• 제목/요약/키워드: Molecular scale

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Siamese Crocodile White Blood Cell Extract Inhibits Cell Proliferation and Promotes Autophagy in Multiple Cancer Cell Lines

  • Phosri, Santi;Jangpromma, Nisachon;Chang, Leng Chee;Tan, Ghee T.;Wongwiwatthananukit, Supakit;Maijaroen, Surachai;Anwised, Preeyanan;Payoungkiattikun, Wisarut;Klaynongsruang, Sompong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권6호
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    • pp.1007-1021
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    • 2018
  • Cancer represents one of the most significant threats to human health on a global scale. Hence, the development of effective cancer prevention strategies, as well as the discovery of novel therapeutic agents against cancer, is urgently required. In light of this challenge, this research aimed to evaluate the effects of several potent bioactive peptides and proteins contained in crocodile white blood cell extract (cWBC) against LU-1, LNCaP, PC-3, MCF-7, and CaCo-2 cancer cell lines. The results demonstrate that 25, 50, 100, and $200{\mu}g/ml$ cWBC exhibits a strong cytotoxic effect against all investigated cell lines ($IC_{50}$ $70.34-101.0{\mu}g/ml$), while showing no signs of cytotoxicity towards noncancerous Vero and HaCaT cells. Specifically, cWBC treatment caused a significant reduction in the cancerous cells' colony forming ability. A remarkable suppression of cancerous cell migration was observed after treatment with cWBC, indicating potent antimetastatic properties. The mechanism involved in the cancer cell cytotoxicity of cWBC may be related to apoptosis induction, as evidenced by typical apoptotic morphology features. Moreover, certain cWBC concentrations induced significant overproduction of ROS and significantly inhibited the $S-G_2/M$ transition in the cancer cell. The molecular mechanisms of cWBC in apoptosis induction were to decrease Bcl-2 and XIAP expression levels and increase the expression levels of caspase-3, caspase-8, and p53. These led to a decrease in the expression level of the cell cycle-associated gene cyclin-B1 and the arrest of cell population growth. Consequently, these findings demonstrate the prospect of the use of cWBC for cancer therapy.

템플레이트의 국소 위치에 형성된 전도성 고분자 미세구조물의 전기화학 합성 (Electrochemical Template Synthesis of Conducting Polymer Microstructures at Addressed Positions)

  • 이승현;서수정;윤금희;손용근
    • 전기화학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.100-107
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    • 2004
  • 다공성 멤브레인 필터를 템플레이트로 이용하여 전도성 고분자를 중합하면 템플레이트의 형태대로 나노 또는 마이크로 사이즈의 전도성 고분자 구조물을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 전기화학 중합법을 템플레이트 합성 과정에 이용하여 전극에 고착된 전도성 고분자 미세 구조물을 얻었다. 이 전기화학 템플레이트 합성 방법에서의 관건은 플라스틱 템플레이트를 ITO 또는 금속 전극위에 부착시키는 일이다, 이 때 전극은 전기화학 특성을 보지하여야 한다 이를 위하여 PEDiTT(poly-3,4-ethylenedithiathiophene) 용액과 PVA (polyvinyl alcohol) 용액을 블랜딩히여 얻은 복합체(composite)를 접착제로 이용하여 다공성 멤브레인 필터를 전극에 부착시켜 템플레이트 전극을 제작하였다. 이 전극을 피롤농도가 0.5M인 중합용액에 넣은 후 전해반응으로 템플레이트의 기공 안으로 폴리피롤이 합성되도록 하였다. 폴리피를 형성여부를 확인하기 위하여 템플레이트의 제거 전과 후의 전극 모습을 SEM이미지로 얻어서 확인하였다 또한 순환전압전류댑으로 전류 곡선을 얻어 확인하였다. 비교적 면적이 큰 작업 전극과 매우 작은 미소전극을 상대전극으로 구성한 전해 중합계를 이용하여 큰 작업 전극의 국소 부분에만 전도성 고분자의 전해중합을 시도하였다. 이를 위하여 마이크로 크기의 전극을 상대전극(Counter Electrode)으로, 그리고 템플레이트가 부착된 전극을 작업 전극(Working Electrode)으로 하는 2전극계를 구성하여 이용하였다. 이 전해계를 이용하여 얻은 미세구조물은 템플레이트의 동공 크기와 같은 크기로 성장하였고 형태는 튜브나 막대기 형태를 보였다. 특히 상대전극의 위치를 조정하여 원하는 위치에 튜브형태의 미세구조물을 합성하였다. 최종 합성조건으로는 $250{\mu}m$ 전극은 인가전위 4V로 100초간 중합시간, 그리고 $10{\mu}m$전극의 경우는 인가 전위 6V에 시간은 30초 동안 중합할 때 고분자가 멤브레인 동공 밖으로 넘쳐나지 않는 만큼 성장함을 알았다.

