초고전압 투과전자현미경의 원격시범운영

김영민,김진규,김윤중,허만회,권경훈,Kim, Young-Min,Kim, Jin-Gyu,Kim, Youn-Joong,Hur, Man-Hoi,Kwon, Kyung-Hoon 한국현미경학회 2004 Applied microscopy Vol.34 No.1

최근에 한국기초과학지원연구원에 설치된 초고전압 투과전자현미경은 원자분해능(점분해능 $1.2{\AA}$ 이하)의 구현과 고경사각 tilting 기능(${\pm}60^{\circ}$)에 의해 시편의 원자배열 구조를 3차원적으로 이미징할 수 있는 고성능 투과전자현미경이다. 이에 더하여 FasTEM이라는 원격 운용 시스템이 갖춰져 있어서 장비의 직접운용에 따른 여러 제약을 극복할 수 있게 한다. 초고전압 투과전자현미경의 원격운용을 위해 FasTEM 원격 시스템은 본원 초고전압 투과전자현미경에 설치된 Server 시스템과 서울분소에 설치된 Client 콘솔 시스템을 155 Mbps급 초고속 선도망 KOREN에 연결하여 구성하였으며 서울분소에서 대전본원의 초고전압 투과전자현미경을 운영하여 Au의 [001] 고분해능 영상을 얻는데 성공하였다. 초고전압 투과전자 현미경의 조사계 및 결상계 시스템 파라메타들의 조정, 각각의 detector 시스템 조정과 이미징, goniometer와 aperture 구동을 위한 motor-driven system들의 동작 등 초고전압 투과전자현미경의 원격 조정은 원격 작업자가 현장에 있는 것과 마찬가지로 실시간 운용이 가능하였다. 초고전압 투과전자현미경과 IT 기반기술의 접목에 의해 실현된 원격운용 기능은 국가적 공동연구시설에 대한 e-Science Grid를 구축하는데 중요한 역할을 하리라 기대된다. The high voltage electron microscope (HVEM) newly installed in KBSI is an advanced transmission electron microscope capable of atomic resolution (${\leq}1.2{\AA}$ point-to-point resolution) together with high titling function (${\pm}60^{\circ}$), which are suitable to do 3-dimensional atomic imaging of a specimen. In addition, the instrument can be controlled by remote operation system, named as 'FasTEM' for the HVEM, which is favorable to overcome some environmental obstacles resulting from the direct operation. The FasTEM remote operation system has been established between the headquarter of KBSI in Daejeon and the Seoul branch. The server system in the headquarter has been connected with a portable client console system in the Seoul branch using an advanced internet resource, 'KOREN' of 155 Mbps grade. Most of the HVEM functions essential to do remote operation are available on the portable client console. The experiment to acquire the high resolution image of [001] Au has been achieved by excellent transmission of control signals and communication with the HVEM. Real-time reaction like direct operation, such as controls of the illumination and projection parameters, acquisition and adjustment of each detector signal, and electrical steering of each motor-driven system has been realized in remote site. It is positively anticipated that the first remote operation of HVEM in conjunction with IT infraengineering plays a important role in constructing the network based e-Science Grid in Korea for national user s facilities.

