• 제목/요약/키워드: Cell test

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미생물전기분해전지를 이용한 도축부산물 처리 가능성 평가 (Feasibility test of treating slaughterhouse by-products using microbial electrolysis cells)

  • 송근욱;백윤정;서휘진;김대욱;신승구;안용태
    • 유기물자원화
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    • 제29권2호
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    • pp.31-38
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    • 2021
  • 본 연구는 미생물전기분해전지를 이용하여 도축부산물의 처리 가능성을 평가하였다. 도축부산물 희석액을 772, 1,222, 1,431 mg COD/L의 농도로 반응조에 주입하였으며 각 유입농도에서 인가전압 변화 (0.3, 0.6, 0.9 V)에 따른 COD 제거 및 메탄가스 발생 특성을 평가하였다. 메탄가스 발생량은 유입 COD 농도 1,431 mg/L와 인가전압 0.9 V 조건에서 최대치를 얻을 수 있었다. 모든 인가전압 조건에서 주입농도가 증가할수록 COD 제거율이 증가하였으며 평균 COD 제거율은 62.3~81.1% 이었다. 돼지 간은 난분해성 성분이 많아 혐기성소화에 적절하지 않은 기질이나 미생물전기분해전지의 생물전기화학반응을 통해 잠재적 메탄 수율의 80%인 129~229 mL/g COD의 높은 수율을 얻을 수 있었던 것으로 판단된다. 향후 반응조 형상 및 운전조건 최적화 등을 통하여 기질의 소화속도와 소화율을 보다 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

Anti-Oral Microbial Activity and Anti-Inflammatory Effects of Rosmarinic Acid in Lipopolysaccharide-Stimulated MC3T3-E1 Osteoblastic Cells on a Titanium Surface

  • Jeong, Moon-Jin;Lim, Do-Seon;Heo, Kyungwon;Jeong, Soon-Jeong
    • 치위생과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.221-229
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    • 2020
  • Background: The purpose of this study was to investigate the anti-oral microbial activity and anti-inflammatory effects of rosmarinic acid (RA) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated MC3T3-E1 osteoblastic cells on a titanium (Ti) surface during osseointegration, and to confirm the possibility of using RA as a safe natural substance for the control of peri-implantitis (PI) in Ti-based dental implants. Methods: A disk diffusion test was conducted to confirm the antimicrobial activity of RA against oral microorganisms. In order to confirm the anti-inflammatory effects of RA, inflammatory conditions were induced with 100 ng/ml of LPS in MC3T3-E1 osteoblastic cells on the Ti surface treated with or without 14 ㎍/ml of RA. The production of nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) in LPS-stimulated MC3T3-E1 osteoblastic cells on the Ti surface was confirmed using an NO assay kit and PGE2 enzyme-linked immunosorbent assay kit. Reverse transcription polymerase chain reaction and western blot analysis were performed to confirm the expression of interleukin (IL)-1β and tumor necrosis factor (TNF)-α in total RNA and protein. Results: RA showed weak antimicrobial effects against Streptococcus mutans and Escherichia coli, but no antimicrobial activity against the bacteria Aggregatibacter actinomycetemcomitans and the fungus Candida albicans. RA reduced the production of pro-inflammatory mediators, NO and PGE2, and proinflammatory cytokines, TNF-α and IL-1β, in LPS-stimulated MC3T3-E1 osteoblastic cells on the Ti surface at the protein and mRNA levels. Conclusion: RA not only has anti-oral microbial activity, but also anti-inflammatory effects in LPS-stimulated MC3T3-E1 osteoblasts on the Ti surface, therefore, it can be used as a safe functional substance derived from plants for the prevention and control of PI for successful Ti-based implants.

