• 제목/요약/키워드: nano chitosan

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Micro-and nanofibrous scaffold for enhanced cartilage regeneration

  • Lee, Myung-Hee;Shim, In-Kyong;Hwang, Jung-Hyo;Ahn, Hyun-Jung;Lee, Sang-Hoon;Lee, Myung-Chul;Lee, Seung-Jin
    • 대한약학회:학술대회논문집
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    • 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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    • pp.229.2-230
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    • 2003
  • Extracellular matrix(ECM) is composed of the ground materials(proteoglycan) and nano size diameter fibrous proteins(ex. collagens) that together form a composite-like structure. In this study, fibrous scaffold with biomimetic architecture based on collagen nanofibers interpenetrated in PLGA/chitosan microfibrous matrix. Chitosan was selected for its structure similarity to glycosaminoglycan and neutralizing capacity for PLGA acidic metabolite. Collagen nanofiber were prepared by electrospinning. (omitted)

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산양유 단백질 분해물/키토올리고당 나노 전달체 제조 및 물리화학적 특성연구 (Development and Characterization of a Hydrolyzed Goat Milk Protein/Chitosan Oligosaccharide Nano-Delivery System)

  • 하호경;김진욱;한경식;윤숭섭;이미령;이원재
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제35권3호
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    • pp.208-214
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    • 2017
  • 본 연구에서는 산양유 단백질 분해물과 키토올리고당을 이용하여 약 138~225 nm 크기를 지니는 구형의 나노 전달체를 성공적으로 제조하였다. 제조된 나노 전달체는 소수성 건강기능성 물질인 DHA와 레스베라트롤을 각각 ~22 mg/100 mL와 ~4.5 mg/100 mL 씩 포집가능하며, 제조 공정요인(예, TPP 농도, 산양유 단백질 분해물 농도, 키토올리고당 농도) 조절을 통해 입자 크기, 표면전하등과 같은 나노 전달체의 물리화학적 특성과 소수성 건강기능성 물질의 포집 효율을 조절할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 산양유 단백질 분해물/키토올리고당 나노 전달체는 동결건조를 통해 분말화가 가능하기 때문에 식품 적용성이 뛰어나다. 결론적으로 본 연구에서 food-grade 물질인 산양유 단백질 분해물과 키토올리고당을 이용하여 제조한 나노 전달체는 저지방 및 무지방 유식품에 적용 가능한 무지방 기반(non-fat based)의 소수성 건강기능성 물질 전달체로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

어류 병원성 균주 Edwardsiella tarda에 대한 키토산-실버 나노입자의 항박테리아 효과 (Chitosan Silver Nano Composites (CAgNCs) as Antibacterial Agent Against Fish Pathogenic Edwardsiella tarda)

  • ;;이영득;조종기;이제희
    • 한국임상수의학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.502-506
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    • 2014
  • 최근들어 나노입자들을 활용한 다양한 연구들을 통해 생리활성 능력이 입증되고 있다. 본 연구에서는 어류 병원성 균주인 Edwardsiella tarda에 대해 키토산-실버 나노입자(CAgNCs)의 항박테리아 활성을 측정하였다. CAgNCs의 E. tarda에 대한 최소성장억제농도 및 최소살균농도를 확인한 결과 각각 $25{\mu}g/mL$$125{\mu}g/mL$임을 확인할 수 있었으며, 주사전자현미경으로 관찰결과 CAgNCs 처리구가 대조구에 비해 E. tarda의 세포벽 손상을 강하게 일으킨 것을 확인할 수 있었다. 더 나아가, CAgNCs는 E. tarda의 세포내 활성산소를 농도와 시간 의존적으로 증가시킴을 확인하였고, 이는 CAgNCs가 E. trada의 산화스트레스를 발생시켜 세포의 사멸을 유발시킨 것으로 예측된다. 또한, MTT assay 결과 CAgNCs를 E. tarda에 $100{\mu}g/mL$의 농도로 처리했을 때 최저 세포 생존능을 나타내었다. 이러한 결과들은 CAgNCs가 병원성 미생물 조절을 위한 항미생물제로서의 응용 가능성이 크다는 것을 보여주고 있다.

Effect of Layer-by-Layer (LbL) Encapsulation of Nano-Emulsified Fish Oil on Their Digestibility Ex Vivo and Skin Permeability In Vitro

  • Jung, Eun Young;Hong, Ki Bae;Son, Heung Soo;Suh, Hyung Joo;Park, Yooheon
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제21권2호
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    • pp.85-89
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    • 2016
  • Omega-3 rich fish oils are extremely labile, thus requiring control of oxidation and off flavor development. A recently proposed emulsification method, layer-by-layer (LbL) deposition, was found to be a plausible method to enhance the characteristics of bioactive ingredients, especially lipids. The present work was designed to test the possibility of enhancing the uptake and utilization of omega-3 fatty acids present in fish oil. The bioavailability of nano-emulsified fish oil was monitored in terms of intestinal absorption as well as skin permeability by using the everted intestinal sac model and Franz cell model. The skin permeability and intestinal absorption characteristics was significantly improved by LbL emulsification with lecithin/chitosan/low methoxypectin. Multilayer encapsulation along with nano-emulsification can be a useful method to deliver biologically active lipids and related components, such as fish oil. The protective effect of this tool from lipid oxidation still needs to be verified.

