• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.46 no.4
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• pp.326-333
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• 2018

In this study, we identified methods to improve heat stability and skin permeability of functional protein biopolymers, such as growth factors, enzymes, and peptides. The biopolymers participate in cellular activation and catalytic functions in vivo. Therefore, when applied to cosmetics, their efficacies are expected to be helpful for skin care. However, they have disadvantages that include instability to heat and low skin permeability due to their high molecular weight. To overcome these problems, we searched for a composition that increases heat stability. Stability was improved using a polymeric humectant having a long polyethylene glycol length, compared with a mono-molecular structure humectant. Next, to enhance skin permeation, a permeation enhancing peptide was selected from a phage library. The permeation enhancing peptide can be commonly used to promote the permeation of growth factors, enzymes, and peptides. Screening was performed on the polymeric humectant formulation. One dominant peptide from the modified-screening method was identified. Furthermore, it was confirmed that the permeability of the peptide was better than that of the peptide developed through a screening system based on phosphate-buffered saline. The data indicate that the polymeric humectant formulation will be helpful for increasing the heat stability of protein ingredients and that skin permeability could be increased by a formulation-specific, penetration-enhancing peptide.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.33 no.1
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• pp.27-35
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• 2003

1. 목적 생체재료의 생체친화성을 증진시키고 치유를 촉진하기 위한 목적으로 생체재료의 생화학적 표면개질에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 이와 같은 목적으로 이용되어 온 부착분자에는 아미노산, 펩타이드, 단백질, 효소 및 성장인자들을 들 수 있으며, 이들 분자들을 금속, 골대체물질 및 폴리머와 같은 생체재료의 표면개질에 이용하여 왔다. 이 연구의 목적은 생체적합성이 우수하고 생분해성을 지닌 키토산으로 얇은 막을 제작한 후, 세포외 기질의 구성성분 중 세포부착에 관여하는 RGD 펩타이드를 부착시킨, 표면개질 키토산막의 생물학적 영향을 MG-63 조골양세포를 이용하여 관찰하는 것이다. 2. 방법 2% acetic acid에 키토산 가루를 녹여 만든 2% 키토산 용액으로 24-well 배양접시의 표면을 도포 후 24시간 동안 건조시켜 키토산막을 제작하였다. GRGDS 펩타이드를 cross-linker(EDC, NHS) (Sigma, MO, USA) 용액과 반응시켜서 펩타이드의 카르복실기를 활성화시켰다. 이들을 PBS 완충용액으로 수화시킨 키토산막과 결합시켜 펩타이드의 활성화된 카르복실기와 키토산의 아민기 간에 안정적인 아미드 결합(amide bond)이 형성되도록 하였다. 하루 동안 반응을 일으킨 후 PBS 완충용액과 증류수로 씻어내고 냉동 건조시킴으로써 GRGDS가 결합된 키토산막을 제작하였다. 재료 표면의 화학 성분을 알아보는데 사용되는 방법의 일종인 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 부착분자가 키토산막에 결합된 여부를 확인하였다. GRGDS 펩타이드에 요오드를 결합시킨 후, 이것을 키토산막에 공유 결합시키고 XPS를 통해 요오드가 재료 표면에서 검출되는지를 검사하였다. 요오드가 검출된다면 이것은 키토산막 표면에 실제로 GRGDS 펩타이드가 존재하는 것을 의미하게 된다. 표면개질된 키토산막에 사람조골양세포인 MG-63을 접종하여 이를 실험군으로 하였고, 표면이 개질 되지 않은 키토산막을 대조군으로 하였다. 세포부착의 최적화 농도를 확인하기 위하여 GRGDS를 0.01, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0mg/ml의 농도로 준비하였다. 배양 후 1일, 7일째에 각 well에서 trypsin EDTA를 이용하여 세포를 분리한 후, 이를 원심 분리하여 세포수측정기를 이용하여 부착 세포의 수를 측정하여 세포의 부착 정도를 비교하였다. 배양 2시간, 24시간 후 주사전자현미경을 이용하여 키토산막에 부착된 세포의 양상을 관찰하였다. 3. 결과 XPS를 통한 표면의 화학 성분 분석 결과 GRGDS 펩타이드를 결합시킨 키토산막에서 요오드가 검출되었으며 펩타이드를 부착하지 않은 대조군에서는 검출되지 않았다. 따라서 cross-linker를 이용한 펩타이드와 키토산막의 공유결합을 확인할 수 있었다. 세포 배양 후 1일째 부착된 세포 수를 측정한 결과 0.1mg/ml 이상의 GRGDS 펩타이드 농도로 공유 결합시킨 키토산막에서 부착 세포 수가 다른 농도에 비해 유의성 있게 많이 관찰되었다. 이 농도 이하에서는 대조군과 실험군간에 세포부착의 유의한 차이가 없었다. 따라서 주사전자현미경을 이용한 부착 세포의 양상에 관한 관찰은 0.1mg/ml 농도의 펩타이드를 이용하였다. 세포 배양 7일째, 부착된 세포 수 측정 결과 GRGDS의 농도에 따른 유의성 있는 차이가 없었으며, 실험군과 대조군간에도 유의성 있는 차이가 없었다. 주사전자현미경 관찰결과 2시간 및 24시간 배양된 실험군 모두에서 별모양의 세포들이 키토산막 표면에 편평하게 잘 부착되어 있으며 많은 위족이 발달된 소견을 보인 반면, 대조군에서는 원형 또는 다각형 모양의 세포들이 실험군에 비해 부착이 덜 되어있는 양상을 보였다. 이 연구를 통하여 기능성 펩타이드를 생체재료의 표면에 공유결합 시키는 방법을 확립할 수 있었으며, RGD 펩타이드의 공유결합으로 표면개질된 키토산막이 조골세포의 부착능을 증진시킬 수 있음을 확인하였다. 표면개질된 생체재료를 소, 중동물에 적용시켜 생체 내에서의 생물학적 영향을 평가할 필요가 있으며, 이 실험의 결과는 향후 다양한 기능성 부착분자를 선발, 고안하여 임플란트용 생체재료의 표면개질에 이용하는 이른바 모방생체재료분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Integrative Natural Science
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• v.2 no.3
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• pp.177-184
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• 2009

