• 환경생물
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• 제39권3호
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• pp.354-361
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• 2021

본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종(NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권5호
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• pp.422-427
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• 1999

배경: 빈맥을 이용하여 심부전을 만드는 방법은 확장성 심근증 모델 중에서 가장 좋은 방법으로 심장에 외과적 손상 혹은 약물의 독성을 최소화할 수 있고 사람의 심부전에 가장 가까우며 조작하기 쉬운 장점이 있다. 새로운 술식의 효과를 검증하기 위하여 심부전이 진행중인 모델에서 동물실험을 시행하는 것은 결과를 얻기 전에 실패할 가능성이 높다. 심부전의 진행을 중지시킨 회복궤도의 변화를 비교하는 방법은 심부전 악화에 의한 사망률을 줄일 수 있는 새로운 방법이지만 빈맥 조작 기술에 따라 저자마다 상당한 차이가 있어 이에대한 자료의 정립이 필요한 실정이다. 대상 및 방법: 21마리의 개(체중 25-35kg)를 대상으로 1)정상의 심장, 2) 심부전 심장, 3) 회복기 4주 4) 회복기 8주 등 4가지로 나누었다. 전신마취하에 우심실첨부에 박동기 전극을 삽입하여 빈맥은 처음 170회/분부터 매주 20회씩 프로그래머를 이용하여 증가시켰다. 4주 후 심부전이 발생하면 8주간의 회복기 동안 회복 궤도를 추적하였다. 심장의 크기와 혈역학적 변화를 관찰하고자 초음파는 2주마다, Swan-Ganz 도자와 열희석법은 4주마다 검사를 실시하여 이완기 말기 좌심실 체적, 수축기말기 좌심실 체적, 심박출율, 중심정맥압, 폐동맥압, 폐동맥 쐐기압, 우심실압, 일회박출량 등을 측정하였으며, 정상과 심부전 심장 상태에서 혈중 카테콜라민을 측정하였다. 그 외 심전도 및 대퇴동맥 도자를 넣어 맥박수, 혈압을 측정하였다. 정상심장, 심부전 심장, 회복기 4주 및 8주에서 측정한 값은 평균$\pm$표준편차로 표시하였다. 결과: 4마리(20%)가 심부전에 의한 합병증으로 사망하였다. 이완기 말기 좌심실 체적은 측정시기에 따라 40.8$\pm$7.4, 82.1$\pm$21.1, 59.9$\pm$7.7, 46.5$\pm$6.5ml로 수축기말기 좌심실 체적과 비슷한 변화양상을 보였으며 심박출율은 50.6$\pm$4.1, 17.5$\pm$5.8, 36.3$\pm$7.3, 41.5$\pm$2.4%였다. 혈압과 맥박은 의의 있는 양상을 보이지 않았으며 중심정맥압, 우심실압, 폐동맥압, 폐동맥 쐐기압 등은 심부전 시에 의의 있는 증가를 보이다가 회복기에는 감소하는 양상을 볼 수 있다. 일회박출량은 21.5$\pm$8.2, 12.3$\pm$3.5, 17.9$\pm$4.6, 15.5$\pm$3.4ml으로 회복기에 심부전 상태로부터 회복하는 경향을 볼 수 있었다. 혈중 카테콜라민은 정상 133.3$\pm$60.0pg/dL에서 심부전 시에는 479.4$\pm$327.3pg/dL로 증가를 보였다(p=0.008). 결론: 빈맥을 이용한 심부전 모델은 외과적손상이 적고, 병의 정도를 임의로 조절할 수 할 수 있는 간편한 방법이다. 회복기에는 심기능 및 심장비대가 회복하는 경향을 보이므로 향후 새로운 술식의 평가를 위하여 회복 궤도를 이용하는 경우 실험 동물의 심부전 악화에 의한 사망율을 줄일 수 있는 새로운 방법이다.

