전남대학교 치과대학 소아치과학교실 및 치의학 연구소 수복재료로 사용되는 복합레진은 치아의 저작기능과 심미성을 회복할 수 있는 물리적, 화학적 성질뿐만 아니라 생물학적 적합성과 구강내 환경변화에 대한 내구성을 가지고 있어야 한다. 유치에 사용하려고 할 때에도 마모저항성과 구강내 환경에서의 분해저항성은 고려해야할 중요한 물성이다. 실험에 사용된 복합레진은 최근에 시판되고 있는 Metafil CX(Sun Medical, Japan) Solitaire 2(Heraeus Kulzer, USA), Composan LCM(Promedica, Germany), DenFil(Vericom, Korea)이었다. 각 제품의 분해저항성과 마모도를 평가하고자 마모시험 후 마모된 면의 깊이를 측정하였고 화학적분해를 얻기 위해 0.1N NaOH에 보관 시 각 제품의 분해저항성을 무게손실, 표면하 분해층 깊이, 용출된 Si 농도를 기준으로 평가하였고 주사전자현미경과 공촛점 레이저 현미경으로 분해층을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 무게 손실량은 0.74~7.94%까지 다양하였으며 Metafil에서 가장 높았다. 2. 분해층 깊이는 Metafil이 가장 깊었고 Solitare 2, Denfil, Composan LCM순이었고 Metafil은 다른제품과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 3. Si 용출량은 Metafil이 가장 많았으며 Metafil CX와 Composan LCM, DenFil, Solitaire 2사이에 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 4. 주사전자현미경 관찰시 표면 양상 및 분해층 깊이를 관찰할 수 있었고 공촛점 레이저 현미경 관찰시 NaOH 용액에 보관한 후 수복재의 기질과 충전제 사이의 결합의 파괴 양상을 관찰할 수 있었다. 5. 최대마모깊이는 DenFil에서 가장 낮았고, Metafil CX에서 가장 깊었으며 각 제품 간에는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 6. 각 제품의 Si 용출량과 분해층 깊이 사이(r=0.491, p<0.05), 최대마모깊이와 비커스경도 간(r=-0.942, p<0.01)에 유의한 상관관계를 보였다. 이상의 결과 복합레진의 평가요소로서 마모도와 함께 가수분해도 고려되어야 할 것으로 사료된다.
Nguyen, Thanh Nhan;Nguyen, Hoang Phuc;Kim, Tae-Ho;Lee, Soo Wohn
한국재료학회지
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제28권1호
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pp.68-74
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2018
Cobalt-incorporated zeolitic imidazolate framework ZIF-8 was synthesized by a simple one-pot synthesis method at room temperature. Powder X-ray diffraction patterns and energy dispersive X-ray spectrum confirmed the formation of the bimetallic Co/Zn-ZIF structure. UV-Vis diffuse reflectance spectra revealed that the bimetallic ZIF had a lower HOMO-LUMO gap compared with ZIF-8 due to the charge transfer process from organic ligands to cobalt centers. A hydrolytic stability test showed that Co/Zn-ZIF is very robust in aqueous solution - the most important criterion for any material to be applied in photodegradation. The photocatalytic efficiency of the synthesized samples was investigated over the Indigo Carmine (IC) dye degradation under solar simulated irradiation. Cobalt incorporated ZIF-8 exhibited high efficiency over a wide range of pH and initial concentration. The degradation followed through three distinct stages: a slow initial stage, followed by an accelerated stage and completed with a decelerated stage. Moreover, the photocatalytic performance of the synthesized samples was highly improved in alkaline environment rather than in acidic or neutral environments, which may have been because in high pH medium, the increased concentration of hydroxyl ion facilitated the formation of hydroxyl radicals, a reactive species responsible for the breaking of the Indigo Carmine structure. Thus, Co/Zn-ZIF is a promising and green material for solving the environmental pollution caused by textile industries.
수변 낙엽퇴적층에서 호열성 세균의 분포와 물질분해 양상을 파악하기 위하여, 호열성 세균을 분리하고 그 특성을 조사하였다. 고분자 유기물의 분해력이 높고 $60^{\circ}C$에서 생장하는 균주들을 탐색한 결과, 10개의 균주가 선별되었다. 16S rRNA 유전자 염기서열을 결정하고 계통분석한 결과, 모두 Geobacillus 속으로 동정되었다. 균주들의 최적 성장온도는 $55^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$, 최적 pH는 초기 pH가 6.0${\sim}$8.0일 때로 나타났으며, 염분 3%일 때를 기준으로 성장속도의 저해가 뚜렷하게 나타났다. 균주의 효소 활성도와 API 50 CHB kit에 의한 탄수화물 이용도를 바탕으로 균주의 생태학적 기능을 알아본 결과, G. stearothermophilus 균주들과 G. kaustophilus 균주들의 특성은 다른 종의 균주들과 명확히 구분되었으며, 나머지 균주들은 최적 성장환경의 생태학적 특징이 다양하게 나타나, 종별 구분과 정확히 일치하지는 않았다. 약산성 환경에서 최적 성장하는 G. stearothermophilus 균주들은 높은 단백질분해효소활성을 보이면서 다당류 분해와 단당류 이용도가 낮았고, 알칼리환경을 최적 서식지로 하는 G. kaustophilus 등은 이와 대조적으로 지질 분해 및 당류의 이용도가 높게 나타났다. 따라서, 수변 낙엽퇴적층에는 호열성 내성포자 형성 세균인 Geobacillus 속 균주들이 다양한 생태학적 지위를 가지며 퇴비화와 유사한 천이과정을 거치면서 수변 퇴적물질을 분해하는데 기여하는 것으로 보여진다.
