Adding tunability to biological light emitters offers an unprecedented technique in biological sensing and imaging. Here, we report a tunable, lithographic-free, planar, and ultrathin metal-insulator-metal (MIM) resonator capable of tuning the optical properties solely by a silk/sodium fluorescein hydrogel layer, a biocompatible light emitter. In water, the volume of the resonator was expanded by swelling, and then the resonant mode could be shifted. Simulations predicted the red-shifted resonance peak in transmission when the MIM was swollen in water. The red-shift could be attributed to the increase in the thickness of the silk hydrogel layer due to the absorbed water. The shift of the resonance could affect the fluorescence of the dye in the silk hydrogel layer.
Proceedings of the Korean Society for Applied Microbiology Conference
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2004.06a
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pp.187-193
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2004
This paper covers the basic principles of the AFM and how these systems may be used to image biological materials and measure particle-surface interactions in process environments. e.g. visualize molecules and structure on surfaces in aqueous environments, measure forces of interaction of proteins and DNA, biosurface and cells. Examples of work include applications biological spore control agents control systems, process materials selection for example appropriate filters for biological processing, mechanical properties and bio-surface engineering.
Odors from manures are a major problem for livestock production. The most significant odorous compounds in animal manure a.e volatile fatty acids(VFAs). This work reviews the VFAs from the anaerobic sequencing biofilm batch reactor(ASBBR), anaerobic sequencing batch reactor(ASBR), solid compost batch reactor(SCBR), and aerobic sequencing batch reactor(SBR) associated with the animal manure biological treatment. First, we describe and quantify VFAs from animal manure biological treatment and discuss biofiltration for odor control. Then we review certain fundamentals aspects about Anaerobic and aerobic SBR, composting of animal manure, manure compost biofilter for odorous VFAs control, SBR for nitrogen removal, and ASBR for animal wastewater treatment systems considered important for the resource recovery and air quality. Finally, we present an overview for the future needs and current experience of the biological systems engineering for animal manure management and odor control.
Pseudomonas amygdali is a hemibiotrophic phytopathogen that causes disease in woody and herbaceous plants. Complete genomes of four P. amygdali pathovars were comparatively analyzed to decipher the impact of genomic diversity on host colonization. The pan-genome indicated that 3,928 core genes are conserved among pathovars, while 504-1,009 are unique to specific pathovars. The unique genome contained many mobile elements and exhibited a functional distribution different from the core genome. Genes involved in O-antigen biosynthesis and antimicrobial peptide resistance were significantly enriched for adaptation to hostile environments. While the type III secretion system was distributed in the core genome, unique genomes revealed a different organization of secretion systems as follows: type I in pv. tabaci, type II in pv. japonicus, type IV in pv. morsprunorum, and type VI in pv. lachrymans. These findings provide genetic insight into the dynamic interactions of the bacteria with plant hosts.
Objectives: Systems biology is a novel subject in the field of life science that aims at a systems' level understanding of biological systems. Because of the significant progress in high-throughput technologies and molecular biology, systems biology occupies an important place in research during the post-genome era. Methods: The characteristics of systems biology and its applicability to traditional medicine research have been discussed from three points of view: data and databases, network analysis and inference, and modeling and systems prediction. Results: The existing databases are mostly associated with medicinal herbs and their activities, but new databases reflecting clinical situations and platforms to extract, visualize and analyze data easily need to be constructed. Network pharmacology is a key element of systems biology, so addressing the multi-component, multi-target aspect of pharmacology is important. Studies of network pharmacology highlight the drug target network and network target. Mathematical modeling and simulation are just in their infancy, but mathematical modeling of dynamic biological processes is a central aspect of systems biology. Computational simulations allow structured systems and their functional properties to be understood and the effects of herbal medicines in clinical situations to be predicted. Conclusion: Systems biology based on a holistic approach is a pivotal research methodology for understanding the mechanisms of traditional medicine. If systems biology is to be incorporated into traditional medicine, computational technologies and holistic insights need to be integrated.
In this study, magnetite ($Fe_3O_4$) nanoparticles were electrochemically synthesized in an aqueous electrolyte at a given potential of -1.3 V for 180 s. Scanning electron microscopy revealed that dendrite-like $Fe_3O_4$ nanoparticles with a mean size of < 80 nm were electrodeposited on a glassy carbon electrode (GCE). The $Fe_3O_4/GCE$ was utilized for sensing chloramphenicol (CAP) by cyclic voltammetry and square wave voltammetry. A reduction peak of CAP at the $Fe_3O_4/GCE$ was observed at 0.62 V, whereas the uncoated GCE exhibited a very small response compared to that of the $Fe_3O_4/GCE$. The electrocatalytic ability of $Fe_3O_4$ was mainly attributed to the formation of Fe(VI) during the anodic scan, and its reduction to Fe(III) on the cathodic scan facilitated the sensing of CAP. The effects of pH and scan rate were measured to determine the optimum conditions at which the $Fe_3O_4/GCE$ exhibited the highest sensitivity with a lower detection limit. The reduction current for CAP was proportional to its concentration under optimized conditions in a range of $0.09-47{\mu}M$ with a correlation coefficient of 0.9919 and a limit of detection of $0.09{\mu}M$ (S/N=3). Moreover, the fabricated sensor exhibited anti-interference ability towards 4-nitrophenol, thiamphenicol, and 4-nitrobenzamide. The developed electrochemical sensor is a cost effective, reliable, and straightforward approach for the electrochemical determination of CAP in real time applications.
Proceedings of the Korean Society for Quality Management Conference
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2004.04a
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pp.307-312
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2004
Contamination of industrial sites has happened by a variety compounds. Petroleum hydrocarbons, which are readily biodegradable, are reported principle contaminats in most industrial sites. Therefore, the use of biological processes will be a promising technology for remediation of industrial sites. This paper addresses the possible use of biological processes in remediation of contaminated industrial sites and discusses the background and main streams of the process. The paper also characterizes representative biological systems developed for application.
Conventional artificial intelligence systems are not properly responding under dynamically changing environments. To overcome this problem, reactive planning systems implementing new Al principles, called behavior-based Al or emergent computation, have been proposed and confirmed their usefulness. As another alternative, biological information processing systems may provide many feasible ideas to these problems. Immune system, among these systems, plays important roles to maintain its own system against dynamically changing environments. Therefore, immune system would provide a new paradigm suitable for dynamic problem dealing with unknown environments. In this paper, a new approach to behavior-based Al by paying attention to biological immune system is investigated. The feasibility of this method is confirmed by applying to behavior control of an autonomous mobile robot in cluttered environment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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