• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.684-689
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• 2021

본 논문에서는 경제적이며 일회용 센서칩으로 제작 가능한 스크린프린팅한 탄소칩 전극[screen printed carbon electrode(SPCE)]에 다중벽 탄소 나노 튜브, 전도성고분자 및 티로시나아제를 융합하여 제작된 나노복합체를 도포한 센서를 개발하고 이를 내분비 저하 물질이면서, 비만, 당뇨병 및 심혈관질환 등의 만성질환 및 성조숙증, 여성 생식 질환, 불임 등과 관련성이 입증된 비스페놀A 농도 분석에 적용하고자 하였다. 다중벽 탄소 나노 튜브를 산화시켜 음전하를 띠게 한 후 양전하를 띠는 전도성고분자인 polydiallyldimethylammonium (PDDA)로 감싸준 후 용액의 pH를 조절하여 음전하를 띠게 한 티로시나아제를 첨가하여 최종적으로 산화된 다중벽 탄소 나노 튜브-PDDA-티로시나아제 나노복합체를 형성하였다. 상기 나노복합체를 물리적으로 흡착시킨 센서칩 표면을 비스페놀A 용액에 접촉시키고, 비스페놀A가 티로시나아제와 2단계의 효소-기질반응을 할 수 있는 충분한 시간(3분)을 주면, 생성물[4,4'-isopropylidenebis(1,2-benzoquinone)]이 생성된다. 이 때 순환전압전류법과 시차펄스전압전류법을 이용하여 생성물[4,4'-isopropylidenebis(1,2-benzoquinone)]을 환원(-0.08V vs. Ag/AgCl)하였을 때 얻어진 전류값 변화를 측정하여 비스페놀A의 농도를 정량적으로 분석하였다. 추가적으로 개발한 센서 전극표면에 비스페놀A와 유사한 비스페놀S 방해물질을 비스페놀A와 함께 접촉하였을 때 비스페놀A에 대한 우수한 선택성을 확인하였다. 최종적으로 제작한 센서를 실험실에서 제작한 환경 시료안에 비스페놀A의 농도를 분석하는 데 적용함으로써 실제 현장에서 활용될 수 있는 가능성을 시사하였다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제50권1호
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• pp.44-52
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• 2023

Objective: The DNA integrity of spermatozoa that attach to fallopian tube (FT) cells is higher than spermatozoa that do not attach. FT epithelial cells can distinguish normal and abnormal sperm chromatin. This study investigated the effects of sperm with a high-DNA fragmentation index (DFI) from men with unexplained repeated implantation failure (RIF) on the Toll-like receptor (TLR) signaling pathway in human FT cells in vitro. Methods: Ten men with a RIF history and high-DFI and 10 healthy donors with low-DFI comprised the high-DFI (>30%) and control (<30%) groups, respectively. After fresh semen preparation, sperm were co-cultured with a human FT epithelial cell line (OE-E6/E7) for 24 hours. RNA was extracted from the cell line and the human innate and adaptive immune responses were tested using an RT2 profiler polymerase chain reaction (PCR) array. Results: The PCR array data showed significantly higher TLR-1, TLR-2, TLR-3, TLR-6, interleukin 1α (IL-1α), IL-1β, IL-6, IL-12, interferon α (IFN-α), IFN-β, tumor necrosis factor α (TNF-α), CXCL8, GM-CSF, G-CSF, CD14, ELK1, IRAK1, IRAK2, IRAK4, IRF1, IRF3, LY96, MAP2K3, MAP2K4, MAP3K7, MAP4K4, MAPK8, MAPK8IP3, MYD88, NFKB1, NFKB2, REL, TIRAP, and TRAF6 expression in the high-DFI group than in the control group. These factors are all involved in the TLR-MyD88 signaling pathway. Conclusion: The MyD88-dependent pathway through TLR-1, TLR-2, and TLR-6 activation may be one of the main inflammatory pathways activated by high-DFI sperm from men with RIF. Following activation of this pathway, epithelial cells produce inflammatory cytokines, resulting in neutrophil infiltration, activation, phagocytosis, neutrophil extracellular trap formation, and apoptosis.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제21권1호
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• pp.31-41
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• 1994