나노방출제어시스템을 이용하여 trichloroacetic acid와 epidermal growth factor의 순차적 방출을 적용한 인간치은섬유아세포의 세포생존 관련 유전자 연구분석 (Analysis of cell survival genes in human gingival fibroblasts after sequential release of trichloroacetic acid and epidermal growth factor using the nano-controlled release system)

  • 조준연;이성복;이석원
    • 구강회복응용과학지
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    • 제36권3호
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    • pp.145-157
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    • 2020
  • 목적: 본 연구에서는 구강연조직재생에서 인간치은섬유아세포에 hydrophobically modified glycol chitosan (HGC) 기반 나노방출제어시스템을 적용 시 PI3K-AKT 신호전달의 세포생존 연관 유전자를 통해 trichloroacetic acid (TCA)와 epidermal growth factor (EGF)의 영향을 확인하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: TCA와 EGF를 방출하는 나노방출제어시스템을 제작하였다. 실험군은 3가지 군으로 나누었다; 대조군(CON), TCA-담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP1), TCA-와 EGF- 담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP2). 인간치은섬유아세포 배양 후 PI3K-AKT 신호전달에 연관된 총 29개 유전자를 실시간 중합효소연쇄반응으로 분석했다. 일요인 분산분석 및 다중회귀분석이 사용되었다. 결과: 세포생존 관련 유전자들은 EXP1과 EXP2에서 상향조절되었다. 다중회귀분석에서는 ITGB1이 AKT1의 발현에 가장 영향력 있는 요소로 결정되었다. 결론: HGC기반 나노방출제어시스템을 통한 TCA와 EGF의 적용은 세포생존에 관한 신호전달을 상향 조절시킬 수 있다.

나노컴포지트 카본 잉크가 전착된 일회용 도파민 바이오센서 (A new nano-composite carbon ink for disposable dopamine biosensors)

  • 띠루 디나카란;장승철
    • 분석과학
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    • 제29권1호
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    • pp.35-42
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    • 2016
  • A new nano-composite carbon ink for the development of disposable dopamine (DA) biosensors based on screen-printed carbon electrodes (SPCEs) is introduced. The method developed uses SPCEs coupled with a tyrosinase modified nano-composite carbon ink. The ink was prepared by an “in-house” procedure with reduced graphene oxide (rGO), Pt nanoparticles (PtNP), and carbon materials such as carbon black and graphite. The rGO-PtNP carbon composite ink was used to print the working electrodes of the SPCEs and the reference counter electrodes were printed by using a commercial Ag/AgCl ink. After the construction of nano-composite SPCEs, tyrosinase was immobilized onto the working electrodes by using a biocompatible matrix, chitosan. The composite of nano-materials was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and the performance characteristics of the sensors were evaluated by using voltammetric and amperometric techniques. The cyclic voltammetry results indicated that the sensors prepared with the rGO-PtNP-carbon composite ink revealed a significant improvement in electro-catalytic activity to DA compared with the results obtained from bare or only PtNP embedded carbon inks. Optimum experimental parameters such as pH and operating potential were evaluated and calibration curves for dopamine were constructed with the results obtained from a series of amperometric detections at −0.1 V vs. Ag/AgCl. The limit of detection was found to be 14 nM in a linear range of 10 nM to 100 µM of DA, and the sensor’s sensitivity was calculated to be 0.4 µAµM−1cm−2.

Electrochemistry of Hemoglobin in the Chitosan and TiO2 Nanoparticles Composite Film Modified Carbon Ionic Liquid Electrode and Its Electrocatalysis

  • Sun, Wei;Li, Xiaoqing;Liu, Shufeng;Jiao, Kui
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권3호
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    • pp.582-588
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    • 2009
  • Direct electron transfer of hemoglobin (Hb) in the chitosan (CTS) and $TiO_2$ nanoparticles (nano-$TiO_2$) composite films was achieved by using a room temperature ionic liquid of 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ($BMIMPF_6$) modified carbon paste electrode (CILE) as the basal electrode. UV-Vis and FT-IR spectroscopy indicated that Hb in the film retained the native structure. Electrochemical investigation indicated that a pair of well-defined quasi-reversible redox peaks of Hb heme Fe(III)/Fe(II) was obtained with the formal potential located at -0.340 V (νs. SCE) in pH 7.0 phosphate buffer solution (PBS). The electrochemical parameters such as the electron transfer coefficient (α), the electron transfer number (n) and the standard electron transfer rate constant ($k_s$) were got as 0.422, 0.93 and 0.117 $s^{-1}$, respectively. The fabricated CTS/nano-$TiO_2$/Hb/CILE showed good electrocatalytic ability to the reduction of trichloroacetic acid (TCA) and hydrogen peroxide ($H_2O_2$), which exhibited a potential application in fabricating a new kind of third generation biosensor.

