• Animal cells and systems
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• 제16권2호
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• pp.95-103
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• 2012

Asbestos exposure has been known to contribute to several lung diseases named asbestosis, malignant mesothelioma and lung cancer, but the disease-related molecular and cellular mechanisms are still largely unknown. To examine the effects of asbestos exposure in human bronchial epithelial cells at gene level, the global gene expression profile was analyzed following chrysotile treatment. The microarray results revealed differential gene expression in response to chrysotile treatment. The genes up- and down-regulated by chrysotile were mainly involved in processes including metabolism, signal transduction, transport, development, transcription, immune response, and other functions. The differential gene expression profiles could provide clues that might be used to understand the pathological mechanisms and therapeutic targets involved in chrysotile-related diseases.

• 한국산업보건학회지
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• 제22권3호
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• pp.224-234
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• 2012

Objectives: To assess the hazard of Korea chrysotile and anthophylite, fibers were analyzed for their physicochemical properties by transmission electron microscope equipped with energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDS). Methods: To evaluate the biopersistence of 2 domestic asbestos, Sprague-Dawely rats were exposed to 2 mg asbestos by intratracheal instillation. Each asbestos (chrysotile ; $8,814,244{\times}10^6$ fibers/mg, average size $0.08{\mu}m{\times}4.39{\mu}m$, anthophyllite ; $5,182{\times}10^6$ fibers/mg, average size $0.95{\mu}m{\times}7.29{\mu}m$) were evaluated after a single intratracheal instillation. At times from 1 week to 4 weeks after exposure, the numbers of asbestos fivers in the bronchoalveolar lavage fluid and in the lung were calculated. Results: Anthophyllite fivers continuously have retained for 4 weeks but chrysotile fivers were rarely found at 4 weeks after exposure in the bronchoalveolar lavage fluid. Chrysotile fivers at 4 weeks after treatment were not observed but anthophyllite was easily observed in the lung with phase contrast microscopy. According to electron microscopic observation of asbestos in the lung, within 1 week after the administration of chrysotile fivers were decreased rapidly but anthophyllite fivers were very little change for 4 weeks. When chrysotile fivers have been lost Fe in 1 week, there were no significant changes in anthophyllite fivers in the lung. Conclusions: These findings indicate that after a long time exposure to chrysotile, asbestos bodies can not be found in the bronchoalveolar lavage fluid.

• 자원환경지질
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• 제49권2호
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• pp.77-88
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• 2016

백석면[Chrysotile, $Mg_3Si_2O_5(OH)_4$]은 사문석군 광물에 속하는 1:1 층상규산염광물로 섬유상의 형태와 구조적 특성으로 인해 다양한 이용과 연구가 진행되었으나, 근래에는 1급 발암물질로 선정되면서 백석면의 분해에 따른 본질적인 무해화를 위한 연구의 관심도가 높아졌다. 따라서 이 연구는 열처리에 따른 백석면의 광물학적 특성 변화를 관찰하여 열분해에 따른 무해화 과정을 알아보고자 하였다. 실험은 캐나다 LAB Chrysotile 광상에서 산출되는 백석면을 이용하여 $600-1,300^{\circ}C$ 범위에서 2시간 동안 열처리를 하였으며, TG-DTA, XRD, FT-IR, SEM-EDS, TEM-EDS 분석을 통해 백석면의 결정구조, 형태 및 화학성분의 변화를 확인하여 광물학적 특성변화를 관찰하였다. 열분해 실험 결과, 섬유상의 hollow tube 구조를 가지는 백석면은 약 $600-650^{\circ}C$에서 흡열반응이 일어남에 따라 팔면체판(MgOH)에서 수산기(OH)가 제거되면서 백석면은 비정질 광물의 형태로 변화하였다(탈수화 1단계). 약 $820^{\circ}C$에서는 발열반응이 관찰되었으며 이는 Mg, Si, O의 재배열 결과 주상의 고토감람석(forsterite, $Mg_2SiO_4$)으로 상전이에 영향을 준 것으로 사료된다(탈수화 2단계). 또한 $800^{\circ}C$ 이상으로 열처리한 일부 시료에서 고토감람석 내 결정구조의 변화가 시작되었고, $1,000^{\circ}C$ 이상에서는 온도 상승에 따라 점진적인 재결정 작용 결과 3차원적으로 성장하여 구형광물로 형태 변화가 나타나며 완화휘석(enstatite, $MgSiO_3$)을 형성하였다. 따라서 이 연구는 다양한 분석법의 적용과 2시간 동안의 열처리를 통하여 백석면의 탈수화 반응에 따른 결정구조의 붕괴와 섬유상 형태의 변형을 확인하였으며, 백석면은 무해 광물인 고토감람석과 완화휘석으로 상전이 됨을 통해 백석면의 무해화 과정을 제시 할 수 있었다.