Optimal Ratio of Wnt3a Expression in Human Mesenchymal Stem Cells Promotes Axonal Regeneration in Spinal Cord Injured Rat Model

  • Yoon, Hyung Ho;Lee, Hyang Ju;Min, Joongkee;Kim, Jeong Hoon;Park, Jin Hoon;Kim, Ji Hyun;Kim, Seong Who;Lee, Heuiran;Jeon, Sang Ryong
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제64권5호
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    • pp.705-715
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    • 2021
  • Objective : Through our previous clinical trials, the demonstrated therapeutic effects of MSC in chronic spinal cord injury (SCI) were found to be not sufficient. Therefore, the need to develop stem cell agent with enhanced efficacy is increased. We transplanted enhanced Wnt3-asecreting human mesenchymal stem cells (hMSC) into injured spines at 6 weeks after SCI to improve axonal regeneration in a rat model of chronic SCI. We hypothesized that enhanced Wnt3a protein expression could augment neuro-regeneration after SCI. Methods : Thirty-six Sprague-Dawley rats were injured using an Infinite Horizon (IH) impactor at the T9-10 vertebrae and separated into five groups : 1) phosphate-buffered saline injection (injury only group, n=7); 2) hMSC transplantation (MSC, n=7); 3) hMSC transfected with pLenti vector (without Wnt3a gene) transplantation (pLenti-MSC, n=7); 4) hMSC transfected with Wnt3a gene transplantation (Wnt3a-MSC, n=7); and 5) hMSC transfected with enhanced Wnt3a gene (1.7 fold Wnt3a mRNA expression) transplantation (1.7 Wnt3a-MSC, n=8). Six weeks after SCI, each 5×105 cells/15 µL at 2 points were injected using stereotactic and microsyringe pump. To evaluate functional recovery from SCI, rats underwent Basso-Beattie-Bresnahan (BBB) locomotor test on the first, second, and third days post-injury and then weekly for 14 weeks. Axonal regeneration was assessed using growth-associated protein 43 (GAP43), microtubule-associated protein 2 (MAP2), and neurofilament (NF) immunostaining. Results : Fourteen weeks after injury (8 weeks after transplantation), BBB score of the 1.7 Wnt3a-MSC group (15.0±0.28) was significantly higher than that of the injury only (10.0±0.48), MSC (12.57±0.48), pLenti-MSC (12.42±0.48), and Wnt3a-MSC (13.71±0.61) groups (p<0.05). Immunostaining revealed increased expression of axonal regeneration markers GAP43, MAP2, and NF in the Wnt3a-MSC and 1.7 Wnt3a-MSC groups. Conclusion : Our results showed that enhanced gene expression of Wnt3a in hMSC can potentiate axonal regeneration and improve functional recovery in a rat model of chronic SCI.

리튬-황 전지용 프리스탠딩 플렉서블 S/CNT/NiO 전극의 제조 및 전기화학적 특성 (Preparation and Electrochemical Properties of Freestanding Flexible S/CNT/NiO Electrodes for Li-S Batteries)

  • 신윤정;이원열;김태윤;문승근;김은미;정상문
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권2호
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    • pp.184-192
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    • 2022
  • 수열합성을 통해 합성한 다공성 NiO는 리튬 폴리설파이드의 용출을 억제하기 위하여 리튬-황 전지의 전극에 사용되었다. 리튬-황 전지의 전극은 경제적이고 간단한 진공 여과 방법을 이용하여 집전체와 바인더가 없는 프리스탠딩 플렉서블 전극으로 제작되었다. 다공성 NiO를 첨가한 S/CNT/NiO 전극은 순수 S/CNT 전극에 비해 125 mA h g-1 증가한 877 mA h g-1 (0.2 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후 84% (S/CNT: 66%)의 우수한 용량 유지율을 나타내었다. 이는 방전 과정 중에서 NiO와 리튬 폴리설파이드의 강한 화학적 결합에 의하여 리튬 폴리설파이드의 전해질로 용출되는 것을 억제하여 나타난 결과이다. 또한 S/CNT/NiO 전극의 유연성 테스트를 위해 1.6 × 4 cm2의 파우치셀로 제작하여 폴딩한 상태와 하지 않은 상태에서 모두 620 mA h g-1의 안정적인 사이클 특성을 나타내었다.

