폐기능검사20012870오민석폐기능검사는 폐의 환기 및 gas교환의 장애와 그 정도를 측정하는 방법이다.이러한 검사방법은 폐기능장애의 여부와 임상형 그리고 정도를 객관적으로 측정할 수 있으며 임상경과에 따른 질환의 변화를 파악하고 약물치료에 대한 효과를 평가하며 외과적 수술시 폐합병증의 위험을 미리 결정할 수 있어 임상에서 매우 중요하게 이용되고 있다.일반적으로 폐기능검사는 위험하지 않고 비침습적으로 시행하며 단시간에 반복적으로 시행할 수 있는 장점을 가지고 있는데 외래에서 간편하게 시행될 수 있는 간단한 폐기능검사방법에 관하여 간단히 기술하겠다.I. 검사기구1. 호흡측정기 (spirometer)Spirometer는 19세기 중엽부터 폐기능검사기구로 이용되어 왔는데 주로 폐용적 변화를 측정한다. Water-seal형과 dry-rolling-seal형이 있으며 현재는 전자장치로 되어 있는 Pneumotach를 이용하여 호기류 속도와 호기용적을 측정하고 대부분 computer system으로 되어 있다.2. Body plethysmography흉부 가스용적(기능적 잔기량), 기도저항, 폐의 탄성도를 측정하는 기구인데 대학병원 등 일부 특수 진료소에서 이용되고 있다.3. 가스분석기N2를 이용한 기능적 잔기량 측정과 CO를 이용한 폐확산능 측정에 이용된다.Ⅱ. 폐용적1. 상시 호흡량(Tidal volume, VT): 정상 휴식기의 평균환기량2. 흡기 저장량(Inspiratory reserve volume): 상시 호흡량 이상으로 흡기할 수 있는 최대 폐기량3. 호기 저장량(Expiratory reserve volume): 휴식기의 상시 호흡량에서 배출할 수 있는 최대폐기량4. 폐활량(Vital capacity, VC): 최대로 흡기한 후 최대로 배출할 수 있는 총폐기량, 즉 흡기저장량, 상시 호흡량, 호기저장량을 모두 합한 용적5. 흡기 용량(Inspiratory capacity, IC): 휴식기에서 흡입할 수 있는 최대의 공기용량, 즉 상시 호흡량과 흡기 저장량을 involved; inspiratory capacity (IC), which is the maximal volume of gas that can be inspired from the resting expiratory level; and functional residual capacity (FRC), which is the volume of gas in the lungs at resting end-expiration.6. 기능적 잔기량(Functional residual capacity, FRC): 어떤 힘도 폐에 작용하지 않은 정상적인 호기 후에 폐에 남아있는 공기량7. 잔기량(Residual volume, RV): 최대 호기후에 폐에 남아있는 공기량8. 총폐용적(Total lung capacity, TLC): 폐활량과 잔기량을 합한 총폐용적이상의 기능적 잔기량과 잔기량의 측정은 일반적인 호흡측정기로는 측정이 불가능하고 몇 가지 다른 방법에 의하여 측정이 가능하게 된다. 즉, Helium 희석법이나 N2 배출법 그리고 body plethysmography에 의하여 기능적 잔기량과 잔기량을 측정할 수 있는데 정상인에서는 이들 측정법에 의한 폐용적에 차이가 없으나 공기폐색(air trapping)이 있어 기관지와 교통이 잘 안된 경우에는 He 희석법이나 N2 배출법에 의하여 측정된 용적이 body plethysmography에 의하여 측정된 실제 흉부 가스용적(Thoracic gas volume, TGV)보다 적게 측정되어 차이가 있게 된다.Ⅲ. 역동적 폐기능검사역동적 폐기능검사는 전폐환기 기구 즉 폐실질, 기도, 횡격막, 흉벽, 복부 등의 통합된 기계적 기능을 검사하는 것이며 환자로 하여금 흡기와 호기조작을 최대의 노력으로 시행하는 노력성 호흡조작에 의존하는 검사이다. 따라서 환자의 이해와 적절한 협조로 좋은 성적을 얻을 수 있고 또한 잘 훈련된 검사자에 의하여 수행되어야 한다.1. 노력성 호기곡선(Forced expiratory flow rate, volumeommonly used to evaluate airways obstruction. MEFR100-1200 = maximal expiratory flow rate, measured between expired volumes of 200 and 1200 ml; MMER25-75 = maximal mid-expiratory flow rate, measured between 25 and 75 per cent of the total FVC; FEV1=forced expiratory volume in one second, expressed as percentage of total FVC; FEV1=forced expiratory volume in three seconds, expressed as percentage of total FVC.2. 노력성 호기류-용적곡선(Flow-volume curve)노력성 호기곡선의 조작과 같은 방법으로 총 폐용적으로부터 최대의 노력성 호기를 수행하고 곧이어 최대의 노력성 흡기를 시행하여 폐용적을 횡축으로, 호기류속도를 종축으로하여 표시한다. 