In this study, the ion-gelation method was applied to fabricate novel Fe-carbon-bentonite-alginate beads ($Fe^0$/C-BABs). $Fe^0$/C-BABs could effectively control Fe release during persulfate (PS) activation in N-acetyl-p-aminophenol (APAP) oxidation. A novel two-stage approach that combined $Fe^0$/C-BABs and an oyster-shell-filled bed (OSFB) column was developed to address the low pH and high Fe concentration of the effluent of the traditional PS process. The application of the $Fe^0$/C-BABs and OSFB column regulated pH levels and Fe release during the advanced oxidation of APAP. The characteristics of $Fe^0$/C-BABs were also investigated through scanning electron microscopy, energy dispersive spectrometry, and Fourier transform infrared spectroscopy. The long-term operation performance of $Fe^0$/C-BABs in a continuous fixed-bed reactor under simultaneous PS and APAP feeding was also evaluated. The effects of initial PS concentration, pH, fixed-bed weight, in-flow rate, and dissolved oxygen (DO) were investigated. Under selected conditions, 86.3% efficiency was achieved during the first stage of APAP degradation (effluent pH of 3.05, Fe contents: $106.25mgL^{-1}$). Water quality improved after the effluent was passed through the OSFB column (effluent pH of 6.32, Fe contents: $21.43mgL^{-1}$). Moreover, this study analyzed the free radicals and intermediates produced during APAP degradation to identify the possible routes of APAP degradation.
This study was conducted to determine the quality characteristics of grape jellies for the elderly. The jellies contained sugar (control) or sugar derivative sweeteners (erythritol, isomaltooligosaccharide, sorbitol, and xylitol). Agar (0.31%) and $\kappa$-carrageenan (0.27%) were the gelling agents. The average age of the subjects participating in the acceptance test was 79. The lightness (L), redness (a), and yellowness (b) values of the agar gel with erythritol mostly decreased, indicating a darker and pale red color. The L and b values of the carrageenan gel with sugar derivative sweeteners increased, indicating brighter and yellowish color. The agar and carrageenan gels with sorbitol showed higher gelling and melting temperature, indicating that gelation occurred easily and did not easily melt. The agar and carrageenan gels with xylitol showed a low-melting temperature, indicating low stability with temperature change. The break-down rate of the agar and carrageenan gels with erythritol was low, whereas that of agar gel with sorbitol was relatively high despite its high melting temperature. Hardness, cohesiveness, gumminess, and chewiness of the gels with sugar derivative sweeteners decreased, and this tendency was most distinct with isomaltooligosaccharide in the agar gel and with sorbitol in the carrageenan gel. The rupture properties of the gel were the same as the hardness of the gel. Sensory acceptance of the agar gels with erythritol, sorbitol, isomaltooligosaccharide, and the carrageenan gel with erythritol was fairly high, whereas that of the agar gel with xylitol and the carrageenan gel with isomaltooligosaccharide and xylitol was low. The results show that sorbitol and erythritol are appropriate as sugar substitutes in grape jellies for the elderly about the acceptability and stability of the gels.
Plants being sessile are prone to various abiotic challenges, including salinity. Plants generally cope with salt stress by regulating their endogenous NO levels. NO exogenously applied in various forms also successfully impedes the salt stress, but its small size, short half life, and high volatility rate hamper its application in agriculture. NO application via CS as a nanocarrier is an alternate option to ensure the optimal kinetic release of NO for a long period compared to the free NO form. Herein, we synthesized and characterized GSNO-CS NP by ionic gelation of TPP with CS and then reacting with GSH, followed by reaction with NaNO2 suspension. The synthesized NPs were characterized using non-destructive analytical techniques such as DLS, FTIR, and SEM to ensure their synthesis and surface morphology. NO-release profile confirmed optimal kinetic NO release for 24 h from NO-CS NP as compared to free NO form. The efficiency of NO-CS NP was checked on Arabidopsis plants under salinity stress by gauging the morphological, physiological, and enzymatic antioxidant system and SOS pathway gene expression levels. Overall, the results revealed that NO-CS NP successfully mitigates salinity stress compared to free GSNO. Concluding, the findings provide sufficient experimental evidence for the application of nanotechnology to enhance NO delivery, thus inducing more benefits for the plants under stress conditions by mitigating the deleterious impacts of salt stress on the morphological and physiological status of the plants, and regulating the ions exchange by overexpression of SOS pathway candidate genes.
