• 제목/요약/키워드: sodium ions

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Painful Channels in Sensory Neurons

  • Lee, Yunjong;Lee, Chang-Hun;Oh, Uhtaek
    • Molecules and Cells
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    • 제20권3호
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    • pp.315-324
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    • 2005
  • Pain is an unpleasant sensation experienced when tissues are damaged. Thus, pain sensation in some way protects body from imminent threat or injury. Peripheral sensory nerves innervated to peripheral tissues initially respond to multiple forms of noxious or strong stimuli, such as heat, mechanical and chemical stimuli. In response to these stimuli, electrical signals for conducting the nociceptive neural signals through axons are generated. These action potentials are then conveyed to specific areas in the spinal cord and in the brain. Sensory afferent fibers are heterogeneous in many aspects. For example, sensory nerves are classified as $A{\alpha}$, $-{\beta}$, $-{\delta}$ and C-fibers according to their diameter and degree of myelination. It is widely accepted that small sensory fibers tend to respond to vigorous or noxious stimuli and related to nociception. Thus these fibers are specifically called nociceptors. Most of nociceptors respond to noxious mechanical stimuli and heat. In addition, these sensory fibers also respond to chemical stimuli [Davis et al. (1993)] such as capsaicin. Thus, nociceptors are considered polymodal. Recent advance in research on ion channels in sensory neurons reveals molecular mechanisms underlying how various types of stimuli can be transduced to neural signals transmitted to the brain for pain perception. In particular, electrophysiological studies on ion channels characterize biophysical properties of ion channels in sensory neurons. Furthermore, molecular biology leads to identification of genetic structures as well as molecular properties of ion channels in sensory neurons. These ion channels are expressed in axon terminals as well as in cell soma. When these channels are activated, inward currents or outward currents are generated, which will lead to depolarization or hyperpolarization of the membrane causing increased or decreased excitability of sensory neurons. In order to depolarize the membrane of nerve terminals, either inward currents should be generated or outward currents should be inhibited. So far, many cationic channels that are responsible for the excitation of sensory neurons are introduced recently. Activation of these channels in sensory neurons is evidently critical to the generation of nociceptive signals. The main channels responsible for inward membrane currents in nociceptors are voltage-activated sodium and calcium channels, while outward current is carried mainly by potassium ions. In addition, activation of non-selective cation channels is also responsible for the excitation of sensory neurons. Thus, excitability of neurons can be controlled by regulating expression or by modulating activity of these channels.

자성 분리를 이용한 해상 유류오염제어에 사용되는 유화제를 제거하는 새로운 기술에 대한 연구 (Innovative Technology for Removal of Dispersants used in Oil Spill Remediation Using the Magnetic Separation)

  • 천찬란;박재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.679-688
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    • 2000
  • 최근 해상유류오염사고시 사용되는 유화제는 해안으로 이동하여 또 다른 수질오염의 원인으로 문제가 되고 있다. 이 연구에서는 자성을 띠고 있는 흡착제를 이용하여 해수 속에 잔류하는 유화제를 제거하는 기술에 대해서 논의하였다. 본 실험에서는 자성을 띠는 흡착제로서 마그네타이트와 마그헤마이트를 이용하였고, 대표적인 유화제 성분으로는 음이온성 계면활성제인 SDDBS (Sodium dodecylbenzene sulfonic acid)와 비이온성 계면활성제인 Triton X-100 (t-octylphenoxypoly-ethoxyethanol)을 사용하였다. 실험은 두 흡착제의 유화제에 대한 흡착 평형시간과 흡착능에 대한 회분식 실험과 모의 실제 상황에서 흡착제가 영구자석이나 전자석에 의해 수거되는 양상을 알아보기 위한 수조실험으로 나누어 이루어졌다. 마그헤마이트는 계면활성제의 종류와 사용된 물의 종류에 상관없이 제거효율이 일정하게 나타나는데 비해 마그네타이트는 음이온성 계면활성제에 대해 선택적으로 고효율을 보이고 있고, 이온이 존재하는 해수보다는 증류수의 경우가 높은 효율을 보이고 있다. 미그네타이트의 흡착메커니즘은 정전기적 인력에 의한 것으로 판단되고, 마그헤마이트의 경우는 정전기적 인력과 함께 흡착능을 향상시키는 구조적 특정과 표면상태의 특성으로 설명되어진다. 수조실험에서는 흡착이 이루어진 후 자석에 의한 회수는 100%에 가까운 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 두 흡착제와 사석에 의한 유화제 제거방법이 실제 해상에서 적용되었을 때 유화제를 짧은 시간 내에 고효율로 처리할 수 있는 효과적인 방법임을 시사한다.

