• 제목/요약/키워드: 물질전달 수

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산불 지표화의 1차원 화염전파 모델의 수치해석 연구 - 평지조건 기반에서 - (A Numerical Study of 1-D Surface Flame Spread Model - Based on a Flatland Conditions -)

  • 김동현;전중효의;통본규우;이명보;김광일
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.63-69
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    • 2008
  • 산불의 확산특성은 일반적으로 가연물의 특성, 지형, 바람조건과 같은 기상 상태등과 관련이 있다. 산불의 발달과정에 있어 수치해석을 통한 확산예측 모델은 열전달 과정에 기본을 둔 열에너지 전달에 대한 해석이 가장 일반적인 방법론이다. 산불의 발생시 열에너지의 전파속도를 해석하는 것은 화염의 생성과 열전달, 그리고 소멸에 이르는 전 과정에 대한 물리적, 화학적 해석을 통해 화염의 이동에 따른 전파속도로 추정할 수 있다. 본 논문에서는 고체연소물질의 표면화염전파에 대한 수치해석을 통해 1차원 지표화 확산모델식을 제시하였다. 1차원 확산모델식은 평지상태에서 풍속조건에 따른 화염의 전파속도 산정식으로써 지표연료의 화염유지시간, 화염의 높이, 화염의 온도, 지표연료의 착화온도 등에 대한 실험 및 이론식을 적용하였다. 실험값 및 다른 모델식과의 ROS 비교 결과, 풍속 3 m/s 이하의 조건에서는 지수함수식의 증가곡선을 나타내는 경향을 보였다. 침엽수종인 소나무 낙엽에 대한 수치해석값과 실험값을 비교한 결과, 풍속 1-2m/s 조건에서는 확산속도가 약 10% 상향예측이 되었고 풍속 3m/s 조건에서는 약 20% 하향예측 되었다. 따라서 앞으로 지표화 확산 예측을 위해 본 연구결과에서 얻어진 화염확산 알고리즘을 이용한 초기 산불확산 예측 적용이 가능할 것으로 사료된다.

대식세포에서 Nrf2/HO-1경로를 통한 청심연자음의 항산화효과 (Anti-oxidative Effect of Chungsimyeonja-um (CSYJE) via Nrf2/HO-1 Pathway Activity in Lipopolysaccharide (LPS) Induced RAW 264.7 Macrophages)

  • 전선홍;오솔라;김소정;전보희;성진영;김용민
    • 대한화장품학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.253-263
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    • 2020
  • 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 우리 몸의 항상성 유지에 있어 중요한 역할을 한다. 그러나 과도한 ROS의 생성은 단백질, 지질, 핵산과 같은 세포 구성성분을 손상시키고 피부노화를 촉진시킨다. 이에 본 연구에서는 과도한 산화 스트레스를 예방하기 위해 Chungsimyeonja-um (CSYJE)의 항산화 효과를 확인하였다. 먼저 DPPH 및 ABTS assay를 실시하여 CSYJE의 항산화 효과를 확인한 결과 농도 의존적으로 radical 소거 활성을 확인하였다. 세포생존율 확인을 위해 MTT assay를 실시한 결과 1,000 ㎍/mL 농도에서 세포 독성이 없음을 확인하였다. 항산화 관련 단백질인 nuclear-E2-related factor 2 (Nrf2), Heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현 수준을 확인하기 위해 western blotting을 실시한 결과 농도 의존적으로 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 세포 내 ROS유발 물질인 lipopolysaccharide (LPS)로 ROS를 유도한 후, ROS생성 억제효과를 확인하기 위해 DCF-DA 염색법을 실시한 결과 농도 의존적으로 ROS 생성 억제효과를 확인하였으며 ROS의 생성으로 인한 염증성 사이토카인과 염증인자의 mRNA발현 수준을 확인하기 위해 real-time RT-PCR을 실시한 결과 농도 의존적으로 염증성 사이토카인과 염증인자의 mRNA 발현을 억제시켰다. 따라서, 본 연구는 Nrf2/HO-1 신호 전달 경로 활성을 통해 CSYJE의 항산화효과를 확인했으며 이는 CSYJE가 활성산소를 억제하여 항산화 화장품의 재료로서 사용될 수 있음을 시사한다.