Hao Huang;Rui Han;Ping-Ping Huang;Chuan-Yue Qiao;Shuang Bian;Han Xiao;Lei Ma
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제34권6호
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pp.1229-1238
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2024
This study aimed to develop and assess a chitosan biomedical antibacterial gel ZincOxide-GrapheneOxide/Chitosan/β-Glycerophosphate (ZnO-GO/CS/β-GP) loaded with nano-zinc oxide (ZnO) and graphene oxide (GO), known for its potent antibacterial properties, biocompatibility, and sustained drug release. ZnO nanoparticles (ZnO-NPs) were modified and integrated with GO sheets to create 1% and 3% ZnO-GO/CS/β-GP thermo-sensitive hydrogels based on ZnO-GO to Chitosan (CS) mass ratio. Gelation time, pH, structural changes, and microscopic morphology were evaluated. The hydrogel's antibacterial efficacy against Porphyromonas gingivalis, biofilm biomass, and metabolic activity was examined alongside its impact (MC3T3-e1). The findings of this study revealed that both hydrogel formulations exhibited temperature sensitivity, maintaining a neutral pH. The ZnO-GO/CS/β-GP formulation effectively inhibited P. gingivalis bacterial activity and biofilm formation, with a 3% ZnO-GO/CS/β-GP antibacterial rate approaching 100%. MC3T3-e1 cells displayed good biocompatibility when cultured in the hydrogel extract.The ZnO-GO/CS/β-GP thermo-sensitive hydrogel demonstrates favorable physical and chemical properties, effectively preventing P. gingivalis biofilm formation. It exhibits promising biocompatibility, suggesting its potential as an adjuvant therapy for managing and preventing peri-implantitis, subject to further clinical investigations.
수용성 매체에서 젤-케스팅 공정을 이용하여 용융실리카를 기본으로 하는 다성분계 세라믹 코어 (中子)를 제조하고, 소결조건에 따른 제반 기계적 물성과 알칼리 부식용액에 의한 용출특성을 고찰하였다. 1000cP (at $50sec^{-1}$ ) 이하의 낮은 점도를 갖는 50vol%의 고농도 다성분계 세라믹 슬림의 제조가 가능하였다. 성형체는 안정화시킨 슬림을 몰드에 부어 상온에서 겔화시킨 후 $25^{\circ}C$, 80% 상대습도 분위기 하에서 48시간동안 건조시켜 제조하였으며 건조된 성형체에는 균열이 발생하지 않았다. 세라믹 코어 성형체의 소결온도가 상승할 수록 상온강도, 겉보기 밀도, 수축률은 시편의 기공도와 역비례하여 증가하였다. 세라믹 코어 소결체의 용출속도는 동일한 온도에서 알칼리 부식용액의 농도에 의존하였으며, 소결체의 기공도가 클수록 증가하였다.
Imidazole 촉매의 종류에 따른 bisphenol-F계 에폭시 (Diglycidyl ether of bisphenol-F)/nadic methyl anhydride 수지 시스템의 경화 및 유변학적 거동이 시차주사열량계 (differential scanning calorimeter)와 회전 점도계를 사용하여 연구되었다. 경화반응기구를 분석하기 위해서 몇 개의 등온경화온도에서 등온시험이 수행되었다. Bisphenol-F계 에폭시/anhydride 조성물의 경화곡선은 전환량이 $20{\sim}40 %$일 때 최대 값을 보이는 자체촉매반응을 나타내었다. 속도상수($k_1,\;k_2$)는 온도 의존성을 가지나 반응차수 (m+n)는 온도 의존성이 없었으며, 반응차수는 거의 3으로 계산되었다. 촉매의 종류에 따라 두 개의 반응기구를 가지고 있었다. G'-G" crossover 방법을 통해 겔화 시간을 측정하였으며, 이 결과로부터 활성화에너지를 구하였다. 용융 실리카를 첨가한 조성물의 유변학적 거동으로부터 온도와 충전제 함량에 따른 겔화 시간의 대수 변화가 직선적인 관계를 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 고충전된 에폭시 수지 조성물은 전형적인 준소성 거동을 보였으며, 최대충전밀도가 클수록 점도는 낮아졌다.
최근 도시 및 지하공간 개발에 따라 지반재해가 증가하고, 사회문제로도 이어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 그라우팅 공법이 사용되나, 낮은 침투성, 겔화특성 등의 재료적 한계와 인장저항력 부족 문제를 가지고 있어 지반의 역학적 성능을 개선하지 못하고 있다. 따라서 최근에는 섬유를 혼합한 그라우트재 연구 등 역학적 성능 개선을 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 일반적인 섬유는 교반 및 주입 시 주입구 막힘, 주입관 폐색 등의 문제를 유발해 실제 지반 주입에 많은 어려움을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 그라우트 인장보강재로 실제 주입이 가능한 CNT Powder를 사용해 'CNT-mixed grout재'를 고안하고, 역학적 거동 분석과 주입 가능성, 구근 특성, 적용성 분석을 수행하였다. 역학적 성능 시험결과 CNT Powder의 최적 함유량은 0.5 %로 확인되었고, 1차원 주입시험과 모형 구근 형성시험을 통해 적정 주입인자와 구근의 특성을 파악하였다. 수치해석을 통한 적용성 분석을 수행하여 CNT-Mixed grout재가 침하량과 소성영역 감소 등의 효과를 나타내어 지반에 주입 가능한 인장보강재로서 활용이 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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