• 제목/요약/키워드: Membrane properties

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매실추출물이 변패미생물의 생리기능에 미치는 영향 (Inhibitory Effect of Prunus mune Extracts on Physiological Function of Food Spoilage microorganisms)

  • 하명희;박우포;이승철;허호진;오병태;조성환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.323-327
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    • 2007
  • 본 연구는 PME 처리가 미생물의 생리변화에 미치는 영향을 중심으로 PME의 항균작용을 규명하기 위해서 소수성 분획과 친수성 분획으로 분리하고, 공시균주를 사용하여 미생물의 성장 및 에너지대사 관련효소의 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 매실추출물 분획별 항균활성은 변패미 생물인 C. fragariae를 대상으로 paper disk법으로 관찰하였다. 총 추출물(PME)의 소수성 분획은 C. fragariae의 성장을 저해하기는 하나 그 효과가 총 추출물 보다 약한 반면, 친수성 분획은 총 추출물보다 더 뚜렷한 저해 효과를 보였다. 이와 같은 매실추출물의 분획별 미생물의 생육억제효과는 다른 식품부패미생물 군에서도 동일한 패턴을 보여 주었다. B. cereus, E, coli 및 Fusarium sp.에 대해서는 PME의 친수성 분획은 뚜렷한 항균효과를 보여 주었으며, 총 추출물 또한, 항균력을 나타내었으나, 소수성 분획은 낮은 항균력을 보여 본 실험의 공시균주인 C. fragariae에 대한 매실추출물의 분획별 항균효과를 확인할 수 있었다. 매실 추출물첨가 배지 상에서 C. fragariae의 생육이 크게 억제된다는 실험결과를 토대로 매실추출물의 항균활성물질이 미생물 세포내의 효소계의 효소활성을 저해에 기인한 것인가를 알아보기 위하여, 에너지생성대사에 관여하는 몇 가지 효소 활성(glucose-6-phosphate dehydrogenase, succinate dehydrogenase, malate dehydrogenase, hexokinase)에 미치는 매실추출물의 영향을 살펴보았다. 이 결과로 매실추출물은 총 추출물 및 친수성 분획이 일부 에너지 생성대사 효소계의 효소활성에 영향을 미치는 것으로 나타나(12-40%), 매실 추출물의 항균물질이 세포내로 침투되어 membrane에 존재하는 효소의 활성을 억제하는 것으로 추정할 수 있었다. 본 연구결과를 토대로 미루어, 매실추출물의 항균 작용은 세포내 에너지 생성에 관여하는 효소의 활성을 감소시키는 현상에 기인하는 것으로 추정되었다.

제노푸스 Cx38 세포막채널의 단일채널분석 (Single Channel Analysis of Xenopus Connexin 38 Hemichannel)

  • 천미색;오승훈
    • 생명과학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.1517-1522
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    • 2007
  • 간극결합(intercellular channel)은 인접하는 두 세포사이에 형성된 이온채널이며 이를 통해서 각종 이온, 이차 신호전달물질, 그리고 1 kDa 미만의 대사물질들이 통과한다. 아울러, sodium 혹은 potassium 이온채널처럼 반쪽의 간극결합(connexon 혹은 hemichannel)도 세포막채널로서 작용을 한다. 현재까지 간극결합을 구성하는 connexin (Cx) 단위체는 26종류 이상이 확인되었다. 이 가운데, Cx32, Cx38, Cx46 그리고 Cx50 만이 간극결합채널뿐만 아니라 세포막채널로서도 기능을 수행한다. Xenopus oocytes에서 connexin 38 (Cx38)이 발현하는 것으로 알려져 있지만 Cx38의 생물리학적 특성이 단일채널수준에서 연구가 진행된 경우는 없다. 이번 연구에서는 Cx38 채널의 생물리학적 특성, 즉 전압-의존적 개폐와 투과성(전기전도도와 이온선택성)을 알아보고자 단일채널기록을 수행하였다. Cx38 hemichannel은 전압-의존적인 빠른 개폐와 느린 개폐의 특성을 보였다. 양성전압 환경에서는 Cx38 채널이 낮은 열릴 확률(open probability)로 빠른 개폐가 유도된 반면, 음성전압에서는 느린 개폐가 높은 열릴 확률로 유도되었다. bi-ionic 실험을 통하여, Cx38 채널은 양이온보다 음이온을 더 선택 적으로 통과시킨다는 점을 알게 되었다. Cx38의 아미노산서열을 살펴보면, 아미노말단부위에 전하를 띠는 5개의 아미노산 잔기가 존재한다. 앞으로 이들 잔기를 치환시킨 돌연변이 Cx38 채널을 이용하여 과연 이들 아미노산 부위가 전압-의존적 개폐와 투과성에 관여하는 지 여부를 조사하는 연구는 매우 흥미로운 결과를 도출할 것으로 기대한다.

