• 제목/요약/키워드: bio-ion

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Inhibitory Effects of Quercetin on Muscle-type of Nicotinic Acetylcholine Receptor-Mediated Ion Currents Expressed in Xenopus Oocytes

  • Lee, Byung-Hwan;Shin, Tae-Joon;Hwang, Sung-Hee;Choi, Sun-Hye;Kang, Ji-Yeon;Kim, Hyeon-Joong;Park, Chan-Woo;Lee, Soo-Han;Nah, Seung-Yeol
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제15권4호
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    • pp.195-201
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    • 2011
  • The flavonoid quercetin is a low molecular weight compound generally found in apple, gingko, tomato, onion and other red-colored fruits and vegetables. Like other flavonoids, quercetin has diverse pharmacological actions. However, relatively little is known about the influence of quercetin effects in the regulation of ligand-gated ion channels. Previously, we reported that quercetin regulates subsets of nicotinic acetylcholine receptors such as ${\alpha}3{\beta}4$, ${\alpha}7$ and ${\alpha}9{\alpha}10$. Presently, we investigated the effects of quercetin on muscle-type of nicotinic acetylcholine receptor channel activity expressed in Xenopus oocytes after injection of cRNA encoding human fetal or adult muscle-type of nicotinic acetylcholine receptor subunits. Acetylcholine treatment elicited an inward peak current ($I_{ACh}$) in oocytes expressing both muscle-type of nicotinic acetylcholine receptors and co-treatment of quercetin with acetylcholine inhibited $I_{ACh}$. Pre-treatment of quercetin further inhibited $I_{ACh}$ in oocytes expressing adult and fetal muscle-type nicotinic acetylcholine receptors. The inhibition of $I_{ACh}$ by quercetin was reversible and concentration-dependent. The $IC_{50}$ of quercetin was $18.9{\pm}1.2{\mu}M$ in oocytes expressing adult muscle-type nicotinic acetylcholine receptor. The inhibition of $I_{ACh}$ by quercetin was voltage-independent and non-competitive. These results indicate that quercetin might regulate human muscle-type nicotinic acetylcholine receptor channel activity and that quercetin-mediated regulation of muscle-type nicotinic acetylcholine receptor might be coupled to regulation of neuromuscular junction activity.

이온빔을 이용한 표면 미세구조 제어를 통한 발수 표면 제조 (Fabrication of Hydrophobic Surface by Controlling Micro/Nano Structures Using Ion Beam Method)

  • 김동현;이동훈
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제17권3호
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    • pp.123-128
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    • 2018
  • The fabrication of a controlled surface is of great interest because it can be applied to various engineering facilities due to the various properties of the surface, such as self-cleaning, anti-bio-fouling, anti-icing, anti-corrosion, and anti-sticking. Controlled surfaces with micro/nano structures were fabricated using an ion beam focused onto a polypropylene (PP) surface with a fluoridation process. We developed a facile method of fabricating hydrophobic surfaces through ion beam treatment with argon and oxygen ions. The fabrication of low surface energy materials can replace the current expensive and complex manufacturing process. The contact angles (CAs) of the sample surface were $106^{\circ}$ and $108^{\circ}$ degrees using argon and oxygen ions, respectively. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy were used to determine the chemical composition of the surface. The morphology change of the surfaces was observed by scanning electron microscopy (SEM). The change of the surface morphology using the ion beam was shown to be very effective and provide enhanced optical properties. It is therefore expected that the prepared surface with wear and corrosion resistance might have a considerable potential in large scale industrial applications.

Review of the Existing Relative Biological Effectiveness Models for Carbon Ion Beam Therapy

  • Kim, Yejin;Kim, Jinsung;Cho, Seungryong
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • Hadron therapy, such as carbon and helium ions, is increasingly coming to the fore for the treatment of cancers. Such hadron therapy has several advantages over conventional radiotherapy using photons and electrons physically and clinically. These advantages are due to the different physical and biological characteristics of heavy ions including high linear energy transfer and Bragg peak, which lead to the reduced exit dose, lower normal tissue complication probability and the increased relative biological effectiveness (RBE). Despite the promising prospects on the carbon ion radiation therapy, it is in dispute with which bio-mathematical models to calculate the carbon ion RBE. The two most widely used models are local effect model and microdosimetric kinetic model, which are actively utilized in Europe and Japan respectively. Such selection on the RBE model is a crucial issue in that the dose prescription for planning differs according to the models. In this study, we aim to (i) introduce the concept of RBE, (ii) clarify the determinants of RBE, and (iii) compare the existing RBE models for carbon ion therapy.

