Spermatozoa viability can be assessed by microscopy, flow cytometry, and other methods using fluorescent stain. Flow cytometry can be used to examine the morphological and functional characteristics of spermatozoa in a short time. The purpose of this study was to compare the viability of cryopreserved spermatozoa in Jeju black cattle by two dual fluorescent stain methods. Semen of Jeju black cattle raised in Subtropical Livestock Research Institute, National Institute of Animal Science, RDA were collected with artificial vaginal technique. Sperm was diluted with Triladyl®-egg yolk diluent and then was performed cryopreservation.There was no significant difference in viability of spermatozoa according to the two dual fluorescent stain methods. However, when the distribution of spermatozoa according to the staining method was compared, the spermatozoa group stained with 6-CFDA/PI was more clearly distinguished than the spermatozoa group stained with calcein AM/PI.

국내 자생종인 물오리나무(Alnus incana subsp. hirsuta(Spach) A. Lö ve & D. Lö ve)와 수우물오리(Alnus incana subsp. tchangbokii Chin S. Chang & H. Kim)는 형태학적인 차이로 식별 가능하지만, 유전학적인 차이는 아직 밝혀지지 않았다. 다만 플라보노이드 분석 자료와 DNA자료에 근거하여 수우물오리가 물오리나무의 배수체라는 가설이 제기된 바 있다. 이를 검증하기 위해 서울대학교 인근 관악산에서 물오리나무 21점, 수우물오리 24점의 잎을 채집하여 유동세포계수법(flow cytometry)을 통해배수성을 측정하였다. 그 결과 물오리나무는 2배체와 4배체가 나타난 반면, 수우물오리는 2배체만 존재하는 것으로 나타났다. 기존의 가설과 달리 수우물오리의 형태학적 특성은 배수성에서 기인하는 것이아니며, 배수성을 통해 수우물오리와 물오리나무를 동정할 수는 없다는 것을 밝혀냈다. 물오리나무의배수성에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다.

정자 생존성은 정자기능평가에서 중요한 부분이며 Eosin-nigrosin 염색법, Hypo osmotic swelling test법, CFDA, SYBR-14, Hoechst-33342, Calcein AM 등의 형광염색법을 통해 평가될 수 있다. 또한 Flow ctyometer를 이용, 단시간에 형광 염색된 세포를 검사하여 생 존성뿐만 아니라 정자의 여러 기능적 특성을 평가하는 기술이 최근 이용되고 있다. 이 연 구는 Flowcytometry를 사용하여 제주흑우의 동결정액에서 정자의 생존성을 평가하는 2가 지 형광염색법 간의 비교분석을 통해 정자 생존율의 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 국립축산과학원 난지축산연구소에서 사육중인 제주흑우 2두를 인공질법을 이용하여 채 정하였으며, 정자 최종농도가 2.0×107/ml가 되도록 Triladyl-eggyolk로 희석 후 4℃에 1시 간 30분간 평형과정을 수행하였다. 그 후 스트로 정액 충전기로 정액을 충전 후 간이 액 체질소 증기 동결법으로 동결하여 LN2에 동결보존하였다. 동결보존된 정액 스트로(n=12) 를 융해하여 PBS를 이용하여 5×105/ml 농도로 희석 후 2개로 분획하였으며, 각각 Calcein Am-PI(CAM/PI)와 6-CFDA-PI(CFDA/PI)의 이중 형광염색을 실시하고 37℃, 15분간 정치 후 Flow ctyometry로 생존율을 비교 분석하였다. 분석결과 살아있는 정자 의 비율은 29.26±1.28(CAM+/PI-), 27.50±0.76(CFDA+/PI-), 약간의 생체막의 손상이 있으나 살아있는 정자의 비율은 21.67±4.92(CAM+/PI+), 23.29±2.76(CFDA+/PI+), 생체막의 손 상으로 죽은 정자의 비율은 48.44±4.18(CAM-/PI+), 48.61±2.71(CFDA-/PI+)이었으며 각 각 형광염색법간의 유의적인 차이는 없었다(SPSS v18.0 통계프로그램 사용). 본 연구결과 Flow cytometry를 사용하여 정자의 생존율을 평가할 때 Calcein AM과 6-CFDA의 차이는 존재하지 않는 점을 알 수 있었으며, 정자의 생존성 평가에 CAM/PI 방법과 CFDA/PI 방법 중 하나를 선택하여 사용 가능하다고 판단된다.

