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- 주제어 : 인체실험 (검색결과 12 건)
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자연과학의 발전과 더불어 눈부시게 발전한 오늘 날의 현대의학은 생체실험, 즉 인체실험이나 동물실험이 없었다면 불가능했을 것이다. 인체를 대상으로 하는 의학실험내지는 연구의 최종 목표는 거기서 얻은 지식으로 인간의 질병치료와 건강증진에 기여하는 데 있다. 그러나 인간의 생명을 구하고 인간을 치유할 수 있을 때, 인간에게 어떤 개인적 이익을 가져다 줄 수 있을 때 인체실험은 허용될 수 있지만, 그 연구대상이 인간이기 때문에 이 실험과 연구에서 엄격한 윤리 원칙을 지켜야 하며 뚜렷한 방향이 제시되어야 한다. 그래서 본 연구는 인체실험과 관련된 윤리원칙, 국제규약, 그리고 인체실험에 연구윤리가 어떻게 적용되고 있는 지에 대해 알아보았다. 본 연구에서는 인체실험의 윤리성을 인정받으려면 중층적 심의장치를 두어, 인간의 복지를 증진시키며 인간존엄성을 훼손하지 않는 연구를 수행하도록 실질적이고 제도적인 장치들을 정착시켜야 함을 알리고자 하였다.
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인체중재실험을 통한 빨강배추 및 아로니아 복합 추출물의 항산화 효과 검증
본 연구는 빨강배추 및 아로니아 복합 추출물(안토시아닌 약 83 mg 함유)의 체내 항산화 효능을 알아보고자 항산화능이 손상되었다고 판단되는 31명의 성인여성을 실험군과 플라시보군으로 무작위 배정하여 6주간 시험을 진행하였다. 실험물질 섭취 6주 후 신체계측 조사 결과를 살펴보면, 플라시보군은 골격근량이 유의하게 증가하였으나(P<0.01), 빨강배추 및 아로니아 복합 추출물을 섭취한 실험군에서는 아무런 변화가 관찰되지 않았다. 또한 혈중 항산화 비타민 지표 조사 결과, 실험군에서 증감 효과는 나타나지 않았으나, 플라시보군은 비타민 A 농도가 유의하게 감소하였다(P<0.05). 혈중 염증 지표에서는 플라시보군의 MDA 농도가 유의하게 감소하였으며(P<0.05), 실험군은 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 혈중 지질 농도를 살펴보았을 때에는, 플라시보군은 변화가 나타나지 않았으나, 실험군은 중성지방 농도가 유의하게 증가하였다(P<0.05). 결과적으로 본 연구에서는 빨강배추 및 아로니아 복합 추출물 섭취 시 혈중 항산화 지표에 뚜렷한 개선 효과는 보이지 않았다. 본 연구에서 항산화 및 염증 지표에 유의적인 효과를 나타내기에는 대상자 수가 다소 적었던 것으로 사료된다. 또한 본 연구는 혈액으로만 항산화 비타민류 검사를 수행했는데, 빨강배추 및 아로니아에는 수용성 비타민류가 주로 함유되어 있어 소변으로도 항산화 비타민류를 확인했다면 항산화 비타민 지표에 유의적인 개선 효과를 확인할 수 있었을 것으로 사료된다. 따라서 추후 혈액 및 소변을 통한 항산화 비타민류 지표 확인, 소재의 혼합비율 등을 고려한 연구가 진행되어야 할 것이다.
