하수슬러지의 초음파 전처리시 용존성 유기물의 증가와 혐기성 생분해도 향상을 평가하였다. 하수슬러지의 초음파에 의한 가용화는 세포벽의 파괴로 인하여 용해성 화학적 산소요구량, 단백질 및 탄수화물의 농도 증가와 입자크기를 감소시켰다. 혐기성 생분해도 측면에서초음파 전처리는 메탄가스 발생량을 증가시켜 혐기성 생분해를 향상시키는 것으로 나타났다. 하수슬러지의 생화학적 메탄 잠재 발생량 실험결과 초음파 전처리 후 슬러지의 최종 메탄 수율은 294.3 ml $CH_4/gVS$로 나타나 전처리를 하지 않은 경우 211.3 ml $CH_4/gVS$에 비해 약 40 % 향상된 값을 보였다. 이와 같은 결과를 고려 시 하수슬러지의 가용화는 혐기성 생분해도 향상에 효과적인 것으로 나타났다.
The main object of this study was to offer information about incoming waste in landfill and to evaluate biochemical methane and hydrogen sulfide potentials of landfill wastes. We examined brick, soil, mixed waste (C&D waste and MSW) samples for the study. The leaching experiments showed that BOD, COD and sulfate were determined in the range of 0~18,816 mg/kg, 85~21,100 mg/kg and 160~1,205 mg/kg, respectively in 6hr extraction test. An accumulated extraction tests for 140day were determined BOD 226~197,219 mg/kg, COD 436~242,588 mg/kg and Sulfate 1,090~25,140 mg/kg. Also, BMP (biochemical methane potential) tests were carried out to examine methane and hydrogen sulfide yields for the 3 different wastes. As a result, methane yield was determined to 262.68 mL $CH_4/g$ VS of MSW and 0~17.75 mL $CH_4/g$ VS in brick, soil and C&D waste. Higher hydrogen sulfide yield was observed to 0.079mL $H_2S/g$ VS in C&D waste. This result indicate that brick and soil could be sources of sulfate, and higher production of hydrogen sulfide could be odor problem and inhibitor of methane production.
Cardiovascular diseases (CVDs) are one of the most cause of death around the world and fields of interest for cardiac stem cells. Also, current use of terminally differentiated adult cardiomyocytes for CVDs has limited regenerative capacity therefore any significant cell loss may result in the development of progressive heart failure. Human embryonic stem cells (hESCs) derived from blastocyst-stage embryos spontaneously have ability to differentiate via embryo-like aggregates (endoderm, ectoderm and mesoderm) in vitro into various cell types including cardiomyocyte. However, most effective molecule or optimized condition which can induce cardiac differentiation of hESCs is rarely studied. In this study, we developed both spontaneous and inductive cardiomyocyte-like cells differentiation from hESCs by treatment of induced-factors, 5-azacytidine, BMP-4 and cardiogenol C. On the one hand, spontaneous and inductive cardiomyocyte-like cells showed that cardiac markers are expressed for further analysis by RT-PCR and immunocytochemistry. Interestingly, BMP-4 greatly improved homogeneous population of the cardiomyocyte-like cells from hESCs CHA15 and H09. In conclusion, we verified that spontaneously differentiated cells showed cardiac specific markers which characterize cardiac cells, treated extrinsic factors can manage cellular signals and found that hESCs can undergo differentiation into cardiomyocytes better than spontaneous group. This finding offers an insight into the inductive factor of differentiated cardiomyocytes and provides some helpful information that may offer the potential of cardiomyocytes derived from hESCs using extrinsic factors.
