실험실 소개

임흥빈 교수님이 운영하는 이화학 실험실은 돌연변이 유발성, 세포독성, 산화적 손상, 염증유발효과 등 천연 특용식물 성분의 생물학적 독성과 생리활성을 동시에 평가할 수 있는 시스템을 갖추고 있으며, 또한 실험실 내 gas chromatography (GC), gas chromatography mass spectrometry (GC-MS), High-performance liquid chromatography (HPLC), ultra-performance liquid chromatography quadrupole time of flight mass spectrometry (UPLC qTOF-MS/MS), Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) 등의 고가 최첨단 분석장비를 보유 운영하고 있어 천연 특용식물의 약리성분을 찾아 정성 및 정량할 수 있는 모든 시스템을 갖고 있습니다. 또한 국내 유일하게 실험실 자체 내에서 국내에서 생산 판매되는 모든 담배의 연기성분을 분석하는 담배연기분석센터를 국제공인시험기관(KOLAS) 체제하에서 운영하고 있으며, 실험동물을 이용하여 천연물에서 기관지천식 및 기도염증과 같은 호흡기질환을 억제하는 물질을 찾는 연구와 노화억제물질을 탐색하는 연구를 수행하고 있습니다.

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1. 생리활성 및 독성 평가

옛 문헌이나 고서 및 구전으로 내려오는 민간요법 그리고 최신 연구결과를 참고로 하여 천연 특용식물을 이용한 약재를 수집하고 추출물을 제조하며, 생리활성 물질을 분석하고, 이들을 대상으로 생물학적 독성과 생리활성을 평가하고 있습니다. 생물학적 독성과 생리활성 평가에 이용되는 기법은 다양한 strain을 이용한 돌연변이 유발성 시험, 유전자변이 등의 유전독성, 세포독성, 산화적 손상 및 염증유발효과 등입니다. 또한 자동차 배기가스, 자연유기물 연소 입자, 합성유기물 연소입자 및 지하철 분진과 가정분진 그리고 황사 등의 초미세먼지에 대한 생물학적 독성 평가도 실시하고 있습니다.
국책사업인 초미세먼지 피해저감 사업단에 참여하여 초미세먼지의 생물학적 독성비교 평가의 과제를 실시하였습니다. 초미세먼지는 지름이 2.5 um 이하의 아주 미세한 입자들을 일컫는데, 폐 깊은 곳까지 침투할 수 있어 폐암, 천식, 만성폐질환을 유발합니다. 따라서 대기오염 물질들에 대한 in vitro 생물학적 독성비교 평가과제를 맡아 초미세먼지 입자들에 대한 in vitro 독성평가를 실시 하고 있습니다.

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○ 미생물을 이용한 천연물의 mutagenicity 및 anti-mutagenicity test


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○ Neutral red uptake assay를 통한 다양한 시료의 cytotoxicity 확인


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○ 2’,7’–dichlorofluorescin diacetate (DCF-DA) assay를 이용한 세포에 생성된 reactive oxygen species (ROS) 측정


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○ Dithiothreitol (DTT) assay를 이용한 시료의 redox cycling activity 측정


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○ 초미세먼지의 포집


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○ 초미세먼지의 in vitro 생물학적 독성 비교 평가


2. 특용식물 성분 분석

천연 약용식물을 대상으로 다양한 방법으로 생리활성물질을 분리하고, 그 함량을 결정하여 활용가능성을 연구하고 있습니다. 실험실 내 갖춰진 보유 장비로 gas chromatography (GC), gas chromatography mass spectrometry (GC-MS), High-performance liquid chromatography (HPLC), ultra-performance liquid chromatography quadrupole time of flight mass spectrometry (UPLC qTOF-MS/MS), Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)등이 정상적으로 운영되고 있습니다.

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○ 천연물 정성 및 정량을 위한 Analysis 장비


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○ 각종 분석기기를 이용한 특용식물의 성분구조 및 정량 실시


3. 국제공인시험기관 (KOLAS)

담배사업법을 근거로 하여 담배생산업자 및 수입업자로부터 자사 제품에 대하여 담배연기성분 측정을 의뢰받아 ISO 17025가 요구하는 품질메뉴얼, 절차서, 지침서에 따라 주기적으로 담배연기성분의 함량을 조사한 다음, 품질을 평가하여 그 결과를 제조사 및 의뢰사에 통보하고, 정부에 보고하는 담배연기분석센터를 운영하고 있습니다. 담배연기분석센터는 국가기술표준원으로부터 국제공인시험기관(KOLAS) 인증을 받았고, 기획재정부로부터 담배연기분석 측정기관으로 지정받아 운영하고 있습니다. 따라서 국내유일하게 자동흡연장치, 담배물성측정기 등 담배연기성분을 분석할 수 있는 고가 장비를 다 구비하고 있으며, 현재 담배연기담배연기중의 tar, nicotine, benzo(a)pyrene, carbonyl compounds, phenolic compounds, nirosoamines. aromatic amine compounds와 heavy metals 등 biotoxic substances을 상시 분석할 수 있는 시스템을 갖추고 있습니다.

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○ 담배 제품 중 FCTC 및 Health Canda에서 지정한 44가지 유해성분


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○ 담배제품 중 연기성분 분석을 위한 Smoking machine


4. 동물실험

만성 기도염증, 기관지 천식 및 폐렴과 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 등의 호흡기 질환 동물 모델을 갖추고, 이들 질환을 억제할 수 있는 효과가 있는 천연 특용식물 약리성분을 찾는 연구를 면역학적, 생리학적, 그리고 조직학적인 방법으로 수행하고 있습니다. 아울러 노화억제물질을 탐색하는 연구도 수행하고 있습니다.

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○ COPD mice model에서 천연물 투여에 대한 질환 억제 효과

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