• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제60권1호
• /
• pp.62-69
• /
• 2022

그래핀은 부피에 비해 표면적이 넓고 뛰어난 기계적 물성과 전기전도성을 가지며 생체적합성이 우수하다. 본 연구에서는 전기화학적 방법을 이용하여 indium tin oxide (ITO) 글래스 슬라이드 표면에 산화그래핀을 증착·환원시킨 전극을 제작하였고 그래핀으로 표면 개질된 ITO의 전기화학적 특성을 조사하였다. 산화그래핀의 증착과 환원에 순환전압전류법을 사용하였다. 주사전자현미경과 에너지 분산형 X-선 분광법을 사용하여 그래핀이 코팅된 ITO 표면을 관찰하였다. 순환전압전류법과 전기화학 임피던스 분광법을 사용하여 제작된 전극들의 전기화학 특성을 평가하였다. 사이클 수와 주사 속도는 산화그래핀 증착과 환원도에 상당한 영향을 미쳤으며 제작된 전극의 전기화학 특성도 달랐다. ITO 전극에 비하여 그래핀으로 표면 개질된 ITO는 전극 계면에서의 전하 전달 저항이 낮았고 더 많은 전류를 생산하였다. 그래핀으로 표면 개질된 ITO 표면에 고정화된 포도당 산화효소는 포도당을 산화시키며 성공적으로 전자들을 생성하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권1호
• /
• pp.59-64
• /
• 2008

Streptococcus faecalis var. liquefaciens를 calcium alginate gel에 고정화 후 CPP생산 가능성을 실험하였다. 균체를 회수하여 담체에 고정화하는 방법보다는 배양액 전체를 고정화하는 방법이 보다 높은 생산성으로 CPP를 생산하였다. Streptococcus faecalis var. liquefaciens 전세포 고정화 방법에 의한 sodium casenate로부터의 CPP 생산의 최적조건은 bioreactor부피대비 bead사용량이 30%, 반응온도는 $50^{\circ}C$, 반응 pH는 7.0, 기질의 농도는 10% 이었다. 또한, 고정화 균체를 이용한 연속적인 생산은 회분식 반응에서 설정된 최적 조건하에서 20% 수준의 CPP를 최소한 1개월 이상 연속적으로 생산할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제22권7호
• /
• pp.812-816
• /
• 1990

쏠비톨 생산을 위해서 Zymomonas mobilis의 Cell wall 투과성을 높인 후 alginate에 고정화 하였다. 투과성을 높이는데 toluene이 가장 효과적인 것으로 나타났으나, 3회의 회분공정을 행한 바 glucose-fructose oxidoreductase의 유출, 손실로 인하며 쏠비톨 생산이 급격히 저하되었다. 효소의 활성도를 장시간 유지하기 위하여 투과성을 높인 cell을 상온에서 1시간 동안 0.25%(v/v)의 glutaraldehyde로 처리한 후 alginate에 고정화 하여 연속공정을 행하였을 때 210시간 동안 높은 전환효율(82%)을 보였으며, 희석비율 $0.18\;h^{-1}$에서 $7.2{\sim}7.5\;g/l-h$의 쏠비톨 productivity를 얻었다. 이는 glutaraldehyde로 처리하지 않고 alginate에 cell을 고정화하였을 때에 비해서 효소의 안정성이 아주 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제32권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2008

스트레스 반응은 위급 상황에서만 활성화 되는 것이 아니라 우리 주변을 둘러싼 모든 사회적, 물리적 환경에 의해 끊임없이 기인된다. 예를 들어 소음, 강한 빛과 열, 주거의 공간 등과 같은 물리적 환경과 타인과의 관계, 부당한 대우, 규칙, 형식과 같은 사회적 관계 이 그것이다. 고려 인삼은 항스트레스 작용을 한다고 알려져 있으나 현재까지 대부분의 연구는 인삼 엑기스 또는 총 사포닌을 투여 시 나타나는 물리화학적인 척도 (수영 시간, 뜨거움에 대한 반응, 포도당 및호르몬 수준 등)를 측정하였으며 뇌에서 ginsenoside의 기능연구는 매우 미흡한 수준이다. 특히 신호전달, 전사체 (transcriptome),proteomics, system biology와 같은 분자생물학적인 방법을 이용한 기전 연구는 전혀 수행된 바 없다. 따라서 인삼의 항 스트레스 반응 기전을 이해하기 위해서는 인삼투여 후 뇌에서 나타나는 분자적 변화에 대한 연구가 앞으로 요구된다. 또한 microarray 등의 분자생물학적 기법을 이용하여 인삼 투여에 의해 반응하는 유전자를 발굴함으로써 이러한 인자들이 인삼 효능 시험 등에 지표로 응용될 수 있을것이다.