흰쥐 침샘의 Nitric Oxide Synthase에 관한 면역전자현미경적 연구

이영환,고정식,박대균,박경호 韓國電子顯微鏡學會 2008 Applied microscopy Vol.38 No.3

산화질소는 생물체내에서 생리적이나 병리학적으로 중요한 역할을 한다고 알려져 있으며, 특히 침샘조직에서 침분비작용과 샘혈류 조절에 중요한 인자의 하나로 관여함이 알려져 있다. 산화질소합성효소 (nitric oxide synthase, NOS)는 동위효소로서 내피산화질소합성효소 (endothelial NOS, eNOS), 신경산화질소합성 효소 (neuronal NOS, nNOS)와 유도산화질소합성효소 (inducible NOS, iNOS)가 있으며, 세포내에서 내인성산화질소를 합성한다고 알려져 있다. 그러나 산화질소합성효소의 세포내 분포에 관한 전자현미경적 연구는 매우 드물며, 흰쥐 침샘에서의 산화질소생산효소(NOS)에 대한 전자현미경적 연구는 없었다. 흰쥐 침샘에서 NOS의 세포내 분포를 규명하기 위하여 면역전자현미경방법을 이용한 금입자표지법을 시행하여 아래와 같은 결과를 얻었다. eNOS에 양성 면역반응을 보이는 구조는 침샘의 분비세포 중장액세포에 있는 전자밀도가 높은 분비과립이었으며, 점액분비세포의 점액분비과립에서는 비교적 약한 면역반응성이 관찰되었다. 즉 턱밑샘과 혀밑샘을 구성하고 있는 두 종류의 분비세포 중장액세포의 분비과립에 금입자가 비교적 많이 표지되었으며, 점액세포의 분비과립에서는 적은 수의 금입자가 관찰되었고, 침샘의 소엽속관(intralobular duct)의 전자밀도가 높은 분비과립에서도 금입자가 표지된 것이 관찰되었다. 귀밑샘에서도 장액세포의 분비과립과 소엽속관의 분비과립에 금입자가 표지되었다. nNOS의 양성 면역반응은 턱밑샘에서 점액세포의 분비과립에서만 약간의 금입자가 관찰되었으며, 턱밑샘, 혀밑샘 및 귀밑샘의 분비세포와 분비관세포에서는 iNOS에 대한 양성 면역반응이 관찰되지 않았다. 흰쥐 침샘에서 산화질소합성효소 중 eNOS는 침샘분비세포의 분비과립에 존재하며, 특히 전자밀도가 높은 장액성분비과립에 주로 분포하고 있으며, 분비관 중에서 소엽속관에도 분포하고 있는 것이 관찰되었으나, 다른 동위효소인 nNOS와 iNOS는 거의 관찰되지 않았다. 산화질소합성효소가 흰쥐 침샘분비세포의 분비과립과 소엽속관의 분비과립에 분포하고 있는 것으로 보아 침샘에서 산화질소가 침의 생산과 분비에 중요한 역할을 담당하는 것으로 생각된다. Endogenous nitric oxide (NO) has been known to regulate many physiological and pathological processes, especially the glandular secretion and blood flow. However, nitric oxide synthase (NOS) responsible for NO synthesis has not been well studied ultrastructurally in rat salivary gland. The present study was performed to investigate the distribution of nitric oxide synthase isoforms (endothelial, neuronal, and inducible NOS). Immunoelectron microscopic study, using monoclonal mouse anti-endothelial NOS, anti-neuronal NOS, and anti-inducible NOS, was performed in the salivary gland of rat. Endothelial NOS (eNOS)-positive immunoreactivities were most prominent in the secretory granules of serous cells of the salivary gland of the rat. Immunoreactivities were well concentrated on serous secretory granules in the serous cells. However, weak eNOS-positive immunoreactivity was observed in the mucous secretory granules of the mucous cells. Positive endothelial NOS (eNOS) immunoreactivities were most prominent in the secretory granules of intralobular ducts. Ductal secretory granules and acinar serous secretory granules have a similar pattern of labeling as eNOS suggestings. Neural NOS (nNOS)-positive immunoreactivity was not detected in duct systems or in acinar cells. Inducible NOS (iNOS)-positive immunoreactivity was not seen in acinar and ductal cells. These results reveal the presence of eNOS in the salivary gland of the rat, which may be related with regulation of the glandular secretion and blood flow through the gland.