적조생물, Cochlodinium polykrikoides와 Gymnodinium sanguieum의 사멸에 있어 암모니아염의 효과 (The Effects of Ammonium Ion and Salts on the Killing of Red Tides Organism; Cochlodinium polykrikoides and Gymnodinium sanguieum)

  • 손재학
    • 생명과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.578-583
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    • 2005
  • Cell-free culture broth of marine halophilic bacterium, Kordia algicida was shown to possess specific algicidal ability against red tide organism, Cochlodinium polykrikides. Physiochemical characteristics of algicidal material originated in the bacterial culture broth were analyzed that its molecular weight was estimated to a 3,000 dalton and it was stable in heat and pH treatment. The algicidal fraction against C. polykrikoides obtained from gel permeable chromatography contained high concentration of ammonium ion as analyzed by ICP/Mass spectrum. C. polykrikoides by the fraction was quickly lysed within 1 min. It was shown that the effective concentration for algicide against C. polykrikoides was over 1mM of ammonium chloride. On the other hand, other metal ions presented in the algicidal fraction showed no algicidal effect against C. polykrikoides. In additon, ammonium ion exhibited species-specific killing spectrum for two species of red tide organisms, C. polykrikoides and Gymnodinium sanguieum. Therefore, further researches on the killing mechanism against C. polykrikoides exerted by ammonium ion, and subsequent development of replaceable algicidal materials will perform to provide useful tools for the control of red tide.

M Protein from Dengue virus oligomerizes to pentameric channel protein: in silico analysis study

  • Ayesha Zeba;Kanagaraj Sekar;Anjali Ganjiwale
    • Genomics & Informatics
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    • 제21권3호
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    • pp.41.1-41.11
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    • 2023
  • The Dengue virus M protein is a 75 amino acid polypeptide with two helical transmembranes (TM). The TM domain oligomerizes to form an ion channel, facilitating viral release from the host cells. The M protein has a critical role in the virus entry and life cycle, making it a potent drug target. The oligomerization of the monomeric protein was studied using ab initio modeling and molecular dynamics simulation in an implicit membrane environment. The representative structures obtained showed pentamer as the most stable oligomeric state, resembling an ion channel. Glutamic acid, threonine, serine, tryptophan, alanine, isoleucine form the pore-lining residues of the pentameric channel, conferring an overall negative charge to the channel with approximate length of 51.9 Å. Residue interaction analysis for M protein shows that Ala94, Leu95, Ser112, Glu124, and Phe155 are the central hub residues representing the physicochemical interactions between domains. The virtual screening with 165 different ion channel inhibitors from the ion channel library shows monovalent ion channel blockers, namely lumacaftor, glipizide, gliquidone, glisoxepide, and azelnidipine to be the inhibitors with high docking scores. Understanding the three-dimensional structure of M protein will help design therapeutics and vaccines for Dengue infection.

배양액 내의 Selenate 와 Sulfate 이온의 상호작용이 참쑥의 생육에 미치는 영향 (Effects of Selenate and Sulfate Ion Interaction in Nutrient Solution OH the Growth Of Artemisia molngotica var. tenuifolia)