호기 폐활량의 25%, 50%, 75%에서 최대 호기류속도를 Vmax25%, Vmax 50%, Vmax75%로 표시하며 특히 Vmax50%와 Vmax75%는 노력 비의존성 부분으로 소기도 폐쇄와 저항을 반영하므로 소기도 질환의 조기 병변에 민감하게 반영하는데 Vmax50%는 정상성인에서 약 300L/min이다.PEFR (peak expiratory flow rate)는 최대의 호기류 속도를 말하는데 이는 노력의존성으로 특히 대기도의 저항을 반영하고 정상성인에서 Vmax50%의 약 2배이고 평균 500- 600L/min이다.노력성 흡기류-용적곡선(FIF)은 전체적으로 노력의존성이며 주로 폐기도 저항을 반영하고 환자의 협조여부에 크게 좌우되므로 임상으로는 그렇게 많이 이용되고 있지 않은 실정이다.기관(trachea)에서 종양 등에 의한 기도폐쇄는 대폐용적에서는 기류속도가 감소하나 소폐용적에서의 기류속도는ust be extrapolated to 1 minute. Hence MVV10 × 6 = MVV (L/min), MVV12 × 5 = MVV (L/min), MVV15 × 4 = MVV (L/min). Normal subjects will maintain the same. MVV flow rate at 10, 12 and 15 seconds. Patients with pulmonary disease will show decreased absolute values, and oftentimes the MVV12 and MVV15 will be significantly less than the MVV10 because of fatigue of the respiratory muscles, increased work of breathing, etc.Ⅴ. 폐기능 검사의 해석상술한 폐기능 검사는 일반외래에서 간단히 호흡측정기를 이용하여 손쉽게 시행할 수 있는 방법만을 중심으로 기술하였고 이 정도의 검사만으로도 호흡기 질환환자의 폐기능평가에 많은 도움이 있을 것으로 사료되며 복잡한 기구와 전문검사자를 필요로 하는 검사는 본란에서 제외하였다.폐용적이나 노력성 호기곡선, 노력성 호기류-용적곡선 및 최대노력성 환기량등은 성별, 연령, 신장과 유의한 상관 관계가 있으며 남자와 신장이 큰 사람은 검사치가 더 높으며 성인에 있어서는 연령의 증가에 따라 검사치는 감소한다.폐기능검사는 그 환자와 동일한 신체적 조건(성별, 연령, 신장)에 있어서의 추정 정상치에 대한 %추정치로 표시한다.%추정치=관찰치/추정정상치×100따라서 정상범위는 관찰치가 추정정상치의 상하 20-25%의 범위를 말한다.Table 8-1. The Obstructive PatternCharacteristics of obstructive ventilatory defectNormal or decreased vital capacityDecreased maximum expiratory flow ratesDecreased MVVroducibility on repeat testingTable 8-2. Criteria for Severity of Ventilatory DefectTests utilized to reflect overall severity of ventilatory defectForced expiratory volume at 0.5secForced expiratory volume at 1.0secDegree of severityMild: 65-79% of predicted valueModerate: 50-64% of predicted valueSevere: 35-49% of predicted value(Adapted from data in Snider GL, Kory RC, Lyons HA: Grading ofpulmonary function impairment by means of pulmonary function tests.Recommendations of the Committee on pulmonary physiology, AmericanCollege of Chest Physicians. Dis Chest 52: 270, 1967)Criteria for Reversibility of Airway ObstructionSignificant improvement in two of these three parameters indicatedreversibilityForced expiratory volume at 1secForced expiratory flow rate from 25-75% of forced vital capacityDegree of reversibilitySlight: 15-20% changeModerate: 25-50% changeMarked: greater than 50% change추정정상치는 각 민족에 따라 다르기 때문에 각 연구소에서는 그 자체에서 측정하여 확립된 고유의 추정정상치를 사용해야 하며 본 교실에서 성별, 연령, 신장을 변수로 하여 측정한 한다.
