• 제목/요약/키워드: 3D synthetic

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ISOLATION, IDENTIFICATION AND CHARACTERIZATION OF AN IMMOBILIZED BACTERIUM PRODUCING N2 FROM NH4+ UNDER AN AEROBIC CONDITION

  • Park, Kyoung-Joo;Cho, Kyoung-Sook;Kim, Jeong-Bo;Lee, Min-Gyu;Lee, Byung-Hun;Hong, Young-Ki;Kim, Joong-Kyun
    • Environmental Engineering Research
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    • 제10권5호
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    • pp.213-226
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    • 2005
  • To treat wastewater efficiently by a one-step process of nitrogen removal, a new bacterial strain producing $N_2$ gas from ${NH_4}^+$ under an aerobic condition was isolated and identified. The cell was motile and a Gram-negative rod, and usually occurred in pairs. By 16S-rDNA analysis, the isolated strain was identified as Enterobacter asburiae with 96% similarity. The isolate showed that the capacity of $N_2$ production under an oxic condition was approximately three times higher than that under an anoxic condition. Thus, the consumption of ${NH_4}^+$ by the isolate was significantly different in the metabolism of $N_2$ production under the two different environmental conditions. The optimal conditions of the immobilized isolate for $N_2$ production were found to be pH 7.0, $30^{\circ}C$ and C/N ratio 5, respectively. Under all the optimum reaction conditions, $N_2$ production by the immobilized isolate resulted in reduction of ORP with both the consumption of DO and the drop of pH. The removal efficiencies of $COD_{Cr}$, and TN were 56.1 and 60.9%, respectively. The removal rates of $COD_{Cr}$, and TN were the highest for the first 2.5 hrs with the removal $COD_{Cr}/TN$ ratios of 32.1, and afterwards the rates decreased as reaction proceeded. For application of the immobilized isolate to a practical process of ammonium removal, a continuous operation was executed with a synthetic medium of a low C/N ratio. The continuous bioreactor system exhibited a satisfactory performance at 12.1 hrs of HRT, in which the effluent concentrations of ${NH_4}^+$-N was measured to be 15.4 mg/L with its removal efficiency of 56.0%. The maximum removal rate of ${NH_4}^+$-N reached 1.6 mg ${NH_4}^+$-N/L/hr at 12.1 hrs of HRT(with N loading rate of $0.08\;Kg-N/m^3$-carrier/d). As a result, the application of the immobilized isolate appears a viable alternative to the nitrification-denitrification processes.

Enhanced ${\varepsilon}$-Poly-$_L$-lysine Production from Streptomyces ahygroscopicus by a Combination of Cell Immobilization and In Situ Adsorption

  • Liu, Shengrong;Wu, Qingping;Zhang, Jumei;Mo, Shuping;Yang, Xiaojuan;Xiao, Chun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권9호
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    • pp.1218-1223
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    • 2012
  • ${\varepsilon}$-Poly-$_L$-lysine (${\varepsilon}$-PL), produced by Streptomyces or Kitasatospora strains, is a homo-poly-amino acid of $_L$-lysine, which is used as a safe food preservative. The present study investigates the combined use of cell immobilization and in situ adsorption (ISA) to produce ${\varepsilon}$-PL in shaken flasks. Loofah sponge-immobilized Streptomyces ahygroscopicus GIM8 produced slightly more ${\varepsilon}$-PL than those immobilized on synthetic sponge, and sugarcane bagasse. Moreover, loofah sponge supported the maximum biomass. Hence, loofah sponge was chosen for cell immobilization. Meanwhile, the ion-exchange resin D152 was employed for ISA. The loofah sponge-immobilized cells produced $0.54{\pm}0.1g/l$ ${\varepsilon}$-PL, which significantly increased to $3.64{\pm}0.32g/l$ after combining with ISA through the addition of resin bags. The free cells with ISA using the dispersed resin yielded $2.73{\pm}0.26g/l$ of ${\varepsilon}$-PL, an increase from $0.82{\pm}0.08g/l$. These data illustrate that the proposed combination method improved production most significantly compared with either immobilization or ISA only. Moreover, the immobilized cells could be repeatedly used and an ${\varepsilon}$-PL total amount of $8.05{\pm}0.84g/l$ was obtained. The proposed combination method offers promising perspectives for ${\varepsilon}$-PL production.

