Background: Aptamers are currently being used in various fields including medical treatments due to their characteristics of selectively binding to specific molecules. Due to their special characteristics, the aptamers are expected to be used to remove radionuclides from a large amount of liquid radioactive waste generated during the decommissioning of nuclear power plants. The radiological effects on the aptamers should be evaluated to ensure their integrity for the application of a radionuclide removal technique. Materials and Methods: In this study, Monte Carlo N-Particle transport code version 6 (MCNP6) and Monte Carlo damage simulation (MCDS) codes were employed to evaluate the radiological effects on the aptamers. MCNP6 was used to evaluate the secondary electron spectrum and the absorbed dose in a medium. MCDS was used to calculate the DNA damage by using the secondary electron spectrum and the absorbed dose. Binding experiments were conducted to indirectly verify the results derived by MCNP6 and MCDS calculations. Results and Discussion: Damage yields of about 5.00×10-4 were calculated for 100 bp aptamer due to the radiation dose of 1 Gy. In experiments with radioactive materials, the results that the removal rate of the radioactive 60Co by the aptamer is the same with the non-radioactive 59Co prove the accuracy of the previous DNA damage calculation. Conclusion: The evaluation results suggest that only very small fraction of significant number of the aptamers will be damaged by the radioactive materials in the liquid radioactive waste.
고인성 섬유보강 시멘트 복합체는 시멘트 매트릭스 내 보강된 섬유의 계면부착응력에 의해 다수의 미세균 열분산 및 손상저항성능을 갖게 되나, 이를 구조물에 적용하기 위해서는, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 규명함과 동시에 보강섬유에 따른 시멘트 매트릭스의 마이크로 파괴메커니즘에 대한 이해가 요구된다. 이 연구에서는 단조 및 반복가력시 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴특성 및 음향방출신호특성을 규명하기 위하여 총 4 시리즈의 시험체가 사용되었으며, 주요 실험변수는 섬유의 종류(PE, PVA, SC), 혼입률, 하이브리드 타입, 가력방법(단조, 반복)이다. 실험결과, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 압축거동에 따른 손상진전은 섬유의 혼입률 및 하이브리드에 따라 상이하게 나타났다. 또한 음향방출신호로부터, 각 하중단계의 2, 3번째 사이클에서의 진폭 감소 특성이 나타났으며, 이는 각 사이클별 변형률 증가와의 관련성을 보여 이를 이용한 강도 예측이 가능할 것으로 판단된다. 또한 최대강도의 80%까지 펠리시티 효과 및 카이저 효과가 나타났으며, 하이브리드 섬유 혼입시 매크로 균열 제어로 인해 손상의 복원 및 분산능력이 뛰어난 것으로 나타났다.
A ginseng protein fraction which has been reported to have radiation protective effect was purified from Korean ginseng and its effects on relative survival and chromosome aberration were studied in UV irradiated CHO-K1 cells. When the protein fraction $(100\;{\mu}g/ml)$ was added to the cells before UV irradiation at 4\;J/$m^2$,, the survival rates were increased to 53.8% from 40.6% in control. Addition of the protein $(100\;{\mu}g/ml)$ after UV irradiation at 4 and $8\;J/m^2$ raised the rates to 85.4 and 24.0% from 79.2 and 11.5% in control, respectively. When the ginseng protein $(800\;{\mu}g/ml)$ was added to the cells exposed to UV light at 10, 20, $30\;J/m^2$, the frequencies of chromosome aberration (CA) were reduced significantly to almost same level regardless of the UV dose increment and there was no significant difference between pre- and post-treatment. When the concentration of ginseng protein was increased from 200 to $800\;{\mu}g/ml$, at UV dose of 10, 20, $30\;J/m^2$ each, the CA frequencies were decreased consistently as the dose of ginseng protein increased, at all UV doses tested. Similar effects were observed in both cases of pre- and post-treatment. The data suggest that the protein may reduce cell damage caused by UV light, especially damage to DNA molecule, or play a role in repair processes of damaged DNA, to increase cell survival and reduce chromosome aberrations.
본 연구에서는 취성적인 시멘트 복합체에 2%이내의 단섬유를 보강하여 균열하중이 이후에도 급격한 강도저하 없이 강재와 같은 변형경화 특성을 부여한 신개념의 건설재료인 변형 경화형 시멘트 복합체(SHCC)를 활용한 콘크리트 구조물의 균열제어성능 개선을 위한 방안을 모색하고자 한다. 본 연구에 활용된 SHCC는 물겹합재비 0.45의 시멘트 복합체에 1.3%의 PVA 섬유 및 0.2%의 PE 섬유를 보강하여 제조되었다. 단면 $100{\times}100mm$의 정사각형 단면을 갖는 무근 콘크리트 보와 인장측 하부면에서 30 및 50mm 두께의 콘크리트를 SHCC로 단면 대체한 보의 휨 및 균열진전 과정을 비교하여 본 연구에서 제조된 SHCC에 의한 균열제어성능을 평가하고자 하였다. 인장측 하부면을 SHCC로 대체한 콘크리트 보 실험체의 휨거동 특성 및 균열제어성능은 무근 콘크리트 보에 비하여 크게 개선되었다.
