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- 저자 : 정지현 (검색결과 243 건)
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인간도파민 수용체를 포함하는 나노베지클 및 PEDOT 나노튜브기반의 도파민 바이오센서의 개발
도파민은 중추신경계, 호르몬계, 심장혈관계에서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 도파민의 농도와 전달에 이상이 생기게 되면 많은 신경 질환들이 발생하고 이러한 중요성 때문에 지난 수 십 년간 도파민을 측정하기 위해 많은 노력들이 이뤄지고 있다. 쉬운 조작법과 빠른 반응, 높은 민감도 때문에 전기화학적 측정법이 직접적 측정방법으로 널리 사용되고 있는 가운데, 공존하는 방해물질인 아스코르브산과 유린산 때문에 정확한 측정에 큰 제약이 발생하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 전도성 고분자 나노튜브와 도파민 수용체 D1 (DRD1)이 포함된 나노베지클을 이용하여 민감하고 선택적인 도파민 바이오센서를 개발하였다. 나노베지클은 DRD1이 발현된 인간배아신장 293 (human embryonic kidney 293, HEK 293 cell) 세포에 cytochalasin B를 처리하여 만들었다. 이 나노베지클은 고성능의 전계 효과 트랜지스터 (field effect transistor, FET) 타입의 도파민 바이오센서에서 센싱 소재로 사용되었다. 도파민이 DRD1과 결합하면 칼슘이온이 나노베지클 내로 들어가게 된다. 이 칼슘유입은 칼슘표시염료(calcium-indicating dye)를 이용하여 세포 내 칼슘 이온 정도를 측정함으로써 확인하였다. 이렇게 확인 된 나노베지클을 poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) 나노튜브-FET 장치에 고정화하였고 이 나노베지클에 도파민이 결합됨에 따라서 시그널이 발생한다. 본 연구를 통해 개발된 센서를 사용하여 10 pM의 낮은 민감도와 선택적으로 도파민을 측정하는 결과를 얻었다. 이 센서는 앞으로 도파민의 이동성에 이상이 생겼을 때 발생하는 다양한 병들에 대한 조기진단에 응용될 수 있다고 생각하며 더불어, 이 연구는 신약후보물질의 발견에 사용될 수 있는 G 단백질 연결 수용체를 기반으로 한 바이오센서 개발에 응용할 수 있다고 생각한다.
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고통 감내력과 정신건강의 관계 : 주관적·행동적 고통 감내력이 우울 및 불안에 미치는 영향
본 연구의 목적은 최근에 다양한 정신장애의 원인적 요인으로 주목받고 있는 고통 감내력이라는 개념을 정교하게 이해하는 것이다. 일련의 실증적 연구를 통해 자기보고와 실험과제에 대한 행동적 반응으로 고통 감내력을 측정하고 부정 정서와 고통 감내력, 정신건강의 관계를 탐색하고자 하였다. 그리고 자기보고로 측정한 고통 감내력과 실험과제에 대한 행동적 반응으로 측정한 고통 감내력의 관계를 확인하고, 고통 감내력을 증진시키는 처치의 효과를 살펴보고자 하였다. 먼저 연구 1에서는 평상시에 경험하는 부정 정서와 자기보고로 측정한 고통 감내력의 관계를 확인하고, 부정 정서를 통제한 후에도 고통 감내력이 우울과 불안을 유의미하게 설명하는지 살펴보았다. 또한 고통 감내력과 우울/불안의 관계에서 회피적 대처의 매개효과를 탐색하였다. 대학생 240명에게 고통 감내력 척도, 한국판 정적 정서 및 부적 정서 척도, 회피적 대처 질문지, 우울 척도, 불안 척도를 실시하였다. 그 결과, 평상시에 부정 정서를 많이 경험할수록 고통 감내력이 낮았으며, 고통 감내력은 부정 정서의 영향력을 넘어서서 우울과 불안 증상을 유의미하게 설명하였다. 또한, 회피적 대처는 고통 감내력과 우울 증상의 관계에서 부분매개효과를, 고통 감내력과 불안 증상의 관계에서 완전매개효과를 가지는 것으로 나타났다. 연구 2에서는 행동적 고통 감내력과 우울 및 불안의 관계를 확인하고, 자기보고를 통해 측정한 고통 감내력과 행동적 고통 감내력의 관계를 탐색하고자 하였다. 이를 위해 연구 2-1에서 대학생 88명에게 고통 감내력 척도, 우울 척도, 불안 척도와 행동적 고통 감내력 측정과제를 실시하였다. 