불소투여에 따른 태내백서 치아의 생화학적 및 주사전자현미경적 연구

임도선 韓國電子顯微鏡學會 2000 Applied microscopy Vol.30 No.3

임신중에 투여된 불소가 흰쥐태아의 법량질형성에 미치는 영향을 알아보고자 어미흰쥐에게 불소를 음용 시킨 후, 생후 11일이 경과된 어린 흰쥐를 희생하였다. 이후, 하악절치를 발치한 후, 법랑단백질의 종류 및 양적 변화와 법랑질 표면의 형태학적 변화를 관찰하였다. 분비법랑질과 성숙법량질에서 추출한 법랑단백질을 전기 영동한 결과, 분비법랑질에서는 분자량 22-24kDa의 amelogenin이 확인되었는데, 대조군에서보다 불소투여 농도가 높아질수록 양이 감소하였다. 성숙법량질에서는 분자량이 68kDa의 enamelin이 확인되었으며, 대조군에 비해 불소투여 농도가 높을수록 양적인 증가가 확인되었다. 그리고 주사전자현미경을 사용하여 법량질 표면을 관찰한 결과, 대조군에서는 평탄하고 매끄러운 표면인 반면에 불소투여군은 거친 표면과 균열이 심하게 나타났고, 불규칙한 소공이 관찰되었다. 그리고 일부에서는 균열과 함께 주머니 같은 결절과 법랑질 형성부전을 확인하였다. 따라서 본 연구결과, 태아발생과정 중 투여된 불소가 법랑질형성에 관여하는 법랑모세포에 영향을 줌으로써 단백질의 형성과 분비가 지연 또는 억제되며, 수분과 단백질 제거에 관여하는 법랑모세포의 기능을 저하시키는 것으로 사료된다. 이러한 단백질의 비정상적인 형성과 분비는 법랑질 형성부전 등의 법량질형성에 전반적으로 영향을 마치는 것으로 확인되었다. The present study has been carried out to investigate the effect of fluoride toxicity on the morphology as well as inorganic chemical constituents of rat teeth. Rats were administered sodium fluoride at dose of 0ppm, 100ppm, 200ppm and 300ppm at the beginning of pregnancy. Animals were perfused intravascularly with glutaraldehyde and the incisors were removed. Changes in the protein composition of the secretory and maturation enamel were investigated using polyacrylamide gel electrophoresis (SDS PAGE). And the enamel surface of incisors was examined under scanning electron microscope (SEM). Changes of protein quantities were found significantly in high levels fluoride administration for experimental groups compared with control. The SDS PAGE analysis demonstrated as follows. In control group, secretory phase enamel protein, amelogenins, was detected more quantities than experimental group. The enamelin, presence in maturation phase enamel, showed more quantities than control enamel with an increasing fluoride concentration in the drinking water. Also, the scanning electron micrographic data showed hypoplastic, tough, uneven, pitted and cracked enamel surfaces covered with granular deposits as a result of excessive intake of fluoride. From these results we conclude that high dose of fluoride administration leads to severe structural alterations on the enamel surface and these structural changes could be through defective mineralization.

연 X-선 현미경을 이용한 금 나노입자 세포영상

권영만,김한경,김경우,김선희,윤홍화,천권수,강성훈,박성훈,정선관,윤권하 韓國電子顯微鏡學會 2008 Applied microscopy Vol.38 No.3

연 x-선 현미경은 ‘물의 창’ 영역(2.3~4.4 nm)의 파장을 이용하여, 수십 nm의 분해능으로 세포를 파괴하지 않고 살아있는 상태에서 세포의 내부구조를 관찰할 수 있어 가시광선현미경과 전자현미경을 단점을 보완하는 특징을 갖는 세포 생물학 연구에 적합한 현미경이다. 그러나 기존 연 x-선 현미경은 광원으로 방사선 가속기를 이용하기 때문에 사용이 제한적이었다. 이에, 본 연구에서는 2.88 nm의 연 x-선을 광원으로 사용하는 소형 연 x-선 현미경을 이용하여, 내포작용에 의해 금 나노입자를 포획한 HT1080과 MDA-MB 231 세포의 영상을 약 60 nm 분해능으로 획득하였다. 금 나노입자의 세포에 대한 독성을 제거하기 위하여 폴리에틸렌 글리콜을 캡핑하였고, 2.88 nm 파장의 연 x-선에 대하여 충분한 조영효과로 인하여 세포영상에서 뚜렷한 대조도를 나타내었다. 내포작용에 의해 액포에 포함되어 있는 다양한 크기의 금 나노입자 군집을 확인하였으며, 세포내부의 액포의 분포상태도 관찰할 수 있었다. 따라서 고분해능을 가진 소형 연 x-선 현미경을 이용하여 금 나노입자를 세포내의 미세기관이나 특정 단백질에 표지하면 연 x-선에 대한 조영효과의 증가에 의하여 더욱 유용한 정보를 획득할 수 있을 것으로 생각한다. A compact soft x-ray microscope operated in the ‘water window’ wavelength region (2.3~4.4 nm) was used for observing cells with nano-scale spatial resolution. To obtain cellular imaging captured with colloidal gold nanoparticles using a compact soft x-ray microscope. The colloidal gold nanoparticles showed higher contrast and lower transmission more than 7 times than that of cellular protein on the soft x-ray wavelength region. The structure and thickness of the cell membrane of the Coscinodiscus oculoides (diatome) and red blood cells were seen clearly. The gold nanoparticles within the HT1080 and MDA-MB 231 cells were seen clearly on the soft x-ray microscopy. The gold nanoparticles were aggregated within vesicles by endocytosis.

