• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권5호
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• pp.289-294
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• 2002

Cellulose production by Acetobacter pasteurianus was investigated in static culture using four bioreactors with silicone rubber membrane submerged in the medium. The shape of the membrane was flat sheet, flat sack, tube and cylindrical balloon. Production rate of cellulose as well as its yield on consumed glucose by the bacteria grown on the flat type membranes was approximately ten-fold greater than those on the non-flat ones in spite of the same membrane thickness. The membrane reactor using flat sacks of silicone rubber membrane as support of bacterial pellicle can supply greater ratio of surface to volume than a conventional liquid surface culture and is promising for industrial production of bacterial cellulose in large scale.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.384-392
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• 2021

현재 우리 산업의 가속화된 발전으로 인해 다양하고 많은 양의 오염이 만들어지기 시작하고 있다. 특히 폐수의 경우 석유, 금속 및 유기물로 오염되는 강과 바다가 늘고 있으며, 빠른 조치가 필요해 보인다. 이러한 오염에 대응하기 위해 폐수에서 분리막을 이용한 깨끗한 물의 여과가 비용적으로 유리하고 친환경적인 기술로 떠오르고 있다. 재생 자원으로 만들어진 막여과 기법들이 환경오염의 원인 중 하나인 합성고분자 분리막들을 대체하기 위해 많이 사용되고 있다. 박테리아 셀룰로오스(Bacterial Cellulose / BC)는 순수하고 뚜렷한 형태의 셀룰로오스 나노섬유(Cellulose nanofibrils / CNF)이다. CNF에서 제조된 나노페이퍼는 각기 다른 용도로 한외여과막과 나노여과막으로 사용된다. BC의 높은 결정성으로 인해 폐수 처리 막의 필수 기준인 우수한 기계적 성질을 가질 수 있다. 본 리뷰 논문에서는 염료, 오일 및 중금속 등 폐수의 오염물질들을 걸러내기 위해 사용될 수 있는 BC 기반 분리막들에 대해 논의한다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제7권6호
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• pp.484-495
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• 2015

PURPOSE. This study was to evaluate the effects of bacterial cellulose (BC) membranes as a barrier membrane on guided bone regeneration (GBR) in comparison with those of the resorbable collagen membranes. MATERIALS AND METHODS. BC membranes were fabricated using biomimetic technology. Surface properties were analyzed, Mechanical properties were measured, in vitro cell proliferation test were performed with NIH3T3 cells and in vivo study were performed with rat calvarial defect and histomorphometric analysis was done. The Mann-Whitney U test and the Wilcoxon signed rank test was used (${\alpha}<.05$). RESULTS. BC membrane showed significantly higher mechanical properties such as wet tensile strength than collagen membrane and represented a three-dimensional multilayered structure cross-linked by nano-fibers with 60 % porosity. In vitro study, cell adhesion and proliferation were observed on BC membrane. However, morphology of the cells was found to be less differentiated, and the cell proliferation rate was lower than those of the cells on collagen membrane. In vivo study, the grafted BC membrane did not induce inflammatory response, and maintained adequate space for bone regeneration. An amount of new bone formation in defect region loaded with BC membrane was significantly similar to that of collagen membrane application. CONCLUSION. BC membrane has potential to be used as a barrier membrane, and efficacy of the membrane on GBR is comparable to that of collagen membrane.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.387-388
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• 2013

• 펄프종이기술
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• 제47권2호
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• pp.17-23
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• 2015

Natural cellulose hydrogel membrane cannot be directly used for cell encapsulation because it has many large pores on the surface that immune biomolecules are able to penetrate into easily. For the reason, alginate was used for the control of pore size of the cellulose hydrogel membrane. The surface morphology of cellulose/alginate nanocomposite confirmed the successful control of the porosity of the membrane. The permeability of the cellulose/alginate nanocomposite was decreased but mechanical properties were increased compared with the bacterial cellulose membrane. The cellulose/alginate nanocomposite could be used for the functional membrane as a promising biomedical material in the future.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권3호
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• pp.573-583
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• 2017

Biofilm formation on the membrane surface results in the loss of permeability in membrane bioreactors (MBRs) for wastewater treatment. Studies have revealed that cellulose is not only produced by a number of bacterial species but also plays a key role during formation of their biofilm. Hence, in this study, cellulase was introduced to a MBR as a cellulose-induced biofilm control strategy. For practical application of cellulase to MBR, a cellulolytic (i.e., cellulase-producing) bacterium, Undibacterium sp. DM-1, was isolated from a lab-scale MBR for wastewater treatment. Prior to its application to MBR, it was confirmed that the cell-free supernatant of DM-1 was capable of inhibiting biofilm formation and of detaching the mature biofilm of activated sludge and cellulose-producing bacteria. This suggested that cellulase could be an effective anti-biofouling agent for MBRs used in wastewater treatment. Undibacterium sp. DM-1-entrapping beads (i.e., cellulolytic-beads) were applied to a continuous MBR to mitigate membrane biofouling 2.2-fold, compared with an MBR with vacant-beads as a control. Subsequent analysis of the cellulose content in the biofilm formed on the membrane surface revealed that this mitigation was associated with an approximately 30% reduction in cellulose by cellulolytic-beads in MBR.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.160-163
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• 2004