전기분해 관련 개념에 대한 고등학생, 예비 교사, 화학 교사들의 어려움에 대한 분석 (An Analysis of Conceptual Difficulties in Electrolysis of High School Students, In-service Chemistry Teachers, and Chemistry Teachers)

  • 박진희;백성혜;김동욱
    • 한국과학교육학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.660-670
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    • 2003
  • 이 연구에서는 고등학교 학생들과 화학을 전공하는 예비 교사들, 그리고 화학교사들을 대상으로 전해질 수용액에서의 전기분해과정에 대한 이해의 정도를 설문과 면담을 통하여 알아보았다. 또한 이들에게 영향을 미치는 요인으로 고등학교 화학 II교과서의 서술 내용에 대한 분석도 같이 하였다. 연구 결과, 많은 교사들이 전기분해과정에서 산화반응과 환원반응과 전극에 대한 이해는 화학전지와 반대라고 단순히 암기하도록 설명하였다. 그러나 학생들의 이해 수준을 고려할 때, 그 원리를 명확하게 학생들에게 전달할 필요는 없다고 생각하였다. 또한 일부 교사들은 수용액의 전기분해에서 물의 전기 분해는 고려하지 못하는 오류도 발견하였다. 이들은 이미 이온화 된 입자들의 산화환원 반응에만 관심을 가지고 있었으며, 정작 전기분해를 통해 생성되는 물질에 대한 이해는 없는 것으로 나타났다. 이러한 경향은 고등학생들과 예비교사의 경우에도 유사하였다. 이러한 사고의 원인을 교과서의 서술 방식에서도 찾아볼 수 있었다.

인체위암 세포에서 PI3K/AKT 신호 전달계 차단에 의한 동충하초 유래 Cordycepin의 Apoptosis 유발 효과 증진 (Inhibition of PI3K/AKT Signaling Pathway Enhances Cordycepin-Induced Apoptosis in Human Gastric Cancer Cells)

  • 이혜현;정진우;최영현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.835-842
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    • 2016
  • PI3K/Akt 신호계는 세포 생존의 조절에 필수적인 경로로 대부분 암세포에서 활성이 증대되어 있다. 본 연구에서는 동충하초의 주요 생리활성 물질인 cordycepin에 의한 AGS 인체 위암 세포의 apoptosis 유도에 미치는 PI3K/Akt 신호계의 역할을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 cordycepin의 처리 농도의 증가에 따라 AGS 세포의 생존율은 억제되었으며, 이는 apoptosis 유도와 밀접한 관계가 있음을 핵의 형태적 변화와 flow cytometry 분석을 통하여 확인 하였다. 이러한 cordycepin의 apoptosis 유도 효과는 PI3K/Akt 신호계의 활성 저하와 연관성이 있었으며, 세포독성을 나타내지 않는 범위의 PI3K/Akt 신호계 저해제인 LY294002를 cordycepin과 동시 처리하였을 경우, cordycepin에 의한 apoptosis 유발을 더욱 증대시켰다. 그리고 cordycepin에 대한 LY294002의 apoptosis 유발 증대는 caspases (caspase-3, -8 및 -9)의 활성 증가와 poly(ADP-ribose) polymerase 단백질의 분해 증가를 촉진했다. 또한 cordycepin이 처리된 AGS 세포에서 LY294002는 apoptosis 유도에 관여하는 Bax의 발현을 증가시켰고 apoptosis 억제에 관여하는 Bcl-2의 발현은 감소시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리를 증대시켰다. 따라서 PI3K/Akt 신호계의 활성 차단은 cordycepin의 항암 활성을 더욱 상승시켰으며, 이는 미토콘드리아 기능 손상과 caspase의 활성 증대를 통하여 이루어짐을 알 수 있었다.

