• BMB Reports
• /
• 제57권5호
• /
• pp.232-237
• /
• 2024

This study investigated how adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (AT-MSCs) respond to chondrogenic induction using droplet-based single-cell RNA sequencing (scRNA-seq). We analyzed 37,219 high-quality transcripts from control cells and cells induced for 1 week (1W) and 2 weeks (2W). Four distinct cell clusters (0-3), undetectable by bulk analysis, exhibited varying proportions. Cluster 1 dominated in control and 1W cells, whereas clusters (3, 2, and 0) exclusively dominated in control, 1W, and 2W cells, respectively. Furthermore, heterogeneous chondrogenic markers expression within clusters emerged. Gene ontology (GO) enrichment analysis of differentially expressed genes unveiled cluster-specific variations in key biological processes (BP): (1) Cluster 1 exhibited up-regulation of GO-BP terms related to ribosome biogenesis and translational control, crucial for maintaining stem cell properties and homeostasis; (2) Additionally, cluster 1 showed up-regulation of GO-BP terms associated with mitochondrial oxidative metabolism; (3) Cluster 3 displayed up-regulation of GO-BP terms related to cell proliferation; (4) Clusters 0 and 2 demonstrated similar up-regulation of GO-BP terms linked to collagen fibril organization and supramolecular fiber organization. However, only cluster 0 showed a significant decrease in GO-BP terms related to ribosome production, implying a potential correlation between ribosome regulation and the differentiation stages of AT-MSCs. Overall, our findings highlight heterogeneous cell clusters with varying balances between proliferation and differentiation before, and after, chondrogenic stimulation. This provides enhanced insights into the single-cell dynamics of AT-MSCs during chondrogenic differentiation.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제41권4호
• /
• pp.302-309
• /
• 2013

Sodium hydroxide-urea 수용액을 이용한 다공성 셀룰로오스계 에어로겔은 용해, 겔화, 재생, 유기용매 치환과 동결건조과정에 의해 제조되었다. 에어로겔의 구조적 특성과 다공성은 주사전자현미경과 질소흡착장치를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 용해펄프는 완전히 용해되었지만, 여과지와 홀로셀룰로오스는 원심분리과정에서 수용액에 용해된 부분과 용해되지 않은 부분으로 구분되었다. 용해펄프 에어로겔의 표면은 다공성 공극, 내부는 그물모양의 망목상 구조가 관찰되었다. 여과지와 홀로셀룰로오스 에어로겔은 표면이 압축된 다공성 네트워크 형태였고, 내부는 open-pore 구조의 나노피브릴 네트워크로 구성되었다. 홀로셀룰로오스 에어로겔에서 수용액에 용해되지 않는 형태의 섬유들이 관찰되었다. 용해펄프로부터 만들어진 에어로겔의 비표면적은 260~326 $m^2/g$ 범위였고, 농도 증가와 함께 감소하였다. 그러나 여과지 에어로겔의 비표면적(198~418 $m^2/g$)은 농도 증가와 함께 증가하였다. 홀로셀룰로오스 에어로겔은 2% 농도에서는 137 $m^2/g$로 농도의 증가와 함께 증가하여 4% 농도에서 401 $m^2/g$로 최댓값을 보여주었고, 5% 농도에서 감소하였다.

• 임산에너지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.1-8
• /
• 2006

안동 봉정사 대웅전의 지붕구조로 사용되었던 해체부재와 새로이 벌채된 소나무재의 물리적, 기계적, 화학적 특성을 평가 분석하였다. 고목재의 해부학적 분석에 의해 만재부위에서 수지의 응고현상을 관찰할 수 있었다. 또한 열화에 의한 비중의 감소, 가도관의 미세할렬이 발생하였으며, 가도관 미세할렬은 S2층 마이크로휘브릴 경사각과 동일한 각도를 갖는 것으로 판단되었다. 고목재의 휨강도, 압축강도 및 전단강도는 모두 35-27% 가량 감소하였으며, 초음파 비파괴시험에 의한 동적탄성계수는 목재의 사용기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 목재의 열화는 비중과 동적탄성계수의 측정으로 확인할 수 있었다. 또한 길이방향 동적탄성계수의 측정으로부터 기계적 성능의 예측이 가능하였다. 목재의 부후를 판정할 수 있는 1% NaOH 추출 결과 고목재에서 부후가 많이 진행되었음을 확인하였다. 이에 따라 목재의 열화는 화학조성분의 분석에 의해 평가가 가능할 것으로 판단되었다. 이 연구의 결과는 시간의 경과에 따른 소나무의 물성 변화 분석으로부터 장기적으로 사용하는 목재의 물성 변화를 이해하고 예측을 가능하게 하는 자료의 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.40-49
• /
• 1986

