• Title/Summary/Keyword: 이온전달

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Theoretical Studies on Conformation of Cyclic Hexapeptides and Blocking for the Cation Transport by 5,5-diphenylhydantoin (고리형 헥사펩티드의 형태 및 5,5-디페닐하이덴토인에 의한 양이온 전달방해에 관한 이론적 연구)

  • Kiyull Yang;In Sun Koo;Ikchoon Lee;Chang-Kook Sohn
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.36 no.4
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    • pp.523-535
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    • 1992
  • The conformations of hexapeptides, their complexation with alkali cations and the inhibition of the cation transport by 5,5-diphenylhydantoin(DPH) were studied theoretically using ECEPP/2 and MM2 force field. Several low energy conformations of uncomplexed cyclic hexapepides are obtained, and they adopt compact conformations in which most amide hydrogens form intramolecular hydrogen bond to amide carbonyl oxygens. The complexation energy of the peptide with $Na^+$ ion and DPH is -60 kcaal/mol and -18 kcal/mol, respectively. However, no suitable cavity to bind metal cation exists for the local minima of the peptide, and the internal energy of the uncomplexed hexapeptide having cavity is higher than that of the uncomplexed global minimum of this work by 10 kcal/mol. Also, one of the most important amino acid residue to bind DPH is Glycine, and this can explain experimental observation that the replacement of Gly by Sarcosine (N-methyl Glycine) reduce the inhibition ability of the cation transport.

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Selective Permeate Transport Characteristics of Iodine ion at Cell Membrane Model of Thyroid which Irradiated by High Energy X-Ray (고에너지 엑스선을 조사한 갑상선의 세포막모델에서 요오드이온의 선택적 투과성 전달 특성)

  • Ko, In-Ho;Yeo, Jin-Dong
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.15 no.2
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    • pp.229-238
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    • 2021
  • The selective permeate transport characteristics of iodine ion at follicle cell membrane model in thyroid which irradiated by high energy x-ray(linac 6 MV) was investigated. The follicle cell membrane model used in this experiment was a polysulfonated copolymerized membrane of poly(4-vinylpyridine-co-acrylonitrile:VP-AN). The difference of membrane thickness [2 mole AN%(w/w)], fixed carrier concentration[VP-AN%(w/w)], OH- concentration were occurred at difference of I- concentration and quantity of thyroid hormone, respectively. The tensile strength in fixed carrier concentration[VP-AN% (w/w): 0-62 %] of irradiated membrane was found to be decreased about 1.2-1.8 times than non-irradiated membrane. The I- selective permeate initial flux with increase of membrane thickness [2mole AN%(w/w)], fixed carrier concentration[VP-AN%(w/ w)], OH- concentration in irradiated membrane were found to be decreased about 2.1-4.5 times, about 2.2-2.5 times, about 2.1-2.67 times than non-irradiated membrane, respectively. As a result, the quantity of thyroid hormone was decreased at irradiated membrane than non-irradiated membrane. The decrease of thyroid hormone was occurred at hypothyroidism and hyperthyroidism, thyroid cancer, and so on. As the thyroid hormone in cell membrane model were abnormal, cell damages were appeared at cell.

Analysis on Signal Transmission of Neuron and Simulation of Action Potential by Sodium ion Concentration (뉴런에서의 신호 전달 해석과 Na 이온농도에 따른 활성전위 시뮬레이션)

  • 김석환;도경선;류광렬;오용선;허창우
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.455-459
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    • 2000
  • 신경의 기본단위인 뉴런을 계층 구조형태로 연결하여 자극에 대한 각 뉴런의 신경전달 메카니즘을 분석하고 Na 이온의 값을 변형시켜 활성전위에 미치는 영향을 LINUX를 기초로 한 GENESIS를 이용하여 시뮬레이션을 해 보았다. 뉴런은 미세한 자극뿐만 아니라 이온농도의 변화로 인한 매우 민감하게 반응함으로 신경의 활성전위와 인체를 구성하는 모든 세포에서의 이온농도의 중요성을 간과해서는 안 된다. 본 연구에서는 신경세포를 전기회로 적인 모텔을 기준으로 설계하였으며, 농도의 변화에 의해 활성전위 전달에 큰 변화를 일으켰다. 과대한 농도 변화는 신경에서의 과도한 활성전위와 매우 낮은 전위가 발생함을 알 수 있었다. 이로 인해 인체에 미치는 영향은 신체의 어느 부분이냐에 따라 다르겠지만 뇌에서의 열, 뇌 세포 손상, 근육마비, 심장마비 등의 이상 현상을 추정할 수 있을 것이다.