• 센서학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.356-362
• /
• 2004

In this study, we developed the measuring system based on light addressable potentiometric sensor for the quantitative analysis of penicillin that is very important element in medicine and pharmacy, clinic. It is investigated the response characteristics by enzyme reaction with penicillinase. First, the surface pre-treatment process of the $Si_{3}N_{4}$ was established. The coupling agent was made using self assembled monolayer method and it was confirmed the immobilization process by AFM. Also, as the measuring system, potentiostat, signal processing part etc. was made by Lab VIEW software, it was reduced detecting time as well as simplifying the system. Fabricated device was shown excellent pH response characteristics, 57 mV/ pH in the range of pH $2{\sim}11$. The response characteristics was 60 mV/decade in the range of $0.1{\sim}10{\;}mM$.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
• /
• pp.495-499
• /
• 2010

The biocatalytic capture of $CO_2$, and its precipitationas $CaCO_3$, over bovine carbonic anhydrase (BCA) immobilized on a pore-expanded SBA-15 support was investigated. SBA-15 was synthesized using TMB as a pore expander, and the resulting porous silica was characterized by XRD, BET, IR, and FE-SEM analysis. BCA was immobilized on SBA-15 through various approaches, including covalent attachment (BCA-CA), adsorption (BCA-ADS), and cross-linked enzyme aggregation (BCA-CLEA). The immobilization of BCA on SBA-15 was confirmed by the presence of zinc metal in the EDXS analysis. The effects of pH, temperature, storage stability, and reusability on the biocatalytic performance of BCA were characterized by examining para-nitrophenyl acetate (p-NPA) hydrolysis. The $K_{cat}/K_m$ values for p-NPA hydrolysis were 740.05, 660.62, and $680.11M^{-1}s^{-1}$, respectively, where as $K_{cat}/K_m$ for free BCA was $873.76M^{-1}s^{-1}$. The amount of $CaCO_3$ precipitate was measured quantitatively using anion-selective electrode and was found to be 12.41, 11.82, or 11.28 mg $CaCO_3$/mg for BCA-CLEA, BCA-ADS, or BCA-CA, respectively. The present results indicate that the immobilized BCA-CLEA, BCA-ADS, and BCA-CA are green materials, and are tunable, reusable, and promising biocatalysts for $CO_2$ sequestration.

• 공업화학
• /
• 제24권1호
• /
• pp.99-103
• /
• 2013

유리화탄소전극 위에 탄소나노튜브(CNT), 전하전달체(CTC), 글루코스 산화효소(GOx), 폴리이온복합체(PIC, poly-L-lysine hydrobromiderhk과 poly(sodium 4-styrenesulfonate) 혼합물)를 순차적으로 도포하여 글루코스/산소 바이오전지용 효소전극을 제조하였다. 또한, CNT, bilirubin oxidase (BOD), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS), 그리고 PIC 등의 층으로 제조한 전극을 바이오캐쏘드로 사용하여 바이오전지를 제조하였다. CNT와 CTC가 전극의 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 글루코스농도 5, 20, 200 mM에서 각각 3.6, 10.1, $46.5{\mu}W/cm^2$의 최대전력밀도를 나타내었으며, 본 연구에서 제시한 전극이 바이오전지 및 바이오센서의 개발에 활용될 수 있다는 것을 보여주었다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.447-454
• /
• 2017

