완전혼합 반응기에서 외부로의 열손실이 $CH_4/air$예혼합화염의 NOx 생성특성에 미치는 영향을 수치해석으로 검토하였다. 주요 결과로서, 단열조건에서 NOx는 체류시간에 따라 급격히 증가하는 반면에, 열손실이 고려될 때 열전 달 상수와 체류시간의 증가에 따라 NOx 저감현상이 뚜렷하게 발생하였다. 민감도 해석을 통해 열손실율이 증가함에 따라 Thermal NO 기구와 Re-burning NO 기구는 NOx 저감에 크게 기여하는 반면, Prompt NO 기구와 $N_2O$-경유 NO 기구는 오히려 NOx 증가에 기여함을 확인하였다. NOx 생성기구는 열전달 상수 및 체류시간의 변화에 따라 매우 복합한 특성을 갖지만, NOx 농도는 독립된 Thermal NO 기구에 의해 표현될 수 있었다. 이를 통해 실용 $CH_4/air$예혼합 연소기에서 NOx 농도를 예측할 수 있는 열손실율과 체류시간을 조합한 새로운 NOx 상관식이 도출되었다.
적절한 농도의 활성산소종(ROS)은 병원체에 대한 세포의 방어, 신호 전달, 세포 성장 및 유전자 발현을 포함한 다양한 정상 세포 기능을 매개한다. 최근의 연구는 ROS와 ROS를 생성하는 NADPH 산화 효소(Nox)가 성인 쥐 뇌의 뇌실 하 영역(SVZ)에 있는 신경 줄기세포의 자가 복제와 신경 세포 분화에 중요하다는 것을 보여 주었다. 본 연구에서 세포 내 ROS가 갓 태어난 쥐의 뇌에서 적출되어 배양된 SVZ 신경 줄기세포에서 검출된 것으로 나타났다. Nox 유사 유전자들 중 Nox4가 배양된 세포에서 주로 발현되었고, Nox1과 Nox2는 거의 발현되지 않았다. 또한, Nox4 유전자는 신경 세포 분화 동안 최대 10배까지 발현이 크게 증가하였다. Immunocytochemistry결과 Nox4 단백질은 신경 세포 특이적인 tubulin인 Tuj1-양성 신경 세포에서 주로 발견되었다. 이와 맥을 같이 하여, 내인성 ROS는 분화 후 축삭돌기를 가지고 있으며 신경 세포로 보이는 세포에서만 검출되었다. 또한, ROS를 제거하는N-acetyl cysteine에 의해 세포 산화 환원 상태가 교란되었을 때, 신경 세포로의 분화가 크게 감소하였다. 마지막으로, shRNA를 이용하 여 Nox4를 knockdown한 세포에서 신경 세포로의 분화가 감소하였다. 이러한 연구 결과는 Nox4가 갓 태어난 쥐의 SVZ 신경 줄기 세포의 주요한 ROS 생성 효소이고, Nox4에 의한 ROS생성이 신경 세포 분화에 중요하다는 것을 암시한다.
Kayoung Ko;Seohee Choi;Miri Jo;Chaeyoung Kim;Napissara Boonpraman;Jihyun Youm;Sun Shin Yi
Journal of Veterinary Science
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제25권4호
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pp.49.1-49.15
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2024
Importance: Endochondral ossification plays an important role in skeletal development. Recent studies have suggested a link between increased intracellular reactive oxygen species (ROS) and skeletal disorders. Moreover, previous studies have revealed that increasing the levels of myeloperoxidase (MPO) and osteopontin (OPN) while inhibiting NADPH oxidase 4 (NOX4) can enhance bone growth. This investigation provides further evidence by showing a direct link between NOX4 and MPO, OPN in bone function. Objective: This study investigates NOX4, an enzyme producing hydrogen peroxide, in endochondral ossification and bone remodeling. NOX4's role in osteoblast formation and osteogenic signaling pathways is explored. Methods: Using NOX4-deficient (NOX4-/-) and ovariectomized (OVX) mice, we identify NOX4's potential mediators in bone maturation. Results: NOX4-/- mice displayed significant differences in bone mass and structure. Compared to the normal Control and OVX groups. Hematoxylin and eosin staining showed NOX4-/- mice had the highest trabecular bone volume, while OVX had the lowest. Proteomic analysis revealed significantly elevated MPO and OPN levels in bone marrow-derived cells in NOX4-/- mice. Immunohistochemistry confirmed increased MPO, OPN, and collagen II (COLII) near the epiphyseal plate. Collagen and chondrogenesis analysis supported enhanced bone development in NOX4-/- mice. Conclusions and Relevance: Our results emphasize NOX4's significance in bone morphology, mesenchymal stem cell proteomics, immunohistochemistry, collagen levels, and chondrogenesis. NOX4 deficiency enhances bone development and endochondral ossification, potentially through increased MPO, OPN, and COLII expression. These findings suggest therapeutic implications for skeletal disorders.