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현대의학에서 생명의료과학기술이 급속히 발전해감에 따라 생명체를 대상으로 하는 연구의 필요성도 커지고 있다. 여기서 무엇보다 존중되어야 하는 것은 피험자의 신체 자체, 그리고 자기 신체의 실험대상화에 대한 피험자의 의사이다. 그러나 과거 인간을 대상으로 한 잔혹한 실험들이 행해졌다는 것이 밝혀짐에 따라 피험자의 권리가 연구윤리에서 지켜져야 할 일차적 의무일 뿐만 아니라 피험자와 연구자 관계의 핵심이라는 것을 알 수 있다. 피험자의 권리를 보호하기 위해 무엇보다 필요한 것은 피험자의 자율성 존중이라 할 수 있다. 인간이 존엄하다는 것은 인간이 결코 다른 무엇을 위해 수단으로 이용되어서는 안 되는 목적적 존재라는 것을 의미한다. 피험자는 단순한 자발적 동의가 아니라 동의 능력을 지니고, 실험에 관한 충분한 정보를 알고 난 다음 자발적으로 동의를 행하여야 하며 연구자는 책임 있는 연구수행을 위하여 피험자의 권리 보호를 위한 방안을 마련하여야 한다. 연구자는 피험자가 자율적인 의사결정을 할 수 있도록 연구 과정에서 수반되는 위험과 이익에 관한 정보를 충분히 제공하고 피험자의 권리 보호를 위한 교육을 지속적으로 받음으로써 ‘인간을 위한’ 그렇기에 불가피한 ‘인간에 대한’ 실험의 신뢰도를 높여갈 수 있다는 것을 살펴보았다. In modern medical science, as life medical science technology is developing rapidly, studies based on living things are highly required. At this point, what must be respected the most importantly, is the body of human subject and a self-regulating decision of it in using its body as the object of medical test. However, since it was found that brutal experiments of human had been performed for the past years, the right of human subject is not only, a primary obligation to be obeyed in ethics of research, but is the core of relation between human subject and researcher. The most important thing in protecting the right of human subject, is to respect the autonomy of it. The dignity of human means that human is an autotelic existence, who can never be used as a mean for other purposes. Therefore, human subject must conduct consenting to join the experiment on its own after being aware of information about the experiment sufficiently, and researcher should prepare for schemes to protect the right of human subject in addition to performing its research with a strong sense of responsibility. This study aims to examine how to improve the reliability of experiment 'about human', which must be implemented necessarily 'for human' by providing sufficient information regarding risks and benefits occurred with during research in order to enable human subject to make an autonomous decision, and continually learning education for protecting the right of human subject.
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오늘날의 연구윤리에 관한 대부분의 지침들은 뉘른베르크 강령과 헬싱키 선언, 벨몬트 보고서에 근거한다. 이 문헌들은 인류의 역사적 경험을 토대로 만들어진 만큼 여전히 그 가치를 인정받고 있으며, 각 나라에서 그 실정에 맞는 연구 윤리 지침과 법적 규제를 만드는데 강력한 영향력을 행사하고 있다. 이 논문은 인간 피험자를 대상으로 하는 의학연구에서의 주요문헌들을 검토하여 그것의 역사적 의미와 교훈을 재발견하고, 앞으로 연구윤리가 나아가야 할 방향을 제안한다. 과학적 의학 기술의 발달과 인류의 복지증진을 위해 인체실험은 불가피하며 이러한 상황에서 피험자의 권리와 안전을 보장하기 위해서는 시류에 뒤처지지 않는 체계적이고 합리적인 법적 안전장치가 마련되어야 한다. 그러나 그것만으로는 충분하지 않으며 의사의 윤리의식과 사명감, 책임감이 뒷받침 되어야만 한다. 즉, 역사적 비극을 되풀이하지 않고 공중의 관심과 기대에 부응하기 위해서는 의학 연구자들에 대한 지속적인 교육을 통한 윤리 의식의 확립이 필요하며, 이를 위해서는 연구윤리가 독립된 하나의 학문으로 자리 잡는 것이 중요하다.