키토산 기반 나노방출제어시스템의 세포주기진행 유전자 발현 증진 효과 및 기전 (Effect and mechanism of chitosan-based nano-controlled release system on the promotion of cell cycle progression gene expression)

  • 이원중;박광만;이성복;황유정;이석원
    • 대한치과보철학회지
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    • 제59권4호
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    • pp.379-394
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    • 2021
  • 목적: 이전 연구에서 치은섬유아세포 혹은 성견 구개 연조직에 trichloroacetic acid (TCA)를 적용하는 것이 세포주기진행 유전자 발현의 변화를 일으키는 것으로 밝혀졌다. 이에 따라 본 연구에서는, hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)기반의 나노방출제어시스템을 이용한 TCA 및 상피세포성장인자(EGF)의 순차적 방출시스템에서 이 효과를 검증하기 위하여 다양한 세포주기진행 유전자들의 발현을 규명하였다. 재료 및 방법: TCA와 EGF를 담지하는 HGC기반 나노방출제어시스템을 제작하였다. 실험군은 대조군(CON); TCA-담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP1); TCA- 및 EGF-담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP2)으로 정의되었다. 24시간 및 48시간 배양 시 37개 세포주기 유전자들의 발현을 분석하였다. 영향인자로서의 유전자 및 상관관계에 대해서도 분석하였다. 결과: Cyclins (CCNDs), cell division cycles (CDCs), cyclin-dependent kinases (CDKs), E2F transcription factors (E2Fs), extracellular signal-regulated kinases (ERKs)와 같은 다수의 유전자들과 기타 다른 세포주기 유전자들의 발현이 EXP1과 EXP2에서 상향조절되었다. E2F4, E2F5, GADD45G와 같은 세포주기차단 유전자들의 발현도 상향조절되었으나, 또다른 세포주기차단 유전자인 SMAD4의 발현은 하향조절되었다. 다중회귀분석에서 CCNA2, CDK4 그리고 ANAPC4가 ERK 유전자 발현에 가장 영향력 있는 유전자로 선정되었다. 결론: HGC기반 순차적 나노방출제어시스템을 이용한 TCA 및 EGF의 적용은 다양한 세포주기진행 유전자들의 발현을 상향조절함이 밝혀졌고, 이를 토대로 한 구강연조직증대시스템 개발의 가능성이 확보되었다.

A Comparison of the Effects of Silica and Hydroxyapatite Nanoparticles on Poly(ε-caprolactone)-Poly(ethylene glycol)-Poly(ε-caprolactone)/Chitosan Nanofibrous Scaffolds for Bone Tissue Engineering

  • Hokmabad, Vahideh Raeisdasteh;Davaran, Soodabeh;Aghazadeh, Marziyeh;Alizadeh, Effat;Salehi, Roya;Ramazani, Ali
    • Tissue Engineering and Regenerative Medicine
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    • 제15권6호
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    • pp.735-750
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    • 2018
  • BACKGROUND: The major challenge of tissue engineering is to develop constructions with suitable properties which would mimic the natural extracellular matrix to induce the proliferation and differentiation of cells. Poly(${\varepsilon}$-caprolactone)-poly(ethylene glycol)-poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL-PEG-PCL, PCEC), chitosan (CS), nano-silica ($n-SiO_2$) and nano-hydroxyapatite (n-HA) are biomaterials successfully applied for the preparation of 3D structures appropriate for tissue engineering. METHODS: We evaluated the effect of n-HA and $n-SiO_2$ incorporated PCEC-CS nanofibers on physical properties and osteogenic differentiation of human dental pulp stem cells (hDPSCs). Fourier transform infrared spectroscopy, field emission scanning electron microscope, transmission electron microscope, thermogravimetric analysis, contact angle and mechanical test were applied to evaluate the physicochemical properties of nanofibers. Cell adhesion and proliferation of hDPSCs and their osteoblastic differentiation on nanofibers were assessed using MTT assay, DAPI staining, alizarin red S staining, and QRT-PCR assay. RESULTS: All the samples demonstrated bead-less morphologies with an average diameter in the range of 190-260 nm. The mechanical test studies showed that scaffolds incorporated with n-HA had a higher tensile strength than ones incorporated with $n-SiO_2$. While the hydrophilicity of $n-SiO_2$ incorporated PCEC-CS nanofibers was higher than that of samples enriched with n-HA. Cell adhesion and proliferation studies showed that n-HA incorporated nanofibers were slightly superior to $n-SiO_2$ incorporated ones. Alizarin red S staining and QRT-PCR analysis confirmed the osteogenic differentiation of hDPSCs on PCEC-CS nanofibers incorporated with n-HA and $n-SiO_2$. CONCLUSION: Compared to other groups, PCEC-CS nanofibers incorporated with 15 wt% n-HA were able to support more cell adhesion and differentiation, thus are better candidates for bone tissue engineering applications.