신소재(고분자, 금속, 세라믹)는 기존의 재료와는 다른 우수한 특성과 새로운 기능이 있어 우리 인류 복지에 매우 중요하며 우리는 무한대 생존 경쟁에 몰리고 있다. 이 중 무기고분자는 유기고분자의 단점을 보완하는 동시에 새로운 기능성을 가지므로 산업발전에 매우 중요하다. 다양한 무기고분자의 응용분야 중 세라믹 전구체로의 사용은 첨단 산업 분야에 막대한 발전을 초래하였다. 특히 규소를 함유하는 비산화성 세라믹인 탄화규소 (SiC) 및 질화규소 ($Si_3N_4$) 세라믹은 그 산업적 용도가 다양하다. 규소 고분자는 원료 물질이 값싸고 중합 수율이 높아서 경제적이고, 분자 내 Si와 C 또는 N의 비율을 자유자제로 조정할 수가 있고, 용융성 또는 용해성이 있으므로 성형가공이 가능하며, 세라믹 잔여 수율을 증대시키기 위해서 여러 화학반응에 의해 가교도 시킬 수가 있다. 열분해 조건에 따라서 SiC와 $Si_3N_4$ 등 선택의 조절이 쉬우며, 금속과 섞어서 열분해 함으로서 세멧도 제조할 수가 있다. 이런 종류의 연구는 신소재의 총아인 금속, 고분자, 세라믹 연구들이 함께 어우러진 종합 작품이라 할 수 있겠다. 여러 유형의 유기규소 고분자들을 다양하게 합성해서 그 열분해 과정을 좀 더 면밀히 연구한다면 산업적 응용 가능성은 매우 크리라 기대된다.

• KSBB Journal
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• v.9 no.1
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• pp.55-62
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• 1994

Glucose oxidase(EC 1.1.3.4) was purified to electrophoretic homogeneity from Aspergillus niger by a combination of ammonium sulfate fractionation, ion exchange chromatography, and ultrafiltration. Two active fractions A and B, of glucose oxidase were obtained from the hydrophobic chromatography on phenyl sepharose CL-4B. The enzyme A and B were glycoproteins with the same denatured molecular weight of 78, 000 and had specific activities of 2, 191 and 1, 273-units/mg proteins, respectively. But the two enzymes showed differences in native molecular weight that was measured by HPLC gel filteration, maximum absorbtion wavelength and isoelectric point. The enzyme A oxidized $\beta$-D-glucose only and was resistant to sodium dodecyl sulfate. Activity optimum was found at $30^{\circ}C$ and pH 3.5. Also the enzyme A was inhibited greatly by $Hg^{2+}$(10mM). The results of chemical modification experiments suggested that cysteine and cystine residues might be involved in the active site of the enzyme A.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.593-602
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• 2010