고분자 전해질 연료전지용 수소극 촉매층의 이오노머 함량 영향 (Effect of Ionomer Content on the Anode Catalyst Layers of PEM Fuel Cells)

  • 박범준;이선호;우승희;박석희;정남기;임성대
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.523-530
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    • 2019
  • For the low-Pt electrodes for polymer electrolyte fuel cells (PEMFCs), the optimization of ionomer content for anode catalyst layers was carried out. A commercial catalyst of 20 wt.% Pt/C was used instead of 50 wt.% Pt/C which is commonly used for PEMFCs. The ionomer content varies from 0.6 to 1.2 based on ionomer to carbon ratio (I/C) and the catalyst layer is formed over the electrolyte by the ultrasonic spray process. Evaluation of the prepared MEA in the unit cell showed that the optimal ionomer content of the air electrode was 0.8 on the I/C basis, while the hydrogen electrode was optimal at the relatively high ionomer content of 1.0. In addition, a large difference in cell performance was observed when the ionomer content of the hydrogen electrode was changed. Increasing the ionomer content from 0.6 to 1.0 by I/C in a hydrogen electrode with 0.05 mg/㎠ platinum loading resulted in more than double cell performance improvements on a 0.6 V. Through the analysis of various electrochemical properties in the single cell, it was assumed that the change in ionomer content of the hydrogen electrode affects the water flow between the hydrogen and air electrodes bounded by the membrane in the cell, which affects the overall performance of the cell. A more specific study will be carried out to understand the water flow mechanism in the future, and this study will show that the optimization process of hydrogen electrode can also be a very important cell design variable for the low-Pt and high-performance MEA.

A1E Induces Apoptosis via Targeting HPV E6/E7 Oncogenes and Intrinsic Pathways in Cervical Cancer Cells

  • Ham, Sun Young;Bak, Ye Sol;Kwon, Tae Ho;Kang, Jeong Woo;Choi, Kang Duk;Han, Tae Young;Han, Il Young;Yang, Young;Jung, Seung Hyun;Yoon, Do Young
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제57권2호
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    • pp.103-111
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    • 2014
  • A1E is an extract from traditional Asian medicinal plants that has therapeutic activities against cancers, metabolic disease, and other intractable conditions. However, its mechanism of action on cervical cancer has not been studied. In order to ascertain if A1E would have pronounced anti-cervical cancer effect, cervical cancer cells were incubated with A1E and apoptosis was detected by nuclear morphological changes, annexin V-FITC/PI staining, cell cycle analysis, western blotting, Reverse-transcription polymerase chain reaction, and measurement of mitochondrial membrane potential. Expression of human papiloma virus E6 and E7 oncogenes was down-regulated in A1E-treated cervical cancer cells, while p53 and retinoblastoma protein levels were enhanced. A1E also perturbed cell cycle progression at sub-G1 and altered cell cycle regulatory factors in SiHa cervical cancer cells. A1E activated apoptotic intrinsic pathway markers such as caspase-9, caspase-3 and poly ADP-ribose polymerase, and down-regulated expression of Bcl-2 and Bcl-xl. A1E induced mitochondrial membrane potential collapse and cytochrome c release, and inhibited phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt, key factors involved in cell survival signaling. Taken all these results, A1E induced apoptosis via activation of the intrinsic pathway and inhibition of the PI3K/Akt survival-signaling pathway in SiHa cervical cancer cells. In conclusion, A1E exerts anti-proliferative action growth inhibition on cervical cancer cells through apoptosis which demonstrates its anti-cervical cancer properties.