일반 물리학 실험 리포트오차론에 대하여의과대학 의학부1학년 - B반20012870오 민 석오차론에 대하여 의학부 1학년 20012870 오민석 < >- -1. 오차의 의미와 종류→ 물리량을 측정하는데는 측정기구가 필요하다. 측정자가 측정기구를 이용하여 어떤 물리량을 잰다고 하자. 세심한 주의를 기울여 측정자의 과실이 없도록 측정하더라도 측정결과는 참값에 가까울 뿐 진실치는 아니다. 다시 말하면 진실치가 t인 양을 측정하여 z라는 측정치를 얻었다면 일반적으로 t와 z는 일치하지 않는다. 이 때,x = z - t일 때의 x가 측정의 오차이다. 진실치 즉 참값은 정확히 알 수 없는 양이므로 오차도 정확히 알 수는 없고 단지 추측할 수 있는 수치일 뿐이다. 일반적으로 오차는 다음과 같이 구분할 수 있다. x는 + 또는 - 가 될 수 있으므로 그 절대치를 잡아서 오차의 크기를 표시한다. 그리고 x를 t로 나눈 것을 상대오차라고 하는데 이것은 대부분의 경우 다음과 같이 백분율로 표시한다.상대오차 = 절대오차 over 참값(1) 측정 오차⇒ 예를 들어 실험실에서 기체의 압력과 부피 사이의 관계에 대한 실험을 하고 이 결론으로부터 부피가 압력에 반비례한다는 법칙을 얻었다고 하자. 이 실험은 절대적으로 이 법칙이 정당하다는 것을 증명해주는 것이 아니고, 실험의 정확성에 의해서 결정된 어떤 한계 내에서만 그 법칙이 옳다는 것을 증명해 줄뿐이다. 이 법칙의 진실로부터 약산의 이탈은 언제나 발견될 것이며, 이들 약간의 이탈은 이 법칙이 어느 정도 정확한 것인지를 지시해 주어야 하고, 또 이탈이 피할 수 없는 실험오차에 기인되는 것인지를 결정할 수 있어야 한다.① 계통오차 통계학에서는 체계학적 오차라는 용어를 사용하며 정오차라고도 한다⇒ 오차의 크기·부호를 추정할 수 있고 보정 가능한 오차. 항상 같은 부호의 오차를 만든다.1) 계기오차 : 제작시의 불비와 마모 손실 등의 측정기기의 불완전성 의한 오차. 기차라고도 한다. 전 측정범위에 걸쳐서 오차를 구했을 경우 그 최대값과 최소값의정회수가 많아질수록 양의 오차와 음의 오차의 합이 같아지는 흐름을 보이며 이를 표현하면 정규분포의 형태를 띤다.③ 과실오차→ 계기의 취급 부주의, 척도의 숫자를 잘못 읽는 등으로 인해서 생기는 오차. 계통오차나 과실오차는 계기의 검정, 보정, 기술의 숙달 또는 실험시의 주의 등으로 어느정도 그 크기를 줄일 수 있다.☞ 통계적 측정에 있어서의 오차요인(일부는 물리·수학적인 측정에서도 오차요인이 될 수 있다)① 응답자 : 응답자는 간혹 지식이 부족하여 응답할 능력이 없거나 단순히 추측을 근거로하여 응답하며, 간혹 극단적인 감정표시를 회피하기도 한다. 또 측정받기를 귀찮아하거나 측정에 무관심함으로써 측정오차를 야기시킬 수도 있다.② 자료수집 방법 : 질문의 성격이 민감한 내용을 다루고 있거나 익명이 보장되지 않는 자료수집 방법도 측정에 오차를 야기할 수 있다.③ 상황적 요인 : 면접 중 다른 사람의 배경 또는 주의집중을 방해하는 요인 등의 주위 환경은 측정에 오차를 야기할 수 있다.☞ 절대오차와 상대오차, 오차의 한계① 절대오차 = I 측정치- 참값 I② 상대오차 = I{측정치 - 참값} over 참값I③ 오차의 한계(δ) : 측정치 - δ 참값 측정치 + δ(2) 확률 오차⇒ 어떤 값보다 큰 오차와 작은 오차가 일어나는 확률이 같을 때 이 값을 확률오차(sp)라 정의하며 측정값의 신뢰도를 표시하는데 흔히 물리학 실험에서 쓴다. 이것은int from -s sub p to +s sub p f(epsilon)d epsilon = 1 over 2이 되는 sp값인데 +sp와 -sp에서 y축, 즉f(ε)에 평행한 직선을 그으면 오차곡선과 x축 사이의 면적은 이등분되고 확률오차는 결과적으로 다음과 같이 된다.s sub p = 0.6745 sqrt {{sum from i=1 to N delta sub i sup 2} over N(N-1)}보통 물리 상수가 “최확치 ± 확률오차(p ± sp)"로 표시되어있는데, 이 뜻은 참값이 p-sp에서부터 p+sp사이에 존재할 확률이 50%라um d} sup 2 over n(n-1)}☞ 통계통오차가 존재할 때의 확률오차⇒ 앞에서의 우연오차는 확률오차 중심이었는데, 계통오차도 계속 발생하며 어느경우에는 결과의 신뢰도에 영향을 미칠만큼 충분히 클 것이다. 가능한 한 계통오차의 값은 분리된 실험으로 결정되거나 경험있는 측정자에 의해 추정되기도 한다. 우연오차에 의한 1회 측정의 확률오차가 r1, 확률계통오차가 r, 두 원인에 의한 결과의 확률오차가 r0, 측정회수가 n이면,r sub 0 = root {r sup 2 over n + r sub 1}대부분의 경우 r1은 크지 않으므로 r, n을 고려한다.(3) 백분율 오차⇒ 많은 경우 사람들은 백분율 오차에 많은 흥미를 갖는다. 측정에 대한 확률오차를 하나의 수로 표현할 수도 있지만 때로는 오차를 측정된 값의 백분율로 나타내는 것이 바람직하다. 단 1회만의 측정에 대한 확률백분율오차는 확률오차 over 평균로 정의된다. 예를 들어 1회의 시행에서의 확률오차가 0.075이고 평균이 1.54일 경우 확률백분율오차는 0.075 over 1.54= 4. 9 %이다. 이 값은 1회 측정에 있어 평균치보다 4. 9 %이상 편차를 갖지 않을 확률이 50%임을 뜻한다.2. 최소자승법→ 측정값을 기초로 해서 적당한 제곱합을 만들고 그것을 최소로 하는 값을 구하여 측정결과를 처리하는 방법으로 오차를 줄이는 데 쓰여 최소 제곱법이라고도 한다. 가우스가 소행성의 궤도 계산을 하는데 필요하여 발견한 것이라 하며 르장드르가 창시한 것을 가우스가 완성한 것으로도 알려져 있다.