Anaerobic digestion is an efficient and renewable energy technology that can produce biogas from a variety of biomasses such as animal manure, food waste and plant residues. In developing countries this technology is widely used for the production of biogas using local biomasses, but there is little information about the value of these biomasses for energy production. This study was therefore carried out with the objective of estimating the biogas production potential of typical Vietnamese biomasses such as animal manure, slaughterhouse waste and plant residues, and developing a model that relates methane ($CH_4$) production to the chemical characteristics of the biomass. The biochemical methane potential (BMP) and biomass characteristics were measured. Results showed that piglet manure produced the highest $CH_4$ yield of 443 normal litter (NL) $CH_4kg^{-1}$ volatile solids (VS) compared to 222 from cows, 177 from sows, 172 from rabbits, 169 from goats and 153 from buffaloes. Methane production from duckweed (Spirodela polyrrhiza) was higher than from lawn grass and water spinach at 340, 220, and 110.6 NL $CH_4kg^{-1}$ VS, respectively. The BMP experiment also demonstrated that the $CH_4$ production was inhibited with chicken manure, slaughterhouse waste, cassava residue and shoe-making waste. Statistical analysis showed that lipid and lignin are the most significant predictors of BMP. The model was developed from knowledge that the BMP was related to biomass content of lipid, lignin and protein from manure and plant residues as a percentage of VS with coefficient of determination (R-square) at 0.95.This model was applied to calculate the $CH_4$ yield for a household with 17 fattening pigs in the highlands and lowlands of northern Vietnam.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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제36권6호
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pp.460-465
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2010
Introduction: A cleft palate is a common birth defect in humans with an incidence of 1/500 to 1/1,000 births. It appears to be caused by multiple genetic and environmental factors during palatogenesis. Many molecules are involved in palate formation but the biological mechanisms underlying the normal palate formation and cleft palate are unclear. Accumulating evidence suggests that transforming growth factor $\beta$/bone morphogenetic proteins (TGF-$\beta$/BMP) family members mediate the epithelial-mesenchymal interactions during palate formation. However, their roles in palatal morphogenesis are not completely understood. Materials and Methods: To understand the roles of TGF-$\beta$/BMP signaling in vivo during palatogenesis, mice with a palatal mesenchyme- specific deletion of Smad4, a key intracellular mediator of TGF-$\beta$/BMP signaling, were generated and analyzed using the Osr2Ires-Cre mice. Results: The mutant mice were alive at the time of birth with open eyelids and complete cleft palate but died within 24 hours after birth. In skeletal preparation, the horizontal processes of the palatine bones in mutants were not formed and resulted in a complete cleft palate. At E13.5, the palatal shelves of the mutants were growing as normally as those of theirwild type littermates. However, the palatal shelves of the mutants were not elevated at E14.5 in contrast to the elevated palatal shelves of the wild type mice. At E15.5, the palatal shelves of the mutants were elevated over the tongue but did not come in contact with each other, resulting in a cleft palate. Conclusion: These results suggest that mesenchymal Smad4 mediated signaling is essential for the growth of palatal processes and suggests that TGF-$\beta$/BMP family members are essential regulators during palate development.
In developing countries, biogas energy production is seen as a technology that can provide clean energy in poor regions and reduce pollution caused by animal manure. Laboratories in these countries have little access to advanced gas measuring equipment, which may limit research aimed at improving local adapted biogas production. They may also be unable to produce valid estimates of an international standard that can be used for articles published in international peer-reviewed science journals. This study tested and validated methods for measuring total biogas and methane ($CH_4$) production using batch fermentation and for characterizing the biomass. The biochemical methane potential (BMP) ($CH_4$ NL $kg^{-1}$ VS) of pig manure, cow manure and cellulose determined with the Moller and VDI methods was not significantly different in this test (p>0.05). The biodegradability using a ratio of BMP and theoretical BMP (TBMP) was slightly higher using the Hansen method, but differences were not significant. Degradation rate assessed by methane formation rate showed wide variation within the batch method tested. The first-order kinetics constant k for the cumulative methane production curve was highest when two animal manures were fermented using the VDI 4630 method, indicating that this method was able to reach steady conditions in a shorter time, reducing fermentation duration. In precision tests, the repeatability of the relative standard deviation (RSDr) for all batch methods was very low (4.8 to 8.1%), while the reproducibility of the relative standard deviation (RSDR) varied widely, from 7.3 to 19.8%. In determination of biomethane concentration, the values obtained using the liquid replacement method (LRM) were comparable to those obtained using gas chromatography (GC). This indicates that the LRM method could be used to determine biomethane concentration in biogas in laboratories with limited access to GC.
Freeze-dried cortical bones of the goat were transplanted to the experimental fibular defect of 10 dogs for valuating the possibility of xenogeneic bone implantation and the specificity of BM(Bone Morphogenetic Protein). The . freeze-dried cortical bone eliminated antigens and defatted with chloroform and methanol were freeze-dried at $-80{\circ}C$ for preservation of BMP and then sterilized with 50 gas and storaged in room temperature. Ten freeze-dried cortical implants of the goat were transplanted in experimentally defected regions of bilateral fibula of 5 dogs in clinically normal. The transplanted region had been radiographed for observing state of bone union and BALPOone Alkaline Phosphatase) in the serum of the host was measured for valuating activity of oteoblast per 2 week-interval after transplant procedures. New bone formation had been observed early in one of ten regions around implants about the same time as autoimplant regions. It was incorporated with its host bone during 4-12 weeks after transplantation. In another 2 cases of 2 dogs, new bone formation and absorption of implant had been observed from 4 weeks but they were not incorporated completely until 20 weeks. The rest of the freeze-dried bone implants, 7 cases of 4 dogs had not been observed new bone formation nor absorption of implants. The freeze-drying method for implants means to not influence bone incorporation. Although less of union percentages the union form of this experiment were similar to alloimplantation and it may mean to block immunity reaction that disturbs the bone induction by BMP. It demonsknted that the possibility of the xenogenous bone implantation is recognized by reason of the low specificity of BMP between goat and dog.