폴리설폰 중공사막 구조에 대한 조용매 γ-Butyrolactone 첨가 영향 (Effect of Addition of Cosolvent γ-Butyrolactone on Morphology of Polysulfone Hollow Fiber Membranes)

  • 윤석복;이용택
    • 공업화학
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    • 제25권3호
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    • pp.274-280
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    • 2014
  • 비용매 유도 상전이(nonsolvent induced phase separation, NIPS) 방법을 이용하여 PSf (polysulfone) 중공사 분리막을 제조하였다. PSf/DMAc (N,N-dimethylacetamide)로 이루어진 고분자 용액에 조용매로 GBL (${\gamma}$-butyrolactone)을 첨가하였으며, 물을 응고용액으로 이용하여 중공사 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막은 전자주사현미경을 이용하여 그 구조를 분석하였으며 그 결과 GBL의 농도가 증가함에 따라 밀집 구조의 분리활성층과 스폰지 형상의 지지층으로 구성된 이중구조 형태의 비대칭 다공성의 구조를 나타내었다. 또한, 조용매 GBL은 고분자용액의 용해도 상수를 변화시켜 열역학적 상분리 촉진 역할을 할 수 있음을 알 수 있었다. 고분자용액 내의 조용매 GBL의 존재 유무와 GBL의 농도, 첨가제의 농도 그리고 내부응고제의 종류에 따라 중공사 분리막의 구조뿐만 아니라 순수투과도 및 분리특성에도 매우 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 내부응고제로 EG보다 PEG를 사용하였을 경우 $0.05{\mu}m$ PSL (polystyrene latex) bead를 이용하여 배제 특성을 측정한 결과 5% 정도로 소폭 감소한 반면 순수투과플럭스는 최대 130배 이상 증가하는 효과를 나타내었다.

Bioactive Lipids and Their Derivatives in Biomedical Applications

  • Park, Jinwon;Choi, Jaehyun;Kim, Dae-Duk;Lee, Seunghee;Lee, Bongjin;Lee, Yunhee;Kim, Sanghee;Kwon, Sungwon;Noh, Minsoo;Lee, Mi-Ock;Le, Quoc-Viet;Oh, Yu-Kyoung
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제29권5호
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    • pp.465-482
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    • 2021
  • Lipids, which along with carbohydrates and proteins are among the most important nutrients for the living organism, have a variety of biological functions that can be applied widely in biomedicine. A fatty acid, the most fundamental biological lipid, may be classified by length of its aliphatic chain, and the short-, medium-, and long-chain fatty acids and each have distinct biological activities with therapeutic relevance. For example, short-chain fatty acids have immune regulatory activities and could be useful against autoimmune disease; medium-chain fatty acids generate ketogenic metabolites and may be used to control seizure; and some metabolites oxidized from long-chain fatty acids could be used to treat metabolic disorders. Glycerolipids play important roles in pathological environments, such as those of cancers or metabolic disorders, and thus are regarded as a potential therapeutic target. Phospholipids represent the main building unit of the plasma membrane of cells, and play key roles in cellular signaling. Due to their physical properties, glycerophospholipids are frequently used as pharmaceutical ingredients, in addition to being potential novel drug targets for treating disease. Sphingolipids, which comprise another component of the plasma membrane, have their own distinct biological functions and have been investigated in nanotechnological applications such as drug delivery systems. Saccharolipids, which are derived from bacteria, have endotoxin effects that stimulate the immune system. Chemically modified saccharolipids might be useful for cancer immunotherapy or as vaccine adjuvants. This review will address the important biological function of several key lipids and offer critical insights into their potential therapeutic applications.