Morphological estimation of human spermatozoa is complicated by the fact that there is great natural variation in shape. This natural variation in shapes makes it difficult to say which forms are associated with infertility and which are normal variations. Possibly post coital test or in vitro cervical mucus penetration tests will help to clarify this question by showing which sperm are capable of penetration. The purpose of this investigation was performed to assess distribution of various morphological abnormalities according to the ability of sperm to penetrate cervical mucus. The sperm-mucus penetration using hen's egg white as substituting mucus for human cervical mucus was done in 45 fertile men with normal semen analysis and 122 infertile men with abnormal seminal parameters more than one. The female partners of 122 infertile couples showed normal results in the female fundamental test for fertility. Conventional semen analysis was evaluated according to the WHO standard normal(l980). The detailed classification of the abnormal sperm was made according to David et al(l975). The vitality of the sperm samples determined by eosin yellow-nigrosin stainig according to the method of Eliasson(l977). Results were as follw; 1. The patients had significantly lower total sperm count, motility (%), normal morphology (%), viability and total functional sperm fractions(TFSF) than fertile donors. 2. The mean value of sperm penetration distance of the patients(28.69${\pm}$11.02mm) showed significantly lower than fertile donors(37.33${\pm}$5.49mm). And 43/45 fertile donors(95.5%) as well as 57/122 patients(46.7%) had over 30mm in sperm penetration distance respectively. While 2/45 fertile donors(4.5 %) and 65/122 patient(53.3%) had under 30mm in sperm penetration distance respectively. 3. The morphological abnormalities in fertile donors were significantly lower 23.04${\pm}$5.83% (head = 12.89${\pm}$4.98, neck=6.11${\pm}$3.83%, and tail=3.43${\pm}$2.65%), compared to 36.03${\pm}$14. 40% in patients(head = 15.98 8.60%, neck 11.20${\pm}$6.56% and tail=8.70${\pm}$6.55%). Also, 3 types of sperm abnormalities including head, neck and tail were significantly lower in patient than fertile donors, respectively. Both the patients and fertile donors showed higher distribution of sperm with abnormal head than abnormal neck and tail. 4. The mean morphological abnormalities(SP>30mm) of the patients(30.68 11.64%; head = 15.95${\pm}$9.35%, neck=8.14${\pm}$4.21 %, tail=6.56${\pm}$5.64%) were significantly lower compared to patients(40.72${\pm}$15.01 %; head=16.02${\pm}$7.69%, neck 13.89${\pm}$7.82%, tail=1O.58${\pm}$6.75%) under 30mm in sperm penetration distance. Also, both groups over 30mm and under 30mm in sperm penetration showed distance higher distribution of sperm with abnormal head than abnormal neck and tail. The morphological abnormalities of head did not show significant difference but abnormal neck and tail were significant difference between the over 30mm and under 30mm group in sperm penetration distance.

• 한국응용곤충학회지
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• 제59권1호
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• pp.25-35
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• 2020