The emission factor of nitrogen oxides(NOx) was evaluate to clarify the characteristics of NOx emitted from seven large combustion facilities in seoul area. The emission factors of NOx at A-1 and A-2 facilities of internal combustion engine were 66.957kgNOx/ton and 20.913kgNOx/ton, respectively. The emission factor of A-1 facility was higher than that of A-2 facility even same internal combustion engine, because A-1 facility adopted SCR(selective catalystic reactor) for reduction of NOx emission factor of A-2, A-4, and A-7 power generation boiler facilities were 4.300kgNOx/ton, 2.460kgNOx/ton and 1.796kgNOx/ton, respectively. The capacity of A-2 facility was about two times than that of A-4 and A-7. These emission factors were lower than those at facilities in other areas of korea, because of using low NOx burner of power generation boiler. The emission factors of NOx at A-3 and A-6 incinerator facilities were 0.147kgNOx/ton and 0.221kgNOx/ton which were lower than other facilities, respectively, because these facilities incinerate municipal solid waste of low heating value and uwe SCR for reducing NOx concentration.
It was numerically studied that NOx emission characteristics of confined $CH_{4}$ jet flames with the variation of the diameter of inner fuel nozzle, the flow rate of $CH_{4}$ and equivalence ratio. Parabolic type equations were adopted in the calculation and GRI-2.1I mechanism was used for the chemical reaction. NOx emission index (EINOx) was introduced to evaluate NOx emission quantitatively in parametrically varied flames and the contribution of Thermal and Prompt NO mechanism was discussed. The results showed that Total EINOx varied sensitively with the variation of the flow rate of$CH_{4}$ but it was not sensitive to the variation of the diameter of inner fuel nozzle. Thermal EINOx showed the similar tendency to total EINOx and Prompt EINOx showed insensitivity to the variation of the diameter of inner fuel nozzle and the flow rate of $CH_{4}$.
This survey was performed to investigate the NOx emission factors at 3 Municipal Solid Waste Incinerators(MSWI) and 5 Power generation boilers in Seoul. The NOx concentrations were measured before and after control systems. The results were as follows. 1) The NOx reduction efficiencies of Selective Catalytic Reduction (SCR) using ammonia as reducing agent ranged from 53.7% to 89.9%. The NOx reduction efficiencies of SCR using methanol as reducing agent, Non- Selective Catalytic Reduction (NSCR) using ethanol as reducing agent and low-NOx burner were 20.8%, 29.1% and 24.7%, respectively. 2) The NOx emission factors at A-1, A-2 and A-3 facilities of MSWI were 0.786, 0.127 and 0.594 kg Nox/ton fuel, respectively. The factors of A-1 and A-3 facilities were higher than the average value of Korea. 3) The NOx emission factors at B-1, B-2, B-3, B-4 and B-5 facilities of Power generation boiler were 2.109, 0.726, 4.106, 8.378 and 5.168 kg Nox/ton fuel, respectively. The factors of B-4 and B-5 facilities were higher than the average value of Korea.
