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iamoch16

intro밭에 심은 채소들이 띄엄띄엄 나 있으면 바랭이나 비름 따위의 잡초가 쳐들어오지만, 열무나 들깨밭에는 엄두도 못 낸다. 그리고 촘촘하게 심어놓은 열무를 마냥 그대로 두면 튼실한 놈이 부실한 것들을 서슴없이 짓눌러버리고 몇 놈만 득세하여 성세를 누린다. 먹이와 공간(food and space)을 더 차지하려고 약육강식, 생존경쟁이 불길 같다. 동물들도 하나같이 넓은 공간을 차지하여 많은 먹이(meat)를 얻어서, 여러 짝(mate)과 짝짓기를 하여 많은 자손과 더 좋은 씨받기를 꾀하고자 그렇게 죽기 살기로 으르렁댄다. 풀이나 나무라고 동물과 다를 바 없다.알레로파시란?식물들이 뿌리나 잎줄기에서 나름대로 해로운 화학물질을 분비하여, 이웃하는 다른 식물(같은 종이나 다른 종 모두)의 생장이나 발생(발아), 번식을 억제하는 생물현상을 알레로파시(allelopathy)라 하며, 우리말로는 타감작용(他感作用)이라고 합니다. 그리스 어로 'alle'는 ‘서로/상호(mutual)’, ‘pathy'는 ‘해로운(harm)’을 의미합니다. 아무튼 이 같은 보통 고등식물 말고도 조류(algae)?세균?곰팡이들이 내놓는 화학물질을 타감물질(他感物質, allelochemicals)이라 하며, 그것의 본바탕은 에틸렌(ethylene)?알칼로이드(alkaloid)?불포화 락톤(unsaturated lactone)?페놀(phenol) 및 그 유도체인 것으로 알려졌습니다. 식물들이 타감물질과 관계없이 단순히 양분이나 물?햇빛을 놓고 다툴 땐 타감현상이라 하지 않고 ‘자원경쟁’(resource competition)정도로 구분하여 설명합니다. 푸른곰팡이(Penicillium nodatum)들이 분비하는 화학물질인 페니실린(penicillin)이 다른 세균들을 죽이는 것도 타감작용의 한 예입니다.알레로파시를 어떻게 이용할 것인가?생명공학기술을 이용하여 식물체 내에서 생성되는 allelochemical의 생산을 증대하거나 allelochemical 관련 유전자를 도입하는 것이 가능하리라 사료되어집니다. 그래서 저희조는 allelochemical을 생산해낼 수 있는 GENE을 찾아낸 후, 그 GENE을 벼에 도입시켜 주변의 잡초보다 더 강한 벼를 만들어 내기로 했습니다.allelopathy 벼가 구비하여야 할 이상적인 조건은첫째. 벼는 물에서 자라는 수생 식물입니다. 따라서 생산해내는 allelochemical이 줄기나 잎쪽에서 생성된다면 물에 용해되어 그 작용을 기대하기 어렵습니다. 따라서 allelochemical은 식물의 뿌리로부터 분비되며, 토양에서 쉽게 변화되지 않는 물리.화학성을 가지고 있어야 합니다.둘째. 자가 독성이 없는 물질이어야 합니다. 벼가 생성한 물질이 벼 자체에 해로운 영향을 미쳐서는 안되기 때문입니다.현재까지 알려진 allelochemical 가운데 상기의 언급한 조건을 충족시킬 수 있는 물질은 수수에서 생성되는 sorgoleone이 있습니다, 수수의 일종인 sudan grass는 제초제를 사용하지 않고도 잡초가 없는 상태로 재배가 가능하다고 합니다. sorgoleon은 뿌리털에서 많이 생성되어지고 2개 이상의 작용점을 갖고 있으며, 친유성을 띄어서 물에 잘 녹지 않습니다. 또한 독성은 강하지만 자가 독성이 없는 물질입니다.(자가독성이 왜 없을까?-알아봐야함)sorgoleone의 작용sorgoleone 처리를 해주었을때, 그 식물에서는 항산화효소인 superoxide dismutase(SOD)나 catalase의 활성은 감소하는 반면에 peroxidase 활성은 증가하는 경향을 보입니다. 이와 같이 SDS와 catalase의 활성감소는 체내의 유해한 활성산소와 H2O2의 농도가 높아지기 때문에 세포나 조직이 고사하는 결과를 초래합니다.sorgoleone을 생성해내는 gene의 도입 방법sorgoleone의 생합성에 관여하는 효소는 DES. PKS. OMT 세가지로 구성되어 있습니다.[desaturase (DES), polyketide synthase (PKS), O-methyltransferase (OMT), cytochrome P450]저희조는 이 세 가지 효소를 coding하는 des. pks. omt gene을 벼의 캘러스를 유도해 낸 후 도입시키기로 했습니다. 식물에 유전자를 도입하는 방법은 여러 가지가 있지만 벼는 단자엽 식물이기 때문에 일반적인 쌍자엽 식물에 많이 쓰이는 유전자 도입방식인 agrobacterium을 이용한 방법은 사용이 제한적 이었습니다. 그래서 저희는 세포조직에 별다른 중간과정 없이 외래 유전자를 직접 도입시키는 특징을 가지고 있는 particle inflow gun을 쓰기로 했습니다.1)벼의 캘러스 유도벼의 종피를 제거하고 70% 에탄올에서 1분간 교반한 수 4% sodium hypochloride 용액(200uL의 TWEEN20 첨가)에 15분간 교반하면서 표면 살균하였다. 살균된 종자를 멸균수로 3회 이상 세척하고 2,4-D 20mg/L가 포함된 캘러스 유도배지에 종자를 치상하였다. 치상체를 25'C, 3000lux의 연속광 조건에서 20일간 배양하여 캘러스를 유도하였다. 완숙종자의 배유와 자엽부분을 제거하고 캘러스 부분만을 채취하여 상기와 동일한 조성의 캘러스 유도 배지에 2주간 계대배양한 후 증식된 캘러스를 실험 재료로 이용하였다.(대충 간결하게 설명)2)플라스미드 선택유전자 도입에 사용된 플라스미드는 pIG121Hm 으로서 내부에 intron GUS(B-glucuronidase)와 hygromycin phosphotransferase 및 kanamycin 저항성 유전자를 포함하고 있다. GUS유전자는 β-glucuronidase 라는 단백질을 암호화 하는데, 원래 식물에는 존재하지 않는다.