Phenolic rich ethyl acetate fraction (EAF) from lotus leaves was prepared and its bioactive components, antioxidant and cytoprotective effects were investigated. EAF showed high total phenolic content and flavonoid content and contained rutin ($11,331.3{\pm}4.5mg/100g\;EAF$), catechin ($10,853.8{\pm}5.8mg/100g\;EAF$), sinapic acid ($1,961.3{\pm}5.6mg/100g\;EAF$), chlorogenic acid ($631.9{\pm}2.3mg/100g\;EAF$), syringic acid ($512.3{\pm}2.5mg/100g\;EAF$), and quercetin ($415.0{\pm}2.1mg/100g\;EAF$). EAF exerted the $IC_{50}$ of $4.46{\mu}g/mL$ and $5.35{\mu}g/mL$ toward DPPH and ABTS cation radicals, respectively, and showed strong reducing power, which was better than that of ascorbic acid, a positive control. Additionally, EAF protected hydroxyl radical-induced DNA damage indicated by the conversion of supercoiled pBR322 plasmid DNA to the open circular form and inhibited lipid peroxidation of polyunsaturated fatty acid in a linoleic acid emulsion. In cultured hepatocytes, EAF exerted a cytoprotective effect against oxidative stress by inhibiting intracellular reactive oxygen species formation and membrane lipid peroxidation. In addition, depletion of glutathione under oxidative stress was remarkably restored by treatment with EAF. The results suggest that EAF have great potential to be used against oxidative stress-induced health conditions.
The antimutagenic activity of a methanol extract of Ecklonia stolonifera (Laminariaceae) against aflatoxin $B_1\;(AFB_1)$ was demonstrated with the Salmonella typhimurium assay. The numbers of revertants per plate decreased significantly when this extract was added to the assay system using S. Salmonella typhimurium TA100. The methanol extract also exhibited significant inhibitory effects on the micronuclei formation in mouse peripheral blood reticulocytes and the DNA damage in mouse spleen lymphocytes induced by N-methyl-N-nitrosourea (MMU) and benzo(a)pyrene (B(a)P). The MeOH extract was then sequentially partitioned with $CH_2Cl_2,\;CH_2Cl_2$ insoluble intermediate, EtOAc, n-BuOH, and $H_2O$. All fractions possessed antimutagenic activity but the $H_2O$ fraction was inactive. Among active fractions, the EtOAc and $CH_2Cl_2$ insoluble intermediate fractions showed the highest activity. Column chromatography using $SiO_2$ and Sephadex LH-20 yielded phloroglucinol from the EtOAc fraction. Phloroglucinol also demonstrated significant antimutagenic activity, and inhibitory effects on the micronuclei formation in mouse peripheral blood reticulocytes and DNA damage in mouse spleen lymphocytes induced by MMU and B(a)P.
Mechanical behavior and electrical resistance change of CPDP (carbon particle dispersed plastic) composite consisting of epoxy resin and conductive carbon particle were investigated under monotonic loading and repeated loading-unloading. The electrical resistance almost linearly increased with increasing strain during loading and the residual electrical resistance was observed even after removing load. The value of the residual electrical resistance was dependent on the maximum strain under the applied stress. This result suggests that the estimation of maximum strain (i.e., damage) is possible by the measuring electrical resistance of composite. The behavior of electrical resistance change during and after loading was discussed on the basis of the results of microscopic deformation and fracture observation. Moreover, the relationship between the volume fraction of carbon particle and the electrical resistivity of CPDP was investigated in relation to the percolation theory. Simulation model of percolation structure was established by Monte Carlo method and the simulation result was compared to the experimental results. The electrical resistance change under applied loading was analyzed quantitatively using the percolation equation and a simple model for the critical volume fraction of carbon particle as a function of the mechanical stress. It was revealed that the prediction was in good agreement with the experimental result except in the region near the failure of material.
