• 제목/요약/키워드: Bio-nano

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가교된 히아루론산 막의 분해 특성 (Degradation Characteristics of Cross-linked Hyaluronic Acid Membrane)

  • 정성일;조구현
    • 멤브레인
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    • 제19권4호
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    • pp.310-316
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    • 2009
  • 조직 공학용 지지체로 사용할 목적으로 제조된 가교된 lactide/hyaluronic acid (LA/HA) 막의 분해 특성을 살펴보았다. 가교제 1,3-butadiene diepoxide (BD), 1-ethyl-3-(3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide (EDC)를 사용하여 얻어진 고분자 막을 $37^{\circ}C$로 조절된 항온조에서 증류수에 침전시켜 분해시켰다. 가교반응시 LA/HA 몰비가 작을수록, 가교제의 농도가 작을수록 생성된 고분자 막의 분해속도가 증가하였다. 분해될 때 막의 구조 변화를 살펴보기 위해 분해 전, 3일, 6일, 9일 후의 시료를 채취하여 핵자기 공명 분광법으로 분자 구조를 살펴보았다. EDC로 가교시킨 막의 경우 시간이 지남에 따라 HA-EDC 결합구조는 서서히 분해되는데 HA-LA 결합구조는 급격히 분해되어 6일 후에는 완전히 소멸되었다. BD로 가교시킨 막의 경우 가교된 결합 구조 모두 서서히 분해되었으며 3일, 6일이 지나면서 HA-BD 결합 구조는 원래의 89, 83%가 유지되었으나 HA-LA 결합 구조는 원래의 83, 65%로 유지되었다. 분해된 막을 전자 현미경으로 측정한 결과 분해 전후 표면에서 기공의 밀도는 크게 차이나지 않았으며, 표면과 측면의 구조도 크게 차이가 나지 않아 조직공학용 재료로써 사용할 때 아무런 문제가 없는 것으로 관찰되었다.

Staphylococcus aureus FtsZ의 클로닝, 발현 및 폴리머 형성 활성 분석 (Cloning, Expression, and Polymerization Assay of FtsZ Protein from Staphylococcus aureus)

  • 손상현;이동윤;김예준;고수호;조성준;정효철;이형호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.274-277
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    • 2012
  • 본 연구에서는 다제내성을 보이는 인체 병원균의 하나인 S. aureus에서 유래된 FtsZ 단백질의 유전자를 클로닝하고 대장균에 형질전환하여 재조합 단백질을 만들고, in vitro 상에서 폴리머 형성 활성을 측정하였다. Bradford 방법을 이용하여 SA FtsZ단백질의 농도를 측정한 후, SA FtsZ단백질의 폴리머 형성 활성을 확인하기 위해 형광계를 이용하여 excitation 방향과 $90^{\circ}$의 방향에서 산란되는 빛의 양을 측정하는 방법을 사용하였을 때에 대조군에서는 빛이 산란되지 않았고, SA FtsZ 단백질에 GTP와 $Mg^{2+}$를 처리한 실험군에서만 빛이 산란되는 현상을 관찰하였다. 1분여의 시간이 지난 이후에는 다시 산란되는 빛이 줄어드는 것을 볼 수 있는데, 이것은 SA FtsZ 단백질의 아미노말단 도메인의 GTPase 활성에 의해서 GTP가 분해되어서 SA FtsZ 단백질의 폴리머가 단량체로 분해되었기 때문이라고 예측된다. 본 연구를 통하여 확립된 SA FtsZ 활성 측정 방법은 향후 SA FtsZ 단백질의 폴리머 형성을 저해하는 방식으로 S. aureus를 표적으로 하는 항생제 후보물질 도출을 위한 스크리닝 방법으로 사용될 수 있을 것이다.