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중간엽 줄기세포는 다양한 조직으로 분화할 수 있는 능력이 있어 손상된 인체조직의 치료 및 연구에 널리 활용되고 있다. 동물실험에서 모낭에서 분리한 모유두세포는 다양한 조직으로 분화가 가능함이 알려져 있어 골수유래 중간엽줄기세포와 유사한 기능이 있음이 알려져 있다. 사람의 모낭에서 유래한 모유두세포도 이와 유사한 소견을 보일 것으로 추정되나 아직까지 그 특성이 자세히 연구되지 않은 상태이다. 본 실험에서는 인체의 모유두세포의 특성을 골수유래 중간엽줄기세포와 비교하였다. 실험결과 인체의 모유두세포는 중간엽 줄기세포와 거의 동일한 형태 및 표면항원의 발현을 보여주었고 세포 증가도 비슷함을 보여주었다. 그러나 분화실험에서 동물의 모유두세포가 연골, 뼈, 지방, 신경세포 등으로 잘 분화함에 비해 인체의 모유두세포는 오직 신경세포로의 분화만이 효율적으로 일어남을 관찰할 수 있었다. 인체 모유두세포의 분화능력 차이는 이 세포의 중간엽줄기세포 기능이 제한적임을 시사하며 그 기전에 대한 추가 연구가 필요하다. Mesenchymal stem cells (MSCs) have the capacity for renewal and potential to differentiate into multiple tissues. Therefore, numerous studies are being undertaken to use MSCs for the treatment of degenerative diseases. In recent years, it has become evident that the hair follicle represents an important stem cell niches in the skin. Dermal papillae cells (DPCs) represented capacity to differentiate into various mesenchymal lineages and compared the characteristics of DPCs with bone marrow MSCs in animal model. However, in humans, no comparative analyses of hair follicle DPCs and bone marrow MSCs have been performed. Present study characterized hair follicle DPCs and demonstrated that these cells showed similar morphology, surface markers and proliferation capacity to bone marrow MSCs, but are distinct in differentiation capacity. These findings of differentiation potency between human DPCs and MSCs require further study.
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Array applicators for non-invasive microwave hyperthermia
김기준 Graduate School, Yonsei University 2015 국내박사
Array applicators to generate uniform heat pattern of superficial hyperthermia and to improve microwave penetration effect of hyperthermia for deeper body cancer treatment are proposed in this dissertation. The array applicators are composed of square shaped elements and optimized with the size and depth of treatment area. Element of array applicator is designed to fit for intensive array shape with symmetry. Square shaped dipole is matched with branched loop by canceling out its reactance. Matching frequency of the element is determined by tuning the capacitance between dipole and branched loop. Uniform heat pattern is one of the most important factors for superficial hyperthermia applicator. 433 MHz is used for uniform heat pattern, which is the lowest microwave frequency of industrial, scientific, and medical (ISM) band. Dual polarized array applicators are proposed to produce a uniform heat pattern. The elements are arranged to have perpendicular polarization between neighboring elements to reduce interference, which is dual polarized array (DPA). Effective field size (EFS) of 4x4 DPA is 94.4 % of aperture size whereas that of 4x4 single polarized array (SPA) is 88.92 % of aperture size. Dual polarized circularly rotated array (DPCRA) is also proposed for smaller treatment area by providing 180 degree different phase input for chosen element. EFS of 2x2 DPCRA is 83.59 % the of aperture size whereas that of 2x2 SPA is 77.3 % of the aperture size. Microwave penetration enhancement