예체능| 2010.12.20| 4페이지| 1,000원| 조회(198)

iamoch16

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효율적인 골결합을 형성하는 삽입물의 표면 처리법 개발 11 조 박세환 ( 기계공학 ), 권오창 ( 유전공학 ) 김선호 ( 공대계열 ), 김주홍 ( 공대계열 )1) 관절염이란 ?2) 우리나라 관절염 환자의 수 60 대는 10 명중 3 명 , 70 대는 4 명 이상이 관절염을 호소한다 . 여성은 60 대의 41% ,70 대 이상은 48% 가 관절염을 앓고 있다 . 우리나라 45 세 이상 성인의 가장 흔한 만성질환이 되었다 . 다른 만성병보다 유병률의 증가폭이 크다 . ( 매년 1% 씩 상승 )2) 우리나라 관절염 환자의 수 연령별 관절염 유병률 ( 보건복지부 2007 년 통계자료 , 단위 %)3) 관절염의 치료방법 관절염의 치료법4) 인공관절 대체술이란 ? 관절이 각종 질환이나 외상 등의 원인으로 인해 더 이상 정상적인 일상생활을 하지 못해 장애가 심할 때 실시한다 . 약물요법이나 물리치료 등에 반응하지 않는 경우 등 다른 수술 방법으로 해결할 수 없는 말기의 관절 병을 가진 환자들을 위한 치료법이다 .4) 인공관절 대체술이란 ? 특수합금과 고분자 재료로 만들어진 인공관절을 삽입하여 통증을 감소시키고 관절 운동이 가능 현재 슬관절 , 고관절 , 어깨관절 , 팔꿈치 관절 , 발목 , 등에서 시행하고 있는데 주로 고관절 , 어깨관절 , 슬관절 수술을 주로 시행한다 . 년도 수술 받은 인원 ( 명 ) 고관절대체술 슬관절대체술 합계 2006 6,589 29,385 35,974 2007 6,020 32,038 38,058 2008 6,457 34,751 41,2085) 현 인공관절 대체술의 한계 수술 직 후 삽입물과 뼈 사이의 밀접한 접합이 일어나지 않아 10~15% 의 확률로 수술 실패가 생길 수 있다 . 인공관절의 평균 수명이 10~15 년 정도이기 때문에 2~3 정도의 재수술이 불가피하다 .6) 해결 방안 인공 삽입물과 뼈 사이의 강한 골결합을 생성할 수 있게 한다면 높은 성공률과 오랜 유지기간을 획득할 수 있다 . 골 결합은 골전도 ( osteoconduction ), 골형성세포의 신생골 형성 (de novo bone formation) 그리고 골의 재형성 (bone remodelling ) 이라는 일련의 과정으로 구분된다 . 위 과정들이 안정적이고 능률적으로 발생되도록 삽입물의 환경을 조성하는 측면에서 인공삽입물의 표면처리는 필수적이다 .7) 해결 방안 탐색을 위한 연구 150~400um 크기의 pore 를 기계적 성질이 약화되지 않는 범위 내에서 될수록 많이 가지게한다 . ( 다공성 표면 처리방법 ) 삽입물의 표면에 밀착하여 골결합이 일어날 수 있도록 삽입물의 표면에 거침 ( 비다공성 표면 ) 을 형성한다 .8) 연구 결과 (1) Bead coating 방법 