It becomes necessary for engine manufactures to verify whether lots of engines on test bed during shop test are in compliance with NOx Technical Code for marine diesel engines more efficiently on the basis of engine group test concept which contains parent engine and member engines since all the engines are not needed to take NOx measurement. In addition, it becomes more obliged to consider parameters which affect NOx emission level and describe these parameters in NOx technical file as engine information and settings to define engine operation range with tolerance to make sure the engines are still in compliance with NOx emission limit on board after shop test. During preparation of engine group test for 4-stroke marine diesel engines, we evaluated NOx emission value under different engine operating conditions and found that there are certain parameters, for example, Charge air temperature and Max. cylinder pressure which have influence on NOx emission level. The NOx emission shall be satisfied with NOx technical code by means of controlling such parameters.
Experimental and numerical investigation on NOx emission characteristics with equivalence ratios, fuel flow rates and nozzle diameters were studied in CH4 Jet flames. Emission indices of NOx were measured by chemiluminescent method with carbon converter. Numerical analyses were carried out with GRl-2.11 mechanism that includes C2-chemistry and all of NO reaction mechanisims. The roles of thermal NO and prompt NO mechanism on each flame's NOx emission index were investigated. The results of this study show that the numerical results represent well the trends of ElNOx experimentally observed. The numerical analyses clarified the trends of EINOx with equivalence ratios, fuel flow rates and nozzle diameters.
NOx reduction experiments were conducted by direct injection of urea into a diesel fueled, combustion-driven flow reactor which simulated a single engine cylinder ($966cm^3$). NOx reduction tests were carried out over a wide range of air/fuel ratios (A/F=20-40) using an initial NOx level of 530ppm, and for normalized stoichiometric ratios of reductant to NOx (NSR) of 1.5 to 4.0. The results show that effective NOx reduction with urea occurred over an injection temperature range of 1100 to 1350K. NOx reduction increased with increasing NSR values, and about a 40%-60% reduction of NOx was achieved with NSR=1.5-4.0. Most of the NOx reduction occurred within the cylinder and head section (residence time <40msec), since temperatures in the exhaust pipe were too low for additional NOx reduction. Relatively low NOx reduction is believed to be due to the existence of higher levels of CO and unburned hydrocarbons (UHC)inside the cylinder, and large temperature drops along the reactor. Injection of secondary combustible additives (diesel fuel/$C_2H_6$) into the exhaust pipe promoted further substantial NOx reduction (5%-30%) without shifting the temperature windows. Diesel fuel was found to enhance NOx reduction more than $C_2H_6$, and finally practical implications are further discussed.
Lee, Ji-Eun;Cho, Kyu Eun;Lee, Kyung Eun;Kim, Jaesang;Bae, Yun Soo
Molecules and Cells
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제37권12호
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pp.907-911
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2014
The function of reactive oxygen species (ROS) as second messengers in cell differentiation has been demonstrated only for a limited number of cell types. Here, we used a well-established protocol for BMP2-induced neuronal differentiation of neural crest stem cells (NCSCs) to examine the function of BMP2-induced ROS during the process. We first show that BMP2 indeed induces ROS generation in NCSCs and that blocking ROS generation by pretreatment of cells with diphenyleneiodonium (DPI) as NADPH oxidase (Nox) inhibitor inhibits neuronal differentiation. Among the ROS-generating Nox isozymes, only Nox4 was expressed at a detectable level in NCSCs. Nox4 appears to be critical for survival of NCSCs at least in vitro as down-regulation by RNA interference led to apoptotic response from NCSCs. Interestingly, development of neural crest-derived peripheral neural structures in Nox4-/- mouse appears to be grossly normal, although Nox4-/- embryos were born at a sub-Mendelian ratio and showed delayed over-all development. Specifically, cranial and dorsal root ganglia, derived from NCSCs, were clearly present in Nox4-/- embryo at embryonic days (E) 9.5 and 10.5. These results suggest that Nox4-mediated ROS generation likely plays important role in fate determination and differentiation of NCSCs, but other Nox isozymes play redundant function during embryogenesis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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