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벤조티아졸기를 갖는 벤조크라운에테르를 전극물질로 사용한 $K^+$ 이온선택성 막전극 (Benzothiazole Substituted Benzocrown Ether-Based Potassium Ion-Selective Membrane Electrodes)

  • 홍욱선;권혜경;차근식;남학현;장승현;정광보
    • 대한화학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.698-704
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    • 1995
  • 33중량%의 PVC와 66중량%의 o-NPOE 가소제에 1중량%의 중성 전극물질인 4'-benzothiazolyl-benzo-15-crown-5를 사용하여 성형한 막전극은 다른 15-크라운-5난 18-크라운-6 유토체들에 비하여 나트륨에 대하여 보다 낮은 선택성을 갖는 칼륨선택성을 나타내었다. 이 막전극의 전기화학적 성질들(감응기울기, 선택성, 섬출한계 및 수명)을 잘 알려져 있는 칼륨선택성 전극물질인 발리노마이신, benzo-15-crown-5, 4'-aminobenzo-15-15-crown-5, benzo-18-crown-6, dibenzo-18-crown-6 및 bis[(benzo-15-crown-5)-4'-ylnethuyl]pimelate를 사용한 전극막들의 것과 동일한 실험 조건하에서 비교하였다. 이러한 비교연구를 통하여 벤조티아졸기가 치환된 벤조크라운에테르 화합물이 증가된 칼륨이온 선택성을 나타내게되는 이유를 치환기의 효과와 이온의 분배계수효과로 설명하였다.

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한국산 녹두와 중국산 녹두에 있어서 Lectin의 생화학적 특성 비교 (Comparison of Biochemical Characterization of Korean and Chinese Mung Bean Lectin)

  • 노광수
    • 생명과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.603-611
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    • 2014
  • 한국산과 중국산 녹두 종자에서 0.15 M NaCl/0.1 M sodium phosphate buffer (pH7.0)에 의한 추출, $(NH_4)_2SO_4$ 침전, 최종적으로 Sephadex G-100을 이용한 affinity chromatography에 의해 lectin을 분리한 다음, 이들의 생화학적 특성을 조사, 비교하였다. 사람의 적혈구는 trypsin의 처리 유무와 상관없이 응집반응이 일어나지 않으며, 토끼의 적혈구에서는 trypsin을 처리한 경우에만 응집반응이 일어났다. 두 녹두 종자 lectin의 분자량은 SDS-PAGE를 통해 54 kDa와 28 kDa로 확인되었다. 한국산 녹두 종자 lectin의 최적 반응 온도는 $60^{\circ}C$이며, 중국산 녹두 종자 lectin의 경우는 $50^{\circ}C$로 나타났다. 종자 lectin이 열에 가장 안정한 온도는 한국산의 경우는 $50^{\circ}C$이며, 중국산의 경우 $40-50^{\circ}C$로 밝혀졌다. 한국산 녹두 종자 lectin은 pH 3.2에서 가장 높은 활성을 보였으며, 중국산 녹두 종자 lectin은 pH 6.2에서 가장 높은 활성을 보였다. 변성제를 처리했을 때, thiourea와 guanidine-HCl과는 혈액 응집이 일어나지 않아 변성작용이 일어남을 알 수 있었고, urea와는 혈액 응집이 일어나지 않아 변성작용이 일어나지 않음을 알 수 있었다. D-glucose외 6가지의 탄수화물에 대한 특이성이 나타나지 않았다. 또한 두 녹두 종자의 lectin은 $Ca^{2+}$, $Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Mg^{2+}$$Mn^{2+}$ 등의 금속이온에 대한 특이성이 없었다.