is studied to design array applicator of hyperthermia for deeper body cancer treatment. The elements of array are arranged to have the identical phase of E-field at the target depth, where the kidney is located from the skin of the back. The contour line of the E-field phase at the target depth is used to arrange the element. An array along the contour line is an in-phase ring type array. An element is added at the center of in-phase ring type array to enhance penetration depth. Maximum microwave penetration depth is attained by optimizing the phases of phased elements. The maximum depth of effective treatment area, which has temperature between 43 °С and 47 °С is 57 mm. Voxel model simulation and measurement with the single layer phantom are performed as the verification of three layer phantom model simulation. Voxel model simulation is performed as a supplement to difference between human body and three layer phantom model. Voxel model simulation shows different temperature distribution on near skin, but shows similar maximum depth of effective treatment area. Measurement with the phantom and simulation with bioheat equation excluding blood circulation are also compared to verify the simulation including blood circulation. The temperature increased in the simulated and measured results matched well and the array applicators for superficial hyperthermia and deeper body hyperthermia are attested for human body treatment. 본 논문에서는 비침습형 온열치료용 전자기파 배열 방사체에 관한 연구 결과를 정리하였다. 전자기파는 인체 내부에서 독특한 전자기 특성을 가진다. 온열치료의 최적화를 위한 인체 내부에서의 전자기파 전파 (propagation) 및 감쇄 특성이 정리되었다. 표재성 암치료용 온열치료의 가온 균일성 향상과 심재성 암치료용 온열치료의 전자기파 투과성 향상을 위하여 배열방사체가 사용되었다. 배열 방사체의 소자는 대칭성을 가지면서 고밀도 배열에 적합하도록 설계되었다. 정사각형 모양으로 변형된 다이폴은 양갈래 루프와의 결합을 통하여 서로의 리액턴스를 상쇄시킴으로 정합이 되었다. 배열 소자의 정합 주파수는 다이폴과 루프 사이의 정전용량을 조절함으로써 결정될 수 있다. 가온 균일성은 표재성 암치료용 온열치료의 가장 중요한 요소 중 하나이다. 또한 가온 균일성을 위하여 산업, 과학, 의료 주파수 대역 (ISM Frequency band) 중 가장 낮은 마이크로웨이브 대역인 433 MHz 를 이용하였다. 가온 균일성 향상을 위하여 인접한 방사소자가 서로 직교하는 편파를 가져서 간섭효과를 줄이는 이중편파 배열 방사체가 제안되었다. 심재성 암치료용 온열치료의 투과 깊이 향상을 위한 배열 방사체의 관한 연구도 수행되었다. 배열소자는 목표 깊이에서 동일한 전계의 위상 값을 갖도록 배치 되었다. 이를 위하여 목표 깊이의 전계위상 등고선 형태가 이용되었으며 이 형태는 타원배열이다. 추가적인 투과 깊이 향상을 위하여 타원 배열의 중심에 소자가 하나 추가되었다. 이 중심소자의 위상을 최적화 함으로써 타원 배열의 전자기파 투과 깊이를 최대로 얻어낼수 있다. 배열 방사체들은 인체복셀 모델에서 실험되었고 반고체형 팬텀과 함께 측정되었다. 팬텀과의 측정은 혈액 순환 효과가 제외된 결과이기 때문에 혈액 순환 효과가 제외된 시뮬레이션과 비교되었으며 혈액 순환 효과가 포함된 시뮬레이션 결과를 검증하기 위하여 수행되었다.
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본 연구에서는 송천 금-은 폐광산을 대상으로 광산 주변 지역의 As를 비롯한 중금속의 오염 정도와 분산 형태를 파악하였으며, 이로 인한 광산 주변 지역 거주민들을 대상으로 인체에 나타날 수 있는 위해성을 평가하고, 채취한 광미, 토양, 하상 퇴적물과 농작물 시료를 대상으로 bioaccessible fraction을 평가하고자 하였다. 광미내의 중금속의 함량은 141,550 As mg/kg, 20.4 Cd mg/kg, 754 Cu mg/kg, 51,331 Pb mg/kg, 7,959 Zn mg/kg, 0.45 Hg mg/kg으로 분석되었다. 경작지 토양내의 중금속 함량은 175 As mg /kg, 0.75 Cd mg /kg, 80 Cu mg/kg, 95 Pb mg/kg, 185 Zn mg/kg, 1.12 Hg mg/kg으로 As, Cd, Cu, Pb, Zn의 함량은 토양 내 중금속 한계치 (Kloke, 1979) 를 넘는 것으로 나타났다. 대부분의 농작물 내의 비소의 함량은 우리나라 농작물 내의 평균 함량을 초과하는 것으로 나타났다. 음용수내의 As, Cd, Zn의 함량은 우리나라 먹는 물 수질 기준을 초과하였으며, 특히 광산 주변 지역의 비소의 오염이 심각한 양상을 띠고 있다. 연구 대상 광산 지역의 HQ (hazard quotient) 값은 16으로 계산되었으며, 특히 As에 대한 HI (hazard indices) 값은 15로 나타났다. 