Objective of this study was to investigate the effect of nicotinic acid (NA) on the characteristics in fresh semen of miniature pig. We evaluated viability, acrosome reaction and mitochondrial integrity of sperm on 0, 3, 7 and 10 days during storage period with nicotinic acid. As results, the survival rate of sperm in 15 mM NA (day 3, 87.8 ± 1.2%; day 5, 84.0 ± 2.7%; day 7, 82.2 ± 0.9%) and 30 mM NA (day 3, 87.7 ± 0.3%; day 5, 84.4 ± 2.5%; day 7, 82.3 ± 0.7%) groups were higher than control and 5 mM NA groups in 3, 7 and 10 days of semen storage. The NA-treated sperm on 10 day was used day for observing acrosome integrity. The survival sperm with acrosome reaction was higher in 30 mM NA group (day 3, 2.7 ± 0.2%; day 5, 3.3 ± 0.6%; day 7, 11.4 ± 0.3%) than in the control, significantly (P<0.05). Moreover, the live sperm with mitochondrial integrity was higher in whole treatment groups of NA than control group, significantly (P<0.05). Specially, most mitochondrial integrity on 10 day of semen storage was significantly higher in 30 mM NA group (90.2 ± 1.6%) than other treatment groups (control, 81.8 ± 3.1%; 5 mM NA, 83.4 ± 3.0%; 15 mM NA, 89.1 ± 0.7%, P<0.05). In conclusion, supplement of NA in liquid semen of miniature pig can improve and maintain semen quality, such as viability, acrosome reaction, and mitochondria integrity.

This study evaluated a method of sorting X and Y chromosomes based on size using the forward angle light scatter related refractive index (FSC) of a flow cytometer. Hanwoo bulls sperm were separated to X and Y chromosomes by the parameters of FSC or Hoechst 33342 intensity. As a result, using monitor program linked flow cytometry during sorting processing, the purities were or for the X-fraction and or for the Y-fraction in the two sperm sorting methods. There were no differences in the X and Y ratios (X and Y %) between the sperm sorting methods based on FSC or DNA content. The proportions of female and male embryos used for in vitro fertilization and development were or , and or when sperm were processed using the sex sorting method by FSC or Hoechst 33342. In conclusion, further study is needed to determine the optimum procedure and improve the nozzle to enhancing sorting accuracy or efficiency. Also, the findings of this study do not negate the possibility that the difference method of sperm sorting cannot use a UV laser beam.

This study evaluated a sexed sperm ability to produce embryos by flow cytometer. Hanwoo bulls sperm were separated to X and Y sperm via Hoechst 33342 stained with near UV laser or performed the pre-sorted without near UV laser beam in flow cytometry. Pre-sorted sperm had significantly higher viability (84±1.15 %, p<0.05) compared to other sorted groups in frozen-thawed semen. For fresh semen, pre-sorted sperm had the higher viability (79±3 %, p<0.05) than those of the X and Y sperm (44.7±1.67 and 41.7±1.2 %) separated by differences of DNA content. On the other hand, pre-sorted and X sperm sorted according to differences in DNA content had significantly higher viabilities (24.3±1.2 and 25.7±0.9 %, p<0.05) compared to that of the sorted Y sperm (13.7±1.2 %) in the hypoosmotic swelling test. The proportion acrosome reaction in the sorted X sperm was higher (55.0±1.7 and 45.0±1.5 %) than those of the sorted Y-sperm (32.3±0.9 %, p<0.05). However, the sperm morphologies of the sorted groups were not significantly differences. In conclusion, the sex-sorting procedure by flow cytometry affected some characteristics of Hanwoo sperm. Further study is needed to determine the optimal procedures to enhance male and female embryos and sorting accuracy.

The ability to preselect the sex of piglets is advantageous in the pig industry. The objective of this study was to examine the feasibility of using intracytoplasmic sperm injection (ICSI) with sorted spermatozoa to produce piglets with a preselected sex. Pig embryos were produced by ICSI of frozen X- and Y-sperm that had been separated by flow cytometry. The developmental competence of the embryos was investigated in vitro and in vivo. The populations of X- and Y-spermatozoa were 52.7% and 47.3%, respectively in our samples. The in vitro development of ICSI embryos was enhanced by longer of in vitro maturation of oocytes ( vs. ). Their cleavage () and blastocyst formation () rates were not significantly different between male and female ICSI embryos, or between sorted and unsorted sperm-derived embryos. One pregnancy was established in a recipient that was transferred with 110 female ICSI embryos, but the pregnancy was terminated on Day 89 of gestation. Our results suggest that the separation X- and Y-spermatozoa by flow cytometric sorting can be a useful tool in combination with ICSI for the production of pig embryos and piglets of preselected sex.