• 환경생물
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• 제36권1호
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• pp.43-49
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• 2018

해산로티퍼, B. plicatilis의 생존율과 개체군 성장률을 이용하여 PBDEs (BDE-47, BDE-209)의 생태독성평가를 수행하였다. 생존율의 경우 BDE-47은 $3.9mg\;L^{-1}$ 이상의 농도에서 유의하게 감소하여 농도의존성을 나타냈으나, BDE-209의 경우는 큰 변화를 나타내지 않았다. 개체군 성장률의 경우는 BDE-47과 BDE-209에서 각각 농도의존적으로 감소하였다. 본 시험결과 $EC_{50}$값은 생존율의 경우 각각 $13mg\;L^{-1}$과 $1,000mg\;L^{-1}$이었고 개체군 성장률은 각각 $3.67mg\;L^{-1}$과 $862.75mg\;L^{-1}$로 나타나 BDE-47이 BDE-209에 비해 76~235배 더 독성이 강한 것으로 나타났다. 또한 BDE-47과 BDE-209에 대한 생존율의 LOEC값은 각각 $3.90mg\;L^{-1}$, $>1,000mg\;L^{-1}$으로 나타났으며, 개체군 성장률의 LOEC값은 각각 $1.95mg\;L^{-1}$, $125mg\;L^{-1}$로 나타났다. 본 연구를 통하여 도출된 LOEC값은 연안환경에서의 BDE-47과 BDE-209농도가 이를 초과하는 경우 B. plicatilis와 같은 동물성 플랑크톤에 악영향을 미칠 것으로 판단된다. 또한 NOEC와 $EC_{50}$값은 BDE-47 및 BDE-209와 같은 독성 물질의 환경 기준을 수립하기 위한 귀중한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1381-1389
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• 2007

중금속 폐수는 다양한 유독성 화합물과 함께 배출되므로 상수원, 토양, 지하수 등의 환경에 악영향을 야기 시킬 수 있다. 이러한 고농도의 복합중금속과 시안착염을 포함한 도금폐수 처리 시 일반적으로 잘 알려진 알카리염소법에 의한($1^{st}$ Oxidation: pH 10, reaction time 30 min, ORP 350 mV, $2^{nd}$ Oxidation: ORP 650 mV) 시안의 잔류농도에 대한 제거효율은 유입수의 시안농도 374 mg/L에 비해 처리 후 잔류시안농도는 3.74 mg/L로써 그 제거효율이 99%로써 상당히 높았으나 수질환경보전법상 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L 이하에 만족하기 위해서는 2차, 3차 등의 고도처리가 요구됨을 알 수 있었고, 이에 아연백법 및 공침처리공정(reaction time: 30 min, pH: 8.0, rpm: 240)을 적용하여 용해되어 잔류하는 시안착염을 불용성염으로 침전시켜 처리한 결과 잔류시안농도가 1.0 mg/L 이하의 만족할 만한 결과를 있었다. 크롬의 처리는 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원(pH: 2.0 max, ORP: 250 mV)시킨 후, 수산화물로 처리(pH: 9.5)시 무난히 99%의 최대 제거효율을 얻을 수 있었다. 폐수 중 나머지 동(Cu)과 니켈(Ni)처리는 황화물 응집침전법을 적용한 결과 최적 pH는 $9.0\sim10.0$에서 $Na_2S$의 최적주입량이 Cu의 경우 0.5 mol에서 99.1%, Ni의 경우 3.0 mol에서 99.0% 이상 제거할 수 있었다. 즉 중금속 복합폐수 중 시안착염은 알카리 염소산화처리법만으로는 수질환경보전법의 규제치 이하로 처리가 불가능 하였고 아연백법 및 공침공정을 같이 적용한 결과 규제치 이하로 처리가 가능하다는 것을 현장 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.18-24
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• 2018

친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 천연가스는 대기환경 오염물질을 거의 배출하지 않는 청정연료이며, 주로 시내버스의 연료로 사용되어져 왔다. CNG 버스의 보급률이 계속적으로 증가하고 있으며 이에 대한 엄격한 배기규제를 충족시키고 경제적인 후처리장치의 연구개발이 필요하다. 장기적인 연구로는, CNG 버스에서 배출되는 유독성가스인 $CH_4$와 NOx를 동시저감시키는 새로운 NGOC/LNT+NGOC/SCR 복합시스템을 개발하는 것이다. 이 연구는 복합시스템 후단에 장착되는 선택적인촉매환원(SCR)의 washcoat를 세라믹과 메탈 담체에 코팅하여 $de-CH_4/NOx$ 특성을 파악하는 것이다. V, Cu-SCR 촉매는 $CH_4$ 산화반응에는 영향을 미치지 않고, 이중층으로 코팅된 2, 4번 NGOC/SCR 촉매는 $400^{\circ}C$에서 $CH_4$가 산화되기 시작하여 약 $550^{\circ}C$에서는 약 20% 수준으로 $CH_4$가 저감되었다. NGOC/SCR처럼 two layer로 코팅된 2, 4번 SCR 촉매는 $350^{\circ}C$이상에서는 마이너스(-) NOx 전환률을 나타냈다. 이는 $ NH_4NO_3$(질산염)으로 흡장되어 있는 NOx가 촉매의 반응속도가 저하됨에 따라 $N_2$로 환원되지 못하고 $NO+NO_2$로 탈착되었기 때문이다. 세라믹 기반의 복합시스템은 $400^{\circ}C$에서 약 30%, $500^{\circ}C$에서 LOT50에 이르러 메탈 기반의 복합시스템보다 약 20% CH4 정화 성능이 높았고, NGOC/LNT+Cu-SCR 복합시스템 조합이 적합하다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1035-1043
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• 2007