제주시 도심지역 미세먼지의 화학적 조성 특성 (Chemical Composition of Fine Particulate Matter in the Downtown Area of Jeju City)

  • 허철구;이기호
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.597-610
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    • 2018
  • This study observed particulate matter ($PM_{2.5}$ and $PM_{10}$) in the downtown area of Jeju City, South Korea, to understand the chemical composition of particulates based on an analysis of the water-soluble ionic species contained in the particles. The mass fraction of the ionic species in the sampled $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ was 44.3% and 42.2%, respectively. In contrast, in Daegu City and Suwon City, the mass fraction of the ionic species in $PM_{2.5}$ was higher than that in $PM_{10}$. The chloride depletion percentage of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ in Jeju City was higher than 61% and 66%, respectively. The contribution of sea-salt to the mass of $PM_{10}$ (5.9%) and $PM_{2.5}$ (2.6%) in Jeju City was similar to that in several coastal regions of South Korea. The mass ratio of $Cl^-$ to $Na^+$ in the downtown area of Jeju City was comparable to that in some coastal regions, such as the Gosan Area of Jeju Island, Deokjeok Island, and Taean City. The mass fraction of sea-salt in $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ was very low, and the concentration of sodium and chloride ions in $PM_{10}$ was not correlated with those in $PM_{2.5}$ ($R^2$ < 0.2), suggesting that the effects of sea-salt on the formation of particulate matter in Jeju City might be insignificant. The relationship between $NH_4{^+}$ and several anions such as $SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$, and $Cl^-$, as well as the relationship between the measurement and calculation of ammonium ion concentration, suggested that sea-salts may not react with $H_2SO_4$, and $(NH_4)_2SO_4$ may be a major secondary inorganic aerosol component of $PM_{2.5}$ and $PM_{10}$ in Jeju City.

염화칼슘과 소금이 도로변 퇴적물의 중금속 용출에 미치는 영향 (Effect of Calcium Chloride and Sodium Chloride on the Leaching Behavior of Heavy Metals in Roadside Sediments)

  • 이평구;유연희;윤성택
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권4호
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    • pp.15-23
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    • 2004
  • 제설제를 살포하는 것은 도시지역에서 자동차가 겨울철에 운행하는 동안 안전한 운전을 가능하게 한다. 하지만 많은 양의 제설제 (염화칼슘과 소금)를 사용하는 것은 심각한 환경문제를 발생시키고 도로변 퇴적물에 함유된 중금속의 거동을 변화시키게 되며, 결과적으로 염소이온과의 착이온형성에 기인된 중금속의 이동성을 증가시키게 될 것이다. 제설제의 농도가 중금속 (카드뮴, 아연, 구리, 납, 비소, 니켈, 크롬, 코발트, 망간 및 철)의 용출특성과 이동성에 미치는 영향을 연구하기 위하여, 서울시 주요 도로변에서 채취한 퇴적물을 대상으로 제설제의 농도 (0.01-5.0M)를 변화시켜 용출실험을 수행하였다. 연구결과, 도로변 퇴적물에 함유된 아연, 구리 및 망간은 쉽게 용해되어 이동되는 반면, 크롬과 코발트는 도로변 퇴적물에 강하게 고정되어 있음을 관찰하였다. 이번 용출실험에서 검출된 아연 (최대 $118.6{\mu}g/g$). 구리 (최대 $44.9{\mu}g/g$) 및 망간 (최대 $42.2{\mu}g/g$)의 함량은 상대적으로 높은 함량이었다. 제설제는 흡착 (또는 침전)된 금속과 용해된 금속 사이의 분배를 감소시키며, 이는 제설제가 용해된 눈 녹은 물에 용존 중금속 함량을 증가시키게 되어 결과적으로 지표수의 수질을 악화시키게 된다. 또한, 도로에 제설제를 살포하는 것에 의해 중금속이 지하수까지 침투되어 지하수를 오염시키게 될 것이다.