말디토프 질량분석을 이용한 고분자의 특성분석 (Analysis of Polymer Characteristics Using Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometry)

  • 강민정;성윤서;김문주;김명수;변재철
    • 공업화학
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    • 제28권3호
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    • pp.263-271
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    • 2017
  • 최근에, 질량분석기술의 폴리머 분석에의 응용은 MALDI-TOF MS 개발 이후 급속도로 발전하였다. 이 리뷰 논문은 현재까지 연구된 MALDI-TOF MS의 폴리머 특성분석에의 응용에 관한 최신 논문을 정리하였다. MALDI-TOF MS는 바이오 폴리머와, 합성 폴리머의 평균분자량 분석, 폴리머의 시퀀스 분석을 통한 구조의 해석, 모노머의 조성분석에까지 이용되고 있다. 엔드그룹의 특성과 농도를 분석하는 연구도 많이 진행되었고, 복잡한 폴리머의 분자량의 분석에는 SEC와 MALDI-TOF MS를 연결한 분석법을 추천한다. MALDI에 tandem MS를 결합한 분석기술이나, 이온 모빌리티를 응용한 질량분석기, TOF-SIMS, MALDI-TOF-Imaging 기술도 급격히 발전하고 있으며, 이의 폴리머 특성분석에의 응용은 별도의 분리기술이 필요 없어 앞으로 더 많이 이용될 것으로 생각된다. 분자량, 시퀀스, 그리고 모노머의 조성을 정확하게 계산해주는 소프트웨어와 고분자량(> 100 kDa)의 분석을 가능하게 해주는 기술이 개발된다면, 폴리머를 연구하는 과학자들에게 MALDI-TOF MS의 이용은 문제점을 해결하고, 목적하는 폴리머를 합성하는 데 중요한 수단이 될 것이다.

클로로프렌 고무의 해수에 의한 물성 변화 및 노화 수명 예측 (Life Time Prediction and Physical Properties of Chloroprene Rubber Aged by Seawater)

  • 이찬구;윤주호;김일;심상은
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권1호
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    • pp.9-17
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    • 2012
  • 본 연구에서는 클로로프렌 고무의 열 및 해수에 의한 노화 현상에 따른 물성 변화 및 사용 수명을 예측하였다. 가속 스트레스 수준은 열노화 $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, 해수침지노화 $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$에서 2년 3개월(20,000Hr)동안 가속노화를 통해 인장시험을 수행하여 신장률, 인장강도, 경도를 통한 물성변화 측정을 하였다. 분석 결과신장율 저하가 가장 주된 고장지배모드임을 알 수 있었다. 아레누이스 식을 이용한 노화수명 예측 결과 열노화된 CR의 예측 수명은 $23^{\circ}C$에서 125년이며, 해수침지노화된 CR의 예측수명은 $23^{\circ}C$에서 9년이었다. SEM과 SEMEDS 분석 결과, 해수노화시편이 균열과 SEM-EDS에서는 산소의 농도가 증가하였으며, 이를 바탕으로 FT-IR에서는 해수와의 반응에 의하여 C-O와 C=O 결합이 생성되었음을 관찰하였다. 또한 DSC와 TGA 분석에서는 해수침지노화에 의하여 유리전이온도가 상승하며 분해온도가 낮아짐을 관찰하였다.