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Analysis on Transformation of Synapse Transmission Mechanism and Diffuse Axonal Injury by Shock (충격에 의한 축색의 손상과 신경전달 메카니즘의 변화분석)

  • 김석환;류광렬;허창우
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.325-328
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    • 2001
  • 정상적인 뉴런의 활성전위는 외부에서 일정한 자극이 인가되었을 때 세포막을 기준으로 하여 각 이온간의 농도 차에 의해 발생한다. 최근에 관심이 되어지고 있는 쇼크에 의한 세포가 손상이 발생할 경우, 즉 신호를 받아들이고 전달하는 뉴런 중에서 축색에 이온채널이 이상증세를 발생하면 신경 전달 흐름을 흐트러지게 하여 이웃한 정상세포에게 커다란 영향을 미치게 된다. 이것은 병리학적인 중요한 역할을 하는 축색 내에 이상이 발생하였다고 가정을 하지만 이 가정을 뒷받침 해 주는 증거는 매우 적다고 보고되고 있다. 최근 연구에서 손상된 축색의 모델은 쇼크이후에 이온의 칼륨 채널에 blocking 현상이 발생하여 나트륨 이온이 다수 유입됨을 고려하고있다. 이에 본 연구에서는 쇼크나 충격에 의해 축색의 손상을 입을 경우 운동신경의 변형으로부터 병리학적인 중요한 이상결과를 일으킬 수 있는 상태를 고려하여 신경모델을 설계해 시뮬레이션 해 보았다.

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기체 흐름 기술을 이용한 원거리 대기압 질량분석 이미징 기술

  • Kim, Jae-Yeong;Seo, Eun-Seok;Lee, Seon-Yeong;Sin, Mi-Hyang;Jeong, Gang-Won;Mun, Dae-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.381.1-381.1
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    • 2016
  • 분석 방법의 간편함과 용이함의 장점은 물론, 시료 전처리 과정이 적어 시료물질의 임의 파괴나 훼손을 방지한다는 이유에서 최근 10년 간 많은 연구가 이루어지고 있는 대기압 질량분석 기술은 기압차이가 없는 대기압 분위기에서 질량분석이 이루어지기 때문에 시료를 질량분석기 입구 바로 앞에 스테이지를 설치하고서 시료를 이온화하는 경우가 대부분이다. 이 때문에 균질하지 않은 시료의 관심 영역을 모니터링하면서 질량분석을 하기에는 어려움이 있으며, 공간 정보를 추가한 질량분석 이미징에 한계가 있었다. 이에 본 연구팀은 질량분석기 입구에 챔버와 보조 펌프를 장착하여 강제로 기체 흐름 일으켜 시료로부터 발생한 이온을 질량분석기 입구로 유도하여, 원거리에서 시료를 이온화해도 질량분석기 입구까지 이온을 성공적으로 전달시키는 방법을 제안한다. 이를 이용하면 분석하고자 하는 시료를 현미경 스테이지 위에 위치시켜 분석하고자하는 부분을 현미경으로 확인하면서 질량분석을 할 수 있으며, 나아가 대기압 질량 분석 이미징 기술을 구현할 수 있다. 대기압 탈착/이온화원은시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯과 펨토초 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 이온 전달관은 1/4" (6.35 mm) 외경의 60 cm 길이의 스테인리스 스틸관을 사용하여 질량분석기에서 약 60 cm 떨어진 현미경 위의 시료의 질량분석이 가능하게 했다. 보조 펌프의 계기압과 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯의 헬륨 기체의 유속을 변화시키면서 시료인 PDMS (polydimethylsiloxane) 의 질량 스펙트럼 (m/z 270.314) 세기를 관찰하여 최적의 이온 전달 조건을 찾았다. 추가로 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다.