예를 들어 어떤 금속의 밀도를 측정할 때 시료가 여러 가지 크기의 것이 있어 측정결과 이들의 질량이 M1, M2, M3,···,Mn이고 체적이 V1, V2, V3,···,Vn이었다. 이때 어떤 사람은 이들 수치를 사용하여 밀도의 최확치로서 각 시료의 밀도를 구하여 이들의 평균치를 채용한다. 그러나 이것은 정당한 수치 취급법이 아니다. 왜냐하면 각 시료의 크기에 차이가 있으므로 측정의 정확도에 차이가 있어 계산치의· + {V sub N} sup 2}이 된다. 여기서 {{V sub 1} sup 2 +{V sub 2} sup 2 + ··· + {V sub N} sup 2}은 가중치의 역할을 하고 있다.3. 오차의 전파→ 지금까지의 오차관련 논의는 같은 종류의 것, 즉 두 사람 사이를 음이 진행하는 데 요하는 시간 t를 측정하는 한 집단의 모든 측정에서의 오차를 연구하는 등과 같은 곳에 제한되었다. 그러나 가로 세로 높이의 곱으로 이루어진 부피의 측정에서의 오차처럼 실제 측정상의 개별적 오차가 계산하고자 하는 물리량에 어느정도 전파되는가를 알 필요가 있다.예를 들어 직육면체의 가로, 세로, 높이를 각각 열 번씩 측정하여 그 부피를 구하는 실험을 생각해 보자. 이들 데이터를 이용하면 1,000개의 부피에 관한 데이터를 얻을 수 있고 이로부터 평균값과 표준편차를 구할 수 있다. 그러나 보다 합리적인 방법은 가로, 세로, 높이에 대한 각각의 평균값들을 먼저 구하고 이 평균값들을 곱하여 부피를 구하는 것이다. 이 경우 부피를 추정할 때의 오차가 문제가 된다. 한가지 분명한 점은 각 변의 길이의 오차 때문에 부피의 오차가 생긴다는 것이다. 따라서 실제 측정상의 개별적 오차가 계산하고자 하는 물리량에 어느정도 전파되는가를 알 필요가 있다 오차의 전파를 고려한 계산은 참고사항 중 유효숫자의 사칙연산에 언급되어 있다.구체적으로 어떤 물리량 Z가 다른 물리량 x, y, ···의 Z = f(x, y, ···)의 관계로 주어졌다고 하자. 그리고 x, y, ··· 의 측정으로부터 bar x, bar y의 평균값과 σx, σy, ···의 표준편차들을 얻었다고 하자. 그러면 X의 평균값은 bar Z= f(bar {x}, bar {y}, ···)로 주어지며 Z의 표준편차는 다음과 같다.{σ sub x} sup 2= ({df over dx}) sup 2 {σ sub x} sup 2+ ({df over dy}) sup 2 {σ sub y} sup 2+ ···여기서 ({df over dx}) sup 2 σ다. 위의 공식들을 보면 덧셈과 뺄셈에서는 절대오차가 같은 정도의 크기가 되도록 하는 것이 좋다. 또한 곱셈과 나눗셈에서는 상대오차가 같은 정도가 되도록 하는 것이 합리적이다. 유효숫자를 다룰 때 숫자의 가감승제에서 이러한 오차 전파의 공식이 반영되어 있음을 알 수 있다. 그리고 공식 (4)와 (5)에서 보듯이 멱함수의 경우에는 지수가 클수록 전파되는 오차량도 커지게 되므로 정밀한 측정이 요구된다.4. 오차와 관계된 용어 정리(1) 정확과 정밀⇒ 우리는 계통오차와 우연오차를 구별하기 위해서 정확과 정밀이란 말을 구별할 필요가 있다. 한 측정에 계통오차가 작을수록 그 측정은 정확하다고 하면, 우연오차가 작을수록 그 측정은 정밀한 것이라고 한다. 따라서 모든 물리량의 측정은 정확 · 정밀해야 한다.(2) 유효숫자⇒ 대부분의 실험에서는 오차를 상세히 검토할 필요가 없다. 기초적인 실험에서는 확실한 모든 숫자들과 의문시되는 숫자들 중 단 하나만 기록하여 측정의 정확성을 추정할 수 있도록 한다. 만약 어떤 측정값이 57.4라고 하면 3자리의 유효숫자를 가진 수라고 하는데 이것을 57.40으로 하면 57.4와 같은 값을 가지지만 유효숫자라는 개념의 관점에서 서로 다른 의미를 지닌다. 57.4는 유효숫자가 3자리이고 소수점 첫째 자리는 어림한 값을 가진다는 뜻이고, 57.40의 유효숫자는 4자리이고 소수점 첫째자리는 정확한 값이고 둘째 자리는 어림한 값을 가진다는 의미이다. 유효숫자가 많은 측정값의 정밀도가 높고, 측정값의 크기는 유효숫자가 많고 적음에 아무런 관계가 없다.유효숫자의 자리수 결정과 관련된 한 예를 들어보자. 다음 표는 한 나무토막의 길이와 폭, 두께를 여러 번 측정한 결과이다.측정회수길이(L)폭(W)두께(T)1234510.7810.8010.7510.7310.788.218.228.208.218.223.573.523.583.533.55Average10.778.2123.55T의 첫 번째 측정치 3.57에서 처음 두수는 확실한 것이지만 세 번째 수인 7을 의문시된 없다.