본 연구의 목적은 식품 제조 중 표백 및 살균에 사용되는 과산화수소($H_2O_2$)의 잔류 농도 검출에 활용 될 수 있는 유리탄소전극 기반의 바이오센서의 개발이다. 미국 FDA 및 국내 식품의학안전처 등 식품 용 과산화수소(food grade $H_2O_2$)는 국내외적으로 35% $H_2O_2$ 수용액으로 규정한다. 연구에서 개발한 바이오센서는 감응 물질로 사용된 horseradish peroxidase를 graphene oxide와 aniline과 함께 biocomposite를 형성시킨 후 중성 pH에서 본 연구에서 새롭게 개발된 전기화학적 증착법을 수행하여 개발되었다. 센서구조 및 특성 평가를 위하여 SEM, 순환 전압 전류법 등을 수행하였으며 본 연구에서 개발된 바이오센서는 $10-500{\mu}M$ 농도의 $H_2O_2$에 대하여 직선상의 농도 의존적인 반응을 나타내었으며 최저 검출 한계는 $0.12{\mu}M$으로 산출되었다. 본 연구에서 개발된 센서의 전략적 가치는 향후 오징어포, 건어물 등 널리 유통되는 식품 중에 함유된 식품용 $H_2O_2$ 미량을 현장에서 쉽게 분석 할 수 있어서 비용-효과적 측면에서 그 가치가 우수하다는 것을 제시한다.

• 전기화학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.50-56
• /
• 2010

Multi-wall carbon nano-tube(MWCNT)를 이용해 screen printed carbon electrodes(SPCEs)을 제작하여 혈당센서의 선택성과 감도가 증가됨을 확인 할 수 있었다. 효소촉매반응을 위한 탄소전극으로의 전자이동의 매개체로 8족 금속 원소인 오스뮴을 중심금속으로 일차 아민을 포함하는 피리딘(pyridine) 리간드를 배위시켜 $[Os(dme-bpy)_2(4-aPy)Cl]^{+/2+}$를 합성하였다. 합성된 오스뮴 착물은 순환 전압전류법을 포함한 다양한 전기화학분석방법을 이용하여 전기적 성질을 조사하였다. 전기적 흡착방법을 이용하여 일차 아민을 갖는 착화합물을 전극위에 고정화 하였다. 오스뮴이 고정화된 MWCNT-SPCEs는 일반적인 carbon electrode보다 약 100배가량의 오스뮴이 흡착됨을 확인 할 수 있었다. (${\tau}_0=2.0\;{\times}\;10^{-9}\;mole/cm^2$) 마지막으로 당(Glucose)과 당 분해효소(Glucose Oxidase, GOx)에 의한 촉매반응의 전류를 확인하였고, 당 농도에 따라 선형 변화하는 전류의 양도 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제31권4호
• /
• pp.592-600
• /
• 2021

Probiotics can be processed into a powder, tablet, or capsule form for easy intake. They are exposed to frequent stresses not only during complex processing steps, but also in the human body after intake. For this reason, various coating agents that promote probiotic bacterial stability in the intestinal environment have been developed. Silk fibroin (SF) is a material used in a variety of fields from drug delivery systems to enzyme immobilization and has potential as a coating agent for probiotics. In this study, we investigated this potential by coating probiotic strains with 0.1% or 1% water-soluble calcium (WSC), 1% SF, and 10% trehalose. Under simulated gastrointestinal conditions, cell viability, cell surface hydrophobicity, and cell adhesion to intestinal epithelial cells were then measured. The survival ratio after freeze-drying was highest upon addition of 0.1% WSC. The probiotic bacteria coated with SF showed improved survival by more than 10.0% under simulated gastric conditions and 4.8% under simulated intestinal conditions. Moreover, the cell adhesion to intestinal epithelial cells was elevated by 1.0-36.0%. Our results indicate that SF has positive effects on enhancing the survival and adhesion capacity of bacterial strains under environmental stresses, thus demonstrating its potential as a suitable coating agent to stabilize probiotics throughout processing, packaging, storage and consumption.