대형 연구개발사업의 성과에 영향을 미치는 요인에 관한 연구 : 21세기 프론티어연구개발사업을 중심으로 (Achievement Characteristic Analysis for Large Scale Government R&D Projects Focusing on 21st Century Frontier R&D Program)

  • 권재철;문종범;유왕진;이철규
    • 기술혁신학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.185-202
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    • 2012
  • 본 연구는 정부의 대표적인 대형연구개발사업인 21세기 프론티어 연구개발 사업의 성과에 영향을 미치는 요인을 분석하여 향후 대형 연구개발 사업을 추진하는 정부 정책 결정자와 연구단 관계자에게 정책적인 시사점을 주는데 목적이 있다. 기존 대형연구개발사업의 프로그램에 대한 성과분석과 평가는 일부 있었지만, 연구주체, 연구유형, 연구기간, 연구 분야에 따른 성과 특성과 성과에 영향을 미치는 요인을 분석한 연구는 부족한 실정이다. 이를 위해 교육과학기술부가 추진 중인 21세기 프론티어 연구개발 사업단 중 2010년과 2011년 사업단의 연구기간이 종료된 8개 사업단 과제 전체를 대상으로 정책요인별로 가설을 설정하였다. 사업을 수행한 연구주체의 소속(산업체, 대학, 출연연구소)에 따라 연구 성과에 차이가 있는지, 연구유형(기초, 응용, 개발)에 따라 성과에 차이가 있는지, 연구기간에 따라 성과에 차이가 있는지, 연구과제의 기술분야별로 성과에 차이가 있는지 등을 검증하였다. 연구 성과는 대학의 논문 성과가 출연연이나 산업체에 비해 높은 것으로 나타났으며, 산업체는 특허의 국외 출원과 등록이 높은 것으로 나타났다. 개발연구는 국내출원과 등록, 국외출원과 기술이전 계약의 성과가 높은 것으로 나타났으며, 장기간(6년 이상)의 연구가 단기 연구보다 국내출원이 높은 것으로 나타났다. 연구 대상 기술 분야(바이오, 나노, 에너지환경기술)별로도 연구 성과의 차이가 있음을 확인하였다.

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Evaluation of in vitro anti-oxidant and anti-inflammatory activities of Korean and Chinese Lonicera caerulea

  • Lee, You-Suk;Cho, Il Je;Kim, Joo Wan;Lee, Sun-Kyoung;Ku, Sae Kwang;Lee, Hae-Jeung
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제12권6호
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    • pp.486-493
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    • 2018
  • BACKGROUND/OBJECTIVE: The honeysuckle berry (HB) contains ascorbic acid and phenolic components, especially anthocyanins, flavonoids, and low-molecular-weight phenolic acids. In order to examine the potential of HB as a hepatoprotective medicinal food, we evaluated the in vitro anti-oxidant and anti-inflammatory activities of Korean HB (HBK) and Chinese HB (HBC). MATERIALS/METHODS: Antioxidant and anti-inflammatory effects of the extracts were examined in HepG2 and RAW 264.7 cells, respectively. The anti-oxidant capacity was determined by DPPH, SOD, CAT, and ARE luciferase activities. The production of nitric oxide (NO) as an inflammatory marker was also evaluated. The Nrf2-mediated mRNA levels of heme oxygenase-1 (HO-1), NAD(P)H dehydrogenase [quinone] 1 (Nqo1), and glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (Gclc) were measured. The concentrations of HB extracts used were 3, 10, 30, 100, and $300{\mu}g/mL$. RESULTS: The radical scavenging activity of all HB extracts increased in a concentration-dependent manner (P < 0.01 or P < 0.05). SOD (P < 0.05) and CAT (P < 0.01) activities were increased by treatment with $300{\mu}g/mL$ of each HB extract, when compared to those in the control. NO production was observed in cells pretreated with 100 or $300{\mu}g/mL$ of HBC and HBK (P < 0.01). Treatment with $300{\mu}g/mL$ of HBC significantly increased Nqo1 (P < 0.01) and Gclc (P < 0.05) mRNA levels compared to those in the control. Treatment with $300{\mu}g/mL$ of HBK (P < 0.05) and HBC (P < 0.01) also significantly increased the HO-1 mRNA level compared to that in the control. CONCLUSIONS: Thus, the Korean and Chinese HBs were found to possess favorable in vitro anti-oxidant and anti-inflammatory activities. Nrf2 and its related anti-oxidant genes were associated with both anti-oxidant and anti-inflammatory activities in HB-treated cells. Further studies are needed to confirm these in vivo effects.

