Bacterial cell surface components are the major factors responsible for pathogenesis and bioremediation. In particular, the surface of a Gram-negative bacterium cell has a variety of components compared to that of a Gram-positive cell. In our previous study, we isolated an isogenic mutant of Bradyrhizobium japonicum, which exhibited altered cell surface characteristics, including an increased hydrophobicity. Polyacrylamide gel electrophoretic analysis of the lipopolysaccharide (LPS) in the mutant demonstrated that the O-polysaccharide part was completely absent. Meanwhile, a gel permeation chromatographic analysis of the exopolysaccharide (EPS) in the mutant demonstrated that it was unaltered. Since LPSs are known to have several anion groups that interact with various cation groups and metal ions, the mutant provided an opportunity to examine the direct role of LPS in metal binding by B. japonicum. Using atomic absorption spectrophotometry, it was clearly demonstrated that LPS was involved in metal binding. The binding capacity of the LPS mutant to various metal ions $(Cd^{2+},\;Cu^{2+},\;Pb^{2+},\;and\;Zn^{2+})$ was 50-70% lower than that of the wild-type strain. Also, through an EPS analysis and desorption experiment, it was found that EPS and centrifugal force had no effect on the metal binding. Accordingly, it would appear that LPS molecules on B. japonicum effect the properties, which precipitate more distinctly metal-rich mineral phase.
Song, Hun-Suk;Bhatia, Shashi Kant;Choi, Tae-Rim;Gurav, Ranjit;Kim, Hyun Joong;Lee, Sun Mi;Park, Sol Lee;Lee, Hye Soo;Joo, Hwang-Soo;Kim, Wooseong;Seo, Seung-Oh;Yang, Yung-Hun
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.31
no.1
/
pp.115-122
/
2021
Phenol-soluble modulins (PSMs) are responsible for regulating biofilm formation, persister cell formation, pmtR expression, host cell lysis, and anti-bacterial effects. To determine the effect of psm deletion on methicillin-resistant Staphylococcus aureus, we investigated psm deletion mutants including Δpsmα, Δpsmβ, and Δpsmαβ. These mutants exhibited increased β-lactam antibiotic resistance to ampicillin and oxacillin that was shown to be caused by increased N-acetylmannosamine kinase (nanK) mRNA expression, which regulates persister cell formation, leading to changes in the pattern of phospholipid fatty acids resulting in increased anteiso-C15:0, and increased membrane hydrophobicity with the deletion of PSMs. When synthetic PSMs were applied to Δpsmα and Δpsmβ mutants, treatment of Δpsmα with PSMα1-4 and Δpsmβ with PSMβ1-2 restored the sensitivity to oxacillin and slightly reduced the biofilm formation. Addition of a single fragment showed that α1, α2, α3, and β2 had an inhibiting effect on biofilms in Δpsmα; however, β1 showed an enhancing effect on biofilms in Δpsmβ. This study demonstrates a possible reason for the increased antibiotic resistance in psm mutants and the effect of PSMs on biofilm formation.
Flow field is an important parameter for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) performance to have an effect on the reactant supply, heat and water diffusion, and contact resistance. In this study, PEMFC performance was investigated using Cu foam flow field at the cathode of 25 cm2 unit cell. Polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy were performed at different pressure and relative humidity conditions. The Cu foam showed lower cell performance than that of serpentine type due to its high ohmic resistance, but lower activation and concentration loss due to the even reactant distribution of porous structure. Cu foam has the advantage of effective water transport because of its hydrophobicity. However, it showed low membrane hydration at low humidity condition. The metal foam flow field could improve fuel cell performance with a uniform pressure distribution and effective water management, so future research on the properties of metal foam should be conducted to reduce electrical resistance of bipolar plate.