혈뇨의 감별진단을 위한 이형적혈구의 형태학적 연구

윤철종,박정오,문희주,윤기은 韓國電子顯微鏡學會 1999 Applied microscopy Vol.29 No.3

전체 성인의 약 4%에서 정도 차이는 있지만 혈뇨가 있다고 볼 때 그 원인을 구명하는 일이 중요하다. 그 원인이 사구체성 신염인지 기타 그 외의 비사구체성 원인에 따른 질환인지를 쉽게 감별하는 일이 중요하다. 본 연구자들은 혈뇨를 동반한 소아과 환자중에서 신 생검 조직검사까지 한 5명의 환자에서 혈뇨를 표본 제작하여 먼저 위상차현미경적 표본제작법을 통하여 적혈구를 감별하였고 방법을 달리하여 주사형 전자현미경으로 요침사를 관찰하여 형태학적 고찰을 통하여 이형적혈구를 보다 명확한 3차원구조를 관찰할 수 있었다. 침생검을 통해 얻은 조직학적 소견으로는 사구체의 기저막을 통과한 혈구들의 요로를 통하여 배출과정을 광학현미경 및 투과형 전자현미경으로 확인할 수 있었다. 본 연구에서 육안적 혈뇨의 색은 유출되는 적혈구의 양과 상관관계가 있으며 용혈된 정도가 심한 경우에 콜라색 혈뇨가 있음을 알 수 있었다. 이들 결과에서 본 연구자들은 사구체성 질환을 동반한 유극적혈구 및 환형 적혈구 등과 같은 변형된 적혈구를 주사형 전자현미경으로 명확한 관찰을 함으로 사구체성 질환으로 인한 혈뇨의 감별에 주사형 전자현미경이 가장 유용한 검사 방법이라고 생각된다. Examination of the morphology of red blood cells in the urine has been shown to be a promising adjunct in determining whether hematuria represents glomerular or nonglomerular bleeding. This is due to distortion of RBCs as they pass across the basement membrane of the glomerular capillaries. It is concluded that is method can greatly help the clinician in distinguishing between glomerular and non glomerular bleeding in patients with hematuria and channeling such patients toward the most appropriate investigations. We have experimented dysmorphic red blood cells that 5 patients of the hematuria are distorted with irregular outlines and often have small blebs extruding from the red cell membrane. Tried urinary sediments were seen with phase contrast microscope and confirmed scanning electron microscope. There are seen acanthocytes, anulocytes, ghost cells and sphero-echinocytes in dysmorphic erythrocytes. Clinical diagnosis was referred from the result of the biopsy-proven. Scanning electron microscopic findings of the hematuria are good diagnostic tool that disclose in distorted red blood cells from patients with glomerular disorders.

고압전자현미경을 이용한 소뇌 조롱박세포 가지돌기가시 관찰

유임주,이계주,서영석,Rhyu, Im-Joo,Lee, Kea-Joo,Suh, Young-Suk 한국현미경학회 2001 Applied microscopy Vol.31 No.1