지름 약 1mm 내외의 구슬 모양으로 생긴 여러개의 bead organic binder 를 이용하여 인공관절의 표면에 접착시킨 다음에 argon gas 로 채워진 화덕에 넣고 화씨 2200~2400 의 열을 가하면 접착된 bead 들이 인공관절의 표면과 융합하거나 자기들 끼리 융합되어 인공관절의 표면에 다공성의 구조를 가지게 한다 .8) 연구 결과 (2) Diffusion bonding 방법 titanium 의 microstructure 에 영향을 주지 않는 낮은 온도에서 표면처리를 하기 위해 개발된 방법 titanium wire 를 짧게 절단해서 구 부려 , 마치 라면의 면발처럼 만든 일정한 크기의 mold 를 제작하고 압력을 가해서 부착 가능한 pad 의 형태로 만든다 . 이 pad 를 인공관절의 표면에 올려 놀고 압력을 가하여 밀착시킨 후 화덕에 넣고 화씨 1400~1800 의 온도를 가한다 .8) 연구 결과 (3) 알칼리 및 열처리 방법 기존의 titanium 에서 사용되는 다공성의 구조이외에 생활성 물질을 접목 시키고자 고안된 다양한 처리방법 중 알칼리 및 열처리 방법이다 . 뼈와 구조가 유사한 구조를 가지는 불규 칙한 다공성의 구조를 획득하였으며 , 유사체액에서의 이온농도도 인체의 체액에서의 농도 와 유사한 것으로 보고되었다 .8) 연구 결과 (4) Sand blasting 방법 titanium 보다 경도가 높으면서 인체 내에서 유해하지 않은 물질을 압력을 이용하여 인공 관절의 표면으로 분사함으로써 인공관절의 표면을 3~5um 정도의 거칠기를 보이게 하는 표면처리 방법8) 연구 결과 (5) Hydroxyapatite coating 방법 골형성을 보다 개선하기 위하여 , 뼈의 구조와 같은 화학적 성분을 갖는 bioactive 한 물 질을 표면에 coating 함으로서 거칠기를 형성한다 . 이를 통해 조기에 강한 골고정을 갖게 한다 .8) 연구 결과 (6) Anodizing 방법 titanium 의 생물학적 적합성의 우수함에 가장 크게 영향을 미치는 것은 표면을 덮고있는 titanium oxide 산화막이라고 할 수 있으며 , 일반적인 itanium 에서의 그 두께는 몇 나노 미터에 지나지 않으나 anodizing 방법은 인위적으로 산화막의 두께를 늘려주는 방법이 다 . 이 방법으로 만들어진 산화막은 본체와 80~90% 의 매우 강한 결합력을 갖는 것으로 확인했다 .8) 연구 결과 다공성 표면 비다공성 표면 Bead coating 방법 Diffusion bonding 방법 알칼리 및 열처리 방법 Sand blasting 방법 Hydroxyapatite coating 방법 Anodizing 방법9) 결론 물리 , 생물학적 이론상 충분히 높은 결합도와 유지기간을 보장해 줄 것으로 기대 되어 진다 . 하지만 이론상의 예측이므로 , 동물과 인간에게 직접 적용시켜 그 경과를 관찰해야 한다 .{nameOfApplication=Show}