본 논문은 수용액에서 $TiO_2$ 나노입자 (Degussa P25) 광촉매 반응에 의한 비스페놀 A (BPA)의 분해 제거를 연구하였다. 3시간의 광촉매 반응 (자외선 파장 = 365 nm, 자외선 강도 = $3mW\;cm^{-2}$, $TiO_2$ 농도 = $2.0g\;L^{-1}$)에 의하여 98%의 BPA ($1.0{\times}10^{-5}M$)와 89%의 총유기탄소가 제거되었다. 그리고 광분해, 가수분해와 흡착반응에 의한 BPA의 분해 제거는 각각 2%, 5%와 13%로 나타났다. 광촉매 반응에 의한 BPA의 분해 제거는 수산화 라디칼의 소광제인 메탄올의 농도가 증가 할수록 감소하였다. 이것은 BPA와 수산화 라디칼의 반응이 BPA 분해 제거의 주요한 기작이라는 것을 나타낸다. 이 반응의 초기 유사 1차 속도 상수는 $7.94{\times}10^{-4}min^{-1}$로 계산되었으며, BPA 90%를 분해 제거하는 시간은 25분으로 나타났다. 그리고 광촉매 반응에 의한 BPA의 독성 저감을 평가하기 위하여 물벼룩 (Daphnia magna, 생후 24시간 미만)을 이용한 급성독성 시험을 실시하였다. 물벼룩에 대한 BPA의 급성독성 (48시간)은 초기 2.93 TU (독성 단위)였으며, 3시간의 광촉매 반응 후에는 무독성으로 나타났다. 이것은 BPA의 광촉매 반응에서 독성 분해산물이 생성되지 않는 다는 것을 제시한다.
난분해성 유기화합물의 일종인 염화 방향족화합물은 냉각제, 소화제, 페인트, 용매, 플라스틱류, 유압제, 제초제, 농약, 그리고 화학합성에 필요한 전구물질 등에 널리 사용된다. 이들은 친지질 특성을 가지므로 생물체의 세포막에 쉽게 흡착되며 먹이사슬에 의한 생물학적 농축과정을 통해 인간을 포함하는 각종 생물체에 축적된다. 그 결과 생물체의 세포막 구조가 변화되고 기능이 저해될 뿐더러 암과 돌연변이를 유발하고 $\ulcorner$환경호르몬$\lrcorner$으로서 생물체의 내분비계 기능을 교란하는 등 심각한 보건학적 그리고 환경생물학적 문제를 일으키고 있다. 염화 방향족화합물들은 벤젠고리 구조와 벤젠고리에 염소가 치환된 탄소-염소 결합을 공통적으로 가지고 있으며 벤젠고리에 치환된 염소의 수와 같은 수의 염소라도 붙어있는 위치에 따라 난분해 특징이 결정된다. 염화 방향족화합물들의 분해를 위해서는 미생물에 의한 벤젠 구조의 개환과정과 함께 벤젠 고리구조로부터 염소 치환기를 제거하는 탈염소화 과정이 반드시 일어나야만 한다. 호기적 환경에서 미생물에 의한 탈염소화는 분해 초기단계에서 dehalogenase라는 효소에 의해 촉매되는 oxygenolytic, reductive, 그리고 hydrolytic catalysis에 의해 일어나거나, 분해 대사과정 중에 저절로 염소치환기가 떨어져 나가는 경우도 있다. 탈염소화 과정을 거쳐 분해하는 미생물들을 이용한 염화 방향족 오염물질의 생물학적 분해방법은 이미 사용되고 있는 물리ㆍ화학적 방법보다 경제적이며 2차 오염의 부작용 없이 그 오염물질들을 매우 효과적으로 처리할 수 있다. 따라서 탈염소화 기작을 포함한 분해과정의 이해는 생물학적 분해의 기본적인 정보를 제공할 뿐더러 난분해성 환경 오염물질의 분해처리를 위하여 보다 집중적으로 연구해야 할 과제라고 할 것이다.
