• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권3호
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• pp.465-471
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• 2008

Highly active, stable, and magnetically separable immobilized enzymes were developed using carboxymethyl cellulose (CMC) and diethylaminoethyl cellulose DEAE-C; hereafter designated "DEAE" as supporting materials. Iron oxide nanoparticles penetrated the micropores of the supporting materials, rendering them magnetically separable. Lipase (LP) was immobilized on the surface of the supporting materials by using cross-linked enzyme aggregation (CLEA) by glutaraldehyde. The activity of enzyme aggregates coated on DEAE was approximately 2 times higher than that of enzyme aggregates coated on CMC. This is explained by the fact that enzyme aggregates with amine residues are more efficient than those with carboxyl residues. After a 96-h enantioselective ibuprofen esterification reaction, 6% ibuprofen propyl ester was produced from the racemic mixture of ibuprofen by using DEAE-LP, and 2.8% using CMC-LP.

• KSBB Journal
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• 제23권4호
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• pp.350-354
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• 2008

본 연구에서는 나노담체를 이용하여 효소를 고정화 하였으며 고정화 효소의 활성도, 재사용 가능성, pH 영향 및 시간에 따른 안정성을 검토하였다. 고정화 효소의 활성도는 PAMP를 사용한 경우 가장 빠른 것으로 나타났으며 이때 Vm값은 0.169 mM/min였고 Km값은 0.263 mM 이었다. 이는 PS/PSMA를 사용한 경우보다 2배 이상의 효소 반응속도 향상을 보여주었다. 그림을 통하여 효소의 재활용가능성을 제시하였으며 여러 번 재사용한 경우에도 활성도를 잃지 않고 유지하였다. 고정화한 트립신은 공통적으로 pH증가에 따라 활성도가 증가하였으며 PAMP, PANI, DEAE, CMC, PS/PSMA 순으로 활성도가 높음을 확인 할 수 있었다. 트립신이 자체 효소를 분해하는 특성을 고려할 때 고정화 되지 않은 트립신의 안정성은 매우 낮게 된다. 본 연구에서 사용된 담체 중에 크기가 아주 작은 담체인 PAMP와 PANI의 경우에는 활성도가 급격히 감소하는 현상을 보였으나 비교적 크기가 큰 다른 담체의 경우에는 고정화 효소의 안정성이 우수한 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권8호
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• pp.1291-1298
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• 2015

Five different polymer nanofibers, namely, polyaniline nanofiber (PANI), magnetically separable polyaniline nanofiber (PAMP), magnetically separable DEAE cellulose fiber (DEAE), magnetically separable CM cellulose fiber (CM), and polystyrene nanofiber (PSNF), have been used for the immobilization of lactase (E.C. 3.2.1.23). Except for CM and PSNF, three polymers showed great properties. The catalytic activities (k_cat) of the free, PANI, PAMP, and magnetic DEAE-cellulose were determined to be 4.0, 2.05, 0.59, and 0.042 mM/min·mg protein, respectively. The lactase immobilized on DEAE, PANI, and PAMP showed improved stability and recyclability. PANI- and PAMP-lactase showed only a 0-3% decrease in activity after 3 months of vigorous shaking conditions (200 rpm) and at room temperature (25℃). PANI-, PAMP-, and DEAE-lactase showed a high percentage of conversion (100%, 47%, and 12%) after a 1 h lactose hydrolysis reaction. The residual activities of PANI-, PAMP-, and DEAE-lactase after 10 times of recycling were 98%, 96%, and 97%, respectively.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권12호
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• pp.3082-3084
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• 2009

• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1260-1265
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• 2007

자석으로 분리가 가능한 ${\alpha}-Amylase$가 코팅된 나노고분자를 제조하여 녹말의 분해공정에 활용하였다. 본 연구에서 개발된 고정화 효소의 안정성은 크게 증가하여 상온에서 200rpm으로 교반하면서 보관한 경우 30일 동안에 92.7%의 활성도를 유지하였다 . 고정화 효소를 자석을 이용하여 재사용한 경우 10 회 동안 사용했을 경우 95.2%의 활성도 회수율을 보 여 효소의 재사용 가능성을 확인시켜 주었다 . 고정화 효소 0.5mg을 사용하여 녹말 분해 공정 에 활용하였을 때 2 ml의 40 g/l 녹말 용액을 40분만에 완전히 분해 시켰다, 이러한 고정화 효소를 사용하여 연속 효소반응기를 개발하여 녹말 분해공정에 활용한 결과 체류시간을 1시간으로 하였을 때 녹말 30 g/l를 76% 분해시켜 산업적으로 활용 가능성을 보여 주었다.

• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.453-458
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• 2010

본 연구에서는 효소의 재활용성과 안정성을 확보하기 위해 자석으로 분리가 가능한 polyaniline nanofiber를 개발하였다. 개발된 고정화 효소는 상온에서 8일 동안 90% 이상의 활성도를 보유하였으며 온도가 높은 $55^{\circ}C$에서는 60% 이상의 활성도를 보유하여 안정성의 유지현상을 보였다. 개발된 고정화 효소는 자석으로 분리가 가능하였으며 이 효소를 이용하여 curdlan, agarose, cellulose, 및 미역을 분해한 결과 포도당을 생산하였으며 curdlan을 분해시킨 경우에는 분해 속도가 1.2 g/L/h로 나타나 다른 다당류에 비해 3-10배 이상 빠른 속도를 나타내었다. 고정화 효소를 반복하여 사용하는 경우 10번 반복 사용했을 때 75% 이상의 활성도를 유지하는 것으로 측정되었다. 젖은 미역 줄기를 10 g/L를 분해하기 위하여 5 mg의 고정화 효소를 사용한 결과 24시간 만에 1 g/L의 glucose를 생산하였다.

• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.466-470
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• 2010

본 연구에서는 자석으로 분리가 가능한 polyaniline nanofiber (PAMP)를 개발하여 선택적인 에탄올 흡착 및 탈착공정을 활용하여 에탄올을 농축하였다. 개발된 PAMP는 용액 중에 있는 에탄올을 80%이상 흡착하였다. 자석을 활용하여 PAMP에 흡착된 에탄올의 회수가 가능하였으며, 물리적인 힘을 통하여 에탄올 탈착이 가능하여 에탄올의 회수가 용이하였다. 본 연구에 개발된 PAMP는 지속적인 재활용이 가능하였다. 본 연구에서 PAMP를 10회 반복 사용하였을 때 PAMP의 에탄올 흡착율은 최초 사용한 경우의 92%를 유지하여 PAMP를 지속적으로 활용할 수 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 PAMP를 사용하여 46 g/L의 저농도 에탄올을 197.6 g/L의 고농도 에탄올로 농축이 가능하였다.

• 접착 및 계면
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• 제18권2호
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• pp.75-81
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• 2017

본 연구에서는 잘 배열된 나노세공 구조와 자성체 나노입자를 포함하는 메조포러스 카본(Carbonized Ni-FDU-15)을 합성하였다. Carbonized Ni-FDU-15는 구조형성 주형으로 트리블럭 공중합체(F127)를 이용하고, 카본 세공벽 형성 물질로 resol 전구체를 사용하며 질산 니켈(nickel(II) nitrate)을 금속이온 원으로 사용하여 증발유도 자기조립(Evaporation-Induced Self-Assembly, EISA)과 직접 탄화과정을 거쳐서 합성되었다. 메조포러스 카본은 잘 배열된 이차원적 육방체 구조(2D-hexagonal structure)를 가진다. 한편, 세공벽 내 자성체 나노입자는 니켈(Ni) 금속과 니켈 산화물(NiO)이 생성되었다. 나노입자의 크기는 약 37 nm이었다. 그리고 Carbonized Ni-FDU-15의 표면적, 세공크기, 세공부피는 각각 $558m^2g^{-1}$, $22.5{\AA}$ 그리고 $0.5cm^3g^{-1}$이었다. Carbonized Ni-FDU-15는 외부에서 자력을 가하였을 때 자력이 가해지는 방향으로 이동함을 확인하였다. 이러한 자성체 담지 메조포러스 카본 물질은 흡착/분리, 자기 저장 매체, 자성 유체(ferrofluid), 자기 공명 영상(MRI) 및 약물 타겟팅 등의 광범위한 응용 분야에 높은 응용성을 가질 것으로 기대된다.