생화학 실습 ReportWhat Controls the OpticalProperties of DNA-LinkedGold NanoparticleAssemblies?의학부 2 학년56번 오 민 석I. Introduction of Nano Tech.최근 분자나 원자 단위에 대한 의학적인 연구가 활성화 되면서 나노 테크놀로지는 바이오 메카닉이나 기존의 의학에서 매우 많은 역할을 담당하고 있다. 무기 입자들이 연구의 도구로 쓰이기도 하고 Disorder의 Diagnosis나 Fx.에 이용되기도 한다. 지금까지 형광물질이나 방사성 물질을 쓰던 Tagging이나 Labling에 이런 물질을 사용하게 되면 보다 빠르고 민감하게, 그러면서 인체에 미치는 영향이나 물질의 변성에 최소한의 자극을 주면서 검출할 수 있게 된다. 또 지금까지는 불가능하거나 매우 어렵다고 믿어졌던 조직의 재생시에도 나노기술을 이용한 인공조직의 개발을 통해 그 어려움을 상당부분 덜어낼 수 있다.나노테크놀로지의 가장 큰 두개의 목표는 첫째는 더 나은 영상을 얻는것이며, 둘째로는 새로운 Theraphy Method를 개발하는 것이다. 의학 연구에 있어 대표적인 나노기술은 여러 가지가 있다.(1) Magnetic Tag이 Tagging은 항원항체반응을 이용하여 특정물질의 검출에 이용된다. 이 방법을 이용할 경우 보다 편리하게 원하는 물질을 찾을 수 있다. 이 방법은 대상에 Ab를 Magnetic Nanoparticle로 표지한 후에 Binding시킨다. 그리고 나서 자장에 노출시키면 표지된 Probe들이 Selective하게 자기적 신호를 내보낸다. 그리고 결합에 실패한 항체들은 Signal을 내보내지 못하고 튀어나오게 된다. 때문에 대상에 결합하지 못한 항체를 씻어내지 않아도 된다는 장점이 있다.(2) Gold Particle뒤에 나오는 Quantum Dot과 비슷한 용도로 쓰이는 것이 이 Gold Particle이다. 이 방법을 이용하면 광학적 성질을 통해 특정 Gene을 찾아낼 수 있다. 두 무리의 금 적으로 Periodic Functional Building Mat.로 Nanoparcle을 조직하는 형태로 이루어진다.Gold Particle을 이용하는 것은 Nanoparticle Building Block을 이용하는 것으로 상보적인 DNA가 관련된 OligoNucleotide형으로 늘어난 구조를 이루는 것을 견딘다. 여기에 13~17nm의 반경을 가진 Au 조각을 이용하여 DNA를 높은 선택성으로 비색계를 사용하여 진단할 수있다. 이 Optical한 특징을 이용해서 여러 가지 진단에 이용된다. Gold Partide 모음의 Plasmon빈도는 Discrete Nanopartide와 Nanopartide Layer사이에 거리를 맞추어 조정할 수 있다. 또 Partide Scheme 1 사이의 평균거리와 관련된 DNA Molecule의 길이를 조절함으로서 합성된 물질의 광학적 성질을 조절하는 것이 가능하다. 게다가 이 계는 길이단위과 관련된 탐침을 전례없이 정확하게, 그리고 보다 넓은 범위의 것들을 발견해낼 수 있다. 안정적인 Oligonucleotide서로간의 Connect는 8~10의 범위 안에서 Solid-phase Procedure를 통해 합성될 수 있다.이 연구의 일반적인 결론은 metal Nanoparticle의 가까운 거리에 대해 작은 Collction들은 Plasman Resonance에서 실제의 Shift가 요구되어졌다는 형태다.2. Experimental Section시약으로는 HAuCl4·3H20, Trisodium Citrate, DNA 합성시약, NAP-5 Column등이 쓰인다. 기구로는 전기흡수 Spectra와 녹는점분석을 위해 HP89090a Peltier Temp. Controller이 갖추어진 HP8453 diode Array Chromatography, HPLC-High Performance Liguid Chromatography, TEM-Transmission Election Microscopy, Eppendorf 5415ce linker는 1개의 ss-Oligonucleotide로 구성된다. DNA Linker의 Melting Analysis는 1min/deg의 Holding Time과 1min간격에서 260nm에서 흡광도를 살핌으로서 가능하다. 3개 모두 0.3M PBS Hybridization Buffer에서 1.56 m의 마지막 DNA농도에서 수행된다. 24 base Linker는 54도의 Tm값과 함께 전형적인 Single Melting Transition을 나타낸다. 12 base Oligonucleotide와 함께 48 Base Linker는 정적온도에서 2개의 Discrete Melting Transition을 나타낸다. 1번째 전이는 55도의 Tm에서 발생하고, 2번째 전이는 72도에서 24 base의 Interior Portion의 Melting을 야기한다. 또는 1번째 전이가 55도에서(12 Base Oligonucleotide의 경우) 생기고 두 번째 전이가 앞과는 다르게 81도에서 48 Base Interior Portion에서의 Melting을 가져오기도 한다.(3) DNA Au nanoparticle aggregates(집합체) 의 특징과 준비- DNA-nanoparticle solution을 위해서 10 m의 DNA linker solution 6 l를 0.3M 의 pbs hybridization buffer 안의 2.7nM solution의 DNA-modified Au nanoparticle에 첨가한다.-figure 3A의 final spectra 는 sample을 최대한 촉진시키고, 때때로 다시 정지시킨후에 기록될 것이다.-Annealing experiment 는 DNA-linked aggregates를 가열함에 의한 것인데, 이때 UV-visible spectrum으로 모니터 한다. 이때 2시간동안 48도에서 샘플을 흔들어 주어야 한다.