생분해성 고분자는 제약 및 생명공학 분야에서 많은 관심을 받고 있는 물질로 특히 나노미립구의 형태로 약물전달체의 개발에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 cyclohexanedimethanol과 oxalyl chloride를 pyridine의 존재 하에서 반응하여 고분자량의 생분해성 퍼옥살레이트 고분자를 합성하고 그 물리화학적 및 생물학적 특성을 조사하였다. 폴리옥살레이트는 분자량이 약 75000 Da 정도인 반결정성 고분자이며 물에서 가수분해가 일어남을 GPC와 NMR로 확인하였다. 소수성의 폴리옥살레이트는 단일유화법으로 나노미립구로 제조될 수 있으며 약물을 포접할 수 있고 아주 우수한 세포안정성을 가졌다. 용이한 합성과 우수한 물리화학적 및 생물학적 특성을 바탕으로 폴리옥살레이트 나노미립구는 약물전달체 개발에 아주 높은 잠재력이 있음을 확인하였다.
A $\alpha$-l, 4-D-glucan maltohydrolase $(\beta$-amylase), secreted by the mesophilic aerobic bacterium Bacillus polymyxa No.26, was purified and characterized. The enzyme production was increased after a logarithmic phase of bacterial growth and paralleled with the onset of bacterial sporulation. By applying anion exchange chromatography and gel filtration the enzyme was purified 16.7-fold and had a specific activity of 285.7 units/mg. Two enzyme activities were eluted on a column of DEAE-Sephadex chromatography, and they were designated as E-I for a major enzyme peak and E-II for a minor peak. Of them, E-I enzyme peak was further purified by using gel chromatography. The molecular mass of this enzyme was determined to be 64, 000 daltons and consisted of a single subunit, showing an isoelectric point of 8.9. The enzyme was able to attack specifically the $\alpha$-l, 4-glycosidic linkages in soluble starch and caused its complete hydrolysis to maltose and $\beta$-limited dextrin. This amylolytic enzyme displayed a temperature optimum at $45^\circ{C}$ and a pH optimum at 7.0. The amino acid composition of the purified enzyme was quite similar to the other bacterial $\beta$-amylases reported. Surprisingly, the purified enzyme from this aerobe only exhibited hydrolytic activity on soluble starch, not on starch granules. The degradation of from starch by $\beta$-amylase was greatly stimulated by pullulanase addition. These results differentiated from other $\beta$-amylases reported. Based on a previous result that showed the enzyme system involves in effective degradation of raw starch granules, this result strongly suggested that the purified enzyme (E-I) can be a synergistic part of starch granule-digestion and E-II plays a crucial role in digestion of starch granules.
These studies were undertaken to investigate changes of major components occuring during germination of sesame (Sesamum indicum L.) seeds, Changes of total lipid and protein contents, and fatty acid composition were determined. Also, the correponding values of various components in cotyledons, hypocotyls and roots were measured according to germination stage. The results were summarized as follows; During germination, total lipid and protein contents decreased. In particular, protein contents rapidly decreased to the 3 days after gemination(DAG), and then total lipid contents rapidly decreased. In changes of total lipid and protein of cotyledons, hypocotyles and roots detected at the 10, 15 and 20 DAG, some variations were determined. The contents of lipid and protein in hypocotyls rapidly decreased, but since than no changes were observed. In contract, in roots similar changes patterns were observed, while since 15 DAG a rapidly increase was wxamined. In fatty acid composition of total lipid ,saturatedmfatty acids such as palmitic acid increased during the germination. On the other hand, unsaturated fatty acid such as olic acid and linoleic acid decreased during the same periods. In changes of fatty acid composition of total lipid of cotyledons, hypocotlys and roots, saturated fatty acids such as palmitic acid and stearic acid increased during the germination. However, linoleic acid decreased during the same germination suggesting that this may be due to the rapid degradation. However, linoleic acid decreased during the same periods. According to SDS-PAGE analysis, there was no detectible polypeptide bands on the gel before seed germination suggesting that this may be due to the rapid degradation of the storage peotein in the mature seed by hydrolytic enzymes during the stag. As germination continued polypeptide bands, one with 40KD, two with 32∼34Kd and one with 24KD, were detected on the gel.
The cell wall material from fruiting bodies of Laetporus sulphureus has been suggested as a new alternative to mutan for the mutanase induction in Trichoderma harzianum. Structural analyses revealed that the cell wall fraction from this polypore fungus contained 56.3% of (1$\rightarrow$3)-linked $\alpha$-glucans. When the strain T. harzianum F-340 was grown on a cell wall preparation from L. sulphureus, the maximal enzyme productivity obtained after 3 days of cultivation was 0.71 U/ml. This yield was about 1.8-fold higher than that achieved on mutan, known so far as the best, but expensive and inaccessible, inducer of mutanase production. Cell-wall-induced mutanase showed a high hydrolytic potential in reaction with a dextranase-pretreated mutan, where maximal degrees of saccharification and solubilization of this biopolymer (80% and 100%, respectively) were reached in 3 h at 45$^{\circ}C$. The mutanase preparation was also effective in degradation of streptococcal mutan and its removal from oral biofilms, especially in a mixture with dextranase.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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