Chitosan as a natural polymer has superior physicochemical properties such as biocompatibility, biodegradability and nontoxicity, but application of chitosan for therapy of cancer and gene related-disease has been limited by poor solubility in aqueous solution. Therefore, low molecular weight water-soluble chitosan (LMWSC) with high reactivity and strong positive charge can be applied as a delivery system having function to carry in the specific tissue the bioactive material like poor solubility drug, or therapeutic gene and developed as a therapeutic system having good therapeutic efficiency. The most important factor for therapy of various diseases is to reveal the antigen or receptor expressed in specific lesion tissue and the antibody and ligand which can bind with antigen is to introduce at the biomaterials for enhancement the therapeutic efficiency. The studies for cationic synthetic polymer as drug or gene delivery have been actively performed, but it has many problems such as toxicity in the body, therapeutic efficiency. From this point of view, this article demonstrated the introduction of functional groups to target the specific tissue and therapeutic strategy using the modification of LMWSC with free-amine group. The development of these delivery system will provide a positive vision for cancer therapy.

• Journal of Life Science
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• v.30 no.4
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• pp.394-401
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• 2020

As embryonic stem cells become pluripotent, they may cause tumor development when injected into a host. Therefore, researchers are focusing heavily on the therapeutic potential of tissue-specific stem cells (adult stem cells) without resultant tumor formation. Adult stem cells can proliferate for a limited number of generations and are restricted to certain cell types (multipotent). Mature tissue cell types in mammals cannot be intrinsically dedifferentiated or transdifferentiated to adult stem cells. Hence, the technology of induced pluripotent stem cells (iPSCs) for reprogramming adult somatic cells was introduced in 2006, ushering in a new era in adult stem cell research. Although iPSCs have been widely used in the field, the approach has several limitations: instability of the reprogramming process, risk of incomplete reprogramming, and exposure to transgenes integrated into the cell genome. Two years before the introduction of the iPSC technique, the synthetic small molecule 2,6-disubstituted purine, called reversine, was introduced. Reversine can induce the dedifferentiation of committed cells into multipotent progenitor-type cells by reprogramming and converting adult cells to other cell types under appropriate stimuli. Thus, it can be used as a chemically induced multipotent cell agent to overcome the limitations of iPSCs. Also, as an alternative therapeutic approach for treating obesity, it can be used to generate beige cells by browning white adipocytes. While reversine has the potential to act as an anti-cancer agent, this review focuses on its role in differentiation, dedifferentiation, and transdifferentiation in somatic cells.

• Proceedings of the Korean Journal of Food and Nutrition Conference
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• 1999.06a
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• pp.39-57
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• 1999