We manufactured PVA-derived hydrogels using a foam generation technique that has been widely used to prepare colloidal gas aphrons(CGA). These gels were differentiated to the conventional gels such as for medical or pharmaceutical applications, which have tiny pores and some crystalline structure. Rather these should be used in de-pollution devices or adhesion of cells or biomolecules. The crosslinkers used in this work were amino acid, organic acid, sugars and lipids(vitamins). The structures of the gels were observed in a scanned electron microscope. Amino acids gels showed remarkably higher swelling ratios probably because their typical functional groups help constructing a highly crosslinked network along with hydrogen bonds. Boric acid and starch would catalyze dehydration while structuring to result in much lower water content and accordingly high gel content, leading to less elastic, hard gels. Bulky materials such as ascorbic acid or starch produced, in general, large pores in the matrices and also nicotinamide, having large hydrophobic patches was likely to enlarge pore size of its gels as well since the hydrophobicity would expel water molecules, thus leading to reduced swelling. Hydrophilicity(or hydrophobicity), functional groups which are involved in the reaction or physical linkage, and bulkiness of crosslinkers were found to be more critical to gel's cross linking structure and its density than molecular weights that seemed to be closely related to pore sizes. Microscopic observation revealed that pores were more or less homogeneous and their average sizes were $20{\mu}m$ for methionine, $10-15{\mu}m$ for citric acid, $50-70{\mu}m$ for L-ascorbic acid, $30-40{\mu}m$ for nicotinamide, and $70-80{\mu}m$ for starch. Also a sensory test showed that amino acid and glucose gels were more elastic meanwhile acid and nicotinamide gels turned out to be brittle or non-elastic at their high concentrations. The elasticity of a gel was reasonably correlated with its water content or swelling ratio. In addition, the PVA gel including 20% ascorbic acid showed fair ability of cell adherence as 0.257mg/g-hydrogel and completely degraded phenanthrene(10 mM) in 240 h.
Proton Exchange Membrane Fuel Cell (FEMFC) is a strong candidate for future automobile and power generation because of its high power density, low emission and low operation temperature. The major concerns of the gas diffusion layer (GDL) inside a FEMFC is water management. The GDL is typically comprised of carbon for electrical conductivity and PTFE for Hydrophobicity. In this simulation, GDL flooding was investigated using a simplified approach method of an established equation models(Fick' Law, Darcy, Law, Stefan-Maxwell diffusion). The performance of GDL was shown using result of the inner heat, water density and oxygen density of the cell using model equations. The catalyst layer mode in FEMFC showed results of effectiveness factor, Butler-volmer and hydrogen flux density. These results are interesting because the influence of several factors has been shown and the information will be helpful for fuel cell design.
Kim, Ga-Hee;Ree, Moon-Hor;Kim, Hee-Soo;Kim, Ik-Jung;Kim, Jung-Ran;Lee, Jong-Im
Macromolecular Research
/
v.16
no.5
/
pp.473-480
/
2008
In this study we investigated bacterial and cell adhesion to poly(propylene carbonate) (PPC) films, that had been synthesized by the copolymerization of carbon dioxide (a global warming chemical) with propylene oxide. We also assessed the biocompatibility and biodegradability of the films in vivo, and their oxidative degradation in vitro. The bacteria adhered to the smooth, hydrophobic PPC surface after 4 h incubation. Pseudomonas aeruginosa and Enterococcus faecalis had the highest levels of adhesion, Escherichia coli and Staphylococcus aureus had the lowest levels, and Staphylococcus epidermidis was intermediate. In contrast, there was no adhesion of human cells (cell line HEp-2) to the PPC films, due to the hydrophobicity and dimensional instability of the surface. On the other hand, the PPC films exhibited good biocompatibility in the mouse subcutaneous environment. Moreover, contrary to expectation the PPC films degraded in the mouse subcutaneous environment. This is the first experimental confirmation that PPC can undergo surface erosion biodegradation in vivo. The observed biodegradability of PPC may have resulted from enzymatic hydrolysis and oxidative degradation processes. In contrast, the PPC films showed resistance to oxidative degradation in vitro. Overall, PPC revealed high affinity to bioorganisms and also good bio-degradability.