본 연구는 침출수 재순환 공법과 산소요구량과 탄소요구량의 절감이 가능한 단축질소제거공법(shortcut biological nitrogen removal: SBNR)을 병합하여 침출수중의 암모니아와 유기물을 효과적으로 제거하는 방안에 대해 부피 약 200 $m^3$의 pilot 규모 매립지를 만들어 연구하였다. 매립지에서 발생한 침출수는 연속회분식반응기(sequencing batch reactor: SBR)형태의 on-site reactor에서 암모니아성 질소를 아질산으로 부분질산화 시킨 후 매립지로 재유입 시켜 지중탈질(in-situ denitrification)을 유도하였다. 침출수는 매립면적에 따른 년평균 강우량을 기준으로 약 221 L/cycle을 주당 3회 재순환 하였다. 그 결과 반응시간은 약 6시간으로 운전하였을 때 $NO_2^{-}-N/NO_x-N$의 비는 약 0.8에 이르러 효과적인 아질산 축적을 이룰 수 있었으며 온도저하로 인해 질산화의 저해가 일어나기 이전의 질산화 효율은 약 80%에 달하여 단축질소제거공정을 위한 아질산 축적이 가능함을 보여주었다. 이와 같이 SBR을 통해 질산화하여 재순환한 침출수의 $NO_x$-N는 모형 매립지 내에서 모두 제거할 수 있었으며, 침출수에 비교적 높은 농도의 황산염이 존재하여 황산염환원 및 황을 이용한 독립영양탈질반응이 매우 중요한 반응기전이 되는 것으로 나타났다. 따라서 침출수 재순환 공법과 단축질소제거공법을 병합한 조기안정화 기술은 매립지의 조기안정화와 침출수의 질소제거에 효과적인 공법으로 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제15권3호
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• pp.231-237
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• 1999

닥나무 추출물의 항암효과를 검토하기 위하여 닥나무뿌리 껍질 methanol 추출물로부터 얻은 분획물(hexane, chloroform, ethylacetate, butanol, aqueous 층)들의 0.05∼1.0mg/ml 농도에 대해서 MTT assay를 통한 세포독성 측정 및 암세포 증식억제 효과를 in vitro로 검색하였고, in vivo에서 BALB/c mouse를 이용한 고형암 성장저지 실험 및 비장 장기 중량변화의 항암실험을 행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 세포독성 실험에 의한 MTT assay 결과 모든 분획물들은 농도 의존성으로 효과가 나타났으며 1.0 mg/ml 농도에서 ethylacetate층은 sarcoma 180 cell에 대하여 75.7%의 가장 높은 세포독성 효과를 나타내었고 그 다음 aqueous, hexane, butanol, chloroform 층 순으로 각각 62.7%, 58.7%, 52.6%, 40.1%의 효과를 보였다. 각 분획물들에 의한 sarcoma 180 cell에 증식억제 효과는 배양일(1, 2, 3, 6일)이 증가함에 따라 암세포수는 증가하였으며 처음 1일째에 암세포 증식억제가 가장 많이 되었다. 1.0mg/ml 농도로 시료를 첨가하여 6일간 배양했을 때 ethylacetate 층은 60%의 억제율로 가장 현저 한 활성을 보였고 aqueous(42%), hexane(31%), butanol(30%), chloroform(19%)층 순으로 암세포 증식억제율을 나타내었다. 또한 암세포 증식에 대한 현미경 관찰을 해 본 결과 ethylacetate층은 대조군에 비하여 암세포 증식억제 정도와 형태 변화가 두드러지게 나타났다. BALB/c mouse에서 sarcoma 180 cell에 대한 각 분획물들의 고형암 성장저지효과는 1.0mg/kg으로 시료투여했을 때 ethylacetate 층은 대조군에 비하여 41%의 유의적인 저지율을 나타냈으며(p<0.05), 그 다음은 유의적이지는 않으나 aqueous 층 처리구가 39%,의 저지율을 나타내었다. 비장의 체중에 대한 중량변화는 대조군의 경우 1.08%인데 비해, ethylacetate층 처리군은 2.10%로 증가하였고 나머지 처리군에서는 대조군과 차이를 나타내지 않았다(p<0.05). 한편, mouse의 체중 변화는 대조군과큰 차이가 없었으므로 시료 추출물로 인한 체중 및 장기의 독성 문제는 없을 것으로 사료된다. 이상의 연구 결과로 닥나무 뿌리 껍질 methanol 추출물로부터 얻은 분획물중 ethylacetate와 aqueous 층은 세포독성 효과와 암세포 성장억제 효과 및 고형암 성장 저지 효과가 크게나타났으며, 체중에 대한 면역관련 장기인 비장의 중량증가로부터 면역계 활성과도 관계가 있을 것으로 사료된다. 따라서 닥나무 뿌리 껍질의 효능이 큰 분획물로부터 항암활성 물질을 분리 정제하고 기전확립의 연구가 앞으로 더욱 보충되어야 할 것이며, 암예방을 위한 기능성 식품 및 치료제의 개발에 대한 가능성 확인을 본 연구를 통하여 확인할 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.185-195
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• 2012