Oral tissue response to soft tissue expanders prior to bone augmentation: in vitro analysis and histological study in dogs

  • Yoo, Jung Min;Amara, Heithem Ben;Kim, Min Kyoung;Song, Ju Dong;Koo, Ki-Tae
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제48권3호
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    • pp.152-163
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    • 2018
  • Purpose: To determine whether the swelling and mechanical properties of osmotic self-inflating expanders allow or not the induction of intraoral soft tissue expansion in dogs. Methods: Three different volumes (0.15, 0.25, and 0.42 mL; referred to respectively as the S, M, and L groups) of soft tissue expanders (STEs) consisting of a hydrogel core coated with a silicone-perforated membrane were investigated in vitro to assess their swelling behavior (volume swelling ratio) and mechanical properties (tensile strength, tensile strain). For in vivo investigations, the STEs were subperiosteally inserted for 4 weeks in dogs (n=5). Soft tissue expansion was clinically monitored. Histological analyses included the examination of alveolar bone underneath the expanders and thickness measurements of the surrounding fibrous capsule. Results: The volume swelling ratio of all STEs did not exceed 5.2. In tensile mode, the highest mean strain was registered for the L group ($98.03{\pm}0.3g/cm$), whereas the lowest mean value was obtained in the S group ($81.3{\pm}0.1g/cm$), which was a statistically significant difference (P<0.05). In addition, the S and L groups were significantly different in terms of tensile strength ($1.5{\pm}0.1g/cm$ for the S group and $2.2{\pm}0.1g/cm$ for the L group, P<0.05). Clinical monitoring showed successful dilatation of the soft tissues without signs of inflammation up to 28 days. The STEs remained volumetrically stable, with a mean diameter in vivo of 6.98 mm, close to the in vitro post-expansion findings (6.69 mm). Significant histological effects included highly vascularized collagen-rich fibrous encapsulation of the STEs, with a mean thickness of $0.67{\pm}0.12mm$. The bone reaction consisted of resorption underneath the STEs, while apposition was observed at their edges. Conclusions: The swelling and mechanical properties of the STEs enabled clinically successful soft tissue expansion. A tissue reaction consisting of fibrous capsule formation and bone loss were the main histological events.

세라믹-실리콘 복합막의 기체투과 특성 (Gas Permeation Properties of the Ceramics-Silicone Composite Membranes)

  • 황승노;양재건;정일현
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.374-381
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    • 1997
  • 유리를 원료로 주형법에 의해 세라믹막을 제조하고, sodiumate, $S_3$-Al, $S_3$등의 실리콘 화합물을 침적시켜 세라믹-실리콘 복합막을 제조하여 이에 따른 기체 투과특성에 대해 연구하였다. 제조된 세라믹막과 세라믹-sodiumate 복합막은 다공성 구조임을 알수 있었고, 세라믹-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 실리콘 화합물의 공극도입에 의한 치밀한 공극구조가 확인되었다. 세라믹막과 세라믹-sodiumate막의 경우 온도가 증가함에 따라 투과속도가 감소하고 압력에 따라 선형적으로 투과속도가 증가하였으며, 세라믹-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 온도가 증가함에 따라 투과속도가 증가하는 경향을 보였으며, 상대적으로 투과속도에 미치는 압력의 영향이 적었다. 투과속도는 세라믹막이 가장 빠르게 나타났고, 세라믹-sodiumate, 세라믹-$S_3$-Al, 세라믹-$S_3$ 복합막 순서였으며, 선택도는 이와 반대 경향을 보였다. 또한 침적을 통한 투과속도를 구하여 실제 복합막의 투과속도와 비교한 결과, $S_3$가 가장 큰 영향이 있음을 확인하였다. 투과 메카니즘의 변화에서 세라믹막과 세라믹-sodiumate 복합막은 온도에 따라 투과기체의 투과도가 감소하는 Knudsen영역의 투과특성을 보였으나, 세라믹닉-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 이와 반대로 온도에 따라 투과도가 증가하는 activated 확산 메카니즘을 따르는 특성을 보였다.