Purpose: The increasing demand for esthetically pleasing results has contributed to the use of ceramics for dental implant abutments. The aim of this study was to compare the biological response of epithelial tissue cultivated on lithium disilicate ($LS_2$) and zirconium oxide ($ZrO_2$) ceramics. Understanding the relevant physicochemical and mechanical properties of these ceramics will help identify the optimal material for facilitating gingival wound closure. Methods: Both biomaterials were prepared with 2 different surface treatments: raw and polished. Their physicochemical characteristics were analyzed by contact angle measurements, scanning white-light interferometry, and scanning electron microscopy. An organotypic culture was then performed using a chicken epithelium model to simulate peri-implant soft tissue. We measured the contact angle, hydrophobicity, and roughness of the materials as well as the tissue behavior at their surfaces (cell migration and cell adhesion). Results: The best cell migration was observed on $ZrO_2$ ceramic. Cell adhesion was also drastically lower on the polished $ZrO_2$ ceramic than on both the raw and polished $LS_2$. Evaluating various surface topographies of $LS_2$ showed that increasing surface roughness improved cell adhesion, leading to an increase of up to 13%. Conclusions: Our results demonstrate that a biomaterial, here $LS_2$, can be modified using simple surface changes in order to finely modulate soft tissue adhesion. Strong adhesion at the abutment associated with weak migration assists in gingival wound healing. On the same material, polishing can reduce cell adhesion without drastically modifying cell migration. A comparison of $LS_2$ and $ZrO_2$ ceramic showed that $LS_2$ was more conducive to creating varying tissue reactions. Our results can help dental surgeons to choose, especially for esthetic implant abutments, the most appropriate biomaterial as well as the most appropriate surface treatment to use in accordance with specific clinical dental applications.
Periplanetasin-4 is an antimicrobial peptide with 13 amino acids identified in cockroaches. It has been reported to induce fungal cell death by apoptosis and membrane-targeted action. Analogs were designed by substituting arginine residues to modify the electrostatic and hydrophobic interactions accordingly and explore the effect of periplanetasin-4 through the increase of net charge and the decrease of hydrophobicity. The analogs showed lower activity than periplanetasin-4 against gram-positive and gram-negative bacteria. Similar to periplanetasin-4, the analogs exhibited slight hemolytic activity against human erythrocytes. Membrane studies, including determination of changes in membrane potential and permeability, and fluidity assays, revealed that the analogs disrupt less membrane integrity compared to periplanetasin-4. Likewise, when the analogs were treated to the artificial membrane model, the passage of molecules bigger than FD4 was difficult. In conclusion, arginine substitution could not maintain the membrane disruption ability of periplanetasin-4. The results indicated that the attenuation of hydrophobic interactions with the plasma membrane caused a reduction in the accumulation of the analogs on the membrane before the formation of electrostatic interactions. Our findings will assist in the further development of antimicrobial peptides for clinical use.
Haloacetonitriles (HANs) are nitrogenous disinfection by-products (DBPs) that have been reported to have a higher toxicity than the other groups of DBPs. The adsorption process is mostly used to remove HANs in aqueous solutions. Functionalized composite materials tend to be effective adsorbents due to their hydrophobicity and specific adsorptive mechanism. In this study, the removal of dichloroacetonitrile (DCAN) from tap water by adsorption on thiol-functionalized mesoporous composites made from natural rubber (NR) and hexagonal mesoporous silica (HMS-SH) was investigated. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) results revealed that the thiol group of NR/HMS was covered with NR molecules. X-ray diffraction (XRD) analysis indicated an expansion of the hexagonal unit cell. Adsorption kinetic and isotherm models were used to determine the adsorption mechanisms and the experiments revealed that NR/HMS-SH had a higher DCAN adsorption capacity than powered activated carbon (PAC). NR/HMS-SH adsorption reached equilibrium after 12 hours and its adsorption kinetics fit well with a pseudo-second-order model. A linear model was found to fit well with the DCAN adsorption isotherm at a low concentration level.
Kang, Chang-Ho;Han, Seul Hwa;Kim, Yonggyeong;Jeong, Yulah;Paek, Nam-Soo
KSBB Journal
/
v.32
no.3
/
pp.199-205
/
2017
The aim of this study was to investigate probiotic characteristics and fermentation profile of selected lactic acid bacteria (LAB) isolated from traditional fermented foods. Antibacterial activity against various pathogens, acid and bile salt tolerance, cell hydrophobicity, and antibiotic resistance were examined. 16S rRNA sequencing was carried out to identify eight presumptive LAB isolates. In general, all identified LAB (Enterococcus faecium MG89-2, Lactobacillus plantarum MG207, L. paracasei MG310, L. casei MG311, Streptococcus thermophilus MG510, L. bulgaricus MG515, L. helveticus MG585, and L. fermentum MG590) showed strong antimicrobial activity. Also, the selected strains were resistant to bile acid up to 3% and their autoaggregation rates were as high as 60%. All selected strains tested were sensitive to chloramphenicol, tetracycline, and ampicillin, whereas resistant to nalidixic acid and kanamycin.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.