머신러닝을 사용한 서리 예측 연구 (A study on frost prediction model using machine learning)

  • 김효정;김삼용
    • 응용통계연구
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    • 제35권4호
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    • pp.543-552
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    • 2022
  • 서리는 표면 근처의 공기의 이슬점 온도가 빙점 이하일 때 수증기가 승화, 응축되어 땅이나 물체에 얼게 되는 작은 얼음 결정체이다. 서리가 내리면 농작물이 직접 피해를 입는다. 농작물이 낮은 온도에 접촉하면 조직이 얼어서 세포막이나 엽록체가 딱딱해지고 파괴되거나 건조한 세포가 죽습니다. 2020년 7월, 세계 최대 커피 생산국인 브라질 미나스제라이스 주에 갑작스러운 영하의 날씨와 서리가 내려 지역 커피 나무의 약 30%가 피해를 입었다. 이로 인해 피해로 커피값이 크게 올랐고, 피해가 심각한 농가는 농작물이 회복되기까지 3년이 걸리기 때문에 2024년에야 커피를 생산할 수 있다. 본 논문에서는 심한 서리가 내리는 것을 방지하기 위해 기상청이 제공하는 서리 발생 데이터와 기상관측 데이터를 이용해 서리를 예측하려고 했다. 관측 지점의 고도 및 풍속, 온도, 습도, 강수량, 흐림 등의 기상 요인을 반영하여 모델을 구축하였다. XGB, SVM, Random Forest, MLP 모델을 사용하여 다양한 하이퍼 파라미터를 학습 데이터로 적용하여 각 모델에 가장 적합한 모델을 선택하였다. 마지막으로, 결과는 테스트 데이터에서 정확도(acc)와 중요 성공 지수(CSI)로 평가되었다. XGB는 90.4%의 acc와 64.4%의 CSI로 다른 모델에 비해 최고의 모델이었고, SVM은 89.7%의 acc와 61.2%의 CSI로 그 뒤를 이었다. 랜덤 포레스트와 MLP는 약 89%의 acc와 약 60%의 CSI로 비슷한 성능을 보였다.

옥틸페놀(4-t-Octylphenol)의 Basidioradulum molare와 Schizopora paradoxa에 의한 분해 및 에스트로겐성 저감효과 (Biodegradation of 4-t-Octylphenol by Basidioradulum molare and Schizopora paradoxa and Estrogenecity Reduction of its Metabolites)

  • 이수민;구본욱;이재원;최돈하;정의배;최인규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제32권4호
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    • pp.27-35
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    • 2004
  • 계면활성제로 이용되는 난분해성 4-t-Octylphenol에 대하여 목질분해균인 큰이빨버섯과 좀구멍버섯을 선발하여 농도별 저항성 시험을 한 결과 좀구멍버섯은 200 ppm 이상의 농도에서 14일 내에 완전 균사생장(8.5 cm in petri dish)에 도달하며 큰이빨버섯은 농도의 증가에 따라 서서히 제한적인 생장을 하였다. 분해능 조사에서 좀구멍버섯은 배양 1일째 초기 투입된 4-t-Octylphenol의 95%를 분해하였으며, 큰이빨버섯은 36%의 분해능을 나타내었고 두 균주 모두 3일 이후에는 95%이상 분해하는 것으로 나타났다. 이러한 분해과정에서 좀구멍버섯은 4-t-Octylphenol 첨가에 의하여 MnP 유도효과가 있었으나 laccase는 두 균주 모두 첨가하기 전에 최고의 역가를 나타냈다. 4-t-Octylphenol 및 분해산물이 MCF-7 세포증식에 미치는 영향을 살펴본 결과 좀구멍버섯 및 큰이빨버섯 처리에 의한 분해산물의 생물학적 반응성이 하루 이후에 완전히 감소하였다. 또한, MCF-7 세포의 pS2 유전자의 발현은 처리 1일 후, 배지만 첨가한 무처리군과 동일한 양으로 감소하였다.

