Carreon, Jose;Saucedo, Imelda;Navarro, Ricardo;Maldonado, Maria;Guerra, Ricardo;Guibal, Eric
Membrane and Water Treatment
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제1권4호
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pp.231-251
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2010
The sulfatation of chitosan, by reaction with chlorosulfonic acid under controlled conditions, allowed increasing the pH range of chitosan solubility. The biopolymer was characterized using FTIR and $^{13}C$-NMR spectroscopy, elemental analysis and titration analysis and it was tested for mercury recovery by polymer enhanced ultrafiltration (PEUF). In slightly alkaline conditions (i.e., pH 8) mercury recovery was possible and at saturation of the polymer the molar ratio $-NH_2$/Hg(II) tended to 2.6. Polymer recycling was possible changing the pH to 2 and the polymer was reused for 3 cycles maintaining high metal recovery. The presence of chloride ions influences metal speciation and affinity for the polymer and "playing" with metal speciation allowed using the PEUF process for mercury separation from cadmium; at pH 11 the formation of hydroxo-complexes of Hg(II) limits it retention. Cake formation reveals the predominant controlling step for permeation flux.
본 연구에서 사용된 바이오폴리머는 미생물로부터 추출한 ${\beta}$-glucan 및 xanthan gum 이 주성분인 친환경 신소재이며, 토양에 처리하면 강도 증진을 통한 제방의 침식 및 유실 감소뿐만 아니라 토양 내 수분보유력을 증가시키는 것으로 보고되어 있다. 그러나 바이오폴리머가 제방에 적용되었을 때 주변 식생에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 본 연구는 가뭄 조건에서 토양 내 바이오폴리머 혼합 유무에 따라 Camelina sativa L. (Camelina)의 생육에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각각 0, 0.25, 0.5, 1%의 바이오폴리머가 혼합된 토양에서 발아로부터 25일간 가뭄 처리 후 표현형을 관찰한 결과, 혼합된 바이오폴리머 농도가 높을수록 가뭄 피해가 감소하였다. 특히 25일 동안의 가뭄 처리된 0.5% 바이오폴리머 혼합구에서 신장, 엽장, 엽폭이 대조구 보다 각각 약 30, 70, 170% 증가하였다. 이후 재급수를 통한 바이오폴리머 혼합구의 회복률 또한 약 80% 높게 나타났다. 식물의 근권 발달을 보기 위해 20일 동안 가뭄을 처리하였으며, 대조구에 비해 바이오폴리머 혼합구에서 측근 형성 및 발달이 약 40% 감소한 것을 확인하였다. Camelina에 가뭄 처리하여 기공전도도, 전해질 유출도, 상대적 수분함량 등 생리적 반응을 조사한 결과, 바이오폴리머의 혼합이 가뭄으로 인한 피해를 각각 약 50, 70, 50% 감소시켰다. 바이오폴리머가 가뭄 조건 하에서 식물의 생장에 미치는 영향을 분자수준에서 알아보기 위해 Reverse Transcription- Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)을 통한 유전자 발현양상을 분석하였다. 수분수송 관련 유전자 (aquaporin)인 PIP1;4, 2;1, 2;6 및 TIP1;2, 2;1 발현이 바이오폴리머 혼합구 및 가뭄 처리된 Camelina 잎에서 더 높게 나타났다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 바이오폴리머는 가뭄 조건에서 토양 내 수분보유력을 유지시킴으로써 Camelina의 양 수분의 흡수 및 생육에 긍정적인 영향을 주는 것으로 보인다.
Purpose: Although traditional and current treatment strategies may demonstrate success, persistence or recurrence of difficult-to-heal wounds remain significant problems. A novel product, Hyalomatrix$^{(R)}$ (Fidia Advanced Biopolymer, Abano Terme, Italy) is a bilayer of an benzyl esterified hyaluronan scaffold beneath a silicone membrane. The scaffold delivers hyaluronan to the wound, and the silicone membrane acts as a temporary epidermal barrier. We present the results obtained with Hyalomatrix$^{(R)}$ in the treatment of difficult-to-heal wounds. Methods: From November, 2008 to March, 2010, Hyalomatrix$^{(R)}$ has been used on total 10 patients with wounds that were expected difficult to heal with traditional and other current strategies. After average 37.4 days from development of wounds, Hyalomatrix$^{(R)}$ was applied after wound debridement. On the average, Hyalomatrix$^{(R)}$ application period was 17.6 days. After average 16.5 days from removal of Hyalomatrix$^{(R)}$, skin grafts was performed. Results: In all cases, regeneration of fibrous granulation tissues and edge re-epithelization were present after the application of the Hyalomatrix$^{(R)}$. And all of the previous inflammatory signs were reduced. After skin grafts, no adverse reactions were recorded in 9 cases. But in one case, postoperative wound infection occured due to a lack of efficient fibrous tissues. In this model, the Hyalomatrix$^{(R)}$ acts as a hyaluronan delivery system and a barrier from the external environments. In tissue repair processes, the hyaluronan performs to facilitate the entry of a large number of cells into the wounds, to orientate the deposition of extracellular matrix fibrous components and to change the microenvironment of difficult-to-heal wounds. Conclusion: Our study suggests that Hyalomatrix$^{(R)}$ could be a good and feasible approach for difficult-to-heal wounds. The Hyalomatrix$^{(R)}$ improves microenvironments of difficult-to-heal wounds, reduces infection rates and physical stimulus despite of aggravating factors.
키토산 필름은 농업, 식품과 제약 분야에서 응용이 가능하다. 그러나 키토산으로만 만들어진 필름은 기체투과성이 높고 기계적 물성에 약하다. 따라서 본 연구에서는 기체 투과성을 낮추고 기계적 물성을 높이기 위해 층상구조를 갖는 점토광물의 일종인 montorillonite (MMT)와 양이온 생체고분자인 키토산을 이용하여 양이온 교환과 수소결합과정을 통해 $Na^+-MMT$에 키토산을 삽입하여 키토산/Clay 나노복합재료를 제조하였다. 키토산/clay 나노 복합재료의 X-ray 회절패턴에서 $2\theta=7.5^{\circ}$에서 MMT의 basal reflection이 나타났고, $2\theta=3\~5^{\circ}$ 주위에서의 새로운 약하고 넓은 peak로서 더 낮은 각에서 MMT의 basal reflection의 이동에 의해 삽입된 나노 구조의 형성을 증명하였다. 또한 TGA thermogram를 이용하여 clay의 함유량이 증가할수록 제조된 나노복합재료의 열분해가 일어나는 범위의 질량감소가 줄어드는 것을 확인하므로서 내열성을 관찰하였다. 기계적 물성 성질을 측정하여 clay 함유량의 증가에 따른 인장 강도와 인장 모듈러스의 변화를 관찰하고, 키토산이 층상 실리케이트 내에 삽입하여 제조된 나노복합재료에서 clay의 함유량이 증가할수록 질소 투과경로의 tortuosity를 증가시켜서 기체 투과도를 감소시키는 것도 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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