The purpose of this study is to evaluate the effect of the bone morphogenetic protein, bone matrix gelatin and collagen matrix on the amount and shape of generating new bone adjacent to the implant. Implants were inserted in the mandible of adult dogs at 2 months after teeth extraction. Artificial bony defects, 3mm in width and 4mm in depth were made at the mesial and distal side of implant. Experimental groups were divided into three groups ; Group 1 : Defects filled with collagen matrix and bone morphogenetic protein, Group 2 : Defects filled with bone matrix gelatin. Control group : Defects filled with only collagen matrix. After implantation, the animals were sacrificed at 1,3,5 and 10 weeks for light microscopic examination. For the fluorescent microscopic examination. each tertracycline Hcl and calcein were injected at 1, 3, 5, 8 and 10 weeks after implantation. The results obtained were as follows : 1. The molecular weight of bovine BMP was about 18,100 by hydroxyapatite chromatography. 2. Osseointegration was observed in experimental groups 1 & 2, and BMG and BMP had an excellent bone forming capability as a filling materials to the repair of the bone defects. 3. The degree of healing of bone defect area, the experimental group 1 showed more prominent bone formation than control group, and the control group showed fibrous connective tissue between the implant and the bone. 4. In the fluorescent microscopic findings, bone remodelling was observed regenerative lamellar bone at defect area in experimental group 1, and partial remodelling in experimental group 2, In the control group, fibrous connective tissue was observed between the implant and bone surface and sign of remodelling was not apperaed. Above results suggest that BMP has rapid osteoinductive property and can be used clinically as a bone substitute on bone defects around implants.
Background: N-myc downstream-regulated gene 2 (NDRG2), a member of a newly described family of differentiation-related genes, has been characterized as a regulator of dendritic cells. However, the role of NDRG2 on the expression and activation of transcription factors in blood cells remains poorly understood. In this study, we investigated the effects of NDRG2 overexpression on GATA-1 expression in PMAstimulated U937 cells. Methods: We generated NDRG2-overexpressing U937 cell line (U937-NDRG2) and treated the cells with PMA to investigate the role of NDRG2 on GATA-1 expression. Results: NDRG2 overexpression in U937 cells significantly induced GATA-1 expression in response to PMA stimulation. Interestingly, JAK2/STAT and BMP-4/Smad pathways associated with the induction of GATA-1 were activated in PMA-stimulated U937-NDRG2 cells. We found that the inhibition of JAK2 activation, but not of BMP-4/Smad signaling, can elicit a decrease of PMA-induced GATA-1 expression in U937-NDRG2 cells. Conclusion: The results reveal that NDRG2 promotes the expression of GATA-1 through activation of the JAK2/STAT pathway, but not through the regulation of the BMP-4/Smad pathway in U937 cells. Our findings further suggest that NDRG2 may play a role as a regulator of erythrocyte and megakaryocyte differentiation during hematopoiesis.
슬러지의 안정화, 휘발성 고형물 감소, 바이오가스 생산을 위해 혐기성 소화공정이 슬러지의 처리 방안으로 연구됐다. 본 연구에서는 하 폐수 슬러지(MWS, IWS), 혼합슬러지(Mix), 탈수슬러지(MWSC)를 대상으로 바이오가스 생산 가능성을 살펴보기 위해 Total solids, Volatile solids, 원소분석, BMP 실험을 하였다. Total solids 함량은 11.2~20.6 %의 값을 가지며 Volatile solids의 함량은 TS의 62.1~83.1 %의 값을 가지고 있다. C/N비는 4.96~8.33의 값을 나타났다. BMP test를 한 결과 혼합슬러지의 경우 약 20일, 하 폐수 슬러지의 경우 약 16~17일에 메탄발생이 종료되었다. 탈수케이크는 약 10일까지 메탄이 발생하였으며 가장 빨리 메탄발생이 종료되었다. 누적 메탄발생량의 경우 혼합슬러지가 395.50 mL $CH_4/g$ VS으로 가장 높은 누적 메탄 발생량을 가진다. 누적 이산화탄소 발생량은 탈수케이크를 제외하고 비슷한 값을 보이고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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