고도불포화지방산함량이 많은 적색육어류지질의 산화에 의한 DNA 손상작용기구를 조사하기 위하여 고등어를 시료로 하여 추출한 지질을 plasmid pBR 322DNA와 $37^{\circ}C$에서 반응시켜 경시적인 DNA 손상정도를 조사하였으며 이와 함께 지질과 DNA의 반응계에 각종 활성산소소거제를 일정농도씩 첨가하고 지질산화로 일어나는 DNA 손상에 대한 활성산소종의 영향을 비교${\cdot}$ 검토하였다. 고등어 지질의 농도가 클수록 DNA 손상작용이 컸으며 이러한 작용은 고등어 지질의 POV가$100millieq{\cdot}/kg$이하에서 진행된 것으로 나타났다. 또한 활성산소종중 일중항산소$(^1O_2)$와 superoxide anion$({\cdot}O_2^-)$ DNA 손상작용이 가장 컸으며 수산 radical과 과산화 수소는 반응1일이후 거의 영향을 미치지 않아 반응초기의 DNA 손상작용에 관여할 것으로 생각된다. 또한, 고등어 지질의 산화에 대한 활성산소종의 영향을 살펴 본 결과, DNA 손상에 대한 결과와 마찬가지로 일중항산소와 superoxide anion의 영향이 큰 것으로 보아 고등어 지질의 산화반응이나 DNA 손상작용에 있어서 활성산소종이 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 드럼스틱 잎 추출물과 분획들의 항산화 활성 및 HaCaT 세포와 적혈구 세포에서의 세포보호효과를 측정하였다. 모든 실험은 드럼스틱 잎의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 이용하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical을 이용한 자유 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물($77.10{\mu}g/mL$) < 에틸아세테이트 분획($20.63{\mu}g/mL$) < 아글리콘 분획($17.00{\mu}g/mL$) 순으로 증가하였다. 루미놀을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서의 활성산소 소거 활성(총항산화능, $OSC_{50}$)은 아글리콘 분획의 $OSC_{50}$ 값이 $0.63{\mu}g/mL$로 추출물 중 가장 큰 항산화능이 나타났으며, 이는 L-ascorbic acid ($1.50{\mu}g/mL$)의 항산화 활성보다 컸다. $^1O_2$로 유도된 적혈구 세포 손상에 있어서 50% 에탄올 추출물 및 아글리콘 분획의 세포 보호 효과(${\tau}_{50}$)는 $10{\mu}g/mL$에서 각각 46.9 및 122.1 min을 나타냈다. 이는 지용성 항산화제로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol (37.7 min)보다도 훨씬 큰 세포 보호 활성을 보여주었다. $400mJ/cm^2$의 UVB를 HaCaT 세포에 조사하여 세포손상을 유도한 후 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획은 $0.20{\sim}1.56{\mu}g/mL$ 농도에서 농도 의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 자외선에 노출된 피부에서 드럼스틱잎 추출물과 분획들이 ROS 소거를 통하여 세포를 보호함으로서 화장품에서 천연 항산화제로서 사용 가능함을 시사하였다.
본 연구에서는 수영 전초 추출물에 대하여 항산화 활성 평가와 성분 분석을 실시하였다. 실험에는 수영전초의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘(aglycone) 분획을 사용하였다. 자유라디칼 소거활성(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH, $FSC_{50}$)의 크기는 아글리콘 분획 > 에틸아세테이트 분획 > 50% 에탄올 추출물 순으로, 아글리콘 분획($45.10{\mu}g/mL$)이 가장 큰 라디칼 소거활성을 나타냈다. $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계를 이용한 활성산소 소거활성(총항산화능, $OSC_{50}$)도 에틸아세테이트 분획 > 아글리콘 분획 > 50% 에탄올 추출물 순으로 에틸아세테이트 분획($2.68{\mu}g/mL$)에서 가장 큰 항산화능을 나타내었다. 에틸아세테이트 분획의 총항산화능은 수용성 항산화제로 알려진 L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$)보다 큰 것으로 나타났다. 활성산소인 $^1O_2$으로 유도된 사람 세포 손상에 있어서, 수영 전초 추출물은 모두 농도 의존적($1{\sim}25{\mu}g/mL$)으로 세포보호 활성을 나타내었다. 특히 아글리콘 분획(${\tau}_{50}$, 104.80 min)은 가장 큰 세포 보호 활성을 나타내었다. TLC, HPLC, LC/ESI-MS/MS을 이용하여 수영 전초 추출물 중 에틸아세테이트 분획에 대하여 성분 분석을 실시하였다. 그 결과, 에틸아세테이트 분획은 orientin, isoorientin, vitexin, isovitexin 등의 플라보노이드가 함유되어 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 수영의 전초 추출물이 $^1O_2$을 비롯한 활성산소종을 소광 또는 소거함으로써 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며 항노화 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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