오미자 활성성분 DDB의 NF-${\kappa}B$ 신호 전달 및 염증물질 발현 조절 (Regulation of Inflammatory Repertoires and NF-${\kappa}B$ Signal Transduction by DDB, an Active Compound from Schizandra Chinensis Baillon)

  • 주성수;유영민;원태준;김민정;이선구;황광우;이도익
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제6권1호
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    • pp.27-32
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    • 2006
  • Background: Chronic inflammation in the brain has known to be associated with the development of a various neurological diseases including dementia. In general, the characteristic of neuro-inflammation is the activated microglia over the brain where the pathogenesis occurs. Pro-inflammatory repertoires, interleukin-1${\beta}$ (IL-1${\beta}$) and nitric oxide (NO), are the main causes of neuro-degenerative disease, particularly in Alzheimer's disease (AD) which is caused by neuronal destruction. Those pro-inflammatory repertoires may lead the brain to chronic inflammatory status, and thus we hypothesized that chronic inflammation would be inhibited when pro-inflammatory repertoires are to be well controlled by inactivating the signal transduction associated with inflammation. Methods: In the present study, we examined whether biphenyl dimethyl dicarboxylate (DDB), an active compound from Schizandra chinensis Baillon, inhibits the NO production by a direct method using Griess reagent and by RT-PCR in the gene expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and IL-1${\beta}$. Western blots were also used for the analysis of NF-${\kappa}B$ and I${\kappa}B$. Results: In the study, we found that DDB effectively inhibited IL-1${\beta}$ as well as NO production in BV-2 microglial cell, and the translocation of NF-${\kappa}B$ was comparably inhibited in the presence of DDB comparing those to the positive control, lipopolysaccharide. Conclusion: The data suggested that the DDB from Schizandra chinensis Baillon may play an effective role in inhibiting the pro-inflammatory repertoires which may cause neurodegeneration and the results imply that the compound suppresses a cue signal of the microglial activation which can induce the brain pathogenesis such as Alzheimer's disease.

Isoliquiritigenin의 toll-like receptor agonists에 의해서 유도된 NF-${\kappa}$B 활성화와 cyclooxygenase-2 발현 억제 (NF-${\kappa}$ B Activation and Cyclooxygenase-2 Expression Induced by Toll-Like Receptor Agonists can be Suppressed by Isoliquiritigenin)

  • 박세정;양승주;윤형선
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.220-224
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    • 2009
  • 선천성 면역 반응을 위해 중요한 역할을 하는 TLRs가 외부 병원성 물질에 자극을 받게 되면 NF-${\kappa}$B를 활성화시키며, 그 결과로 염증을 유도하는 COX와 같은 유전자를 발현한다. 이번 연구에서, 옛날부터 지금까지 전통적인 약재로써 질병 치료에 다양하게 쓰이고 있는 감초의 뿌리에서 추출한 성분 중의 하나인 ILG가 NF-${\kappa}$B활성과 COX 발현을 어떻게 조절하여 항염증 효과를 가지고 있는지 알아보았다. ILG는 TLR agonists인 MALP-2, Poly[I:C], 그리고 LPS에 의해 유도된 NF-${\kappa}$B 활성화와 COX-2 발현을 억제시켰다. 또한 ILG는 리간드(ligand)에 독립적인 TLRs signaling downstream molecules인 MyD88, IKK ${\beta}$, 그리고 p65에 의해서 유도된 NF-${\kappa}$B 활성을 억제시켰다. 이러한 결과는 한약재로서 많이 이용되는 감초가 단지 한약의 쓴맛을 줄이기 위함이 아니라 TLRs 신호전달 체계를 조절하여 항염증 효과를 가지고 있다는 것을 보여주는 것이라 할 수 있겠다.