  • Lee, Yun-Jeong;Park, Kuen-Woo;Suh, Eun-Joo;Cheong. Jin-Cheol
    • 생물환경조절학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.63-70
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    • 1998
  • 고기능성 채소 생산을 위해 항산화효과가 뛰어난 셀레니움을 식물체내로 주입시 배양액내에서 발생할 수 있는 황산이온과의 상호작용은 식물체의 생장은 물론 식물에 의한 적정 수준의 셀레니움의 흡수에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 실험은 양액내의 셀레니움과 황산이온이 Afemisia속 식물에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 벨기에의 채소연구소에서 개발한 허브 양액을 이용하여 황산이온 농도를 0. 0.5, 1, 2, 3mM 로 변형시킨 후 각각에 $Na_2$SeO$_4$2mg/$\ell$를 첨가하였다. 생육초기에는 $Na_2$SeO2mg/$\ell$$_4$ 처리시 3mM 황산이온 농도에서 가장 좋은 생육을 보여주었다. 그러나 생육 후기로 갈수록 셀레니움과 황산이온과의 길항작용의 효과는 점차 감소하여 생육에 있어서 유의적인 차이를 보이지 않았다. $Na_2$SeO$_4$2mg/$\ell$처리시 SO$_4$$^{2-}$ 처리에 따른 셀레니움 흡수에 있어 배양액내의 SO$_4$$^{2-}$ 의 농도가 높아질수록 두 이온간의 길항작용으로 인하여 셀레니움의 흡수는 감소하였으며 생육단계에 의한 반응은 생육초기에는 셀레니움 흡수감소의 폭이 적었으나 생육후기로 갈수록 흡수감소의 폭은 현저하였다. $Na_2$SeO$_4$2mg/$\ell$처리시 SO$_4$$^{2-}$ 처리에 따른 황산이온의 흡수는 배양액 내의 황산이온 농도의 증가에 따라 흡수도 증가하였다. 또한 생육후기로 갈수록 그 증가의 폭은 더 컸으나 3mM의 높은 농도에서는 황산이온의 흡수가 급격히 감소하였다.었다.간영향을 어떻게 분리해 낼 것인지에 대한 문제점이 남는다. 예를 들어 화분분석의 경우 1차적인 환경변화에 따른 식생조성변화를 반영한다. 인간이 활발한 농경활동을 하게 되면서 주변식생을 제거하게 되고, 제거된 나대지에는 재배작물과 잡초들이 자라게 된다. 그리고 이들 화분은 주변 소택지에 퇴적물과 함께 퇴적되어 화분분석 결과 벼과(科)(Gramineae)와 문화지표수종이라 부르는 여뀌속(屬)(Persicaria), 국화과(科)(Composite), 쑥속(屬)(Artemisia), 쐐기풀속(屬)(Urtica) 등의 화분에 있어 확연한 조성변화를 보여준다. 그러나 화분을 이용한 분석은 토탄층이나 유기질 퇴적물이라는 한정된 토양에서만 분석이 가능하며, 조성변화에 있어서 역시 기후와 인간활동의 영향 모두를 반영하기 때문에 이를 구분해 주는 명확한 기준이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 다양한 대리자료 중 고고학 유적지에 적용 가능한 동식물 화석 및 미화석, 지리, 지질학적 자료에 어떠한 것들을 적용할 수 있는지를 살피고, 몇 가지 대리자료를 중심으로 선사인의 농경활동에 대해 살펴보고자 한다.avascular injection of the iodinated contrast materials.석 시기중 성공적인 착상성공율은 56%(71/126)였다..8H2O를 사용함으로써 host-guest적인 반응을 유도시키는데 있어 물의 가장 실용적이고 효과적인 수열용매임도 알았다. ZnSiO4:Mn, CaWO4, MgWO4와 같은 형광체 분말은 공업적으로 고상반응 또는 습식법에 의해 얻어지고 있으나 이들 방법에 있어서는 분쇄공정으로 인한 형광특성의 저하와 같은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수열법을 이용하여 이들 화합물의 합성을 시도하였으며 그 결과 합성온도 30$0^{\circ}C$ 부근의 알칼리성 용액중에서 수열적으로 얻어짐을 알았다. 여기서의 합성분말을 이용하여 실제 조명램프로 제조한

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임상형 유방염을 가진 홀스테인(Holstein) 소에 대한 은 이온의 적용 연구 (Application of Silver Ion for Clinical Mastitis in Holstein Cows)