황색포도상구균 박테리오파지의 저감화를 위한 물리화학적 처리 효과 (Effects of Physical and Chemical Treatments for Reduction of Staphylococcal Phages)

  • 백다윤;박종현;조성래;이영덕
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.106-114
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    • 2019
  • 본 연구는 황색포도상구균 박테리오파지를 물리화학적 방법을 통해서 제어하기 위해 황색포도상구균을 대상으로 하는 SAP 84 와 SAP 89를 신규 분리하였다. 그리고, 황색포도상구균 박테리오파지에 대해 물리적 방법으로 $55^{\circ}C$$60^{\circ}C$ 열처리와 pH 4, pH 7, pH 10 처리하였다. 그 결과 SAP 84는 $60^{\circ}C$에서 급격히 감소하였고 SAP 89는 $60^{\circ}C$에서 25 분 만에 모두 활성을 잃었다. SAP 84는 pH 4 ~ 10에서 매우 안정적이었고 SAP 89는 pH 10 이상에서 비교적 불안정해지는 것을 보였다. 화학적 방법으로는 에탄올과 차아염소산나트륨 및 FAS 처리를 하였다. SAP 84가 50%, 70% 에탄올에서 급격히 감소하였다. 살균력이 좋은 100 ppm의 차아염소산 나트륨에서도 SAP 84와 SAP 89는 상당히 안정적인 상태를 유지하고 있다. Virucidal agent로 사용되는 FAS를 10% 농도로 처리하였을 때 SAP 84와 SAP 89 모두 처리 직후부터 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 SAP 84와 SAP 89 모두 화학적 처리 방법인 FAS 처리를 통해서 제어 가능함을 보여주었다. 이외에도 SAP 84는 물리적 방법인 열처리의 저감화 효과가 좋았으며 SAP 89는 화학적 방법인 에탄올 처리의 저감화 효과가 비교적 좋았다. 이렇듯 물리화학적 처리방법으로 황색포도상구균 박테리오파지를 제어 가능할 것으로 사료된다.

철 나노 입자가 담지된 바이오차 기반 비드 형태 안정화제를 이용한 비소 및 납 오염토양의 안정화 (Immobilization of As and Pb in Contaminated Soil Using Bead Type Amendment Prepared by Iron NanoparticlesImpregnated Biochar)

  • 최유림;김동수;강태준;양재규;장윤영
    • 환경영향평가
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    • 제30권4호
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    • pp.247-257
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    • 2021
  • 본 연구에서는 기존 바이오차의 제한점인 비소 오염 토양 안정화에 대한 낮은 효율과 비산에 의한 유실 가능성을 개선할 수 있는 철 나노입자가 담지된 바이오차 기반 비드 형태 안정화제인 INPBC/bead (Iron Nano-Particles Impregnated BioChar/bead)를 제조하였다. 폐목재 바이오매스를 Fe(III) 용액과 함께 수열 반응을 진행하고 이후 소성을 거쳐 INPBC를 제조하였다. INPBC/bead는 알지네이트의 cross-linking 반응을 통해 제조 하였다. 제조한 INPBC/bead의 특성을 평가하기 위해 FT-IR, XRD, BET 비표 면적, SEM-EDS 분석을 실시하였다. 특성 평가 결과 입자 크기가 1-4 mm인 INPBC/bead는 여러 산소 함유 관능기를 보유하며 표면의 철 결정성은 Fe3O4인 것으로 확인되었다. INPBC/bead의 성능을 평가하기 위해 폐광산 주변 지역에서 채취한 비소 및 중금속 오염 토양을 이용하여 배양 실험을 실시하였다. 4주 동안의 배양이 종료된 후 처리된 토양을 대상으로 TCLP, SPLP 시험을 실시한 결과 안정화제 적용 비율이 증가함에 따라 안정화 효율은 높아지는 것으로 확인되었다. SPLP 시험 결과, INPBC/bead 5%의 비소 안정화 효율은 81.56%이며 납의 경우에는 농도가 검출한계 미만으로 저감되었다. 상기의 결과를 종합하였을 때 INPBC/bead는 토양 중 비소와 납에 대한 안정화 효과를 동시에 보유하고 토양의 pH 변화를 일으키지 않으며 비드 형태로써 적용 과정에서 비산되는 것이 방지할 수 있는 안정화제이기 때문에 비소 및 중금속 복합 오염 토양 안정화에 적용 가능성이 높은 안정화제 인 것으로 판단된다.