에이니그마타이트($Na_4(Fe^{2+},Ti,Fe^{3+}){_{12}}(Fe^{3+},Si){_{12}}O_{40}$)의 뫼스바우어 분광분석과 결정화학 ([ $M\ddot{o}ssbauer$ ] Spectroscopy and Crystal Chemistry of Aenigmatite, $Na_4(Fe^{2+},Ti,Fe^{3+}){_{12}}(Fe^{3+},Si){_{12}}O_{40}$)

  • 최진범
    • 한국광물학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.367-376
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    • 2007
  • 에이니그마타이트($Na_4(Fe^{2+},Ti,Fe^{3+}){_{12}}(Fe^{3+},Si){_{12}}O_{40}$)는 Na가 풍부한 알칼리 화성암에 흔히 산출되는 광물이며, 분지 개방형 단쇄형 규산염광물로 분류된다. 3개의 산출이 다른 자연산 에이니그마타이트를 대상으로 뫼스바우어 분광분석을 실시하였으며 상세한 결정화학적 연구가 수행되었다. 뫼스바우어 분광분석 결과 9개의 흡수선이 분리되었는데, 3쌍의 흡수선은 팔면체 자리를 점유하는 $Fe^{2+}$의 피크이며, 저속도 구간의 독립적인 2개의 흡수선과 대응하는 한 개의 중첩된 흡수선은 각각 사면체와 팔면체 자리의 $Fe^{3+}$의 피크로 밝혀졌다. $Fe^{2+}$$Fe^{3+}$의 정확한 함량비에 의해 화학분석치가 재계산되었으며, Fe 양이온의 사면체 자리와 팔면체 자리에 대한 정확한 자리점유율로 상세한 결정화학적 정보를 제공하였다. 상당한 함량의 $Fe^{3+}/tet$는 사면체 자리점유에 있어 $Fe^{3+}$$Al^{3+}$보다 우위를 보여준다. 결정화학적로 규명된 에이니그마타이트(AEN1)의 상세한 화학조성은 $(Na_{3.97}Ca_{0.03})(Ca_{0.11}Mn_{0.59}Fe^{2+}{_{8.07}}Ti_{2.07}Mg_{0.70}Fe^{3+}{_{0.43}}Al_{0.04})(Fe^{3+}{_{0.56}}Al_{0.18}Si_{11.26})O_{40}$으로 밝혀졌다.

염산 침출용액을 이용한 Pd/Al2O3 촉매에서 고순도 팔라듐 회수 (Recovery of Metallic Pd with High Purity from Pd/Al2O3 Catalyst by Hydrometallurgy in HCl)

  • 김예은;변미연;백재호;이관영;이만식
    • 청정기술
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    • 제26권4호
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    • pp.270-278
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    • 2020
  • 팔라듐(Pd)은 희소금속임에도 불구하고 보석, 촉매 및 치과 소재와 같은 다양한 산업 응용 분야에 널리 사용되고 있다. 이러한 가운데 폐자원으로부터 고순도 Pd를 회수하는 기술들이 주목받고 있다. 본 연구에서는 염산 용액에서 팔라듐 침출 및 회수를 위한 최적 조건을 조사하였다. 염산 농도, 침출온도, 침출시간, 산화제 농도 및 광액 농도 등 다양한 실험조건에서 팔라듐 침출 실험을 수행하였다. 염산농도 3 M, 산화제 3 vol%, 침출온도 80 ℃, 침출시간 60분에서 약 97.2%의 침출율을 나타내었다. 과산화수소/차아염소산나트륨의 비율은 침출용액 내 염소 이온 농도를 증가시켜 팔라듐 침출을 용이하게 하는 역할을 하는 것으로 확인하였다. 또한 pH 7에서 포름산을 첨가하여 80 ℃에서 30분 간 교반할 시 99.6% 순도를 가지는 팔라듐 분말을 회수할 수 있었다. 이는 포름산이 80 ℃에서 수소 가스와 이산화탄소로 분해되어 환원제 역할을 하였기 때문이라고 사료된다. 따라서 회수 되어진 고순도 팔라듐 분말은 회로, 촉매 전구체 및 수술기구에 사용될 것으로 기대되어진다.