서로 다른 두 작용기를 이용한 결합법에 의한 접합체: 도파민 면역분석법 (Bioconjugation by dual heterobifunctional coupling method: Use of the conjugates for the detection of dopamine)

  • 류지은;이인숙
    • 분석과학
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    • 제23권6호
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    • pp.537-543
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    • 2010
  • 도파민은 카테콜아민류의 중요한 신경전달물질로서 부족하면 파킨스병과 정신분열증 등을 야기할 수 있다. 그러므로 조작이 비교적 간단하면서 감도가 우수한 분석법의 개발이 필요하다. 이에, 도파민에 대한 경쟁적인 효소면역분석법이 연구되었다. 경쟁적인 면역분석법의 분석감도는 일반적으로 두가지 요소에 의해 조절된다. 하나는 경쟁자의 특성과 농도이며, 다른 하나는 결합체, 즉 항체의 그것이다. 따라서, 경쟁자인 BSA-DA과 결합체인 항체-avidin 접합체의 최적화가 수행되었다. 두 접합체는 SATA와 SMCC를 이용한 dual heterobifunctional coupling법에 의해 합성되었으며, 최적화 과정을 통해 BSA-DA 접합체의 농도는 $6.66\;{\mu}g/mL$, 항체-avidin 접합체의 농도 $4.17{\times}10^{-10}\;M$로 결정되었다. 도파민에 대한 doseresponse curve와 calibration curve의 결과로써 도파민에 대한 검출 한계는 $2.3{\times}10^{-2}\;{\mu}g/mL$ 이고 검출 영역은 $1.0{\times}10^{-3}\;M\sim1.0{\times}10^{-7}\;M$ 이다. 직선성을 갖는 검출영역에서의 검정선을 얻은 결과 [Absorbance = -0.1098 log[DA]+0.0353 ($R^2$ = 0.9956)] 우수한 직선관계를 얻었다.

혈관내피세포의 성장 및 세포 이동에 영향을 미치는 발효도라지추출물의 효과 (Effect of Fermented Platycodon grandiflorum Extract on Cell Proliferation and Migration in Bovine Aortic Endothelial Cells)

  • 최우성;송지나;박미현;유희종;박헌용
    • 생명과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.59-67
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    • 2016
  • 도라지는 다양한 종류의 triterpenoid계통의 saponin을 함유한 다년생 식물이다. 도라지는 한국에서 오랫동안 식품으로 사용되어 왔으며 그 추출물에 관한 생리활성연구도 많이 보고되었으나, 발효 도라지추출물에 관한 혈관기능 연구는 미미한 실정이다. 본 연구자들은 먼저 도라지 추출물을 발효시킨 후, 발효도라지추출물을 제조하였으며, 제조된 발효도라지추출물이 혈관내피세포에 어떤 효과를 미치는 지 관찰하였다. BAEC에 발효도라지추출물을 농도 별로 처리하였을 때, 고농도(100 μg/ml)에서는 혈관내피세포의 탈착이 일어났으며, 저농도(0.1 μg/ml)에서는 세포탈착은 일어나지 않았으나 세포성장과 세포이동이 촉발됨을 관찰하였다. 고농도에서 일어난 세포탈착은 세포사 즉, 세포사멸, 세포괴사, 오토파지 등과는 관련이 없었다. 또한 고농도의 도라지 추출물은 혈관내피세포에서 유래한 작은 vesicle을 형성하였는데, 이 vesicle은 세포사멸과 관련이 없기 때문에 내피세포에서 유래된 EMP로 추측된다. 흥미롭게도 고농도의 세포탈착 현상은 EMP로 추측되는 vesicle에 의하여 일어난 현상이었다. 저농도의 도라지 추출물이 유발한 세포이동과 세포성장은 혈관내피세포의 중요한 신호전달물질중의 하나인 Akt의 활성화를 통해 일어남을 확인하였다. 결론적으로 도라지 추출물은 혈관내피세포의 성장을 촉진함으로써 혈관의 안정성을 유지하고 세포성장과 이동을 촉발함으로써 상처치유에 효과를 나타낼 수 있음을 본 연구를 통하여 확인하였다.