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Distribution of ion channels in trigeminal ganglion neuron of rat (흰쥐 삼차신경절 뉴론의 이온통로의 분포에 관한 연구)

  • Kim, Ae-Kyung;Choi, Kyoung-Kyu;Choi, Ho-Young
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • v.27 no.5
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    • pp.451-462
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    • 2002
  • 삼차신경은 구강악안면영역의 운동 및 감각을 담당하고 있으므로 치과임상에서 매우 중요하다. 삼차신경근 중 삼차신경절에 세포체를 갖는 뉴론은 주로 체성 감각을 전달하는 1차 구심신경으로 악안면영역의 촉각, 압각, 진동감각 온도각 및 통각을 담당한다. 이러한 감각의 전달은 기본적으로 신경세포의 이온통로의 활동에 의존하는데 삼차신경절 세포에 여러 종류의 이온통로가 존재하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 항체 염색법을 이용하여 이온통로가 존재를 확인 하고자 한다. 횐쥐의 삼차신경절로부터 통법에 따라 뉴론을 단일 세포로 분리하고 immunocytochemistry 방법으로 세포를 염색하여 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 실험에서 이온전류의 측정 등으로 관찰된 여러 종류의 이온통로들을 면역 염색법으로 확인하였다. 횐쥐의 삼차신경절 뉴론에서 확인된 이온통로는 소디움통로와 N, P 및 Q-type의 칼슘통로 그리고 BK$_{Ca}$, Kv 4.2 및 Kir 2.1 등의 포타슘통로이었으며 이온통로의 종류에 따라 분포에 차이를 나타내었다.

Ion Exchange Kinetics for Cs and Sr in a Batch Zeolite System (회분식 제올라이트계에서 Cs 및 Sr의 이온교환속도 연구)

  • Lee, Eil-Hee;Yoo, Jae-Hyung;Park, Hyun-Soo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.4 no.4
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    • pp.739-745
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    • 1993
  • The characteristics of mass transfer in an inorganic ion exchange system where Cs and/or Sr are separated by means of zeolites was investigated. Experimental work to separate Cs or Sr was carried out for Cs-AW300 and CS-AW500 systems in case of Cs whereas for Sr-4A and Sr-13X systems in case of Sr. The experimental conditions were chosen as follows in the batch type separation : temperature $25^{\circ}C$, agitation speed 300rpm, amount of zeolite 4g, volume of solution $0.5{\ell}$, and concentrations of solution 1000ppm, 2000ppm, respectively. As a result, it was found that the mass transfer rate is controlled mainly by the liquid film diffusion. The mass transfer coefficients in the film were found to be in the range of $10^{-4}{\sim}10^{-3}cm/sec$, while the apparent diffusivity inside the particles was found to be in the order of $10^{-8}cm^2/sec$.

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Influence of starch on the performance of dye-sensitized solar cells (염료감응 태양전지의 성능을 위한 녹말의 영향)