신경세포 가지돌기가시의 형태를 분석하는 것은 신경세포의 기능을 이해하는데 중요하다. 가지돌기가시는 광학현미경 해상도의 한계근처에 있는 구조물로 투과전자현미경 및 공초점헌미경 등을 이용한 연구들이 보고 되고 있다. 고압전자현미경은 높은 해상도와 투과능력 덕분에 두꺼운 절편의 관찰이 용이하여 신경세포의 가지돌기가시 등을 관찰하는데 유용한 것으로 알려져 있다. 고압전자현미경을 이용하여 신경세포의 가지돌기가시를 효과적으로 관찰하는방법을 확인하고 기본적인 형태학적 자료를 축적하고자 하였다. 생쥐 소뇌에 위치하는 조롱박세포의 가지돌기가시를 anti-calbindin 28kD항체 및 Golfi 염색으로 표지한 후 $4{\mu}m$두께의 절편을 제작하여 impregnation방법으로 각각 처리하여 표본을 제작한 후, 초고압전자현미경으로 관찰하여 효과적인 관찰방법을 찾고, 영상분석 기법을 이용하여 가지돌기가시의 밀도와 가시의 길이를 측정하였다. 초고압전자현미경 관찰 결과, 면역조직화학법과 Golgi법 모두 조롱박세포의 가지돌기가시를 관찰할 수 있었으나 Golgi법으로 준비된 표본이 가시를 정량적으로 분석하기에 더욱 적합하였다. 명상분석 결과로는 가지돌기 가시의 평균밀도가 $24.5{\pm}3.6$개/$10{\mu}m$였고, 가시의 평균길이는 $1.12{\pm}0.22{\mu}m$였다. 본 연구를 통해서 Gogli 법으로 염색된 조롱박세포를 고압전자현미경으로 관찰할 경우, 가지돌기가시를 정량적으로 관찰할만한 만족스러운 영상을 얻을 수 있었고, 추후 경사를 주어 촬영한 두 장의 사진을 이용하여 3차원적으로 분석하면 좀 더 정확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단되며, 이는 소뇌의 신경가소성을 이해하는데 중요한 자료가 될 것이다. The morphological features of neuronal dendritic spines are changed their shapes, sizes and density in response to physiological or pathological conditions . Therefore, exact analysis of spines warrants understanding of neuronal function. The size of the spine is at the borderline of resolution with light microscopy. High voltage electron microscopy Provide excellent resolution of the spines with proper stain techniques thanks to its higher resolution and penetration power. We evaluated more effective staining method for observing dendritic spines after labeling Purkinje cells with anti-calbindin 28 kD immunohistochemistry or Golgi staining methods. 4 fm thickness sections were observed with high voltage electron microscopy and some morphometric analyses were performed. Both Golgi staining and immunohistochemistry revealed the detail structures of the Purkinje cell such as soma, dendrites, and dendritic spines. High voltage electron micrographs with Golgi staining provide more precise morphology and are easy to measure. Average density of spine is $24.5{\pm}3.6/10{\mu}m$ and its length is $1.12{\pm}0.22{\mu}m$. For quantitative analysis of the spines, high voltage electron, micrographs with Golgi staining are more effective. This preliminary result is expected to be useful for further study of spine plasticity in various conditions.

틸라피아의 해수순치시(海水馴致時) 아가미와 신장(腎臟)의 광학(光學) 및 전자현미경적(電子顯微鏡的) 관찰(觀察)

윤종만,조강용,박홍양,Yoon, Jong-Man,Cho, Kang-Yong,Park, Hong-Yang 한국현미경학회 1993 Applied microscopy Vol.23 No.2