Chitin은 새우나 게 등을 비롯한 해산 갑각류의 가공 폐기물로 버려지는 부패, 악취발생 등의 환경공해를 일으키며 처리비용 등 여러 가지 문제를 야기하던 물질이지만 최근에는 부가가치가 높은 chitosan 및 chitooligosaccarides로 가공되기 때문에 폐기물의 자원화와 미이용 자원의 개발 등 여러 가지 측면에서 기대가 모아지고 있는 다당류이다. 더욱이 chitin의 탈아세틸화로 얻어지는 chitosan은 polycation의 성질을 가지고 있어서 현재 응집제로서 각종 공업 분야에 널리 이용되고 있으며 최근에는 그 외에도 다양한 생리적 기능성을 가지고 있다는 사실이 밝혀지면서 의료, 생호학, 화장품, 식품, 화학 공업 및 농업용 등 다양한 분야에 응용 가능한 신소재로서 기대가 높아지고 있다. 그런, chitosan은 생리적 기능은 우수하지만 물에 용해되지 않고 점도가 높으며 떫은맛이 나기 때문에 식품을 비롯한 기타 응용분야에 이용이 제한되고 있다. 따라서 많은 연구자들은 이와 같은 물리적인 장애를 개선함으로써 chitosan 자체가 갖는 우수한 생리적 기능을 이용할 뿐만 아니라 항종양성을 비롯한 새로운 생리적 기능을 갖는 chitosan 유도체의 개발을 시도하고 있다. Chitosan 유도체 중에서도 chitooligosaccharides는 chitosan의 가수분해로 얻어지는 저분자 화합물이므로 물에 잘 용해도며 점도가 낮고 용액이 단맛을 낼뿐만 아니라 chitosan이 갖지 않는 새로운 생리적 기능성을 갖는 것으로 알려지면서 관심이 집중되기 시작하였다. 본고에서는 chitosan과 chitooligosaccarides의 생리 활성 기능에 대한 지금까지의 연구결과를 소개하고자 한다.에 대한 면밀한 사안이 밝혀지는 경우가 많지 않다. 또한 그 발생 경위나 원인요소에 대해서는 일반에게 공개되지 않고 있어, 우리가 실천하여 식중독을 예방할 수 있는 정보가 함께 제시되지 못하는 형편이다. 따라서 본 고에서는 최근 수년간 외국에서 학교급식을 비롯한 집단급식 등에서 발생한 식중독 사례를 중심으로 고찰, 분석하였다. 이로부터 식중독 발생에 기여한 주요 원인을 찾아내고 여기서 얻어지는 교훈을 토대로 식중독 발생을 예방 및 최소화할 수 있는 실천적 대처 방안을 모색해 보고자 한다.중의 E. coli O157:H7이 연관되어있다는 보고도 있다. 목장 방문시 원유를 마신 어린이에서 HUS가 유발하였고, 균분리 결과, 농장의 소와 어린이에서 유사한 E. coli O157:H7이 분리된 바 있다. 본 연자들은 베로톡신 유형, plasmid profiles, RFLP 분석, phage type을 기초로하여 소에서 분리된 E. coli O157:H7이 사람유래주와 매우 유사함을 확인하였다.mm 및 2-6mm 난포에서의 101개(67.8%) 및 47개(50.0%) 보다 매우 낮게 나타났다. 전체 회수 난포란수도 4등급이 59.1%(149/252)로써 1, 2, 3등급의 0.4% (1/252), 7.6%(19/252) 및 32.9%(83/252)보다 높게 나타났다. 1회 평균 회수 난포란은 $\leq$2mm 난포에서 4.8$\pm$3.7개로써 2-6mm(3.0$\pm$3.4개) 및 $\geq$6mm (0.3$\pm$0.6개)보다 높았으며, 1회당 평균 8.1$\pm$5.1개의 난포란을 회수하였다. in

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.4
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• pp.722-726
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• 2008

Silica microsphere is a world leading innovative material used in adsorbent packing materials in HPLC technology. The application of microsphere lies in the ability to the surface modification of silica with the special materials such as polymers, metals and bio-active materials. Collagen is a major structural protein of connective tissues and has a good biocompatibility. In this study, we prepared the purified silica porous microsphere, having micro diameters in the range of a pore volume at least 50% by the aggregation procedure of colloidal silica with the polymerization method (PICA). The microspheres were modified by collagen hydrogel to improve the biocompatible properties for biomedical product. The silica/collagen microsphere composite doped with silver nanoparticles was prepared and investigated the capabilities of biomaterial application through the evaluation of the structure characteristics of the microsphere composit.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.2
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• pp.126-133
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• 2009

The surfactants applied in household detergents and industrial cleansers should satisfy the requirement of not just the basic function such as emulsification, solubilisation, dispersion, detergency, wetting and foaming, but also the economical efficiency and the safety to human and environment. In the viewpoint of the sustainable development, the surfactants, moreover, have to reduce raw materials and energy consumption and waste disposal when they are being manufactured and also consumed for their purposes. New high-performance surfactants have been extensively studied and developed in order to respond the change in social and economical environment. Noticeable progresses have been achieved so far, which are the significant increase in solubility and surface activity through the minor modification of existing surfactant molecular structure and the synergistic increase in a surface activity shown in the mixed surfactant system of anionic and cationic surfactants. In this review, the important and meaningful progresses achieved recently in technological advance and practical application will be summarized and discussed.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.3
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• pp.352-356
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• 2011

In this paper, we prepared new type of hydrophilic block copolymers that exhibit the long-ranged lateral ordering in thin film. It was previously demonstrated that poly(ethyleneoxide-b-styrene) and poly(ethyleneoxide-b-metharylate-b-styrene) block copolymer thin films have a high degree of lateral ordering after solvent annealing process. In these cases, the relative humidity plays an important role in long-ranged lateral ordering. However, the origin of the humidity effect on the orders of these hydrophilic block copolymers is not fully understood. To investigate the effect of the humidity further, we prepared other hydrophilic poly(N,N-dimethylacrylamide-b-styrene)(PDMA-b-PS) block copolymers via RAFT polymerization. As with PEO-containing block copolymers, PDMA-b-PS block copolymers exhibit the long-ranged lateral ordering after solvent annealing process.