• 한국식품영양과학회지
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• 제31권5호
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• pp.802-807
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• 2002

본 실험은 초산균인 Glwonncetobacter hansenii에 의해 코코넛 배지에서 생성된 막인 bacterial fiber가 흰쥐의 장 전반과 소장의 이당류 효소활성 및 체내 지질상태에 미치는 영 향을 조사하였다. 이를 위하여 흰쥐를 0.5% 콜레스테롤 식이로 사육하였으며 섬유소원으로 bacterial fiber를 식이의 2%로 첨가 하였으며, 효과를 비교할 실험군들에게는 섬유소원으로 식물성 cellulose와 pectin을 같은 수준으로 식이에 첨가하여 사육 하였다. 실험 4주간 동안 식이섭취량 및 체중 증가량은 세군간에 차이가 없었다. 소장의 길이, 무게 등은 군간에 유의적인 차이는 없었으나 소장점 막 sucrase활성이 bacterial fiber군에서 감소하였고, maltase 활성도 감소하는 경향이었다. 맹장의 무게가 bacterial fiber군에서 증가하였으나, 결장의 무게에는 영향이 없었고, 결장 내용물 및 건조분변량이 감소하였다 혈장 총 콜레스테롤 농도는 세군중에서 pectin군이 유의적으로 낮았고 HDL-콜레스테롤 함량은 반대로 pectin군에서 높았다. 혈장과 간조직의 중성지방 함량은 모두 bacterial fiber군에서 다른 군들에 비하여 유의적으로 낮았다. 간조직 콜레스테롤 함량은 pectin군에서 낮았다. 간조직의 상대적 무게는 군간에 차이가 없었고, 혈장 GOT 및 GPT 활성도 bacterial fiber군에서 다른 두 군에 비하여 차이가 없었다. 본 연구의 결과, 실험에서 사용한 bacterial fiber는 체내의 중성지방 수준을 낮추어 지질 상태를 개선 할 수 있는 가능성을 보여 주어 이에 대한 기전과 이 작용의 활용에 대한 연구가 요망된다. 본 실험에서는 콜레스테롤 및 소장의 구조와 소화효소에는 큰 영향을 주지 않았으나 사용하는 섬유소의 수준을 보다 높이거나 다른 섬유소와 복합적으로 사용하는 경우, 또 동물의 나이에 따라 다른 결과가 도출될 수도 있으리라고 사료되어 앞으로의 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권2호
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• pp.120-126
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• 2018

환경친화적으로 항균성이 부여된 상처치료용 BC 드레싱을 개발하기 위한 기초연구로서, 은 이온에 대해 내성이 있으면서 은 나노입자를 생합성할 수 있는 초산균을 분리 및 동정하였다. 나아가 실험균주에 의한 BC 생산 조건을 조사하였다. 부패된 포도껍질로부터 분리된 G7 균주는 0.1 mM $AgNO_3$ 존재 하에서 생육할 수 있었으며, 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석에 의거하여 Acetobacter intermdius로 동정되었다. 탄소원으로 2% glucose, 질소원으로 2% yeast extract, 보조탄소원으로 0.115% acetic acid가 함유된 배지에서 BC 생산량이 최대였다. 최적배지에서 생성된 BC의 구조적 특성을 FT-IR 및 XRD를 사용하여 조사한 결과, 생성된 BC는 전형적인 천연 cellulose와 동일한 cellulose I인 것으로 확인되었다. G7 균주를 0.1 mM $AgNO_3$ 가 함유된 최적 배지에서 배양한 결과, 배양액의 색깔이 적갈색으로 변하였으며, 이것은 은 나노입자가 생성되었음을 의미한다. 은 나노입자의 합성유무를 UV-Vis 스펙트럼 분석에 의하여 확인한 바, 425 nm에서 은 나노입자의 고유한 흡수스펙트럼이 관찰되었다. 또한, 생성된 BC를 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 표면과 기공에 은 나노입자가 생성되어 있음을 재확인하였다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제25권6호
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• pp.964-968
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• 2002

Colon drug delivery is advantageous in the treatment of colonic disease and oral delivery of drugs unstable or suceptible to enzymatic degradation in upper GI tract. In this study, multilayer coated system that is resistant to gastric and small intestinal conditions but can be easily degraded by colonic bacterial enzymes was designed to achieve effective colon delivery of prednisolone. Variously coated tablets containing prednisolone were fabricated using chitosan and cellulose acetate phthalate (CAP) as coating materials. Release aspects of prednisolone in simulated gastrointestinal fluid and rat colonic extracts (CERM) were investigated. Also, colonic bacterial degradation study of chitosan was performed in CERM. From these results, a three layer (CAP/Chitosan/CAP) coated system exhibited gastric and small intestinal resistance to the release of prednisolone in vitro most effectively. The rapid increase of prednisolone in CERM was revealed as due to the degradation of the chitosan membrane by bacterial enzymes. The designed system could be used potentially used as a carrier for colon delivery of prednisolone by regulating drug release in stomach and the small intestine.