1990년(年) 6월(月) 30일(日)부터 10월(月) 31일(日)까지 또한 1991년(年) 9월(月) 30일(日)부터 1992년(年) 4월(月) 31일(日)까지 본 실험실의 양어장(養魚場)에서 염분(鹽分) 농도(濃度)가 각각 10%o, 20%o, 30%o의 $1.5m^3$인 탱크에서 사육된 100-350g(평균 250g)인 틸라피아(Oreochromis niloticus)의 아가미 및 신장(腎臟)의 미세구조적(微細構造的) 변화(變化)를 알기 위해서 광학현미경(光學顯微鏡)과 주사(走査) 및 투과전자현미경(透過電子顯微鏡)으로 관찰하여 얻어낸 결과는 다음과 같다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같이 나타났다. 해수(海水)에 적응(適應)된 Oreochromis nilotirus의 경우 모두 아가미엽 비대, 아가미엽 상피세포의 분리, 신사구체의 수축, 신장(腎臟)의 울혈(鬱血) 등(等)의 조직학적(組織學的) 변화(變化)가 있었다. 가장 높은 저삼투압(低渗透壓) 능력(能力)은 10%o에서 채취된 틸라피아에서 확인되었고, 이러한 현상은 외형적인 형태를 통해서 확인된 염분순치화(鹽分馴致化)(smoltification)와 일치(一致)되었으며, 실험군 중 틸라피아 저삼투조절능력(低渗透調節能力)은 10%o에서 떨어지기 시작하였다. Oreochromis niloticus의 각 군의 삼투압(渗透壓)은 모두 담수(淡水)의 수준보다 높았고, 모두 300m Osmol 이상으로 나타났다. 아가미엽의 염분세포의 발생빈도와 그 정도는 염분농도(鹽分濃度)의 증가와 더불어 빠르게 증가되었고, 염분세포의 수도 광학(光學) 및 투과전자현미경(透過電子顯微鏡)을 통해서 볼 때 NaCl의 증가와 함께 증가하였다. 삼투압(渗透壓)의 점차적인 증가에 대해서 틸라피아의 체내에 축적된 NaCl과 무기성분(無機成分)을 배출시키기 위해서 혹은 체내의 삼투압(渗透壓)의 균형을 위해서 이러한 결과가 이루어지는 것으로 사료된다. 아가미엽(葉)의 표피(表皮)는 염분농도(鹽分濃度)가 높을수록 요철(凹凸)상태가 심하게 나타났다. 이러한 생리학적 현상들은 모든 경골어류(硬骨魚類)에서 일어나는 것으로 사료되며, 틸라피아와 무지개 송어(松魚)는 조직병리학적(組織病理學的) 변화(變化)에도 불구하고 해수(海水)에 견디어내어 순치(馴致) 적응(適應)하는 것으로 나타났다. 주사전자현미경(走査電子顯微鏡)에 의해서 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 제 2차(次) 아가미엽(葉)의 미세구조(微細構造)는 적응기간(適應期間) 동안 표면이 울퉁불퉁한 특징을 나타내었고, 투과전자현미경(透過電子顯微鏡)에 의해서는 해수(海水)에 노출된 염분세포내(鹽分細胞內)에 길게 변형된 미토콘드리아가 관찰되었으며, 잘 발달된 cristae가 확인되었고, 담수(淡水)에 서식하던 개체의 염분세포(鹽分細胞)보다 그 수가 증가하였다. 이와같이 미토콘드리아가 풍부한 염분세포의 존재를 통해서 해수(海水)에 적응하는 동안 일어나는 저삼투압조절(低渗透壓調節) 작용(作用)에 중요한 역할을 하는 것이라 사료된다. 해수(海水)에 적응(適應)된 대부분의 틸라피아는 신장(腎臟)의 보우만 주머니를 가득 채운 신사구체(腎絲球體)를 가지고 있으며, 신사구체(腎絲球體)의 수축은 담수(淡水)에 적응된 개체보다 10%o, 20%o, 30%o에 적응된 개체에서 훨씬 더 많이 발생되었고, 울혈현상(鬱血現象)은 10%o보다 20%o, 30%o에 적응(適應)된 개체의 신장조직(腎臟組織)에서 더많이 발생되었다. 틸라피아의 신사구체(腎絲球體)는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로 나타났다. 30%o의 해 This study was taken to examine the light microscopic and ultrastructural changes of gill and kidney of female tilapia{Oreochromis niloticus) adapted in 0%o, 10%o, 20%o, and 30%o salt concentrations, respectively, by light, scanning and transmission electron microscope. The results obtained in these experiments were summarized as follows: Gill chloride cell hyperplasia, gill lamellar epithelial separation, kidney glomerular shrinkage, blood congestion in kidneys and deposition of hyalin droplets in kidney glomeruli, tubules were the histological alterations in Oreochromis niloticus. Incidence and severity of gill chloride cell hyperplasia rapidly increased together with increase of salinity, and the number of chloride cells in gill lamellae rapidly increased in response to high external NaCl concentrations. The ultrastructure by scanning electron microscope(SEM) indicated that the gill secondary lamella of tilapia(Oreochromis niloticus) exposed to seawater, were characterized by rough convoluted surfaces during the adaptation. Transmission electron microscopy(TEM) indicated that mitochondria in chloride cells exposed to seawater, were both large and elongate and contained well-developed cristae. TEM also showed the increased chloride cells exposed to seawater. The presence of two mitochondria-rich cell types is discussed with regard to their possible role in the hypoosmoregulatory changes which occur during seawater-adaptation. Most Oreochromis niloticus adapted in seawater had an occasional glomerulus completely filling Bowman's capsule in kidney, and glomerular shrinkage was occurred higher in kidney tissues of individuals living in 10%o, 20%o, 30%o of seawater than in those living in 0%o of freshwater, and blood congestion was occurred severer in kidney tissues of individuals living 20%o, 30%o of seawater than in those living in 10%o of seawater. There were decreases in the glomerular area and the nuclear area in the main segments of the nephron, and that the nuclear areas of the nephron cells in seawater-adapted tilapia were of smaller size than those from freshwater-adapted fish. Our findings demonstrated that Oreochromis niloticus tolerated moderately saline environment and the increased body weight living in 30%o was relatively higher than that living in 10%o in spite of histopathological changes.