This study was carried out to evaluate the effects of washing medium, breed and washing temperature of fresh and frozen-thawed boar sperm on mitochondrial activity and membrane integrity by flow cytometry. More than 80% of fresh sperm washed with mTLP-PVA medium at 20℃ exhibited an intact membrane and a functional mitochondrion. With frozen-thawed samples, a large number of sperm showed both damaged membrane (36.4~46.9%) and nonfunctional mitochondrion (55.1~71.1%) in the mTLP-PVA and BTS washing media at 20℃. There were no breed effects of fresh and frozen-thawed sperm on mitochondrial activity and membrane integrity. The percentages of damaged membrane of fresh and frozen sperm, respectively, were higher at 4℃ washing temperature than at 20℃ washing temperature in the mTLP-PVA medium. We found that washing medium and washing temperature of fresh and frozen-thawed boar sperm were important for the analyses of mitochondrial activity and membrane integrity by flow cytometry.

본 연구는 New Zealand White 수토끼에서 춘기발동 기간 동안에 혈청내 IGF-I(insulin-like growth factor-I)과 GH(growth hormone) 수준의 변화, 정자 형성에 따른 정소내 세포 구성 변화 및 이들 측정치들 간에 관계를 조사하기 위하여 실시되었다. 주령과 관련된 정소내 세포의 DNA 함량 변화 조사를 위하여 10~28주령 수토끼 정소 조직의 fine-needle biopsy를 flow cytometry(FCM)로 분석하였다. 생체중은 12~20주령 때 크게 증가되었고(P<0.05), 28주령 체중은 3.4kg이었다. 혈청 IGF-I 수준(451.3ng/mL)은 20주령에서 가장 높았으며(P<0.05), 그 후 낮은 수준으로 유지되었다. 혈청 GH 수준은 183.3pg/mL으로 다른 주령 때보다 현저히 높았으며(P<0.05), 상승시기가 IGF-I보다는 다소 빨랐다. 정소 조직세포 중 1C-세포의 상대적 비율은 18주령 때 48.2%로 16주령보다 크게 상승되었고(P<0.05), 주령 증가와 더불어 68%로 증가되었다. 2C-세포 비율은 18주령 때 26.8%로 16주령의 54.3%보다 현저히 낮았다(P<0.05). 4C-세포 비율은 18주령 때 9.9%를 제외하고 2~6%를 유지하였다. 이상 결과에서 토끼는 춘기 발동 개시가 약 18주령에 일어나고 이 기간 중 IGF-I과 GH 수준의 변화가 나이 또는 체성장과 관계가 있었으며 그 영향이 정자 형성과 관련이 있음을 알 수 있었다. Fine-needle biopsy와 연계된 FCM은 춘기 발동 개시와 관련된 정자의 형성 과정을 평가하는데 매우 정확한 방법임을 확인할 수 있었다.

Periodontitis is a multi-microbial disease and the comparison of a series of periodontopathogenic and non-periodontopathogenic bacteria in terms of microbe-host interaction may provide clues to understand the microbial etiology of the disease better. When we deal with twenty different bacterial species in a study, the first technical issue is how to measure the accurate concentration and use the same number of bacterial cells. We measured bacterial concentration by enumerating bacteria stained with SYTOX green for constant time using a flow cytometer and compared the results with those obtained by plate counting. Concentrations calculated by two different methods were very close. Therefore, flow cytometric counting allowed the rapid analysis of live/dead bacteria, offering the advantage of turbidity measurement and that of colony counting together.

