 토대를 마련하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1785-1791
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• 2010

중합효소 연쇄반응(PCR)을 수행하려면 세포 용해(cell lysis)와 DNA추출(DNA purification)과정이 포함된 시료 전처리 과정을 거쳐야 한다. 종래의 시료 전처리 과정은 계면활성제와 같은 세포용해 버퍼를 이용하거나 열 또는 전기적 방법으로 세포막 파열을 유도하여 세포벽을 깬 후에 잔여물 처리과정을 거쳐 DNA를 추출하게 된다. 본 연구에서는 마이크로 비드와 PDMS 기둥을 이용한 필터가 있는 시료 전처리용 바이오칩을 설계 및 제작하였다. 또한 제작된 바이오칩을 사용하여 $80^{\circ}C$에서 2분간 세포용해를 수행하고 DNA를 추출하였다. 칩에서 전처리과정을 거친 시료내의 DNA농도와 순도를 측정하고 DNA PCR과 겔 전기영동을 통해 시료 전처리용 바이오칩의 성능을 평가하였다.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2006

To enhance our understanding of toxicity mediated through the pathway by which TCDD stimulates gene expression, we have investigated genes whose expressions are changed after treatment with TCDD and/or MNNG in human Chang liver cell. First, we treated with MNNG and TCDD for two weeks to transform human Chang liver cell. We obtained cell looks like to be transformed and compared the differential gene expression by using cDNA chip (Macrogen) which carrys genes related with signal transduction pathways, oncogenes and tumor suppressor genes, etc. We found that TCDD up- or down-regulated 203 and 111 genes including oncogenes and tumor suppressor genes in human Chang liver cell two fold or more, respectively. Second, we compared the differential gene expression after treatment with TCDD only by using cDNA chip (Superarray) which carrys genes related with cell cycle regulations, and found that TCDD up regulated genes related with cell proliferation as well as cell growth inhibition in human Chang liver cell two fold or more, respectively. These results suggest that toxicity induced by TCDD may reflect sustained alterations in the expression of many genes and that the changes reflect both direct and indirect effects of TCDD.

• 대한한방부인과학회지
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• 제20권4호
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• pp.41-55
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• 2007

Purpose: This study is to examine anti-obesity effect and cytotoxicity of the long-term oral administration of Sinomenium acutum (Bang-gi, SA) Methods: Using diet-induced obesity C57BL/6 mouse model, anti-obesity effect and DNA chip expression and cytotoxicity of the long-term oral administration of this herbal extract were investigated. Results: The herbal extract treated groups were arrested in weight increment only when they were lodged together. Such effects were abolished when they kept individually. SA fed mice behaved very rudely and violently. On the basis of histological studies of liver tissues and also in vitro cytotoxicity tests of the liver and kidney cell lines, no significant toxicity was found by 14 weeks of SA treatments. However, we found significant changes in gene expression profile in SA treated group by micro-array analysis. In case of SA group, up-regulated genes were 1,213 and down-regulated ones were 2,558. Some of lipid metabolism related genes also significantly changed in both treatment groups. Conclusion: SA had effects of increasing the basal metabolic rate by stimulating the sympathetic nervous systems.

• 대한한방부인과학회지
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• 제20권3호
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• pp.65-80
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• 2007

Purpose: This study is to examine anti-obesity effect and cytotoxicity of the long-term oral administration of Ephedra Sinica(Ma-hwang, ES) Methods: Using diet-induced obesity C57BL/6 mouse model, anti-obesity effect and DNA chip expression and cytotoxicity of the long-term oral administration of this herbal extract were investigated. Results: The herbal extract treated groups were arrested in weight increment only when they were lodged together. Such effects were abolished when they kept individually. ES fed mice behaved very rudely and violently. On the basis of histological studies of liver tissues and also in vitro cytotoxicity tests of the liver and kidney cell lines, no significant toxicity was found by 14 weeks of ES treatments. However, we found significant changes in gene expression profile in ES treated group by micro-array analysis. In case of ES group, up-regulated genes were 113 and down-regulated were 120. Some of lipid metabolism related genes also significantly changed in treatment groups. Conclusion: ES had effects of increasing the basal metabolic rate by stimulating the sympathetic nervous systems.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권10호
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• pp.1261-1268
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• 2006