예체능| 2010.12.20| 18페이지| 1,000원| 조회(149)

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효율적인 골결합을 형성하기 위한 삽입물의 표면 처리법11조1.서 론1) 관절염이란?관절이란 뼈와 뼈가 만나는 부위이다. 관절은 뼈와 뼈 사이가 부드럽게 운동할 수 있도록 연골, 관절낭, 활막, 인대, 힘줄, 근육 등으로 구성되어 있으며, 움직임에 따라 발생하는 충격을 흡수하는 역할을 한다. 관절염은 여러 가지 원인에 의해 관절에 염증이 생긴 것으로, 이로 인해 나타나는 대표적인 증상은 관절의 통증이다. 그러나 관절에 통증이 있다고 해서 모두 관절염이라고 할 수는 없으며, 붓거나 열감이 동반되어야 관절염이라고 할 수 있다. 관절염이 있을 경우 의사들은 이것이 급성인지 만성인지, 관절 자체의 문제인지 관절 주위의 문제인지, 기계적 문제인지 염증으로 인한 문제인지, 중추 관절인지 말단 관절인지 등을 파악하여 관절염의 원인을 알아내고 정확한 진단을 내리게 된다.2) 우리나라 관절염 환자의 수2007년 국민건강영양조사에 따르면 남녀 통틀어 60대는 10명중 3명, 70대는 4명이상이 관절염을 호소한다. 10명중 2명을 넘지 못하는 남성 노인에 비해 여성은 60대의 41% 70대 이상은 48%가 관절염을 앓고 있다. 숫자의 절반이 관절염 환자라 해도 과언이 아니다. 또한 2000년대에 들어 관절염은 고혈압, 당뇨병, 고지혈증을 제치고 우리나라 45세 이상 성인의 가장 흔한 만성질환이 되었다. 10년전인 2000년 통계와 비교해도 다른 만성병보다 유병률의 증가폭이 크다. 매년 1% 이상씩 유병률이 상승하고 있다.3) 관절염의 치료방법골관절염의 치료법에는 보존적 치료법, 수술적 치료법 등이 있는데, 관절염의 진행도가 심할 경우에는 가장 효과적인 방법으로 관절염이 나타나는 관절 부위에 인공 삽입물을 삽입하여 인공관절을 형성해주는 수술을 진행한다.4) 인공관절 대체술이란?인공관절 수술은 우리나라에서 1970년대 초부터 본격적으로 시작된 수술로서 관절이 각종 질환이나 외상 등의 원인으로 인해 더 이상 정상적인 일상생활을 하지 못해 장애가 심할 뿐 아니라 약물요법이나 물리치료 등에 반응하지 않는 경우 등 다른 수술 방법으로 해결할 수 없는 말기의 관절 병을 가진 환자들을 위한 치료법이다.특수합금과 고분자 재료로 만들어진 인공관절을 삽입하여 통증을 감소시키고 관절 운동이 가능해지면서 동시에 안정성을 얻고 변형을 교정하여 일상적인 생활이 가능하게 해주는 수술이다. 현재 슬관절, 고관절, 어깨관절, 팔꿈치 관절, 발목, 등에서 시행하고 있는데 주로 고관절, 어깨관절, 슬관절 수술을 주로 시행한다.2006년부터 현제까지 나온 보건복지부의 통계자료를 살펴보면 골관절염 치료를 위한 인공관절 대체술을 받는 인원은 매년 4만 명에 육박하고 있으며, 그 숫자는 매년 늘어나고 있음을 알 수 있다.표 1 연도별 인공관절 대체술 통계 (보건복지부 통계자료, 2006~2008)년도수술 받은 인원(명)고관절대체술슬관절대체술합계20066,58929,38535,97420076,02032,03838,05820086,45734,75141,2085) 현 인공관절 대체술의 한계(1)수술 직 후 삽입물과 뼈 사이의 밀접한 접합이 일어나지 않아 10~15%의 확률로 수술 실패가 생길 수 있다.(2)인공관절의 평균 수명이 10~15년 정도이기 때문에 2~3정도의 재수술이 불가피하다.2.