Crack, craze and void are common defects which may be found in the bulk of polymeric materials such as either themoplastics or thermosets. The healing phenomena, autohesion, of these defects are known to be a intrinsic material property of various polymeric materials. However, only a few experimental and theoretical investigations on crack, void and craze healing phenomena for various polymeric materials have been reported up to date [1, 2, 3]. This may be partly due to the complications of healing processes and lacking of appropriate theoretical developments. Recently, some investigators have been urged to study the healing phenomena of various polymenic materials since the significance of the use of polymer based alloys or composites has been raised in terms of specific strength and energy saving. In the earlier published reports [1, 2, 3, 4], the crack and void healing velocity, healing toughness and some other healing mechanical and physical properties were measured experimentally and compared with predicted values by utilizing a simple model such as the reptation model under some resonable assumptions. It seems, however, that the general acceptance of the proposed modeling analyses is yet open question. The crack healing processes seem to be complicate and highly dependent on the state of virgin material in terms of mechanical and physical properties. Furthermore, it is also strongly dependent on the histories of crack, craze and void development including fracture suface morphology, the shape of void and the degree of disentanglement of fibril in the craze. The rate of crack healing may be a function of environmental factors such as healing temperature, time and pressure which gives different contact configurations between two separated surfaces. It seems to be reasonable to assume that the crack healing processes may be divided in several distinguished steps like stress relaxation with molecular chain arrangement, surface contact (wetting), inter- diffusion process and com;oete healing (to obtain the original strength). In this context, it is likely that we no longer have to accept the limitation of cumulative damage theories and fatigue life if it is probable to remove the defects such as crack, craze and void and to restore the original strength of polymers or polymer based compowites by suitable choice of healing histories and methods. In this paper, we wish to present a very simple and intuitive theoretical model for the prediction of healed fracture toughness of cracked or defective polymeric components. The central idea of this investigation, thus, may be the modeling of behavior of chain molecules under healing conditions including the effects of chain scission on the healing processes. The validity of this proposed model will be studied by making comparisons between theoretically predicted values and experimentally determined results in near future and will be reported elsewhere.

• 대한화학회지
• /
• 제60권3호
• /
• pp.187-193
• /
• 2016

다양한 pH 환경에서 감응 할 수 있는 CNTs/Collagen Hydrogel들을 양이온성 CNT인 CNT-NH2와 그리고 음이온성 CNT인 CNT-COOH를 Collagen(CG)과의 접목을 통하여 양이온성 또는 음이온성 Hydrogel들을 합성하는데 성공하였다. 구체적으로 pH 4에서 크게 Swelling되는 양이온성 CNT-NH₂/CG Hydrogel과 pH 10에서 크게 Swelling되는 음이온성 CNT-COOH/CG Hydrogel들을 합성하였다. pH 4~10 범위에서의 제타전위 값 측정을 통해 사용된 CNT(CNT-NH₂와 CNT-COOH)들, CG, 합성된 CNT-NH₂/CG Hydrogel 및 CNT-COOH/CG Hydrogel들의 표면전하 값 변화를 추적하였다. 서로 다른 pH 조건에서 Swelling 변화 실험을 통해 CG의 Fibril사이 공극 변화를 예측해 약물 방출 가능성을 체크하였다. 양전하성 CNT-NH₂/CG Hydrogel의 경우 pH 4에서 가장 높은 Swelling(pH 7 대비 5% 상승)을 보였으며, 반대로 음전하성 CNT-COOH/CG Hydrogel의 경우에는 pH 10에서 가장 높은 Swelling(pH 7 대비 10% 상승)을 보였다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발 한 pH 감응성 Hydrogel들이 산성(pH ~2의 위장) 또는 알칼리성(pH ~9의 소장)에서 특이적으로 확장된 다공성 구조를 통해 약물을 쉽게 방출 할 수 있는 pH 감응성 약물전달 시스템에 적용 가능함을 확인 하였다.