In silico Design of Discontinuous Peptides Representative of B and T-cell Epitopes from HER2-ECD as Potential Novel Cancer Peptide Vaccines

  • Manijeh, Mahdavi;Mehrnaz, Keyhanfar;Violaine, Moreau;Hassan, Mohabatkar;Abbas, Jafarian;Mohammad, Rabbani
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권10호
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    • pp.5973-5981
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    • 2013
  • At present, the most common cause of cancer-related death in women is breast cancer. In a large proportion of breast cancers, there is the overexpression of human epidermal growth factor receptor 2 (HER2). This receptor is a 185 KDa growth factor glycoprotein, also known as the first tumor-associated antigen for different types of breast cancers. Moreover, HER2 is an appropriate cell-surface specific antigen for passive immunotherapy, which relies on the repeated application of monoclonal antibodies that are transferred to the patient. However, vaccination is preferable because it would stimulate a patient's own immune system to actively respond to a disease. In the current study, several bioinformatics tools were used for designing synthetic peptide vaccines. PEPOP was used to predict peptides from HER2 ECD subdomain III in the form of discontinuous-continuous B-cell epitopes. Then, T-cell epitope prediction web servers MHCPred, SYFPEITHI, HLA peptide motif search, Propred, and SVMHC were used to identify class-I and II MHC peptides. In this way, PEPOP selected 12 discontinuous peptides from the 3D structure of the HER2 ECD subdomain III. Furthermore, T-cell epitope prediction analyses identified four peptides containing the segments 77 (384-391) and 99 (495-503) for both B and T-cell epitopes. This work is the only study to our knowledge focusing on design of in silico potential novel cancer peptide vaccines of the HER2 ECD subdomain III that contain epitopes for both B and T-cells. These findings based on bioinformatics analyses may be used in vaccine design and cancer therapy; saving time and minimizing the number of tests needed to select the best possible epitopes.

지리산(智異山) 국립공원(國立公園) 도로(道路)비탈면의 식생(植生)과 경관분석(景觀分析)에 관한 연구(硏究)(II) -경관분석(景觀分析)- (A Study on the Analysis of Vegetation, Spatial Image and Visual Quality of Roadside Slopes in Chi-Ri Mt. National Park(II) -Landscape Analysis-)

  • 서병수;김세천;박종민;이창헌;이규완
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권3호
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    • pp.265-278
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    • 1991
  • 지리산국립공원(智異山國立公園)의 도로(道路) 비탈면을 대상(對象)으로 물리적(物理的) 환경(環境)이 지닌 시각적(視覺的) 질(質)을 계량적(計量的) 접근방법(接近方法)으로 분석하여 합리적인 계획(計劃), 설계(設計) 및 보전관리(保全管理)에 필요한 기초자료(基礎資料)를 제시하는 것을 목적(目的)으로, 도로(道路) 비탈면 구성요소의 물리량을 Mesh 분석법(分析法)에 의하여 측정(測定)하였다 또한 심리량 분석(分析)을 위해 S.D Scale을 측정하고 인지분석 Algorithm을 통하여 물리적 환경(環境)의 공간(空間) 이미지 구조(構造)를 밝혔으며, 시각적(視覺的) 선호도(選好度)를 측정하여 결정인자(決定因子) 추출(抽出)과 각(各) 인자(因子) 상호간(相互間) 중요성(重要性)을 규명하였다. Mesh 분석(分析)에 의한 시각량조사(視覺量調査) 결과(結果), 각(各) 지점 공(共)히 이지(裡地)와 암석 비탈면, seed spray 등에 의한 지피식생지(池被植生地), 인공식생지등(人工植生地等)이 상대적으로 높은 측정치를 보였다. 국립공원(國立公園) 도로비탈면의 공간 이미지를 함축하는 변인(變因)은 종합평가(綜合評價) 차원(次元), 공간적(空間的) 차원(次元), 호감성(好感性) 차원(次元), 물리적(物理的) 차원(次元), 개방적(開放的) 차원(次元) 및 품격(品格) 차원(次元) 등 6개 인자군(因子群)으로 분석되었으며, 공간적 차원, 물리적 차원 및 개방성 차원(次元)의 인자가 공간 이미지를 대표하는 인자군으로 나타났다. 비탈면 경관(景觀)에 대한 시각적(視覺的) 선호도(選好度)를 결정(決定)짓는 주요(主要) 설명변수는 비탈면내 구조물의 유지관리정도와 비탈면내의 주변 경관과의 어울림과 조화(調和)로움, 비탈면내 인공식생(人工植生)과 구조물(構造物) 등(等)으로 시각적(視覺的) 선호도(選好度) 결정(決定)의 주요(主要) 설명변수로 나타났다.