호박꽃과실파리(Zeugodacus scutellata)는 국내 자생종으로 국제적으로는 검역 대상 과실파리 중 하나로 분류되고 있다. 불임충방사기술(sterile insect release technique (SIT))은 검역 대상 과실파리를 박멸하는 데 이용되어 왔다. 본 연구는 호박꽃과실파리를 대상으로 불임충 제조 기술을 개발하여 SIT 기술로 이 해충에 대한 방제 가능성을 분석하였다. 이에 앞서 먼저 형광현미경 기술로 호박꽃과실파리의 생식관련 기관을 관찰하였다. 다영양실형 난소소관을 갖는 1 쌍의 난소는 약 100 개의 난포를 발달시키며, 각 난포는 난모세포와 영양세포를 지니며 난포세포가 둘러싸는 구조를 지닌다. 난소 발육은 우화 후 10 일이 지나 발육을 시작하고 우화 후 20 일이 되면 난각을 가지고 있는 난모세포를 발달시켰다. 수컷의 경우 성숙된 정소가 우화 직후에 관찰되었으며 수정관에는 운동성이 있는 정자로 채워져 있었다. 불임 수컷을 제조하기 위해 다양한 선량(0~1,000 Gy)의 전자빔을 3~5 일 경과된 번데기에 조사하였다. 200 Gy 세기 전자빔으로 번데기에 조사하면 무처리와 차이 없이 성충으로 발육하였고 이후 정상 암컷과 교미행동을 보였다. 비록 이들 처리 수컷의 교미는 무처리 수컷과 비교하여 큰 차이 없는 산란력을 보였지만 산란된 알들은 부화하지 못했다. 다음으로 200 Gy 조사로 형성된 불임 수컷을 정상 암컷과 수컷이 함께 있는 장소에 방사하였다. 이때 불임충 수컷 은 정상 수컷에 비해 9 배 많은 수로 방사하였다. 이러한 불임충 처리는 차세대 부화율을 현격하게 감소시켰다. 이상의 결과는 200 Gy 세기의 전자빔으로 호박꽃과실파리의 불임충을 제조할 수 있고, 이렇게 형성된 불임충은 SIT 방제에 적용할 수 있다는 것을 제시하고 있다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권2호
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• pp.105-113
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• 2006

세포의 대사과정에서 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species : ROS)은 세포의 성숙과 발생 과정을 저해하며, 인간의 생식 수관에서 불임의 원인이 된다. 많은 세포생물학적 연구를 통해 ROS에 대한 세포 내의 보호 기작이 밝혀지고 있다. Activating transcription factor 4(ATF4)는 세포 내에서 산화적 스트레스를 비롯한 여러 스트레스 요인으로부터 세포를 보호하는 기작에 관여하는 중요한 인자로서, 스트레스에 의한 세포 사멸을 유도하는 유전자의 활성화와 관련이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 착상 전 초기 배아의 발생 단계에서 ROS에 의한 산화적 스트레스가 배아의 발생에 영향을 준다는 보고와 관련하여 생쥐 초기배아에 산화적 스트레스 요인인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)를 처리한 후 ATF4 유전자의 발현 변화를 추적하였으며, ROS 방어에 관여하는 SOD1 유전자와 apoptosis 유전자인 Bax의 발현 양상을 함께 비교하였다. 또한 면역형광염색법을 이용하여 착상전 초기배아의 ATF4 단백질 발현 부위를 조사하였다. $H_2O_2$를 0.1 mM 농도로 처리한 2-세포기 배아에서는 처리 8시간 후인 4-세포기 단계부터 발생율이 감소하기 시작하였으며, 0.5 mM과 1.0 mM 농도에서는 배아의 발생이 진행되지 않았다. RT-PCR결과 SOD1 유전자의 발현은 $H_2O_2$를 처리한 모든 그룹에서 처리 1시간째인 2-세포기 배아단계에서 대조군보다 증가하였으며, ATF4 유전자 역시 2-세포기 배아단계에서 발현이 증가하였다. Bax 유전자도 통일한 시기에 발현이 증가하였다. ATF4 단백질의 배아 세포 내 발현부위는 스트레스 방어 기작이 주로 일어나는 세포질에서 많이 발현이 되었으며 포배기 배아에서는 내세포괴(inner cell mass)부위 보다는 영양외배엽(trophectoderm)에서 발현됨을 확인하였다. 2-세포기 배아에서 ATF4 immunoreactivity는 모든 $H_2O_2$농도 처리군에서 대조군보다 증가하였다. 이상의 결과에서, 착상 전 초기 배아에서 ROS에 의해 ATF4 발현이 유도됨을 확인하였다. 따라서 산화적 스트레스에 대해 배아를 보호하기 위한 방어 기작에 ATF4가 관여하는 것으로 사료되며, 세포 사멸 유전자의 발현과도 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.