• 한국잠사곤충학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.60-68
• /
• 1993

견층을 자연 건조하므로써 변성을 받지 않은 시료에 대하여 Bacillus licheniformis 단백질 분해 효소 정련과 비누 정련의 특성을 비교하기 위하여 널리 사용되고 있으며 용해할 때 비교적 피브로인에 대한 degradation이 적은 두가지 용해볍으로 용해한 견 피브로인 수용액에 대하여 분자 구조상의 차이가 있는지를 구명하고져 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 견 피브로인 수용액의 편광 현미경으로 관찰한 결과 구정은 관찰되지 않았으나 나뭇잎 모양의 피브릴 구조가 나타났고 전자 현미경으로 관찰한 결과 구정의 크기는 30~120mm 정도였으며 정련 방법과 견 피브로인을 용해하는 방법에 따른 차이는 없었다. 2. 견 피브로인 수용액의 점도 측정 결과 비누 정련견 피브로인 수용액보다 효소 정련 견 피브로인 수용액의 intrinsic viscosity가 낮았다. 3. 견 피브로인 수용액에 대한 전기 영동 시험 결과 약 20kd에서 small submit와 50kd 이상에서 large subunit에 해당하는 폭 넓은 band가 나타났으며 정련 방법에 따른 차이는 없었다. 4. 견 피브로인 수용액을 냉동 건조한 분말에 대한 열 분해 온도는 비누 정련 견사와 효소 정련 견사간에 차이가 없었고 용해 방법에 따른 열 분해 온도는 cupric hydroxide-ethylene diamine법으로 용해하였을 때 조금 낮았다. 5. 견 피브로인 수용액을 송풍 건조한 시료에 대한 IR spectrum은 silk II형과 silk I형이 복합되어 나타났으며 정련 방법은 다른 차이가 없었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제10권1호
• /
• pp.38-46
• /
• 1982

우리나라의 주요(主要)한 조림수종(造林樹種)이고 경제적수종(經濟的樹種)인 잣나무조림목(造林木)에 대(對)하여 여러 재질지표치(材質指標値)의 수간내(樹幹內)에서의 재질변동(材質變動)의 규칙성(規則性)에 의(依)하여 미성열재(未成熟材)와 성숙재(成熟材)와의 구분(區分) 성숙재(成熟材)와 미성숙재(未成熟材)의 범위(範位)의 표현(表現) 및 양재부(兩材部)의 재질(材質)의 특징등(特徵等)을 조사검토(調査檢討)하였으며 그것을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 각종재질지표치(各種材質指標値) 즉(卽) 연륜폭(年輪幅) 만재율(晩材率) 가도관장 가관세포의 절선방향(切線方向)의 폭(幅) 및 막후(膜厚) micro fibril의 경사각(傾斜角) 용적밀도수(容積密度數)의 수간내변동(樹幹內變動)의 일반경향(一般傾向)을 구명(究明)하고 이 결과(結果)로부터 성숙재(成熟材)와 미성숙재(未成熟材)와의 구분(區分)의 가능성(可能性)을 검토(檢討)하였다. 2) 미성숙재(未成熟材)의 범위(範圍)는 잣나무조림목(稠林木)에 있어서는 일반적(一般的)으로 수심을 중심(中心)으로 하여 반경(半徑) 6~11cm 정도(程度)의 원통형(圓筒形)으로 표시(表示)할 수 있다. 3) 미성숙재(未成熟材)의 수심으로부터의 연륜수(年輪數)는 12~20 연륜정도(年輪程度)이며 생장환경(生長環境)이 비슷한 임지(林地)의 각(各) 개체내(個體內)에서는 같은 경향(傾向)을 가진다. 4) 성숙재(成熟材)가 출현(出現)하는 한계(限界)의 지상고(地上高)는 5~10m 정도(程度)이다. 5) 미성숙재(未成熟材)의 연륜수(年輪數)는 각(各) 입본(立本)의 생장경과(生長經過)에 따라 차이(差異)가 생기며 일반적(一般的)으로 생장(生長)이 균일(均一)할때는 원통형(圓筒形)을 나타낸다. 6) 미성숙재(未成熟材)의 재질변동(材質變動)은 성숙재(成熟材)의 재질변동(材質變動)보다 일반적(一般的)으로 큰 경향(傾向)을 나타내고 있다.