U. unicinctus 난자의 인공수정과 감수분열 장치의 회전-이동행위에 관한 면역형광현미경 및 전자현미경적 연구

권혁제,정진욱,김완종,신길상,Kwon, Hyuk-Jae,Jeong, Jin-Wook,Kim, Wan-Jong,Shin, Kil-Sang 한국현미경학회 2003 Applied microscopy Vol.33 No.2

U. unicinctus 난세포를 인공수정한 결과 수정 시기는 germinal vesicle (2n)기였으며 정자 중앙부에서 돌출한 actomere와 난모세포의 미세융모 끝에서 세포막 융합이 시작되는 것으로 관찰되었다. Germinal vesicle기에 수정이 가능하였으므로 pre-mitotic spindle이 관찰되지 않은 것으로 사료되었다. 수정 후 난모세포는 제1, 2감수분열을 수행하였으며 각각의 감수분열 장치들은 감수분열 말기에 난모세포막과 밀접한 구조를 형성하였고, 이 부위에서 극체가 형성되는 것을 볼 수 있었다. 극체 형성시 난모세포막은 세포분열의 관점에서 형태가 없는 것이 아니라 항-튜블린-FITC에 대한 활성구조를 형성하였으며, 각 감수분열 장치의 한쪽 극 (pole)과 어떤 복합구조를 형성하는 것으로 보인다. 제2극체 형성도 제1극체와 유사한 방법으로 형성되었으나, 제2감수분열 장치는 난모세포막의 접선에 평행하게 생성된 후 세포막을 향해 이동하면서 방추사의 양극성이 회전 (shift-rotation)하였고 접선에 수직으로 정렬하는 것을 볼 수 있었다. 난모세포의 감수분열 장치에서 방추사의 활성은 강하였으나 aster의 활성은 비교적 약한 것으로 보였다. 제2감수분열이 진행되는 동안 난모세포질에 머믈고 있던 정자는 점차 미래의 자성 전핵 형성부인 난모세포막 근접부로 이동하는 것이 관찰되었다. 난모세포막 근접부로 이동하는 동안 정자 aster의 활성은 점차 강해지는 반면 난모세포의 aster에서는 활성이 미약한 것으로 보아서 자웅 전핵융합을 주도하는 것은 정자 유래의 aster인 것으로 사료되었다. 제1난모세포의 감수분열 장치가 활성화되는 시기에 제1극체의 방추사에서도 강한 활성을 관찰할 수 있었다. In Vitro fertilization of U. unicinctus eggs observed by immunofluorescence and electron microscopes revealed an overview of the meiotic pattern of the tide animals. The eggs have been fertilized early at germinal vesicle stage, followed by germinal vesicle break down (GVBD), but pre-mitotic aster like structure could not be resolved by the methods employed in this work. The meiotic features, such as rotation-shift movement of spindle fibers, behavior of spermatozoonmonaster in the egg cytoplasm and active spindle fiber of the 1st polar body, have been observed. The antitubulin-FITC fluorescence show the 2nd meiotic apparatus appeared firstly parallel to the tangential line of the oolemma, proceeding the meiosis, its bipolarity is rotated and shifted towards the oolemma. The polar bodysite of the oolemma was not amorphous, but active in a sense of anti-tubulin-FITC reactions during the extrusions of the polar bodies. The immunofluorescence reactions of the spermatozoon centriole appeared at a later stage of the 2nd meiosis. During the time periods, the fertilized spermatozoon resided in the egg cytoplasm. Activating the centrioles, spermatozoon approaches towards the chromosomal materials of the 2nd oocyte. This suggests that spermatozoon centrioles initiate and play a roll to fuse male and female pronuclei.

LhGH가 마우스(C57BL/6CrN)의 모발 재성장에 미치는 영향

김용주,김태근,민병훈,김수진,Kim, Yong-Ju,Kim, Tae-Keun,Min, Byoung-Hoon,Kim, Soo-Jin 한국현미경학회 2011 Applied microscopy Vol.41 No.1