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Polyaniline/Polyimide 혼합막의 기체 분리 특성 (Gas Separation Properties of Polyaniline/Polyimide Blend Membranes)

  • 이기섭;김진환
    • 공업화학
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    • 제18권5호
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    • pp.483-489
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    • 2007
  • Polyaniline (PANI)/Polyimide (PI) 혼합막을 제조하여 PANI 함량과 doping처리가 막의 구조적 특성과 기체 분리 특성에 미치는 영향을 연구하였다. NMP를 용매로 하여 6FDA와 ODA를 반응시켜 얻어진 polyamic acid (PAA) 용액과 PANI 용액을 혼합하여 PANI/PI 혼합막을 얻었다. 얻어진 PANI/PI 막을 1M의 HCl 수용액에서 24시간 doping처리하여 doped PANI/PI 혼합막을 제조하였다. 제조한 막은 FT-IR과 XRD 및 TGA에 의하여 구조적 특성을 분석하였고, $30^{\circ}C$와 5 atm에서 압력변화법으로 $H_2$, $O_2$, $CO_2$, $N_2$$CH_4$에 대한 기체 투과 특성을 조사하였다. PANI/PI 혼합막은 PANI와 PI의 흡수특성을 잘 보여주었고 PANI보다 열적 안정성이 향상되었으며, PANI의 함량이 증가할수록 d-spacing은 감소하였다. PANI/PI 혼합막에서 기체의 투과도계수는 PANI의 함량이 증가함에 따라 감소하였으며 투과도 계수의 크기는 $H_2$ > $O_2$ > $CO_2$ > $N_2$ > $CH_4$의 순서였다. PANI/PI막을 doping처리하면 투과도계수는 감소하나 투과선택도는 향상되었다. 특히 doping한 PANI/PI (75/25)막에서 $H_2/CH_4$의 선택도는 991을 나타내었다.

규불화염계 혼화제가 콘크리트의 물성에 미치는 영향 (Effects of inorganic fluosilicate agent on the properties of concrete)

  • 이상호;문한영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.187-194
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    • 2005
  • 일반 무기계방수제의 경우 지하구조물에서 수분이 있을 경우, 용출되어 방수성을 잃어버리는 경우가 있고, 유기계의 경우에는 유기실리콘을 물에 유화시켜 사용하는 것으로 분산이 어려운 단점이 있다. 이러한 문제점을 향상, 개선시키기 위한 목적으로 무기계 규불화염을 주 원료로 하는 방수혼화제를 사용하여 시공성, 경제성, 내구성을 증진시킨 콘크리트의 제조를 시도하였다. 시험결과 미소수화열의 경우 WP의 사용량이 증가할수록 수화발열량이 감소하고, 지연되는 현상이 나타나 서중 콘크리트 혹은 댐과 같은 매스 콘크리트의 지연제로도 사용이 가능함을 확인할 수 있었다. 그리고, 압축강도시험을 해 본 결과, 치환율이 증가할수록 압축강도가 약 10%정도까지 증가되는 것으로 나타났다. 이는 콘크리트의 내부공극을 더욱 치밀하게 충진하여 나타난 결과라고 판단된다. 투수시험의 경우 WP가 혼입된 경우 금속불화물의 미립자가 형성되어 일반 콘크리트보다 방수효과가 현저히 뛰어남을 확인할 수 있었다. 내부공극시험을 실시해본 결과 WP의 첨가로 경화조직이 치밀해지고, 모세관 공극 존재에 의한 조직의 결함이 매우 억제되는 결과로부터 공극량이 상당히 감소됨을 확인하였다. 상기의 시험들을 통하여 무기계 구체 방수제를 사용한 콘크리트의 경우 방수성능을 보다 경제적으로 향상시킬 수 있고, 보다 뛰어난 수밀성을 가진 콘크리트를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.