인도네시아 식물 3종(히비스커스 꽃잎, 모링가 겉씨, 해죽순) 열수추출물의 항산화 효과 (Antioxidant Effect of Hot Water Extracts from 3 Types Indonesia Plants (Hibiscus Petals, Moringa Oleifera Gymnosperm, and Nipa Fruticans Wurmb))

  • 최지혜;황진우;이성규;허수학;강현
    • 한국자연치유학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.42-47
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    • 2021
  • 목적: 본 연구의 목적은 인도네시아 원료 중히비스커스 꽃잎, 모링가 겉씨, 해죽순(차용)을 열수로 추출하여 항산화 능을 비교하여 어떠한 시료가 효능이 높은지 조사하고, 또한 기능성 화장품 소재나 기능성 식품으로의 활용 가능성에 관해서도 연구하는 것이었다. 방법: 히비스커스 꽃잎, 모링가 겉씨, 해죽순 추출물을 열수 추출하여 polyphenol, flavonoid의 함유량 및 2,2-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid (ABTS)와 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl(DPPH) radical의 소거 능력을 측정하여 항산화 기능을 검사하였고, 세포 생존율을 측정하여 시료들의 독성을 평가하였다. 결과: 해죽순 열수 추출물의 polyphenol 함유량은 109 ㎍/mg으로 히비스커스 꽃잎(13 ㎍/mg)과 모링가 겉씨(19 ㎍/mg) 보다 월등히 높았으며, flavonoid 함유량은 다른 모링가와 히비스커스보다 높게 나타났다. ABTS와 DPPH radical 소거능 또한 해죽순이 높았으며, 상기시료들의 세포독성 실험결과는 비슷하였다. 결론: 위의 히비스커스 꽃잎, 모링가 겉씨, 해죽순의 열수 추출한 결과물이 항산화 작용이 높고 독성이 거의 없어서 화장품 물질이나 자연유적 식품으로 사용할 수 있다고 판단하였다.

각종(各種) 갑상선질환(甲狀腺疾患)에서의 항(抗) Thyroglobulin 항체(抗體) 및 항(抗) Microsome 항체(抗體)의 출현빈도(出現頻度)에 관(關)한 연구(硏究) (제1보)(第1報) (Antithyroglobulin Antibodies and Antimicrosomal Antibodies in Various Thyroid Diseases)

  • 이권전;김병국;최강원;이홍규;고창순;이문호;박성회;지제근;이상국
    • 대한핵의학회지
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    • 제13권1_2호
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    • pp.61-71
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    • 1979
  • The authors investigated the incidence of antithyroglobulin antibodies and antibodies and antimicrosomal antibodies measured by tanned red cell hemagglutination method in subjects suffering from various thyroid disorders. 1) In 15 normal patients, neither suffering from any thyroid diseases nor from any other autoimmune disorders, the anti thyroglobulin antibodies were all negative, but the antimicrosomal antibody was positive only in one patient (6.7%). 2) The antithyroglobulin antibodies were positive in 31.5% (34 patients) of 108 patients with various thyroid diseases, and the antimicrosomal antibodies were positive in 37.0% (40 patients). 3) of the 25 patients with Graves' diseases, 7 patients (28.0%) showed positive for the antithyroglobulin antibodies, and 9(36.0%) for the antimicrosomal antibodies. There was no definite differences in clinical and thyroid functions between the groups with positive and negative results. 4) Both antibodies were positive in 16(88.9%) and 17(94.4%) patients respectively among 18 patients with Hashimoto's thyroiditis, all of them were diagnosed histologically. 5) Three out of 35 patients with thyroid adenoma showed positive antibodies, and 3 of 16 patients with thyroid carcinoma revealed positive antibodies. 6) TRCH antibodies demonstrated negative results in 2 patients with subacute thyroiditis, but positive in one patient with idiopathic primary myxedema. 7) The number of patients with high titers ($>1:80^2$) was 16 for antithyroglobulin antibody and 62.5%(10 patients) of which was Hashimoto's thyroiditis. Thirteen(65.0) of 20 patients with high titers($>1:80^2$) for antimicrosomal antibody was Hashimoto's thyroiditis. TRCH test is a simple, sensitive method, and has high reliablity and reproducibility. The incidences and titers of antihyroglobulin antibody and antimicrosomal antibody are especially high in Hashimoto's thyroiditis.