그 결과, 경도의 불안 집단이 정상 집단에 비해 행동적 고통 감내력 측정과제를 더 오래 하였으며, 고통 감내력 척도에서 높은 점수를 받은 사람들과 낮은 점수를 받은 사람들 간에 행동적 고통 감내력 측정치의 차이가 유의미하지 않은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 과제의 지속정도가 고통 감내력을 타당하게 반영하지 못하였음을 시사한다. 이에, 연구 2-2에서 과제의 중요도를 변인으로 추가하여 행동적 고통 감내력 측정과제를 수정하고 대학생 102명을 대상으로 연구 2-1과 동일한 척도를 실시하였다. 그 결과, 행동적 고통 감내력 측정과제에서 유발된 부정 정서와 과제의 중요도를 통제하였을 때 고통 감내력 척도의 총점이 낮은 집단이 높은 집단에 비해 행동적 고통 감내력 측정과제를 더 짧게 하였으며, 우울 수준이 높은 집단이 낮은 집단에 비해 행동적 고통 감내력 측정과제의 지속시간이 짧았다. 연구 3에서는 고통 감내력 증진 처치가 행동적 고통 감내력에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 고통 감내력 척도의 총점이 50점 이하인 대학생 47명에게 부정 정서에 대해 비판단적인 태도를 가질 수 있도록 돕는 비판단 처치, 부정 정서로부터 거리를 두고 관찰할 수 있도록 돕는 거리두기 처치, 부정 정서를 피하기 위한 노력이 가져오는 불이익에 대해 인식할 수 있도록 돕는 회피방지 처치와 비교를 위해 주의분산 처치를 각각 실시한 후 행동적 고통 감내력을 측정하였다. 그 결과, 처치 후에 비판단 집단은 주의분산 집단에 비해 긍정 정서가 유의미하게 증가하였으며, 모든 집단에서 부정 정서가 유의미하게 감소하였다. 그러나 행동적 고통 감내력 측정치에서 집단 간 차이는 유의미하지 않은 것으로 나타났다. 본 연구는 주관적․행동적 고통 감내력과 정신건강의 관계를 밝히고 주관적 고통 감내력과 행동적 고통 감내력의 관계를 확인하였다는 점에서 의의가 있다. 마지막으로, 본 연구의 제한점과 추후 연구를 위한 고려사항에 대해 논의하였다.
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비가역적 흡착을 반영한 바이오차의 다환방향족탄화수소 흡‧탈착 속도모델 제안
불투수면적의 증가로 인해 다량의 비점오염원이 자연계로 유입되면서 이를 저감하기 위해 LID 시설이 대안으로 사용되고 있다. 현재 국내에서는 LID 시설의 성능기준과 측정방법이 마련되지 않은 한계점이 존재하여, 그 대책으로 침투시설 내 오염물질의 이동을 예측하는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 다양한 흡‧탈착 현상이 발생할 수 있는 침투시설 내 오염물질의 이동을 해석하기 위해 새로운 흡‧탈착 속도 모델을 제안하였다. 제안한 속도 모델은 흡착제의 표면이 가역적 표면과 비가역적 표면으로 이루어져 있고 가역적 표면의 탈착속도는 흡착 속도와 같으며 반복적인 흡‧탈착을 거쳐도 그 값이 변하지 않다고 가정하였다. 신규 흡착 시 흡착실험 일주일 후 1차 흡착평형에 도달하였다고 고려하고 탈착실험을 진행하여 탈착 모델에 적용한 뒤 흡착 모델 필수 인자인 표면율과 흡착평형상수를 도출하였다. 모델 필수 인자 중 하나인 흡착 평형 상수는 본 실험이 저농도에서 진행되므로 선형관계로 가정하고 흡착 속도 실험 시 관찰하였던 흡착평형상태에서(ANOVA<0.05) 계산하였다. 침투시설에서 발생할 수 있는 흡‧탈착 현상으로는 두 가지로 한정하고 회분식 실험을 진행하였다. 그 가정은 다음과 같다:(i)신규흡착 후 상대적 고농도로 재 흡착 후 탈착. (ii)장기간 흡착 후 탈착. 재 흡착 후 진행한 탈착 실험의 모델 적용 결과 신규 흡착 시에 비교하여 가역적 표면율의 증가하지만 흡착평형상수의 경우 그 값이 감소하는 경향을 보였으며 재 흡착 속도 상수도 감소하는 것을 확인하였다. 이는 탈착실험과 연관해서 해석하였을 시, 대상물질이 바이오차에 흡착될 때 다중 흡착 현상이 발생하고 이로 인해 흡착제가 입자를 끌어당기는 인력이 입자들로 인해 간섭받아 흡착력에 약해지는 것으로 추정된다. 흡착기간 변화에 따른 탈착실험의 경우 단기간에는 naphthalene의 비가역적 표면율이 작았지만 장기간에는 두 물질 다 가역적, 비가역적 표면율이 감소하면서 phenanthrene의 표면율이 naphthalene보다 적어지는 현상이 관찰되었다. 이 원인으로는 단기간에는 경쟁흡착으로 인하여 phenanthrene이 안정적으로 흡착제와 결합하지 못하다가 시간이 거듭될수록 흡착제 내부까지 스며들어 탈착 시 밖으로 빠져나오지 못하는 경우인 것으로 판단된다.
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