• Toxicological Research
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• 제11권1호
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• pp.117-125
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• 1995

In order to examine the mechanism of asbestos clastogenicity, CHO cells were treated with chrysotile and crocidolite. Crocidolite and chrysotile were able to induce lipid peroxidation in a dose dependent manner. Ultrafiltrate of culture media from CHO cells treated with chrysotile/crocidolite induced sister chromatid exchange in CHO cells. Ultrafiltrate of culture media from CHO cells treated with chrysotile induced chromosome aberration but it was not statistically significant. Simultaneous treatment of 3-Aminobenzamide (3-AB) or cytosine arabinoside (Ara C) with crocidolite had no effect on the frequency of chromosome aberration by crocidolite whetease posttreatment of caffeine significantly increased the chromosomel aberration by crocidolite. This indicated that DNA damage by asbestos took place at late stage of cell cycle. The results suggested that the ultrafiltrate of media contained clastogenic factor (CF) and lipid peroxidation might be involved in the formation of CF.

• 한국산업보건학회지
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• 제24권2호
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• pp.146-151
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• 2014

Objectives: Chrysotile is mineralogically distinct from amphiboles, displaying a notably different chemical structure. The thin sheets that form chrysotile fiber lead to the ability of the lung/macrophage system to decompose the chrysotile fibers. This study was performed in order to compare the physicochemical characteristics of Korean asbestos with those of Canadian amphiboles. Materials: An acid solubility test for each test substance was done to compare pH 4.5 and pH 1.2 distilled water. Asbestos fibers which had been placed in acid solutions for five days, five weeks and weeks were analyzed with a transmission electron microscope equipped with an energy dispersive X-ray spectrometer (TEM-EDS). Results: The composition element (Mg) of Korean chrysotile, Korean anthophyllite and Canadian amosite significantly decreased from 5 days and also decreased significantly after 5 weeks and 10 weeks. Only the composition (Mg) of Canadian crocidolite did not change under any conditions. From 5 days, the Mg of Korean chrysotile, Korean anthophyllite and Canadian amosite were significantly lower than before the acid treatment, but there were no changes over time or by the pH of the acid solutions. Particularly after 10 weeks, the composition (Mg) of Korean chrysotile in the pH 1.2 acid solution showed a rapid reduction of 15.86%. Conclusions: Korean chrysotile was very weak in an acid environment, beginning to show significant changes after 5 days. The Mg component rapidly decreased after 10 weeks in the pH 1.2 acid solution.

• 한국산업보건학회지
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• 제20권2호
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• pp.119-130
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• 2010

Pulmonary toxicity of talc containing tremolite asbestos (TCT) has been studied in term sequential in Sprague-Dawely rats. UICC chrysotile(average diameter 0.03${\mu}m$, average length 2.93${\mu}m$) was applied as the positive control. TCT was analyzed for its physicochemical properties by transmission electron microscope equipped with energy dispersive X-ray spectrometer(TEM-EDS). The effects of 2mg TCT(talc average diameter 9.7${\pm}$8.4${\mu}m$; tremolite average diameter 1.6${\pm}$1.6${\mu}m$, average length 10.8${\pm}$7.0${\mu}m$) on pathological changes were evaluated after 1, 8 weeks instilled into rat lungs. 2mg Chrysotile continuously affected lung pathological changes. Inflammation and granuloma response broke out from 1 week after instilled with chrysotile and the pathological examination further showed increased legions of lung after 8 weeks. But TCT did not showed lung pathological changes. The biopersistence of TCT and chrysotile was evaluated by TEM- EDS. Whereas chrysotile continuously have retained to 8 weeks instilled into rat lungs, talc of TCT showed statistically significant decrease of diameter from 1 weeks and statistically significant change in Si atomic % compositions at 8 weeks instilled into rat lungs. Physicochemical properties of tremolite of TCT were not affected until 8 weeks instilled into rat lungs. This study showed that the durability of TCT in the lungs is much weaker than chrysotile.