  • Jung, Youngsam;Bae, Joonsuk;Jeong, Woncher;Kim, Donghwan;Yoon, Sooyong;Kim, Seohyun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.51-51
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    • 2011
  • 1991년 스위스연방기술원(EPFL) 화학과 교수 Michae Gratzel이 발명한 염료감응 태양전지 (DSSC)는 값싼 원료와 저가공비 면에서 가장 경쟁력 있는 기술의 하나로 큰 기대를 받고 있다. 염료감응 태양전지의 특징은 전극기판의 재료나 염료를 바꿈으로서 형상이나 색체에 다양성을 갖도록 할 수 있다. 일반적인 염료감응 태양전지의 원리는 태양광이 염료 분자에 흡수, 염료는 여기상태가 되어 전자를 n형 반도체인 $TiO_2$의 전도대로 흘리고, 전자는 TCO전극으로 이동하여 외부 부하에 전기 에너지를 전달하고 상대전극으로 이동, 염료는 $TiO_2$에 전달한 전자 수만큼 전해질로부터 전자를 공급 받아 원래의 상태로 돌아가게 되는 원리에 의하여 발전된다. 전해질로는 $I^-/I_3^-$와 같이 산화-환원 종으로 구성되어 있으며, $I^-$ 이온의 source로는 LiI, NaI,이미다졸리움 요오드 등이 사용되며, $I_3^-$는 이온은 $I_2$를 용매에 녹여 생성시킨다. 전해질 매질은 acetonitrile과 같은 액체 또는 PVdF와 같은 고분자가 사용될 수 있다. 액체형의 경우 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 움직여 염료의 재생을 원활하게 도와주기 때문에 높은 에너지 변환 효율이 가능하지만, 전극 간의 접합이 완벽하지 못할 경우 누액의 문제를 가지고 있다. 반면, 고분자를 매질로 채택할 경우에는 누액의 염료는 없지만 산화-환원 종의 움직임이 둔화되어 에너지 변환 효율에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 따라서 고분자 전해질을 사용할 경우에는 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 설계하는 것이 필요하다. 본 연구는 염료감응 태양전지에서 가장 큰 문제가 되고 있는 고체 전해질의 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 dimethylsulfoxide solvent 에 녹말 일정량을 녹여 Starch-$I_2$ complex 를 시켜주므로, 광 전압{\cdot}{\cdot}$전가 증가되었으며, 전지의 안정성이 향상되었다.

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Molecular Dynamics Study to Investigate Ion Selectivity of Functionalized Carbon Nanotube Membranes (기능화된 탄소나노튜브 멤브레인의 이온 선택성에 관한 분자동역학 연구)

  • Suk, Myung Eun
    • Membrane Journal
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    • v.28 no.6
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    • pp.388-394
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    • 2018
  • Carbon nanotube (CNT) based membranes are promising candidates for separation membranes by showing high water transport rate and ion rejection rate according to their radii. The ion selectivity is an important factor to discover the full potential of CNT membranes, and it is affected by the functionalization of CNTs. With multivalent/size ion mixtures, the ion selectivity is affected by not only ion-functional groups interaction but also ion-ion interactions and ion size exclusion in a complex manner. In this study, molecular dynamics simulations are performed to study the ion selectivity of functionalized carbon nanotubes when multivalent/size ions are contained. The permeation energy barriers are calculated by plotting potential of mean force profiles, and various factors, such as CNT size and partial charges, affecting ion selectivity are investigated. The results presented here will be useful for designing CNT membranes for ion separation, biomimetic ion channels, etc.

Preparation of Cationic Liposomes Modified by Polyethylenimine and Their Application as Gene Carrier (폴리에틸렌이민으로 수식된 양이온 리포좀의 제조 및 유전자 전달체로서의 응용)

  • Seo, Dong-Hoan;Shin, Byung-Cheol;Kim, Moon-Suk
    • Polymer(Korea)
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    • v.29 no.3
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    • pp.277-281
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    • 2005
  • Recently, various curriers prepared by the modification both cationic polymers and liposomes have been examined. In this work, we prepared the lipid with polyethylenimine (PEI) to investigate the possibility as effective DNA carrier. Cationic lipid (PEI-DSPE) was synthesized by the reaction of PEI and 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoetha-nolamine (DSPE). The liposomes were prepared by the concenoation changes of PEI-DSPE for a mixture of 1,2-disteanyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), L-$\alpha$-phosphatidylcholine, hydrogenated (HSPC) and cholesterol (CHOL). Particle size decreased as PEI-DSPE concentration increased. In addition, the charge of liposome surface increased to positive value according to increasing the relative of PEI-DSPE concentration. The complexation of DNA was confirmed by gel retardation assay and fluorescence measurement. The surface charge of liposome/DNA complexes increased as the liposome concentration or surface charge of liposome increased. In conclusion, we confirmed that the prepared liposomes have the possibility as a DNA carrier.