한약재복합 추출물의 인간피부섬유아세포 HS68에 대한 항노화 효과 (Antiaging Activity of Mixed Extracts from Korean Medicinal Herbs on HS68 Skin Fibroblast)

  • 신동철;김귀철;송시영;김희진;양재찬;이용화;김보애
    • 대한본초학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.39-45
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    • 2014
  • Objectives : The purpose of this study was to investigate antiaging and antioxidant effects on cultured human skin fibroblast with 80% ethanol extracts of plants including of stem of Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus. Methods : An ethanol extract of three medicinal plants including stem of Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus. Extracts were assessed to determine the mechanism of antioxidant and antiaging activities. Antioxidant activity of extract was evaluated by two different assays as 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging and super oxide dismutase (SOD) like activities. These extracts were tested for cell viability on HS68 skin fibroblast by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) assay. We investigated the effects of Ultraviolet-B irradiation on cytotoxicity, type 1 collagen, elastin level and oxidative damage in cultured human skin fibroblast (HS68). Recently, many studies have reported that elastin is also involved in inhibiting or repairing wrinkle formation, although collagen is a major factor in the skin wrinkle formation. Results : The extracts obtained dose-dependently increased the scavenging activity on DPPH radical scavenging activity and SOD like activity. The extracts of complex herbal medicine showed low cytotoxicity as more than 100% cell viability in 100ppm/ml concentration. HS68 fibroblasts were survived 70% at 120 $mJ/cm^2$ UVB irradiation and treated tumor necrosis factor (TNF)-alpha. The levels of aging factors and cytotoxicity were decreased by ethanol extract of complex herbal medicine. Conclusions : These results suggest that ethanol extracts of complex medicinal plants of including of stem of Dendropanax morbifera, Corni fructus and Lycii Fructus may have value as the potential antioxidant and antiaging medicinal plant.

마이크로웨이브를 이용한 측백나무 추출물의 항균 및 항바이러스 특성 (Antibacterial and Antiviral Activities of Microwave-assisted Thuja orientalis Extracts)

  • 고상원;이재영;김성현;이영철
    • 공업화학
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    • 제34권2호
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    • pp.192-198
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    • 2023
  • 본 연구에서는 마이크로웨이브를 이용하여 추출한 측백나무 잎의 성분을 분석하고 세포독성, 항균 및 항바이러스 활성을 평가하였다. 마이크로웨이브 추출법에 따른 주요 성분은 catechin, leucopelargonidin, arecatannin, quinolone 및 kaempferol 유도체 등으로 나타나 플라보노이드와 탄닌 계열 물질을 함유하고 있는 것을 확인하였다. 인간 상피세포 (HaCaT)를 대상으로 한 세포독성 평가에서는 0.11 mg/mL 농도에서 독성이 나타나지 않음을 보였다. 항균 성능은 외용 소독제(의약외품) 효력평가법 가이드라인에 따라 측정하였으며 1.11 mg/mL 농도에서는 그람 음성균인 대장균에 대해 항균 효과가 낮은 반면, 그람 양성균인 황색포도상구균에 대해서는 99.9%의 항균 효율을 나타내었다. 또한, 추출물의 농도를 높이고 균과의 접촉 시간을 증가시킬 경우 대장균에 대해서도 99.9%의 항균 효율을 나타낼 수 있음을 보였다. 항균 활성 외에도 바이러스에 대한 살균제의 활성을 측정하는 표준(ASTM E1052-20)에 따라 평가 결과 인플루엔자 A (H1N1)와 SARS-CoV-2에 대해 99.99% 이상의 항바이러스 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 이 결과들은 측백나무 추출물이 항바이러스 소독제나 표면 코팅제, 개인 보호용구 및 방역용 섬유 소재로서 응용될 수 있음을 시사한다.