This paper reports low-cost microreactor $(10{\mu}{\ell})$ biochip for the DNA PCR (polymerase chain reaction). The microbiochip $(20mm{\times}28mm)$ is a hybrid type which is composed of PDMS (polydimethylsiloxane) layer with serpentine micochannel $(360{\mu}m{\times}100{\mu}m)$ chamber and glass substrate integrated with microheater and thermal microsensor. Undesirable bubble is usually created during sample loading to PMDS-based microchip because of hydrophobic chip surface. Created bubbles interrupt stable biochemical reaction. We designed improved microreactor chamber using microfluidic simulation. The designed reactor has a coner-rounded serpentine channel architecture, which enables stable injection into hydrophobic surface using micropipette only. Reactor temperature needed to PCR reaction is controlled within ${\pm}0.5^{\circ}C$ by PID controller of LabVIEW software. It is experimentally confirmed that SRY gene PCR by the fabricated microreactor chip is performed for less than 54 min.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.295-301
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• 2019

바이오샘플의 DNA를 대량 증폭할 수 있는 휴대형 실시간 중합효소연쇄반응(Real-time PCR) 기기에서 히터는 PCR 반응 온도를 제어하기 위한 중요한 요소 중의 하나이다. 보통 빠른 히팅을 위해 소형 PCR 칩에 집적화되어 있고, 반도체 공정을 이용하여 박막형태로 제작되어 PCR 칩 제작 단가가 높은 편이다. 따라서 본 연구에서는 값싸고 온도제어를 정확히 할 수 있는 히터로 칩 저항을 사용하는 것을 제안한다. 칩 저항을 사용한 히터는 구조가 단순하고 제작이 쉽다는 장점이 있다. $2.54{\times}2.54cm^2$ 크기의 실시간 PCR 칩 위에 칩 저항을 1개 또는 2개를 사용했을 때 온도분포를 시뮬레이션 하였고, 고른 온도분포를 갖는 PCR 칩을 제작했다. 또한 효율적인 PCR 칩 냉각을 위해 소형 fan이 내장된 하우징을 설계하였고, 3D 프린터로 제작했다. 온도제어는 마이크로프로세서를 이용한 PID제어법(Proportional-Integral-Differential control)을 적용했다. 온도상승비와 하강비는 각각 $18^{\circ}C/s$, $3^{\circ}C/s$이며, 각 PCR 반응 단계의 유지 시간을 30초로 하였을 때, 한 사이클은 약 2.66분이 걸렸고, 35 사이클은 약 93 분 내로 진행할 수 있었다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제20권3호
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• pp.34-44
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• 2003

Objective : Bone homeostasis is maintained by balance of bone formation and resorption. Therefore, bone related diseases arose by disturbance of this balance between osteoblast and osteoclast activities. To develop a successful screening system the therapeutic components based on oriental medicine is essential to set up systematic approach for that purpose. The purpose of this study is to the know the gene expression using cDNA microarray assay. Methods : Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture extract was prepared by boiling. human osteosarcoma cells(HOS) were treated with Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture solution. Then mRNA was extracted and cDNA microarray assay was performed. Results : Human osteosarcoma cells(HOS) treated with Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture solution($500{\mu}g/m{\ell}$) showed that thioredoxin, TAFII31 and two novel genes were increased. However many genes decreased their expression by Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture. Conclusions : This type of approach will give a good chance to explore the favorable effects of Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture. Further study is needed for investigating the effect of Cervi Pantotricuhum Cornu Herbal-acupuncture.