  • 설재원;허태영;정영훈;박상열;강석진
    • 한국임상수의학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.246-251
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    • 2010
  • 유방염은 병원성 미생물들에 의한 유선 내에 염증이 생기는 질환으로, 유방 조직과 우유 내 체세포수 (SCC)와 세균학적 분석이 유방염 진단을 위해서 사용된다. 본 연구에서는 임상형 유방염이 걸린 홀스테인 소의 유선 내로 은 이온(20 ${\mu}g$/ml)을 투입하고, 유방염의 임상 증상의 변화와 우유 내 somatic cell count, 소 혈청 알부민과 lactoferrin 등과 같은 유방염 관련 인자들을 조사하였다. 은 이온의 유선 내 투입은 유방의 부종과 견고함 등의 염증 증상을 완화시켰으며, 우유의 응고와 체세포수를 감소시켰다. 또한, 우유 내 소 혈청 알부민과 lactoferrin의 농도가 은 이온의 투입에 의해 감소되었다, 그러나 임상형 유방염이 걸린 소의 유선 내 은 이온의 투입은 착유된 우유의 양과 혈액 내 백혈구와 적혈구 수를 변화시키지는 않았다. 이러한 결과는 유방염이 걸린 소에 은 이온을 유선 내로 투입 함으로서 염증과 세균의 활성을 감소시킨다는 것을 보여주며, 은 이온을 임상형 유방염의 치료에 적용할 수 있는 가능성을 보여 주는 것이다.

소 유방염 원인균에 대한 은이온의 향균력 평가 (Evaluation of Bactericidal Capacity of Silver Ion against Bovine Mastitis Pathogens)

  • 설재원;허태영;정영훈;박상열;강석진
    • 한국임상수의학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.252-256
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    • 2010
  • 소 유방염은 주로 세균 감염에 의한 유선조직에 염증이 생기는 질병으로 유방염의 치료와 억제를 위해서는 1차적으로 세균을 사멸시키는데 있다. 본 연구에서는 소 유방염의 원인이 되는 다양한 세균들에 대한 은 이온의 항균효과와 적용 농도를 측정하였다. 유방염 원인균에 대한 은 이온의 최소 억제 농도 (minimal inhibitory concentrations, MICs)와 최소 살균 농도 (minimum bactericidal concentrations, MBCs)를 측정하였으며, 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM)을 이용하여 은 이온에 의한 세균의 형태 변화를 확인하였다. 다양한 유방염 원인균에 대한은 이온의 최소 억제 농도와 최소 살균 농도는 1.9에서 15.6 ${\mu}g$/ml로 세균에 따라 차이가 보였으며, 은이온 처리 후 주사전자현미경 촬영 결과 Staphylococcus aureus와 Escherichia coli의 세포벽이 함몰되거나 파괴되는 것을 볼 수 있었다. 이러한 결과는 유방염 원인이 되는 다양한 원인균에 대해 은이온의 살균 효과와 그 적용 농도를 보여주는 것으로, 소 유방염의 치료와 방어를 위한 임상적인 적용 가능성을 보여주는 것이다.

Focus Ion Beam을 이용한 탄소나노튜브 팁의 조작 (Using Focus Ion Beam Carbon Nanotube Tip Manipulation)

  • 윤여환;한창수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.461-462
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    • 2006
  • This paper reports on the development of a scanning probe microscopy(SPM) tip with caborn nanotubes. We used an electric field which causes dielectrophoresis(DEP), to align and deposit CNTs on a metal-coated SPM tip. Using the CNT attached SPM tip, we have obtained an enhanced resolution and wear property compared to that from the bare silicon tip through the scanning of the surface of the bio materials. The carbon nanotube tip align toward the source of the ion beam allowing their orientation to be changed at precise angles. By this technique, metal coated carbon nanotube tips that are several micrometer in length are prepared for scanning probe microscopy.

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Label-free NanoBio Imaging for New Biology and Medical Science

  • Moon, Dae Won
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제24권6호
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    • pp.203-214
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    • 2015
  • We have been developing a new label-free nanobio imaging platform using non-linear optics such as Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS) and ion beam techniques based on sputtering and scattering such as Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) and Medium Energy Ion Scattering Spectroscopy (MEIS), which have been widely used for atomic and molecular level analysis of semiconductors and nanomaterials. To apply techniques developed for semiconductors and nanomaterials for biomedical applications, the convergence of nano-analysis and biology were tried. Our activities on label-free nanobio imaging during the last decade are summarized in this review about non-linear optical 3D imaging, ellipsometric interface imaging, SIMS imaging, and TOF-MEIS nano analysis for cardiovascular tissues, collagen thin films, peptides on microarray, nanoparticles, and cell adhesion studies and finally the present snapshot of nanobio imaging and the future prospect are described.