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폴리머 적층 시스템과 실험계획법을 이용한 다양한 공극 패턴에 따른 PCL 인공지지체의 제작 연구 (Fabrication of PCL Scaffolds According to Various Pore Patterns Using Polymer Deposition System and Design of Experiments)

  • 사민우;최선웅;이재욱;김종영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권7호
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    • pp.645-653
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    • 2017
  • 골 조직 공학에서 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)은 생분해성 및 생체적합성의 합성고분자로서 인공지지체의 제작에 널리 이용되고 있는 생체재료 중 하나이다. 인공지지체의 제작에서 지지대폭은 생체 내/외 실험에서 공극 크기뿐만 아니라 공극률에도 영향을 미치기 때문에 지지대 폭을 일정하게 유지하는 것이 조직 재생에 중요하게 고려되는 부분이다. 본 연구에서는 온도, 공압, 이송 속도, 그리고 노즐 팁 높이를 이용하여 체계적이고 효율적인 인공지지체 제조 공정이 될 수 있도록 실험 계획법을 통해 최적 공정 조건을 탐색하였다. $150{\mu}m$ 지지대 폭을 가지는 PCL 인공지지체를 제작하는 것이 목표였으며, 한 가지의 공극 패턴이 아니라 다양한 공극 패턴에 따른 PCL 인공지지체를 제작하는 연구를 수행함으로써 모든 실험 그룹에서 지지대 폭이 일정함을 증명하였다.

수열합성법을 이용한 망간 나노와이어 제조 및 이의 전기화학적 특성 연구 (Synthesis of MnO2 Nanowires by Hydrothermal Method and their Electrochemical Characteristics)

  • 홍석복;강온유;황성연;허영민;김정원;최봉길
    • 공업화학
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    • 제27권6호
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    • pp.653-658
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    • 2016
  • 본 연구에서는 1차원의 $MnO_2$ nanowire를 $KMnO_4$$MnSO_4$ 전구체 혼합물의 수열합성법(hydrothermal method)을 사용하여 제조할 수 있는 합성법을 개발하였다. 제조된 $MnO_2$ nanowire는 전기화학 반응 동안 전자와 이온전달을 용이하게 할 수 있는 넓은 비표면적과 기공구조를 나타내었다. MnO2 nanowire의 미세구조 및 화학구조를 주사형 전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), 광전자분석기(XPS), X-ray 회절분석법(XRD), 비표면적분석장비(BET)를 사용하여 분석하였다. 본 $MnO_2$ nanowire 전극의 전기화학적 특성은 순환전압전류법(cyclic voltammetry)과 정전류 충전-방전법(galvanostatic charge-discharge)을 사용하여 3상 전극 시스템(three-electrode system)에서 분석하였다. $MnO_2$ nanowire 전극은 높은 비정전용량(129 F/g), 고속 충방전(61% retention), 반 영구적인 수명특성(100%)을 나타내었다.

화학처리에 의한 천연 Zeolite의 Gas 분리 (Gas Separations of Natural Zeolite by Chemical Treatments)