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A Bivalent Inactivated Vaccine Prevents Enterovirus 71 and Coxsackievirus A16 Infections in the Mongolian Gerbil

  • Eun-Je Yi;Young-In Kim;Seung-Yeon Kim;Sung Hyun Ahn;Hyoung Jin Lee;Bohyun Suh;Jaelim Yu;Jeehye Park;Yoon Jung Lee;Eunju Jung;Sun-Young Chang
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제31권3호
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    • pp.350-358
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    • 2023
  • Hand-foot-and-mouth disease (HFMD) is a viral infectious disease that occurs in children under 5 years of age. Its main causes are coxsackievirus (CV) and enterovirus (EV). Since there are no efficient therapeutics for HFMD, vaccines are effective in preventing the disease. To develop broad coverage against CV and EV, the development of a bivalent vaccine form is needed. The Mongolian gerbil is an efficient and suitable animal model of EV71 C4a and CVA16 infection used to investigate vaccine efficacy following direct immunization. In this study, Mongolian gerbils were immunized with a bivalent inactivated EV71 C4a and inactivated CVA16 vaccine to test their effectiveness against viral infection. Bivalent vaccine immunization resulted in increased Ag-specific IgG antibody production; specifically, EV71 C4a-specific IgG was increased with medium and high doses and CVA16-specific IgG was increased with all doses of immunization. When gene expression of T cell-biased cytokines was analysed, Th1, Th2, and Th17 responses were found to be highly activated in the high-dose immunization group. Moreover, bivalent vaccine immunization mitigated paralytic signs and increased the survival rate following lethal viral challenges. When the viral RNA content was determined from various organs, all three doses of bivalent vaccine immunization were found to significantly decrease viral amplification. Upon histologic examination, EV71 C4a and CVA16 induced tissue damage to the heart and muscle. However, bivalent vaccine immunization alleviated this in a dose-dependent manner. These results suggest that the bivalent inactivated EV71 C4a/CVA16 vaccine could be a safe and effective candidate HFMD vaccine.

유한요소해석을 이용한 수소압력용기 비파괴 시험 평가 플랫폼의 안전성 기준 개발 연구 (A Study on Non-Destructive Safety Evaluation Platform of Internal Defects of the Composite Hydrogen Tank using Finite Element Analysis)

  • 이용우
    • Journal of Platform Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.3-10
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    • 2022
  • 본 연구에서는 수소차에 사용되는 수소압력용기 비파괴 안전성 평가 플랫폼 개발을 위해 유한요소해석을 사용하여 안전성 평가 기준 개발에 대한 연구를 수행하였다. Type 4 수소 압력 용기의 안전성을 평가하기 위해 복합 재료의 특성에 따른 매개변수를 바탕으로 재료의 물성을 유한요소 해석을 통해 도출하였다. 이를 통해 수소압력용기에 사용되는 CFRP 복합소재의 기계적 특성을 바탕으로, 내부 결함을 모델링하고 수소압력용기에 대한 평가기준을 사용하여 내부결함에 대한 파손가능성 여부를 도출하는 프로세스를 연구하였다. 결함은 박리, 이물질, 표면 수직균열을 모델링하고 파손 기준에 따른 손상을 분석하여 비파괴검사를 통해 검출된 결함의 안전성 여부를 판단할 수 있는 방법을 연구하였다. 연구 결과 박리 결함은 수소 압력용기의 내부에 근접할수록 파손가능성이 높아졌으며, 수직 균열을 경우 균열의 깊이가 깊어질수록 손상가능성이 높게 나타났다. 또한, 이물질 결함의 경우 압력용기의 외부 방향에 비해 내부 방향에 위치한 경우 손상가능성이 높게 나타났다. 본 연구를 통해 결함의 종류, 형상 및 크기에 따른 수소압력용기의 안전성을 평가할 수 있는 방법을 제시하였으며, 향후 본 연구결과를 바탕으로 수소차량 압력용기의 비파괴시험 안전검사 플랫폼 개발 연구를 수행하고자 한다.