발암 위해도는 2.7E-03으로 계산되었으며, 이 값은 1000명중 대략 3명의 암환자가 발생할 수 있는 확률을 나타내며 본 광산 주변 지역 주민들에게 적절한 환경 대책이 필요함을 의미한다. As와 중금속의 bioaccessible fraction은 EHS (Exraction of Heavy metals in Stomach and Small intestine) test 를 사용하여 평가되었다. EHS test는 소화 효소를 사용한, 인체 소화 기관 중 위와 소장의 모의 실험이다. 광미, 토양, 하상 퇴적물내의bioaccessible fraction의 평균값은 위의 모사 환경에서 Cd (40%) > Pb(31%) > Zn(21%) > Cu(15%) > As(3%) 의 순으로, 소장의 모사 환경에서는 As(12%) > Cu(5.6%) > Cd(2.2%) > Zn(1.2%) > Pb(0.5%) 의 순으로 감소하였다. 농작물 내에서는 위의 모사 환경에서 Cd(70%) > Zn(62%) = Cu(62%) > As(47%) > Pb(0%), 소장의 모사 환경에서 Cu(27%) > Zn(23%) > As(22%) > Pb(9%) > Cd(7%) 의 순으로 각각 감소하였다. 농작물 내의 bioaccessible fraction이 토양 시료보다 높은 것으로 나타났다. The objectives of this study are to investigate the contamination levels and dispersion patterns of toxic elements like As and heavy metals in the vicinity of the abandoned Au-Ag Songcheon mine, to assess the risk of health effects on the residence people in around the mine area and to estimate the bioaccessible fraction of the As and heavy metals in tailings, soils, sediments and plants collected from the mine site. Concentration levels of heavy metals in tailings were 141,550 As mg/kg, 20.4 Cd mg/kg, 754 Cu mg/kg, 51,331 Pb mg/kg, 7,959 Zn mg/kg and 0.45 Hg mg/kg. Mean concentrations of As, Cd, Cu, Pb and Zn in agricultural soils were higher than the permissible levels proposed by Kloke(1979). The concentration of heavy metals in agricultural soils were 175 As mg /kg, 0.75 Cd mg /kg, 80 Cu mg/kg, 95 Pb mg/kg, 185 Zn mg/kg and 1.12 Hg mg/kg,. Arsenic concentrations in most plants were higher than the normal value of plants in Korea. Vegetables grown on farmland soils were rich in As and heavy metals. The levels of As, Cd, and Zn in drinking waters around the mine area were higher than the permissible levels regulated in Korea. In particular, the high level of As around the mine area assumed the serious complextion. The HQ (hazard quotient) value of the mine site was 16. Especially, the HI (hazard indices) value of only As was 15. The carcinogenic risk of the mine site was 2.7E-03. This value means the probable possibility of 3 cancer patients among 1,000 people, and the residence people in the mine sites could be needed regulatory concern. The bioaccessible fractions of As and heavy metals were estimated by using the EHS (Exraction of heavy metals in stomach and small intestine) test. EHS test was in vitro simulation of stomach and small intestine of human’s gastrointestinal tract using by enzyme. The average of bioaccessible fraction in tailings, soils and sediments decreased in the order of Cd (40%) > Pb (31%) > Zn (21%)> Cu (15%) > As (3%) in stomach environment, and As (12%) > Cu (5.6%) > Cd (2.2%) > Zn (1.2%) > Pb (0.5%) in small intestine environment. The average digestible fraction of As and heavy metals in crop plants were declined in the order of Cd (70%) > Zn (62%) = Cu (62%) > As (47%) > Pb (0%) in simulated stomach and Cu (27%) > Zn (23%) > As (22%) > Pb (9%) > Cd (7%) in simulated small intestine. The bioaccessible fraction of As and heavy metals in crop plants were higher than those in soils.
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