본 론6) 해결 방안인공삽입물과 뼈 사이에 이루어지는 골 결합은 분화된 골형성 세포의 삽입물 표면으로의 이동과 연관된 골전도(osteoconduction), 골형성세포의 분화에 의한 골의 석회화를 동반하는 신생골 형성(de novo bone formation) 그리고 골의 재형성(bone remodelling)이라는 일련의 과정으로 구분되는데, 이러한 과정들이 안정적이고 능률적으로 발생되도록 삽입물의 환경을 조성하는 측면에서 인공삽입물의 표면처리는 필수적이다.안정적인 골결합을 형성할 수 있게 해주는 삽입물의 표면처리 방식을 찾아낸다면 기존 인공관절 수술의 성공률과 인공관절의 유지기간을 늘릴 수 있다.7) 해결 방안 탐색을 위한 연구골결합의 적절한 환경은 삽입물의 표면의 조건으로는 150~400um 크기의 pore를 기계적 성질이 약화되지 않는 범위 내에서 될수록 많이 가지거나(다공성 표면), 삽입물의 표면에 밀착하여 골결합이 일어날 수 있도록 삽입물의 표면에 거침(비다공성 표면)을 형성하는 것이다.골결합을 형성하는 가장 적절한 환경을 구성할 수 있게 해주는 처리법을 개발하기 위해, 인공관절수술에 사용되는 삽입물 표면에 여러가지 물리, 화학적 처리를 해주고 주사형 현미경(Scanning Probe Microscope)을 통해 표면처리를 거친 인공 삽입물의 표면을 확인 관찰하였다.8) 연구 결과(1) Bead coating 방법Bead coating방법은 지름 약 1mm내외의 구슬 모양으로 생긴 여러개의 bead organic binder를 이용하여 인공관절의 표면에 접착시킨 다음에 argon gas로 채워진 화덕에 넣고 화씨 2200~2400의 열을 가하면 접착된 bead들이 인공관절의 표면과 융합하거나 자기들 끼리 융합되어 인공관절의 표면에 다공성의 구조를 가지게 한다.(2) Diffusion bonding 방법상술한 바와 같이 Bead coating은 처리시 고온의 사용이 불가피하므로, 열에 비교적 약 한 인체 적합성이 가장 뛰어난 것으로 알려진 titanium에 사용하기에는 적절하지 않다. 따 라서 titanium을 사용하면서 가능한 titanium의 microstructure에 영향을 주지 않는 낮은 온도에서 표면처리를 하기 위해 개발된 방법으로, 우선 titanium wire를 짧게 절단해서 구 부려, 마치 라면의 면발처럼 만든 일정한 크기의 mold를 제작하고 압력을 가해서 부착 가 능한 pad의 형태로 만든다. 이 pad를 인공관절의 표면에 올려 놀고 high density와 같은 non- reactive applicator를 사용하여 압력을 가하여 밀착시킨 후 화덕에 넣고 화씨 1400~1800의 온도를 가한다. 온도가 가해지면 pad는 인공관절의 표면과 융합하고 wire 는 wire 끼리 융합하여 다공성의 구조를 가지게 된다.(3) 알칼리 및 열처리 방법기존의 titanium에서 사용되는 다공성의 구조이외에 생활성 물질을 접목 시키고자 고안된 다양한 처리방법 중 알칼리 및 열처리 방법이다. 뼈와 구조가 유사한 구조를 가지는 불규 칙한 다공성의 구조를 획득하였으며, 유사체액에서의 이온농도도 인체의 체액에서의 농도 와 유사한 것으로 보고되었다.

경영/경제| 2010.12.20| 4페이지| 1,000원| 조회(145)

관절염, 인공관절, iamoch16

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