모발은 피부를 둘러싸고 있는 피부 부속기관이며, 외부로부터 들어오는 물리적, 화학적 자극에 대하여 보호하고, 미용 효과 등의 기능을 가지고 있다. 모발은 피부의 표피와 진피의 사이에서 발생하며, 모발성장주기를 가지고 있다. 모발성장주기는 모발이 성장하는 시기(anagen)와 성장을 끝내는 시기(catagen), 성장을 멈추고 휴식하는 시기(telogen)로 구분할 수 있다. 모발성장기 중, 성장기의 모낭 부위에는 많은 성장인자들이 분포하고 있다는 것이 이미 보고된 바 있다. 뇌하수체에서 분비되는 인간 성장 호르몬은 신진대사를 수행하는 신호를 전달하며, 기관의 성장을 촉진하는 역할을 수행한다. 성장호르몬은 혈류를 따라 온몸으로 이동되며, 여러 가지의 성장인자들을 활성하거나 억제하는 조절 작용을 한다는 연구결과가 보고된 바 있다. 본 연구에서는 인간성장호르몬을 유전자재조합기술을 이용하여 관찰이 용이하도록 6개의 히스티딘 아미노산을 첨가하였으며, 나노크기의 리포좀으로 캡슐화한 LhGH를 (주)리제론으로 부터 받아 사용하여 마우스(C57BL6/CrN)에서 LhGH에 의한 모발의 성장 관계를 알아보았다. 8주령의 마우스 3마리씩 증류수, Liposome, Minoxidil, His hGH, LhGH를 실험의 목적에 따라 20일, 6주 동안 도포하였고, 피부 속의 침투 경로는 형광면역반응법을 이용하여 형광현미경으로 관찰하였다. 또한, 광학현미경과 주사전자현미경을 이용하여 모발 수의 변화를 비교하여 보았다. 마우스 피부에 도포한 LhGH는 피부표피의 모공과 모발을 따라 피부 안으로 이동되는 것이 광학현미경으로 관찰되었다. 또한 LhGH는 성별에 관계없이 모발 수를 증가시켰으며, 피부 밖으로 도출된 모발 수를 증가시킴을 확인하였다. 자연적으로 탈모된 마우스에서도 발모를 증진시켰으며, 발모 후 3주 동안 새로운 탈모현상을 억제하였다. 이러한 결과로 LhGH는 마우스(C57BL/6CrN)에서 모발의 수를 증가시키며, 탈모된 피부에서 모발의 재성장을 촉진시키는 효과가 있다고 생각한다. Hair is an appendage of skin which protects the body from outer physical and chemical stimuli. Hair is generated from the hair follicle lying on a sunken basal layer of epidermis. Hair cycling, which regenerates hair follicles throughout the life time of the organism. Numerous kinds of factors which exist at the hair follicle have been reported to regulate hair cycling, Human growth hormone secreted from pituitary gland, initially demonstrated to accelerate organ's growth, has been reported to play a role in the biology of organ size determination. We investigated the effect of 6-histidines residues tagged at amino-terminus of human growth hormone using light and electronmicroscopic methods. Human growth hormone encapsulated in nano-liposome (LhGH) was used to find how LhGH affects hair follicle cycling of mouse (C57BL6/CrN). Distilled water as a negative control, 3% Minoxidil as a positive control, and LhGH were applied to mouse for weeks. LhGH increased the number of exposed hairs per given areas ($1mm^2$). This result was also confirmed using a different breed of mice which show natural hair loss in an old age (about 17 months after birth). When LhGH was applied for 3 weeks after natural hair loss, natural hair loss on these mice was prevented, However, the control group mice on which LhGH was not applied showed further hair loss. This result indicates that LhGH may stimulate hair cycling of mouse. In clusion, it is cleat that the LhGH increased the number of hair on mice and help the depilated skin to grow new hair follicles again.

전자현미경을 이용한 단백질 3차원 구조

정강원,Cheong, Gang-Won 한국현미경학회 2000 Applied microscopy Vol.30 No.3

전자현미경을 이용한 단백질 구조분석은 약 30여년간 발전되어 왔다. Bacteriorhodopsin과 porin 등의 near atomic resolution의 구조분석은 전자현미경의 발전과 진행을 보여주는 하나의 예로 설명될 수 있다. 전자현미경을 이용한 거대분자의 3차원 구조를 규명하기 위해 필요한 기본과정 즉, 시료준비, 자료수집과 자료처리 등에 대하여 토론하였다. Electron microscopy has used for analysing the structure of protein over 30 years. Bacteriohodopsin and porins are used as examples to illustrate the progress that has recently been made in attaining resolutions which hitherto were regarded as exclusive to the realm of x-ray crystallography. To determine a protein structure used by electron microscopy, one must pass through a number of basic steps including preparation of specimen , data acquisition and data processing.