Flow cytometry를 이용하여 개 정자의 생존율 평가를 수행하고자 2-4세의 수캐 5두가 이용되었고, 분석을 위해 PI염색을 실시하였다. Flow cytometry를 이용한 개 신선 정액의 생존율 평가는 생존 정자와 죽은 정자의 비율을 1:0, 1:1, 1:3으로 조성하여 이를 flow cytometry로 평가하고 광학현미경검사, CFDA/PI 염색검사, HOS test에 의한 생존율과 비교하여 flow cytometry와의 상관관계를 알아보았다. 또한 개 정액을 동결하여 응해 후의 개 정자의 생존율 평가에도 동일한 방법으로 상관관계를 조사하였다. 신선 정액에서 생존 정자와 죽은 정자의 비율이 1:0, 1:1, 1:3 모든 경우에서 flow cytometry를 이용한 생존율은 HOS test에 의한 생존율과 높은 상관관계를 나타내었다 (p<0.01). 신선 정액에서 생존 정자와 죽은 정자의 비율이 1:0과 1:3일 때 광학현미경적 검사에 의한 생존율은 flow cytometry 분석에 의한 생존율과 유의 적인 상관관계를 나타내었으나 (p<0.05), 1:1 비율의 경우 상관관계를 보이지 않았다. 신선 정액에 생존 정자와 죽은 정자의 비율이 1:0과 1:1일 때 CFDA/PI 염색 검사에 의한 생존율은 flow cytometry분석에 의한 생존율과 높은 상관관계를 보였으며(p<0.01), 1:3 비율에서는 유의적인 상관관계를 보였다 (p<0.05). 동결 및 응해 후의 개 정자의 생존율 평가에서 HOS test 결과는 flow cytometry분석에 의한 생존율과 높은 상관관계를 보였으며 (p<0.01), 광학현미경적 검사를 통한 생존율은 유의적인 상관관계를 보였으나 (p<0.05), CFDA/PI 염색 검사결과는 상관관계를 보이지 않았다. 이상의 결과 flow cytometry는 신선정액 및 동결ㆍ융해 후 개 정자에 대한 생존율 검사에 정확한 평가 방법 인 것으로 판단되었다.

미세조류를 activated sludge와 co-culture시켜 N, P 처리효율을 향상시키는 시도가 활발하다. 이에 따라 co-cultrue 상태에서 미세조류의 활성을 평가하기 위한 method가 필요한데, 과거 대부분의 연구에서는 인공폐수성상을 제조 후, organic carbon, nitrogen, phosphorus 제거량을 통한 미세조류의 활성을 평가하였다. 그러나 위 방법으로는 미세조류의 활성도를 정확하게 정량적으로 측정하여 평가하기에는 한계가 있었다. 위문제점을 해결하기 위해 flow cytometry를 이용하여 미세조류와 activated sludge의 co-culture sample을 제조하여 cell counting 및 미세조류의 활성도를 정량적으로 평가 가능한 protocol을 개발하고자 했다. Flow cytometry 란 장치 내에 존재하는 가느다란 관에서 고속으로 흐르는 세포에 레이저 광을 조사하여 각각의 cell에서 발생되는 반사, 산란광을 순간적으로 측정하여 cell을 선별, 수집하는 기능을 갖는 장치를 말한다. 대부분의 cell live, dead 활성도 평가 논문이 flow cytometry로 측정한 data가 활발히 이용되고 있다. 미세조류와 activated sludge cell의 가장 큰 차이점은 cell 내에 chlorophyll 의 포함 여부이며, 위 차이점을 이용하여 flow cytometry를 이용해 cell을 구별했다. Chlorophyll에 630nm 이상의 빛을 조사하게 되면 excited state가 되고, excited electron이 낮은 전위로 이동할 때 fluorescence를 방출한다. 이를 flow cytometry의 fluorescence detector가 인지하여 상대적으로 낮은 fluorescence를 가지는 activated sludge와 높은 fluorescence를 가지는 미세조류를 구분하고, cell membrane이 손상된 dead cell 만을 염색하는 SYTOX Green 염색시약을 sample에 주입하여 live, dead cell을 구별하고 활성도를 평가하는 것이 가능함을 확인하였다.

In this study, bacterial growth was assessed by flow cytometry analysis of fluorescent probes-stained bacteria. Flow cytometry has many advantages of rapid analytical time, a low standard deviation, and highly sensitive detection of live and Dead E.coli over colony forming assay. When untreated bacteria were stained by using Thiazole Orange (TO) and Propidium Iodide (PI), double staining had a short analytical time as compared with that of single staining while its error rate was similar to that of single staining. Through double staining experiments, it was determined that optimal concentrations for TO and PI staining were 420 nM and 9.6 μM, respectively.

본 연구에서는 택칠에서 분리된 CRN(corilagin)이 류마티스성 관절염 치료제로 사용될 수 있는가능성을 조사하기 위하여 류마티스성 관절염의 동물 모델인 CIA(collagen induced arthritis) 생쥐에 CRN을 복강 투여하여 CIA의 발병률 및 관절염 지수 등에 대한 효과를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 택칠에서 분리한 corilagin을 관절염 유발 생쥐에게 투여한 결과, 관절염의 발병진행이 억제되고 관절염 지수가 감소되는 것을 확인하였다. 세포 조직학적 관찰을 통하여 염증성 세포들이 현저하게 줄어들고, 관절강이 잘 확보되었으며, pannus의 형성이 보이지않고 연골 또한 잘 보호되어져 있음을 확인하였다. 관절염 유발 생쥐의 형광유세포 분석결과 각 조직에 침윤되는 염증세포가 감소하였다.