-melting analyse는 25도~75도 로 온도를 올리면서 (이때 동질성유지를 위해 흔들어 준다.)1분의 데...)에서 수행되었다. dna linked aggregates와 dna modified au particle dms 1.54A radiation을 사용함으로써 분석되고, 분산된 양전하는 ccd detector에 모아진다. scattering vector s는 characteristic spacing에 반비례한다. dna-linked aggergates 의 scattering intensity(강도) i(s)는 static structure factor s(s)에 비례한다. f(S)는 linker없이 분산된 dna modified particle과 연관된 scattering intensity이다.(6) Calculation of Uv-Vis Extinction Spectramietheory는 aggregate의 유전(전기)체의 기능으로부터 dna linked nanoparticle aggregate의 흡광 spectra를 계산할 때 쓰인다. aggregated dielectric funtion은 nanoparticle 과 최근 발전된 effective medium theory를 사용하는 aqueous medium의 dielectric function에서 얻어진다. 그 이론은 maxwell garnett theory를 개선한 것인데, maxwell garnett theory는 nanoparticle과 빛의 상호작용과 particle간의 상호작용의 동적인 성질을 계산한 것이다. 이런 이론은 dna-linked gold nanoparticle aggregates 의 뚜렷한 particle계산 결과와도 잘 맞는다. gold dieletric function의 수치는 ref 18a에 묘사된 것처럼 ref16과 17에서 얻어지고 au particle 의 작은 크기 때문에 metal free eletron의 양의 제한에 의해 수정될 수 있다. medium 의 dielectron constant 는 1.33에서 얻어진다. dna layer 때문에 particle 바깥의?r를 반응시킨 곳에서 관찰된다. 즉 세 종류의 DNA Linker를 가지고 형성된 집합체의 Spectral Reg.에서 중요한 종결의 차이가 나타난 것이다. 그러므로 여기서 얻을 수 있는 결론은 금 입자를 연결하는데 사용된 DNA길이란 평형상태에서 각각의 DNA Linker로부터 형성된 집합체의 광학적 성질을 통제하는 하나의 단계를 제공한다는 것이다. Melting Analysis는 DNA 혼성과 집합체 형성의 가역성을 알아보는데 쓰인다. 이 실험에서는 48, 72bp Linker의 집합체가 분리되기 이전의 온도에서부터 주요한 구조적인 변화가 시작된다는 결과를 얻을 수 있다.온도에 독립적인 광학현상의 분석을 위해서는 각각의 DNA로 만든 집합체를 그것이 녹기전의 온도인 48도(보통 55도에서 1차 전이 발생)로 2시간을 태운다. 이 실험에서 얻어진 결과로 알수 있는 것은 Annealing이전에는 금 나노입자들이 동역학적으로 안정한 구조를 가지며 Annealing후에 변형되에 열 역학적 집합체가 된다는 것을 알 수 있다. 이 결과는 각각의 DNA로 연결되어 생긱 금 나노입자들의 집합체의 광학정 성질을 조절하는 것이 무엇인지에 대해 생각하게 한다. DNA 구조변화로 입자간 거리가 변하는 것인가, 아니면 집합체의 크기가 변하는 것인가? 이 원인을 정확히 밝히기 위해 입자간 거리와 집합체 크기를 변수로 놓아 72bp Linker의 UV-Vis 스펙트럽의 Simulation을 시행했다. 이 과정은 실험적으로 관찰된 Annealing과 함께 수반된 광학적성질의 변화가 입자사이의 거리보다 집합체 크기의 변화와 더 밀접한 관련이 있음을 알 수 있다.Annealing의 구고적 변화가 어떻게 집합체의 광학적 성질에 영향을 미치는 지 더 알아보기 위해 침강속도, DLS, 그리고 TEM과 함께 SAXS측정이 시행된다. 먼저 Annealing시 입자간 거리의 변화여부를 알아보기 위해 72bp Linker의 집합체를 SAXS로 분석한다. 나노입자의 중심간 거리의 지표인 72bp Lin보인다.
생화학 저널 Report{Symptoms of AIDS의학부 3학년C반 4조 56번오 민 석1. 상식적인 수준에서의 Physical한 증상{1 Thrush라 불리는 두꺼운 하얀색의 물질이 혀와 인후에 생긴다.2 극도의 피로감이 몰려온다3 체중이 감소된다.4 쉽게 멍이 든다5 설사가 계속된다6 발열, 식은땀이 난다.7 목, 사타구니, 겨드랑이의 임파선이 붓거나 딱딱해진다.8 감기나 담배연기가 아니어도 깊고 마른 기침을 한다.9 숨이 가빠지고 숨을 짧게 쉰다.⑩ 입안이나 피부가 변색되거나 자줏빛이 된다.⑪ 손이나 발의 심각한 마비나 통증이 오기도 한다.(위 증상들은 Stage별 구분 없이 나열된 것이다)감염후 3~6주 후에 독감과 비슷한 증상(열이 나고 목이 아프고 전신이 쑤시고 구역질이나 구토, 설사가 일어나면서 몸이 나른해지고 일부에서는 임파선이 붓거나 피부에 붉은 반점이나 두드러기가 생김)이 일어나는데 이 증상들은 특별한 치료를 하지 않아도 1~2주가 지나면 저절로 사라진다. 