나노 크기 매킨나와이트(FeS)는 높은 환원력, 흡착성, 그리고 비표면적을 지니고 있어, 염소유기물의 분해와 중금속 및 비금속의 제거에 유용하다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 콜로이드 안정성(colloid stability)의 변화로 지하수 흐름에 따라 쉽게 확산되거나, 입자집적(particle aggregation)에 의해 대수층의 공극을 막을 수 있다. 따라서 투과반응벽(permeable reactive barrier)에 적용하기 위해서 적절한 공학적 변형이 필요하다. 본 연구에서는 코팅법을 적용해 나노크기 매킨나와이트를 변형시킴으로써 본래의 반응성을 유지하고 또한 경제적인 투과반응벽의 설치에 활용하고자 한다. 이를 위해 화학적 처리를 하지 않은 규사(non-treated silica sand, NTS)와 화학적 처리에 의해 불순물이 제거된 규사(chemically treated silica sand, CTS)를 사용해 매킨나와이트를 코팅시켰다. 두 규사 모두 약 pH 5.4에서 매킨나와이트가 최대로 코팅되었으며, 이 pH는 (1) 매킨나와이트의 용해도, (2) 규사 및 매킨나와이트의 표면전하(surface charge)에 의해 영향받았다. 최적 pH에서 NTS와 CTS에 의한 코팅량은 각각 0.101 mmol FeS/g, 0.043 mmol FeS/g으로, NTS 표면에 존재하는 산화철 등의 불순물에 의해 매킨나와이트의 코팅이 현저히 증가했다. 한편 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 규사 2종과 최적 pH에서 코팅된 규사 2종을 이용해 아비산염(arsenite)의 흡착실험을 실시했다. pH 7에서 코팅되지 않은 NTS와 코팅된 NTS에 의한 아비산염의 상대적 제거율은 아비산염의 초기 농도에 따라 달라졌다. 낮은 농도에서 코팅되지 않은 NTS가 높은 아비산염의 제거율을 보였으나, 높은 농도에서는 코팅된 NTS가 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 이런 차이는 아비산염은 낮은 농도에서 규사 표면에 존재하는 산화물과의 표면배위결합(surface complexation)에 의해 제거되었고, 높은 농도에서 코팅된 매킨나와이트와 반응해 황화비소(arsenic sulfides)로 침전되었기 때문이다. pH 7에서 코팅된 NTS에 비교해 코팅된 CTS는 현저히 낮은 아비산염 제거율을 보였는데, 이는 CTS의 상대적으로 낮은 매킨나와이트 코팅량에 기인했다. 따라서 코팅된 NTS는 코팅된 CTS보다 아비산염의 제거를 위한 투과반응벽의 설치에 더 적합한 물질이며, 특히 아비산염의 오염도가 심한 지하수의 복원에 유용하게 적용될 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 International Symposium
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• pp.111-124
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• 2003