유전 알고리즘을 이용한 탄화 재료의 화재 물성치 추정 (Estimation of Fire Dynamics Properties for Charring Material Using a Genetic Algorithm)

  • 장희철;박원희;이덕희;정우성;손봉세;김태국
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.106-113
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    • 2010
  • 화재특성을 보다 현실감 있게 분석하기 위해서는 관련된 화재 역학의 정확한 물성 정보를 필요로 하게 되며, 이러한 화재물성을 획득하는 하나의 방법으로서 역물성 분석이 고려될 수 있다. 본 연구에서는 역물성 해석의 한가지 방법으로서 역열전달 해석 등에 많이 응용되고 있는 유전 알고리즘을 이용하였다. 고체 형태의 화재 물질로서 비교적 단순한 반응 특성을 나타내는 탄화물이 외부로부터 열을 받아 열분해되는 과정을 비정상 상태의 일차원문제로 간략화하여 해석하였으며, 이 과정에서 관계되는 반응역학의 물성을 추정하기 위하여 유전 알고리즘을 이용하였다. 이러한 역물성 분석의 입력 자료로서는 주어진 물성값을 이용하여 1차원 비정상 문제의 해석 결과인 탄화물의 열분해 표면 온도와 질량소모율 등이 되며, 이들 입력 자료에 해당하는 8개의 화재 물성치를 추정하여 보았다. 추정된 8개의 물성치 중 최대, 최소 상대오차는 각각 151%(탄화물의 비열), 1.81%(탄화 전 초기재료의 비열)이며, 추정된 8개의 화재 물성치를 입력하여 계산한 표면 온도와 질량소모율의 가상실험값에 대한 평균 상대오차는 각각 0.99773%, 3.087802%로 비교적 정확한 값을 추정한 것으로 나타났다.

매실과 오미자 추출물의 항균성과 기능성 고추장의 제조 (Antimicrobial Activity of Prunus mume and Schizandra chinenis H-20 Extracts and Their Effects on Quality of Functional Kochujang)

  • 김영숙;박영선;임무현
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.893-897
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    • 2003
  • 천연물로부터 추출한 8가지 sample에 대하여 항균성의 효능이 있는 것을 탐색하여 의약연구의 기초자료 및 현대인의 기호에 맞는 기능성 식품 개발을 목적으로 하였다. 본 연구에서 항균활성 실험에서 6mm paper disc에 대한 공시 균주에 대한 오미자와 매실은 모든 사용한 균주에 대해 6-10 mm였으며, 대추와 구기자는 1mm 정도였고 솔잎 등은 거의 보이지 않거나 0.5 mm 정도 clear zone이 생성되었다. 1차screening test에서 항균력을 보인 B. subtilis, E. coli KCCM 11591, P. aeruginosa KCTC 1750, C. albicans 균주의 성장억제도는 사용균주 농도를 희석하여 S. chinenis H-20에 대한 농도의 의존성을 10cm petri dish에서 control과 비교할 때 $50\;{\mu}L$는 5배 정도 저해하였으며, $75\;{\mu}L$에는 완전 저해효능이 있었다. 배양초기와 배양5시간에 S. chinenis H-20를 $75\;{\mu}L$ 첨가한 것에 대한 항균력은 변화가 없었다. 즉 S. chinenis H-20은 유전정보전달을 저해하는 항생물질이 작용하는 것으로 추측할 수 있다. S. chinenis H-20을 배양 5시간에 첨가하여 control과 비교하였을 때 B. subtilis, S. aureus, E. coli를 완전히 저해하였다. 매실과 오미자를 첨가한 고추장의 관능평가를 볼 때 전체평가에서 찹쌀고추장이 3.39로 '보통'으로 나타났으며, 매실고추상은 4.29로 약간 '좋다'로 오미자고추장은 2.43으로 '약간 나쁘다'로 나타났다. 찹쌀고추장을 대조군으로 할 때 매실 고추장의 견고성은 4.45배, 오미자고추장은 1.78배 높았다.