그러나 이런 증세는 모든 감염인에게서 나타나는 현상이 아니다. 이러한 초기증상은 약 30~50%의 감염인에게서만 나타날 수 있으며 이러한 증상들은 여러 다른 질병에서도 흔히 볼 수 있는 일반적인 증상과 같으므로 이런 증상이 있다고 에이즈에 감염된 것으로 판단해서는 안된다.AIDS감염 위험성이 있는 행동을 한 사람들중 대부분의 사람들이 이러한 증상과 유사한 현상이 본인에게 나타난다고 하며 감염을 의심하게 되는 경우도 바로 이 에이즈 증상이 여러 다른 증상과 차이가 없기 때문이다. 그러나 HIV에 실제로 감염된 사람에게 이 증상이 나타난다면 이 증상을 HIV급성감염증이라고도 말할 수 있는데 이는 인체에 들어온 HIV가 증식하여 혈액속으로 도는 바이러스혈증으로 인해 일어난 것으로 볼 수 있다. 이러한 증상은 특별히 치료하지 않아도 감염인 자신의 면역력에 의해 억제되면서 저절로 사라지게 된다. 그리고 항체는 이 증상의 소실수 수주만에 검출된다.2. Stage별 증상(1) 급성감염기급성 감염기로 감염자의 30 50%에서 감염 3 6주 후 감기나 심한 몸살과 비슷한 증상이 나타난다. 보통 열이 나면서 목이 아프기도 하고 근육통이나 관절통증을 호소한다. 붉은 발진이 얼굴이나 몸에 나타나기도 하고 구토, 설사, 복통 같은 증상이 나타나기도 한다. 보통 2 3주 후 저절로 좋아진다. 바이러스에 대한 항체는 대개 감염 후 4 12주 사이에 생기므로 이 시기는 항체검사를 해도 결과가 정확하지 않을 수 있다.(2) 면역기능 저하기면역기능이 떨어진다. 아무 증상이 없는 경우가 많은데 이때 면역 기능은 계속 감소하게 되며 남에게 전파시킬수 있는 감염력도 지속된다.(3) AIDS관련 증후군기면역체계가 파괴되고, 원인을 알 수 없는 열, 오한, 설사, 체중감소, 불면증, 발한 등의 증상을 경험한다. 전신의 임파선이 붓고 입안이 헐거나 백반증이 생기는 초기증상이 나타난다.(4) 감염말기면역기능이 심하게 떨어진다. 따라서 정상인은 잘 걸리지 않는 각종 바이러스, 곰팡이, 원충, 세균 등에 의한 기회감염이 나타난다. 주폐포자충 폐렴, 캔디다증, 사이토메가로 바이러스 감염증 등이 나타나고 이런 기회감염은 대개 사망할 정도로 심각하다. 환자의 반수가 운동기능 장애, 기억력 감퇴, 일상생활이 불가능한 에이즈치매 등의 신경계 이상을 나타내며 이외 {카포시 육종등 악성종양이 발생한다.3. 감염여부를 알수 있는 시기HIV에 감염된 환자는 10년이나 그 이상동안 증세가 거의 없을 수 있지만 만약에 혈액검사를 하게 되면 HIV양성으로 나타나게 된다. 이처럼 자각증상이 없는 기간에도 다른사람에게 HIV를 감염시킬 수 있다.급격히 급성 {바이러스감염과 {기회감염의 증상을 나타낼 수도 있다. 감염 후 AIDS 발병까지의 기간은 {CD4양성임파구수, 환자의 상태, 치료 등에 따라 다양하게 나타나며 치료를 받지 않을 경우 평균 8 10년만에 에이즈가 발병한다고 한다.에이즈로 이행되기 바로 직전에 몇가지 전구증상이 나타난다. 밥맛이 없고 피곤하고 잠잘 때 심하게 땀을 흘리거나 이유없이 열이 나고 설사가 계속되면서 체중이 급속히 감소하기도 한다. 또한 여러 가지 피부병이 나타나기도 하고 기억력이 나빠지거나 집중력이 떨어지고 몸의 균형을 잡기가 힘들어지면서 심한 경우에는 글씨쓰는 것 조차 힘들어진다. 특히 한달이상의 고열, 10%이상의 체중감소, 한달 이상의 설사증상이 AIDS 발현이 가능한 고위험군 환자, 예를 들면 동성연애자가 성생활이 부정한자, 마약중독자 등에서 나타날 경우에는 HIV 항체검사와 의사의 관찰이 필요하다. AIDS로 진행하면 대개는 2~3년 후에 위중한 감염증과 암으로 인해 사망하게 된다.4. AIDS환자와 HIV감염자의 차이HIV감염자란 몸속에 HIV를 가지고 있는 사람을 말하며 AIDS환자는 감염후 면역체계가 파괴되어 2차적인 감염증이나 악성 종양이 나타난 경우를 말한다.현재까지 밝혀진 바로는 성접촉에 의해 감염된 경우 8~10년이 경과하면 AIDS호나자로 이행하는 것으로 생각되며 수혈로 인해 감염된 경우에는 이 기간이 더 짧아져서 3~4년후에 AIDS로 이행한다.AIDS환자에게서는 정상인에서 잘 나타나지 않는 여러 가지 곰팡이, 바이러스, 원충, 기생충등에 의한 폐렴, 뇌염, 장염, 망막염등이 발생하고 최근에는 결핵 특히 치료약제에 내성을 보이는 결핵이 잘 발생한다. 주폐포자충에 의한 폐렴, 거대세포바이러스폐렴, 세균성폐Fua, 캔디다구내염, 식도염, 크립토코커스 뇌막염, 톡소플라즈마 뇌염, 헤르페스바이러스, 직장궤양등 여러 가지 2차성 감염, 즉 기회감염성 질환이 합병되고 또한 카포시육종과 같은 피부암, 임파선암과 같은 악성종양이 나타나기도 하고, 일부에서는 에이즈바이러스가 뇌로 침입해서 두통, 경부강직등 뇌막염증상은 물론 지능저하, 우울증, 경련, 진전 등의 증상이 나타나고 후기에는 기억장애, 전신쇠약이 발생하여 환자를 백치상태로 만들어 직장생활은 물론, 일상생활도 전혀 못하게 한다.5. 관련용어 정리(1) 기회감염정상적인 {면역기능이 있는 사람에서는 보통 질병을 일으키지 않는 미생물에 의한 질병으로 HIV 감염이 진행된 사람에서 폐, 뇌, 눈 및 기타 기관에 기회감염이 나타난다. 이는 HIV가 면역체계에 손상을 가해 질병에 대한 저항능력을 약화시키기 때문에 일어난다. 