• 한국산업보건학회지
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• 제22권4호
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• pp.301-308
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• 2012

Objectives: To evaluate the pulmonary toxicity of 2 Korea asbestos(chrysotile, anthophyllite), Sprague-Dawely rats were exposed to 2 mg domestic asbestos by intratracheal instillation(IT). Methods: Lung function of rats was analyzed by pressure transducer(MAX1320, Buxco Electronics, USA). The effects of 2 mg asbestos(chrysotile ; $8,814,244{\times}10^{6}$ fibers/mg, average diameter 0.08 ${\mu}m$, average length 4.39 ${\mu}m$, anthophyllite ; $5,182{\times}10^{6}$ fibers/mg, average diameter 0.95 ${\mu}m$, average length 7.29 ${\mu}m$) on pulmonary function and pathological changes were evaluated at after a single IT. Lung function and histopathological evaluation were assessed in 5 animals from each group at each time point. Results: Due to differences in fiber numbers, chrysotile induce marked lung pathology and lung function change than anthophyllite at the same mass dose. Chrysotile showed notable thickening of interstitial areas surrounding the alveolar ducts and terminal bronchioles. Conclusions: On a mass dose basis, chrysotile that have 1,700 times numbers of fibers per unit weight than anthophyllite produced a greater persistent lung injury than anthophllite for at least 4 weeks after exposure.

• 자원환경지질
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• 제49권1호
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• pp.1-11
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• 2016

사문석군 광물과 관련된 국내 선행 연구에 따르면 일반적으로 크리소타일(chrysotile)이 섬유상으로 산출되는 것으로 알려져 있다. 하지만 국외에서 섬유상 안티고라이트(antigorite)의 산출이 보고되었으며 이로 인한 인체의 유해성에 대한 연구가 현재 진행되고 있다. 따라서, 이 연구에서는 국내 홍성과 가평지역의 사문암 내에서 섬유상으로 산출되는 사문석군 광물의 종류와 광물학적 및 화학적 특성을 XRD, SEM-EDS, PLM, EPMA 분석을 통해 확인하고, 이를 통해 사문석군 광물의 산출양상 및 형성과정을 규명하고자 하였다. 연구지역인 홍성은 각섬석 편암이 부분적으로 사문암화 또는 활석화 되어 있으며, 가평은 석회질 편암이 사문석화 작용을 받아 석회암 및 각섬암 내 사문암대를 형성하고 있다. 연구 결과, 홍성에서는 크리소타일과 안티고라이트가 섬유상으로, 가평에서는 크리소타일이 섬유상으로 산출되는 것으로 확인되었다. 분산염색법을 이용한 편광현미경 분석 결과, 크리소타일은 섬유 길이방향($n{\parallel}$)에서 자주색(magenta), 섬유 지름방향($n{\perp}$)에서 파란색(blue)의 분산염색색상을 보였고, 안티고라이트는 섬유 길이방향($n{\parallel}$)에서 진한 노란색-자주색(gold to golden magenta), 섬유 지름방향($n{\perp}$)에서 blue magenta의 분산염색색상을 나타냈다. 또한 박편관찰 및 SEM 분석을 통해 판상의 사문석 또는 암석 내 1차 광물이 열수변질작용을 받아 섬유상의 광물을 형성한 것으로 판단된다. EPMA mapping 분석 결과, Mg 성분은 크리소타일이 안티고라이트보다 상대적으로 높았으며 Si와 O 성분은 안티고라이트가 크리소타일보다 높은 것으로 확인되었다. 하지만 두 광물의 화학성분 차이를 정확히 알기 위해서는 많은 시료의 통계적인 분석 값이 필요할 것으로 생각된다. 이러한 결과를 통해 섬유상의 안티고라이트(antigorite)는 X-선 회절 패턴과 형태적 특성이 크리소타일(chrysotile)과 비슷하여 혼동될 수 있으나, 서로 다른 분산염색색상을 나타내므로 분산염색법을 이용한 편광현미경 분석을 통해 두 광물의 구별이 가능한 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권6호
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• pp.371-379
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• 2015