황백(黃柏)의 berberine이 DNA의 기능조절에 미치는 영향에 관한 형광이방성 연구 (Fluorescence Anisotropy Study on the Effect of Phellodendri Cortex's Berberine on Regulation of the Function of DNA)

  • 이성경;한효상;허성호
    • 대한본초학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.105-110
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    • 2018
  • Objectives : We tried to observe the fluorescence anisotropy and intensity of ethidium ion in the intercalating binding interaction between DNA and ethidium ions in the presence of berberine, and then tried to explain the effect of berberine on the intercalating interaction of ethidium ion with DNA. Methods : DNA(calf thymus DNA), berberine and ethidium bromide(EtBr) were purchased from Sigma-Aldrich Co. Proper amount of each compound was dissolved in 20 mM sodium phosphate buffer(pH 7.0) containing 100 mM of NaCl to prepare stock solutions. Collections of the fluorescence anisotropy and intensity data were performed on JASCO FP-8300 spectrofluorometer equipped with a polarizer and a Peltier temperature controller. The excitation of ethidium ion was done at 550 nm and the emission data were collected at 600 nm. For Stern-Volmer plot, the fluorescence data were collected at $18^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$. Results : According to the results of this research, the weak competitive binding pattern between ethidium ion and berberine appeared in binding with DNA at low ratio of DNA to ethidium ion. But at high ratio of DNA to ethidium ion, this weak competition disappeared. Instead, berberine might bind to DNA by intercalating way. In other words, berberine could de-intercalate ethidium ion from DNA at low concentration of DNA relative to ethidium ion, but could not at high concentration of DNA relative to ethidium ion. In addition, the mechanism of fluorescence quenching of ethidium ion could also proceed differently, depending on the ratio of the amount of DNA to that of ethidium ion. Conclusions : The effect of berberine on the DNA-ethidium ion intercalating interaction could work differently, depending on the relative ratio of the amount of DNA to that of ethidium ion. This study also showed that fluorescence anisotropy analysis is very useful method to obtain detailed information for investigation of the complex binding interactions. In order to fully understand the mechanism of action of the pharmacological effect by berberine, studies on the effect of berberine on the action of proteins such as various enzymes closely related to berberine-induced medicinal effects should be continued.

바나듐광 염배소물 수침출 용액으로부터 바나듐 회수공정 고찰 (Recovery Process of Vanadium from the Leaching Solution of Salt-Roasted Vanadate Ore)

  • 윤호성;허서진;박유진;김철주;정경우;김리나;전호석
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권2호
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    • pp.40-48
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    • 2022
  • 본 연구에서는 바나듐광 염배소-수침출 과정을 거쳐 얻어지는 바나듐 함유 수용액으로부터 바나듐을 암모늄메타바나데이트로 침전시켜 회수할 때, 수용액에 존재하는 다른 성분의 이온들이 바나듐 회수에 미치는 영향을 알아보았다. 바나듐 함유 수용액은 pH가 13 정도인 강알칼리 용액으로서, 암모늄메타바나데이트 침전효율을 높이기 위해서는 수용액 pH를 9 이하로 낮춰야 한다. 그러나 황산으로 수용액 pH를 조절하는 과정에서 알루미늄 이온은 바나듐과 같이 공침되기 때문에 알루미늄 이온을 먼저 제거시켜야 한다. 본 연구에서는 소듐실리케이트를 사용하여 알루미늄-실리케이트 화합물 형태로 침전시킴으로서 알루미늄을 제거하였으며, 이 과정에서 바나듐 손실을 최소화하는 조건에 대하여 알아보았다. 알루미늄 제거 후, 황산을 이용하여 수용액 pH를 9 이하로 조절하는 과정에서 수용액의 실리케이트 성분을 침전시켜 제거하였다. 이 때 황산의 농도와 첨가속도가 바나듐 손실에 큰 영향을 미치며, 가급적 25% 묽은 황산을 사용하여 천천히 첨가함으로서 바나듐 손실을 최소화 하였다. 알루미늄 제거 그리고 수용액 pH 조절 과정을 통하여 얻은 바나듐 수용액에 3 당량의 염화암모늄을 첨가하여 상온에서 침전시킨 결과, 전체적으로 81% 이상의 바나듐을 암모늄메타바나데이트로 회수할 수 있었다. 회수된 암모늄메타바나데이트를 세척한 후 550℃에서 2시간 열처리하여 98.6% 순도의 오산화바나듐을 얻을 수 있었다