• 공업화학
• /
• 제16권2호
• /
• pp.257-261
• /
• 2005

미생물에 의해 생산된 셀룰로오스는 고등식물을 이루고 있는 셀룰로오스보다 순수한 형태로 존재하고 굵기가 20~50 nm인 fibril이 높은 배향성과 결정성으로 3차원적 망상구조를 이루고 있다. 이러한 미생물 셀룰로오스를 이용한 탄화과정의 적용은 기존의 PAN, Pitch, 재생 셀룰로오스(Rayon)를 사용한 탄소 섬유의 제조에서 얻지 못하는 섬유 구조 탄소 물질의 대량 생산을 가능하게 하고 탄화과정에 의해 생산된 섬유 구조의 탄화 셀룰로오스는 높은 결정성과 배향성을 갖는 나노 영역의 흑연 결정상의 섬유 제조를 가능하게 할 것이다. 탄화에 사용되는 셀룰로오스의 생산성에 대하여 세 가지 균주들에서 생산된 셀룰로오스의 양을 비교하여 G. xylinus ATCC 11142가 15mL 배지당 건조 질량 0.066 g의 셀룰로오스를 생산하는 것을 확인하였고 셀룰로오스의 탄화과정에서 셀룰로오스의 열분해에 의해 생산된 타르(tar)에 의해 탄화 후, 셀룰로오스 탄화물의 섬유 구조를 저해시키는 문제점이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 탄소 나노튜브의 정제과정에서 연구된 액상, 기상 그리고 초음파 처리를 통한 정제방법들을 적용하여, 탄화 셀룰로오스에서는 초음파 처리를 통한 정제과정의 적용이 셀룰로오스 탄화물에서 섬유 구조가 증가하는 결과를 나타냈다.

• Molecules and Cells
• /
• 제42권6호
• /
• pp.480-494
• /
• 2019

Aggregates of disease-causing proteins dysregulate cellular functions, thereby causing neuronal cell loss in diverse neurodegenerative diseases. Although many in vitro or in vivo studies of protein aggregate inhibitors have been performed, a therapeutic strategy to control aggregate toxicity has not been earnestly pursued, partly due to the limitations of available aggregate models. In this study, we established a tetracycline (Tet)-inducible nuclear aggregate (${\beta}23$) expression model to screen potential lead compounds inhibiting ${\beta}23$-induced toxicity. High-throughput screening identified several natural compounds as nuclear ${\beta}23$ inhibitors, including peucedanocoumarin III (PCIII). Interestingly, PCIII accelerates disaggregation and proteasomal clearance of both nuclear and cytosolic ${\beta}23$ aggregates and protects SH-SY5Y cells from toxicity induced by ${\beta}23$ expression. Of translational relevance, PCIII disassembled fibrils and enhanced clearance of cytosolic and nuclear protein aggregates in cellular models of huntingtin and ${\alpha}$-synuclein aggregation. Moreover, cellular toxicity was diminished with PCIII treatment for polyglutamine (PolyQ)-huntingtin expression and ${\alpha}$-synuclein expression in conjunction with 6-hydroxydopamine (6-OHDA) treatment. Importantly, PCIII not only inhibited ${\alpha}$-synuclein aggregation but also disaggregated preformed ${\alpha}$-synuclein fibrils in vitro. Taken together, our results suggest that a Tet-Off ${\beta}23$ cell model could serve as a robust platform for screening effective lead compounds inhibiting nuclear or cytosolic protein aggregates. Brain-permeable PCIII or its derivatives could be beneficial for eliminating established protein aggregates.

• 대한본초학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.1-6
• /
• 2017

Objectives : Corni Fructus (CF) is traditional herbal medicine used on polyuria, low back pain, and tinnitus. This study aimed to evaluate inhibits skin wrinkle formation effect of CF. Methods : To evaluate the produce inhibition effect of CF, SD-rats were distributed into four groups; normal rats (Nor), AGEs (advenced glycation end product)-induced rats (Con), AGEs-induced rats treated with 100mg/kg CF (CF). To induce AGEs, streptozotocin (50mg/kg) was administered intraperitoneally and after 3 days oral administrated 100mM methyl glyoxal for 3 weeks. Results : The oral administration of CF suppressed the reactive oxygen specis (ROS) in serum. The AGEs in skin tissues was significantly reduced through treatment of CF. Furthermore, the expressions of AGEs related proteins such as polyclonal anti-$N^e$-(carboxymethyl)lysine (CML), anti-$N^e$-(carboxyethyl)lysine (CEL), AGE receptors (RAGE) were decreased in CF treated group compared with the control group in skin tissues. Inflammation-related proteins such as Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-kB), monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), interleukin-6 (IL-6) reduced in CF treatment group than control group. AGE-induced rats exhibited that the significant decreased collagen however, CF treatment (100mg/kg of body weight) up regulated collagen by improved the expression levels of skin fibril-related genes such as Matrix metalloproteinase (MMP-1). Conclusion : Taken together, our study suggests that CF regulates ROS to prevent accumulation of AGEs and inhibits skin wrinkles. Our finding indicate that CF may be an effective agent for inhibits AGEs formation, and improved skin wrinkle.