기존의 오염물질을 제거하는 많은 화학적-물리적 정화 방법은 고비용과 오랜 시간을 요구하는 처리 과정 등의 단점을 갖고 있는 경우가 많았다. 따라서 흙과 수(水)환경내로 유입된 오염물질을 빠른 시간 내에 제거 할 수 있는 대안이 요구 되었다. 흙에 유출된 화합 물질 중 상당양은 흙에 의해 격리, 구속되고 이로 인해 일단 구속된 오염물질은 물과 유기 용매에 의해서도 잘 추출되지 않는 것으로 보고 되고 있다. 이러한 흙에 의한 오염물질의 비유동성(immobilization) 과정은 오염물질의 제거 기술의 대안으로 평가 될 수 있다. 기존 연구자들의 연구 결과, 화학적 혹은 물리적 반응 작용을 통해 오염물질을 흙을 구성하는 물질에 구속할 수 있음이 증명되었다. 이러한 과정 중 환경적 측면에서 볼 때, 화학적 반응이 더 우수하다 할 수 있다. 이는 강한 공유결합(covalent bonds)으로 연결될 경우 미생물의 활동이나 화학 처리로도 이를 분리하기 어렵기 때문이다. 리그닌(lignin) 분해에서 발생하는 휴믹(humic) 물질 등이 안정 된 화학적 연결을 통해 흙 매질 내에 오염물질과 결합하는 대표적 물질이다. 인위적으로 제조된 많은 화학물질은 자연적에서 발생하는 휴민산 발생원(humic acid precursors)과 닮았다. 따라서 화학물은 부식 과정(humifications process)동안 부식토(humus) 내로 병합(incorporate)되어 진다. 일단 이렇게 구성된 결합체는 생물체와 오염물질과의 반응을 방지하여 오염물질로 인한 생물체로의 독성을 감소시키는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 흙의 유기물(organic matter)와 오염물질과의 결합체에 대한 평가로서 다음의 항목에 대한 고찰이 이루어져야 함을 강조하였다. (a)결합체에서 생물체(biota)와의 반응에 의해 오염물질은 감소되는가\ulcorner (b) 모(parent) 화합물과 비교하여 복합체 생성물(complexed products)이 얼마나 덜 유독한가\ulcorner 그리고 (c)지하수 오염이 오염물질의 유동성 구속에 의해 얼마나 감소되는지\ulcorner

• Applied Microscopy
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• 제39권1호
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• pp.27-40
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• 2009

급성호흡곤란증후군은 다양한 원인에 의해 발생하는 급성 염증성 폐질환으로써 폐포-모세혈관 장벽의 파괴로부터 기인하며 파괴 기전에 호중구가 중요한 역할을 담당한다. 이에 대한 게르마늄의 항염증 효과 즉, 호중구의 폐조직 내 유주 억제로 인한 폐포-모세혈관의 손상의 감소로 폐손상이 경감되는지를 확인하고자 하였다. 실험군은 생리식염수를 투여한 대조군(CON), 내독소 5시간 투여군(LPS), 그리고 게르마늄 1시간 전처리 후 내독소 5시간 투여군(Ge+LPS)으로 나누었으며, 내독소는 $100{\mu}g$을 0.5 mL 생리식염수에 녹여 기도내로 분무하고, 게르마늄은 체중 100 g당 26 mg을 복강으로 투여하였다. 내독소의 주입으로 급성 폐손상을 유도시킨 내독소 투여군에서는 대조군과 비교하여 폐부종(p<0.001), 기관지폐세척액 내 단백질 함량(p<0.05), 호중구의 침윤(p<0.001)이 현저히 증가하였으나 게르마늄을 전처리 한 군은 내독소 투여군과 비교하여 모든 항목에서 유의하게 감소하였다. 현미경을 통한 관찰 결과에서도 게르마늄 전처리군은 내독소 투여군에 비해 내피세포, 제I형 폐포세포, 기저판으로 구성된 폐포-혈관장벽의 구조가 비교적 잘 보존되었고, 제II형 폐포세포의 Lamellar body와 미세융모 그리고 기저판의 구조도 비교적 정상적으로 보존된 상태로 나타났다. 그러므로 게르마늄은 항염증물질로 작용, 즉 호중구의 폐조직 내로의 유주현상을 방해하여 활성화된 호중구의 독성물질로 인한 폐포-모세혈관의 손상을 감소시킬 수 있었으므로 결과적으로 내독소로 유도된 폐손상은 게르마늄의 전처리에 의해 억제되었다고 판단된다.