본 연구에서는 주로 건축자재에 많이 사용된 백석면과 갈석면을 대상으로 산 및 열처리 과정에 따른 두 석면의 특성변화를 살펴보았다. 연구결과, 산처리 과정에 따른 백석면의 굴절률, 신장부호, 소광특성은 대체로 산처리하지 않은 백석면 초기 특성과 유사하게 나타났지만 pH 1.2의 강한 산성용액에서 8주 경과 후, 미지의 입자가 형성되는 등 백석면 고유의 특성이 소실되었다. 산처리 과정에 따른 백석면 구성성분의 중량비(%)는 규소의 경우, 크게 변하진 않았지만, 산소와 마그네슘의 경우, 중량비(%)가 다소 변동하였다. 갈석면의 경우, 굴절률, 신장부호, 소광특성은 pH 및 경과시간과 상관없이 산처리하지 않은 갈석면과 동일하게 나타났으며, 갈석면 구성성분의 중량비(%)는 철의 경우, 산처리 과정에 따라 다소 증가하는 경향을 보였으며, 산소는 이와 반대로 감소하는 경향을 보였고, 규소와 마그네슘은 산처리 전 후 유사하게 나타났다. 열처리 과정에 따른 백석면 굴절률은 온도가 높아질수록 수평방향, 수직방향의 굴절률이 모두 증가하였으며, 신장부호는 $1,100^{\circ}C$에서 10분간 가열했을 때 (+)에서 (-)로 변하였고, 소광특성은 변하지 않았다. 열처리 과정에 따른 백석면 구성성분의 중량비(%)는 규소의 경우, 중량비(%)는 크게 변하진 않았지만, 산소와 마그네슘의 경우, 온도별 열처리 과정에 따라 중량비(%)가 크게 변동하였다. 갈석면의 경우, 굴절률은 온도가 높아질수록 수평방향, 수직방향 모두 증가하는 경향을 보였으며, 열처리 과정에서 신장부호 및 소광특성은 변하지 않았다. 갈석면 구성성분의 중량비(%)는 산소와 철의 경우, 온도별 열처리 과정에 따라 중량비(%)가 크게 변동하였지만, 규소와 마그네슘은 전반적으로 온도 및 가열시간과 상관없이 열처리하지 않은 갈석면과 유사하게 나타났다.

• 한국산업보건학회지
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• 제25권1호
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• pp.20-26
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• 2015

Objectives: To evaluate the biodurability of Korean Chrysotile(KC), the changes in fibers numbers and changes in the element composition of fibers from the lung of Sprague-Dawley rats instilled KC(average size $4.74{\mu}m$, $59,043{\times}10^6$ fibers/mg) was estimated. Methods: Rats were administered 1 mg KC(low group) or 2 mg KC(high group) by a single intratracheal instillation. At each time point(5 days, 5 weeks, 10 weeks), the numbers of KC fibers and the changes of element composition(atomic %) of KC fibers from the lung of the rats were analyzed with transmission electron microscope equipped with energy dispersive X-ray spectrometer. Results: Over time, the number of fibers within the lungs of animals were reduced. The average length of the low and high group is significantly reduced from 5 days after administration. Over time, the fiber ratio of at least $5{\mu}m$ remaining in the lung tissue of the low concentration group was up but the high group was reduced. From day 5 after administration, the composition ratio(Mg) was significantly decreased in all groups. Conclusions: Size and composition of Korean Chrysotile in the lung tissue of rats was changed from 5 days.