자동차용 Pre-primed 적용을 위한 Polyester 및 Polyvinylidene Fluoride 도료의 경화거동과 인장강도 특성 (Curing Behavior and Tensile Strength of Elastomeric Polyester and Polyvinylidene Fluoride for Automotive Pre-primed Coatings)

  • 황현득;문제익;이용주;김현중;현진호;노승만;강충열;이재우;남준현;박종명
    • 접착 및 계면
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    • 제10권4호
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    • pp.155-161
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    • 2009
  • 최근 자동차용 도료의 가장 큰 관심 중에 한 가지는 도장공정을 줄여 생산성 및 환경친화성을 높이는 "compact coating process"이다. 그 중에서 pre-primed 도료는 기존의 전착도료와 primer 도료를 대체하는 도료로서 각광받고 있는 기술이다. 용접이 가능한 weldable pre-primed 도료에서 가장 중요한 물성은 유연성, 내식성, 용접성 등이다. 본 연구에서는 부착성과 유연성이 우수한 polyester resin, 이를 개량하여 유연성을 극대화한 elastomeric polyester resin을 합성하였고, 내구성과 물리적 성질이 우수한 polyvinyliedene fluoride resin을 합성한 후 경화거동 및 인장물성 등을 평가하였다. elastomeric polyester resin을 사용한 도료시스템이 유연성 및 부착성 측면을 고려했을 때, pre-primed 도료시스템에 적용하기에 가장 적합하였다.

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Micro-Spot Atmospheric Pressure Plasma Production for the Biomedical Applications

  • Hirata, T.;Tsutsui, C.;Yokoi, Y.;Sakatani, Y.;Mori, A.;Horii, A.;Yamamoto, T.;Taguchi, A.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.44-45
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    • 2010
  • We are currently conducting studies on culturing and biocompatibility assessment of various cells such as neural stem cells and induced pluripotent stem cells(IPS cells) on carbon nanotube (CNT), on nerve regeneration electrodes, and on silicon wafers with a focus on developing nerve integrated CNT based bio devices for interfacing with living organisms, in order to develop brain-machine interfaces (BMI). In addition, we are carried out the chemical modification of carbon nanotube (mainly SWCNTs)-based bio-nanosensors by the plasma ion irradiation (plasma activation) method, and provide a characteristic evaluation of a bio-nanosensor using bovine serum albumin (BSA)/anti-BSA binding and oligonucleotide hybridization. On the other hand, the researches in the case of "novel plasma" have been widely conducted in the fields of chemistry, solid physics, and nanomaterial science. From the above-mentioned background, we are conducting basic experiments on direct irradiation of body tissues and cells using a micro-spot atmospheric pressure plasma source. The device is a coaxial structure having a tungsten wire installed inside a glass capillary, and a grounded ring electrode wrapped on the outside. The conditions of plasma generation are as follows: applied voltage: 5-9 kV, frequency: 1-3 kHz, helium (He) gas flow: 1-1.5 L/min, and plasma irradiation time: 1-300 sec. The experiment was conducted by preparing a culture medium containing mouse fibroblasts (NIH3T3) on a culture dish. A culture dish irradiated with plasma was introduced into a $CO_2$-incubator. The small animals used in the experiment involving plasma irradiation into living tissue were rat, rabbit, and pick and are deeply anesthetized with the gas anesthesia. According to the dependency of cell numbers against the plasma irradiation time, when only He gas was flowed, the growth of cells was inhibited as the floatation of cells caused by gas agitation inside the culture was promoted. On the other hand, there was no floatation of cells and healthy growth was observed when plasma was irradiated. Furthermore, in an experiment testing the effects of plasma irradiation on rats that were artificially given burn wounds, no evidence of electric shock injuries was found in the irradiated areas. In fact, the observed evidence of healing and improvements of the burn wounds suggested the presence of healing effects due to the growth factors in the tissues. Therefore, it appears that the interaction due to ion/radicalcollisions causes a substantial effect on the proliferation of growth factors such as epidermal growth factor (EGF), nerve growth factor (NGF), and transforming growth factor (TGF) that are present in the cells.

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