• Applied Biological Chemistry
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• 제44권3호
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• pp.185-190
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• 2001

알긴산은 일반적으로 미생물의 고정화에 널리 사용되는 biopolymer이다. 본 연구는 구연산 생산균인 Aspergillus niger를 calcium alginate로 고정화한 beads로 납의 흡착 특성을 조사하였다. A. niger beads는 $CaCl_2$를 사용하여 주사기로 제조하였으며 이 beads를 납제거에 이용하였다. 그 결과는 다음과 같다. 즉, A. niger를 구연산 생성배지에서 1일에서 7일까지 배양한 후 제조한 beads로 납흡착량을 측정한 결과는 3일간 배양된 곰팡이 beads에서 가장 높았다. 발아되지 않은 beads와 3일간 배양된 beads로 시간에 따른 납흡착량을 정량한 결과 30분까지는 그 흡착량이 동일하게 급격히 증가하였으며 그 후 발아되지 않은 beads는 더 이상 흡착이 일어나지 않았으나 3일간 배양된 곰팡이 beads는 시간이 지남에 따라 천천히 계속 흡착하여 1시간 후에는 480 ppm까지 흡착하였다. 납흡착시 최적 pH와 온도는 각각 6과 $35^{\circ}C$로 나타났다. 납용액 50 ml (500 ppm)이 든 250 ml 삼각플라스크에 beads $50{\sim}100$개가 최적이었으며 그 이상에서는 납흡착율이 감소하였다. 중금속에 대한 흡착율은 납> 구리> 카드뮴 순이었으며 0.1 M $CaCl_2$, 0.1 M NaOH 및 0.1 M KOH의 전처리의 효과는 없었으며 0.1 HCI로 곰팡이 bead의 납탈착하여 beads를 재사용이 가능하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권1호
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• pp.126-132
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• 1997

낮은 pH 환경에서 생장이 억제되는 혐기성 유산균인 bifidobacteria의 배양효율 증대를 위한 완충제로서 alginate로 고정화된 평균 지름 2.5 mm의 $CaCO_3$ 비드를 제조하였다. 고정화된 $CaCO_3$ 비드의 완충 효과를 조사하기 위하여 초산, 유산 및 초산과 유산을 3:2 몰농도 비율로 혼합한 산용액을 이용하여 pH 4.0으로 조정된 m-TPY 배지에 첨가되는 $CaCO_3$ 비드의 양을 달리하여 20분간 반응시킨 결과 첨가되는 $CaCO_3$ 비드의 양에 따라 다양한 pH 상승 효과가 나타남을 관찰하였고, 배양액에 첨가되는 $CaCO_3$ 비드의 양을 달리하여 bifidobacteria의 배양 특성을 조사한 결과 배양액에 첨가되는 $CaCO_3$ 비드의 양이 증가할수록 배양액내 완충능력과 균증식도가 크게 증가하였다. 또한, $CaCO_3$ 비드가 30%로 도입된 배양액에 포도당 농도를 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5% 그리고 5.0%로 각각 첨가하여 당농도에 따른 bifidobacteria의 배양 특성을 조사한 결과 배양액내 당농도가 증가함에 따라 배양액내 균증식도와 대수기의 지속 시간이 크게 증가되었다. 따라서 bifidobacteria의 배양효율 증대를 위하여 완충제로서 고정화된 $CaCO_3$ 비드의 이용은 매우 효과적인 것으로 생각되었다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제19권3호
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• pp.157-164
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• 2007

Microencapsulation of cells within microfluidic devices enables explicit control of the membrane thickness or cell density, resulting in improved viability of the transplanted cells within an aggressive immune system. In this study, living cells (3T3 and L929 fibroblast cells) are encapsulated within a semi-permeable membrane (calcium crosslinked alginate gel) in two different device designs, a flow focusing and a core-annular flow focusing geometry. These two device designs produce a bead and a long microfibre, respectively. For the alginate bead, an alginate aqueous solution incorporating cells flows through a flow focusing channel and an alginate droplet is formed from the balance of interfacial forces and viscous drag forces resulting from the continuous (oil) phase flowing past the alginate solution. It immediately reacts with an adjacent $CaCl_2$ drop that is extruded into the main flow channel by another flow focusing channel downstream of the site of alginate drop creation. Depending on the flow conditions, monodisperse microbeads of sizes ranging from $50-200\;{\mu}m$ can be produced. In the case of the microfibre, the alginate solution with cells is extruded into a continuous phase of $CaCl_2$ solution. The diameter of alginate fibres produced via this technique can be tightly controlled by changing both flow rates. Cell viability in both forms of alginate encapsulant was confirmed by a LIVE/DEAD cell assay for periods of up to 24 hours post encapsulation.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제32권4호
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• pp.277-284
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• 2002