정상적인 면역체계가 규칙적으로 기회감염을 통제하고 이제 저항하는데 반하여 손상된 면역체계는 이러한 기능을 할 수 없다. 여러 가지 약품들이 감염을 치료하거나 예방할 목적으로 이용되고 있으나 대부분의 에이즈 환자들은 반복되는 감염으로 신체의 약화가 가속화됨으로서 결국에는 사망하게 된다.세균에 의해서는 Mycobacterium Avium Complex, Salmonellosis, Syphilis and Neuroshyphilis, TB, Bacillary angiomatosis등이, 진균에 의해서는 Aspergillosis, Candidiasis, Coccidioidomycosis, Cryptococcal Meningitis, Histoplasmosis가, 원충에 의해서는 Cryptosporidiosis, Isosporiasis, Microsporidiosis, Pneumocystis, PCP Toxoplasmosis등이, 바이러스에 의해서는 CMV, Hepatitis, HSV, HZV, HPV, Molluscum Contagiosum, OHL, PML등이 기회감염으로 발생할 수 있다.(2) 바이러스
Phisiology ofMuscle의학부 2학년56번 오민석{1. Sliding-filament Theory골격근, 심근은 다수의 횡문근섬유로 이루어져 있다. 섬유의 표면은 세포막으로 싸여 있어 내부에는 장축 방향으로 근원 섬유가 배열되어 있고 그사이를 핵,근형질, 소포체, 사립체 등이 채워져 있다. 횡문근이라고 불리는 것은 근섬유에 명암의 횡방향의 무늬가 있기 때문이다. 명대를 I대, 암대를 A대라고도 한다. I대의 중앙에 Z선이라는 불리는 구별 선이 있다. Z선에서 다음이 Z선까지를 근절(Sarcomere)라고 한다. 근절은 횡문근의 형태상의 단위이다. 근원섬유는 두꺼운 것과 얇은 것의 두 종류의 필라멘트로 이루어져 있다. 각 필라멘트는 긴 단백선사의 다발이다 (그림 2-2). 두꺼운 필라멘트는 미오신(myosin)이라고 하는 단백질로 되어 있고, 가는 필라멘트는 악틴(actin)이라고 하는 단백질로 이루어져 있고, 곳곳에 트로포닌(troponin) 및 트로포마이오신(tropomyosin)단백질이 붙어 있다. 두꺼운 필라멘트와 가는 필라멘트가 서로 활주하여 근섬유의 단축이 행하여진다. 이것을 필라멘트 활주설이라고 한다. 활주의 결과 I대는 짧게 되나 A대는 짧게 되지 않는다.2. 근수축의 종류(1) 근수축1. 운동신경의 종판에서 아세틸콜린이 분비2. 근섬유의 탈분극3. 근소포체에서 Ca+2 분비4. 미오신(가교) 속의 ATPase의 활성화 ATP분해 (ATP ADP + Pi + 7.3 kcal)5. 에너지를 이용하여 미오신의 가교와 액틴필라멘트가 결합, 액틴이 미끄러져 들어와 근육이 수축{{(2) 연축단수축이라고도 한다.골격근에 직접, 또는 신경-근접합부의신경에 전기적인 단일자극을 가하면, 자극이 유효할때는 활동전위가 발생하여급속한 수축이 일어나고 이어서 이완현상이 생기는데, 이것을 연축이라고 한다.연축은 잠복기(latent period),수축기(contraction period)및 이완기(relaxationperiod)의 3기로 나눌수 있으며, 연축에 소요되는 시간은 동물의 종류 .즉 빠른근육과 느린 근육 등에 따라 다르다. 잠복기는 자극을 가해서 수축이 시작되기까지의 시간을 말하는데,약 0.01초 동안이고, 이 시기 동안에 활동전압과 에너지유리반응이 일어난다.수축기는 조직의 마찰과 점성을 극복하여 장력을발생시키면서 짐을 들어 올리는 작업을 수행하는 시기이며, 약0.04초동안이다.이완기는 수축기에 뒤따라서 일어나는 시기로서, 약0.05초 동안계속되는데, 이로써 근섬유는 안정상태로 되돌아 간다.이완기가 지난 후 얼마동안은열생산이 계속되며,글리코겐과 ATP의 합성과정등 일련의 화학적 변화가 일어난다.(3) 강축{골격근에 단일자극이 아니라 짧은 시간 간격으로 반복하여, 즉 빈도수를 많이하여 자극을 가하면 연축 때보다 큰 힘을 나타내고,수축이 가중되어 지속적인수축을 일으킨다. 이것을 강축이라고 한다. 자극을 연속적으로 짧은 간격으로가하면,근육에는 큰 장력이 발생하게 되고 근육의 이완현상이 전혀 나타나지 않는수축상태가 계속 유지된다. 이것을 완전강축(complete tetanus)이라고 한다.만약자극의 시간간극이 좀 길어지게 되면, 수축곡선의정점을 지나 이완기에 해당되는부분에서 다음의 수축이 일어나서 미끈한 곡선을 이루지 못하고 톱니처럼 생긴곡선을 나타내는데,이것을 불완전강축(incomplete tetanus )이라고 한다. 완전강축을얻기 위한 자극간극은 연축시간의 1/2이하여야만 가능하다. 그에 적당한 간격을두고 자극을 가하여 연축을 일으키게 하면 초기는 그 흥분성이 증진하여 수축고의증가를 가져오는데 이것을 계단현상(staircase phenomenon 또는 treppe)이라고한다. 이 현상은 근섬유중의 Ca2+농도의 증대에 의한 장력발생 능력이 증가되어서 생긴것으로 추측된다.3. Excitation-contraction Coupling1) 근의 세포막에 활동전위가 발생하면 그 전위 변화는 T세관에 전달되어 근섬유의 내부까지 전도한다. T세관은 Z선(개구리) 또는 A대와 I대의 경계부(온혈동물)에서 세포막이 소관으로 되어 근의 내부에 들어 있는 것으로 근의 내부에서 근소포체와 접하고 있다.