  • 임굉
    • 자연과학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.67-75
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    • 1992
  • 결정성 aluminosilicate 광물의 일종인 천연 zeolite는 광물학적 특성과 화학적 표면활성으로 인하여 다방면의 공업화학적 이용가치가 매우 높고 광물중 특히 가장 높은 양이온교환능을 가지고 있어 기체분자에 대한 선택적 흡착력이 큰 molecular sieve로써 흡착분리제로는 물론, 건조제, 흡습제, 이온교환체, 촉매, 증량제 그리고 폐수처리제, 경수의 연화제등으로 이용도가 날로 증가하고 있다. 국내산 천연 zeolite를 IN HCL용액과 NaCl용액으로 화학처리하여 다공성을 증가시켜 column충전제로 사용한 결과, 혼합기체 Ar, $N_2$ CO및 $CH_4$의 분리특성에 관해서 HCL용액으로 처리한 mordenite 시료는 활성화온도가 $300^{\circ}C$일 경우, CO와 $CH_4$의 분리는 곤란하나 $350^{\circ}C$에서는 분리가 용이하였고 NaCl용액으로 처리한 시료는 미처리한 것과 거의 유사하였다. Ar과 $N_2$와의 분리에는 산 또는 알칼리로 화학처리한 시료에도 별로 효과가 없었으나 HCL용액과 NaCl용액을 연속적으로 처리한 천연 zeolite는 합성 zeolite의 특성에 견줄만한 정도로 기체분리효과와 HETP값을 보여주었다. 한편 시료의 화학처리에 의한 Ar과 CO의 흡착열의 변화는 극성기체인 CO의 경우, 별로 변화가 없지만 무극성기체인 Ar은 영향을 받기가 용이하였다. 또한 carrier gas He의 유속이 대략 20~30ml min범위일때 최소의 HETP값을 가지며 column의 효능이 좋았다.

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Effects of yeast and dried kratom leaves (Mitragyna speciosa [Korth] Havil.) supplementation on digestibility, rumen fermentation, blood metabolites and nitrogen balance in goats

  • Soklin Va;Chanadol Supapong;Pin Chanjula
    • Animal Bioscience
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    • 제37권2호
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    • pp.228-239
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    • 2024
  • Objective: The objective of the experiment was to study yeast supplementation (yeast, Y) and dried kratom leaves (DKTL) on the digestibility, ruminal fermentation, blood metabolites and nitrogen balance in goats. Methods: Four of 7 to 8 months old male crossbred (50% Thai Native-Anglo Nubian) goats with average liveweight 20±0.13 kg were randomly assigned according to a 2×2 factorial arrangement in a 4×4 Latin square design to receive four diets ad libitum basis. The study investigated the effects of two levels of yeast (Y) supplementation (Y, 0 and 0.5g/kg dry matter [DM]) along with two levels of DKTL supplementation (DKTL, 0 and 4.44g/kg DM). The experimental groups were as follows: T1 = control group with 0Y+0DKTL, T2 = 0Y+4.44 DKTL, T3 = 0.5Y+0DKTL, and T4 = 0.5Y+4.44 DKTL. Results: The results showed that there were no interactions between Y levels and DKTL levels with respect to total DM intake, but there were significant effects (p<0.05) by levels of Y; goats receiving 0.05 g/kg DM Y had higher than goats fed 0.0 g/kg DM on average (kg/d). A percentage of body weight (% BW) and grams per kilogram of metallic weight (g/kg w0.75) had no influence on yeast levels and DKTL, but there was a difference (p<0.05) by yeast level Y at 0.5 g/kg DM, being higher compared to the non-supplemented group. Apparent digestibility coefficient of nutrition in the form of (DM, organic matter, crude protein, neutral detergent fiber, and acid detergent fiber) was an increased trend in the Y-level complementary group at 0.5 g/kg DM and DKTL at 4.44 g/kg DM, respectively. Protozoa populations decreased in the group receiving Y levels at 0.5 g/kg DM and DKTL levels at 4.44 g/kg DM when compared to group T1. The acetic acid concentration and methane gas generation decreased (p<0.05) in the group receiving Y levels of 0.5 g/kg DM and DKTL levels of 4.44 g/kg DM, while the amount of propionic acid increased (p<0.05). Conclusion: Effects of feeding combinations of Y and DKTL supplementation on feed showed no interaction effect (Y×DKTL) on feed intake, rumen fermentation, bacterial and fungi population. The effect on protozoal populations was lower in the group that was supplemented with DKTL at 4.44 g/kg DM related to synthetic CH4 was reduced.