Lansoprazole, pharmaceutics for acid-related diseases, is unstable in low pH environments and generally coated with enteric polymer to obtain gastroresistance in stomach. Because its storage stability is influenced by acidic substitutes of enteric polymer, alkaline chemicals wεre generally addεd to dosage form as a stabilizer. In this experience, we coated lansoprazole bead with sodium alginate and evaluated the effect of bead size and sodium alginate coating on the storage stability and dissolution profile of lansoprazole. Sodium alginate solution containing lansoprazole was sprayed as a droplet into 3% (w/v) $CaCl_2$ solution and the resultant bead was coated with starch, sodium alginate, and hydroxypropyl methylcellulose phthalate. The content of lansoprazole granule not coated with sodium alginate decreased to 57.96% of initial content when stored at a severe condition for 4 weeks, but that of lansoprazole granule coated with sodium alginate before enteric coating decreased little and as the thickness of sodium alginate film increased, the content of bead didn't decreased for 4 weeks. Sodium alginate film also improved the gastroresistance without much influencing the maximum dissolution rate.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.171-174
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• 2005

Suspected carcinogen, TCE and PCE, are the most common groundwater pollutants extensively used as a solvent and degreaser. In this study, oxygenases were immobilized in Ca-alginate and chitosan bead. TCE degradation by the immoblized enzyme beads were measured for various size, enzyme addition volume and TCE contact time. The degradation was decreased as increasing the bead size. For overnight , more than 20% of TCE was degraded. The variation of enzyme activity was tested for the repeated use of enzyme beads.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제28권3호
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• pp.172-179
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• 2000

여러 재질의 담체를 이용하여 H1-39변이주를 고정화시켜 3.4% 목질계 당화액을 탄소원으로 $37^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $43^{\circ}C$에서 에탄올 발효를 하였는데 전반적으로 유리세포 배양시보다 에탄올 수율, 생산성, 세포수율, 세포 생존율이 향상되었다 온도 37$^{\circ}C$에서는 Ca-alginate와 ABG bead에 고정화된 H1-39변이주에서 각각 가장 높은 14.8 g/1의 에탄올을 생산하였으며 특히 H1-39변이주를 ABG bead에 고정화하여 배양하였을 때 생산성이 1.23g/1-h로 가장높았다. $40^{\circ}C$에서는 ABG bead에 고정화된 H1-39 변이주에서 가장높은 15.2g/1의 에탄올을 생산하였으며 생산성도 0.84g/1-h 로 유리세포 배양시보다 약 91% 증가하였다. 한편 $43^{\circ}C$에서는 ABP고정화 배양을 통해 가장 높은 13.8g/1의 에탄올 생산과 0.77g/1-h의 생산성을 나타내어 유리세포 배양시 보다 각각 14%와 93%의 증가를 보였다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제19권4호
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• pp.280-285
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• 1996

The sustained release dosage form which delivers melatonin (MT) in a circadian fashion over 8 h is of clinical value for those who have disordered circadian rhythms because of its short halflife. The purpose of this study was to evaluate the gelling properties and release characteristics of alginate beads varying multivalent cationic species $(Al^{+++}, \; Ba^{++}, \; Ca^{++}, \; Mg^{++}, \; Fe^{+++}, \; Zn^{++})$. The surface morphologies of Ca- and Ba-alginate beads were also studied using scanning electron microscope (SEM). MT, an indole amide pineal hormone was used as a model drug. The $Ca^{++}, \; Ba^{++}, \; Zn^{++}, \; Al^{++}\; and\; Fe^{+++}\; ions\; except\; Mg^{++}$ induced gelling of sodium alginate. The strength of multivalent cationic alginate beads was as follows: $Al^{+++}\llFe^{+++} the induced hydrogel beads were very fragile and less spherical. Fe-alginate beads were also fragile but stronger compared to Al-alginate beads. Ba-alginate beads had a similar gelling strength but was less spherical when compared to Ca-alginate beads. Zn-alginate beads were weaker than Ca- and Ba-alginate beads. Very crude and rough crystals of Ba- and Ca-alginate beads at higher magnifications were observed. However, the type and shape of rough crystals of Ba- and Ca-alginate beads were quite different. No significant differences in release profiles from MT-loaded multivalent cationic alginate beads were observed in the gastric fluid. Most drugs were continuously released upto 80% for 5 h, mainly governed by the passive diffusion without swelling and disintegrating the alginate beads. In the intestinal fluid, there was a significant difference iq the release profiles of MT-loaded multivalent cationic alginate beads. The release rate of Ca-alginate beads was faster when compared to other multivalent cationic alginate beads and was completed for 3 h. Ba-alginate beads had a very long lag time (7 h) and then rapidly released thereafter. MT was continuously released from Feand Zn-alginate beads with initial burstout release. It is assumed that the different release rofiles of multivalent cationic alginate beads resulted from forces of swelling and disintegration of alginate beads in addition to passive diffusion, depending on types of multivalent ions, gelling strength and drug solubility. It was estimated that 0.2M $CaCl_2$ concentration was optimal in terms of trapping efficiency of MT and gelling strength of Ca-alginate beads. In the gastric fluid, Ca-alginate beads gelled at 0.2 M $CaCl_2$ concentration had higher bead strength, resulting in the most retarded release when compared to other concentrations. In the intestinal fluid, the decreased release of Ca-alginate beads prepared at 0.2 M $CaCl_2$ concentration was also observed. However, release profiles of Ca-alginate beads were quite similar regardless of $CaCl_2$ concentration. Either too low or high $CaCl_2$ concentrations may not be useful for gelling and curing of alginate beads. Optimal $CaCl_2$ concentrations must be decided in terms of trapping efficiency and release and profiles of drug followed by curing time and gelling strength of alginate beads.

• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제25권4호
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• pp.157-160
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• 2005

Biofilm 내부의 항생제 내성 박테리아의 성장형태는 만성감염과 질병을 발생한다. 인위적 형성한 biofilm의 체외실험 모델 시스템 통한 항생제 침투 실험을 수행하였다. 항생제 내성 균주 (E. coli, S. aureus)는 항생제 내성균주 은행으로부터 획득하였다 Ca-alginate bead를 인위적 biofilm으로 사용하였고, 세포 생존률을 향상시키기 위해 공기 압축을 이용한 세포 포획 실험도 측정되었다. biofilm의 항생제 감수성은 항생제의 농도 따라 최저 저해 농도 (MIC)를 이용하여 측정되었다. bead생성에 따른 안정성은 bead를 형성하지 않은 세포와 비교하여 감소하였다. 항생제에 민감한 E. coli의 경우 시간이 지남에 따라 균체수도 감소하였으나, 항생제 내성 E. coli는 일정한 균체수를 유지하였다. bead형성 후 항생제 투여 효과는 항생제 내성이 있고, 낮은 농도의 항생제를 처리할수록 더 높은 생존률을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.557-562
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• 2018

본 연구에서는 편백 오일을 함유한 고분자 알지네이트(HMWSA)/저분자 알지네이트(LMWSA)의 각 조성비를 달리하여 알지네이트 함량에 따라 비드를 제조하였으며 고분자알지네이트/저분자알지네이트 함량에 따른 알지네이트 비드의 직경과 모폴로지 및 방출특성을 관찰하였다. 고분자 알지네이트(HMWSA)와 저분자 알지네이트(LMWSA)비드 제조 시 교반속도와 농도의 변화에 따른 지름변화 및 표면 특성 등을 광학현미경으로 이용하여 확인하였다. 또한 피톤치드/알지네이트 비드에서 편백 오일 방출 거동에 대해서는 UV/Vis. spectrometer를 사용하여 그 특성을 조사하였다. 본 실험에서 제조된 피톤치드/알지네이트 비드의 평균 입자 크기는 교반 속도가 증가하면서 그 크기가 작아짐을 알 수 있었고, 가교제 역할을 하는 $CaCl_2$ 용액의 농도가 증가할수록 비드의 크기가 작아짐을 확인 할 수 있었다. 피톤치드/알지네이트 비드의 표면 모폴로지 확인 결과에서 저분자 알지네이트의 함량이 증가할수록 부드러운 표면이 거칠게 변화하는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들은 피톤치드/알지네이트 비드 표면에서 친수성그룹들이 증가했으며, 또한 피톤치드/알지네이트에서 피톤치드 오일 방출속도가 증가되었기 때문이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권1호
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• pp.97-105
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• 2001

The viability of Bifidobacterium longum KCTC 3128, entrapped in calcium alginate beds in simulated gastroenteric juices (gastric and bile salt solution), was tested to evaluate the influences of several parameters (gel concentration, bead size, and initial cell number). The death rate of B. longum in beads after being sequentially exposed to simulated gastric juices and bile salt solution decreased propertionally with increasing both the alginate gel concentration and bead size. The number of initial cell loading in beads affected the numbers of survivors after being exposed to these solutions, while the death rate of the viable cells were not affected. From the results obtained, the influence of entrapment parameters on the survival of bifidobacteria was quantitatively and systematically evaluated by using a mathematical method.