기체 분리막의 투과 특성 예측 모델식 개발 (Predictive Thermodynamic Model for Gas Permeability of Gas Separation Membrane)

  • 김종환;홍성규;박상진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.619-626
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    • 2007
  • 막을 이용한 분리 공정은 상(phase) 변화가 없고 낮은 에너지 소비, 장치의 간소화, 큰 선택성, 가공의 용이성, 낮은투자 및 운용비용 등 여러 가지 장점으로 인하여 다른 방법들에 비해 분리가 간단하다는 장점 때문에 여러 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 여러 가지 기체 분리 방법 중 막을 이용한 기체 분리는 막 층 내에서의 기체 분자의 투과성의 차이를 이용하여 기체 분리를 할 수 있다. 이러한 기체 투과 특성을 예측하기 위해서 본 연구에서는 PDMS, ${\gamma}-radiated$ PDMS, PTFE, PTFE-X 기체 분리막을 선택하였다. 네 가지 분리막의 기체 투과 실험의 결과를 이용하여 열역학적으로 고찰, 분석 후 실험데이터의 reduction 및 regression을 통하여 온도, 압력등의 외부 조건과 기체 분자의 열역학적 특성값에 따른 기체 투과특성 예측식을 개발하였다. 이렇게 개발된 예측식으로 구한 값과 실험데이터를 비교하여 객관적 신뢰성을 확인하였다. 이로 인하여 분리막이 분리 조건과 각각의 기체의 열역학적 특성값($\sigma$, $\varepsilon/k$)으로 기체 투과특성을 알 수 있으므로 예측식을 여러 분야에서 활용할 수 있다 하겠다.

국내 오염토양 복원 현황과 기술 동향 (Status of Soil Remediation and Technology Development in Korea)

  • 양지원;이유진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권4호
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    • pp.311-318
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    • 2007
  • 국내의 평균적인 토양오염도는 매년 증가하고 있으며, 오염물질의 지속성 및 잔류성이 큰 토양오염의 특성상 이를 복원하기 위해서는 막대한 비용이 소모될 것으로 추정된다. 우리나라에서는 토양 오염에 대한 사회적 관심이 증가함에 따라 1990년대 중반부터 토양 환경 관리와 복원을 위해 정책적으로 복원 기술의 개발과 오염토양 복원 사업을 추진하고 있다. 오염토양 복원 기술은 처리 위치별로 원위치 기술과 비원위치 기술로 나뉘며, 오염원의 제거방법에 따라 생물학적, 물리화학적, 열적 기술로 분류할 수 있다. 국내에서는 군부대 및 철도청 부지, 소규모의 유류 오염 지역에 대해 복원 사업을 실시한 사례가 대부분이며 석유화학 단지내의 오염 등은 회사 자체에서 내부적으로 처리하고 있어 일반에 공개되지는 않고 있지만 그 규모는 상당한 것으로 추산되고 있다. 대부분의 복원사업에는 가장 경제성이 입증된 토양증기추출법, 생물학적 통풍법과 같은 원위치 정화기술이 사용되었다. 최근에는 첨단 기술을 도입하여 환경친화적 토양 복원 기술을 개발하려는 연구가 진행 중이며, 이러한 연구의 예로서 나노 기술과 분자 생물학적 기법을 이용한 복원 기술 개발, 개별 기술의 한계를 극복하기 위한 통합기술 개발 등이 있다. 효율적인 오염토양의 복원을 위해서는 오염물질과 오염부지의 특성을 고려하여 연구 대상 기술의 현장 적용성을 높여야 하며, 무엇보다 토양에 대한 인식 변화와 환경 개선을 위한 지속적인 노력이 필요하다.

서로 다른 질량을 가진 분자들로 이루어진 대기의 조성에 대한 과학교사들의 인식 변화 (Change of Science Teachers' Perceptions About the Atmosphere Composition of Molecules with Different Masses)

  • 유승균;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제62권4호
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    • pp.288-298
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    • 2018
  • 이 연구에서는 과학교사 11명을 대상으로 서로 다른 질량을 가진 분자들로 이루어진 대기의 균질권에 대한 사고를 알아보기 위하여 사전 사후 검사지를 개발하고 조사하였다. 사전 검사 결과, 교사들은 크게 2가지 유형의 사고로 분류되었으며, 대기를 균일 용액처럼 생각하여 조성비가 균일하다는 사고와 입자의 질량이 다름을 고려하여 대기의 조성비가 비균질하다는 사고가 나타났다. 각각의 사고는 다시 중력의 크기를 크게 고려한 경우와 작게 고려한 경우, 그 중간 정도로 고려한 경우 등 3가지 유형으로 재분류 되어서 총 6가지 유형의 사고를 찾아볼 수 있었다. 이러한 다양한 사전 개념을 제시하고 교사들에게 학문간 교차개념의 중요성을 소개한 후에 화학에서의 원자량과 온도에 따른 분자 운동, 공기라는 용액의 균질성, 물리에서 다루는 질량과 중력, 그리고 거리의 관계, 지구과학에서 다루는 대기의 분포 및 대류 현상 등의 개념을 연계하여 사고하도록 제안하였다. 교사들 간의 토론 후에 사후 개념을 조사한 결과 사전 개념에서 벗어나 중력, 질량, 온도, 고도 등을 고려하여 대기의 조성에 대한 통합적 시각을 가지는 사고로 변화하였다. 이러한 변화를 통해 다양한 학문에서 다루는 교차개념의 중요성에 대해 확인할 수 있었으며, 통합과학에서 앞으로 이러한 유형의 사고를 교사들이 학생들에게 제공함으로써 일관된 세계관을 형성하고 지적 도구로 탐구적 사고를 실행할 수 있도록 도울 필요가 있다고 이 연구에서는 제안하였다.

하지동맥 전산화단층촬영 검사 시 생리식염수 희석을 통한 조영제 사용량 감소의 융복합 효용성 연구 (A Convergence Study on effectiveness of contrast agent reduction by normal saline solution dilution in the computed tomography of arteries of lower limb)

  • 김상현
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권9호
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    • pp.431-437
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    • 2015
  • 하지 동맥 전산화단층촬영(CT) 검사 시 생리식염수 희석을 통한 조영제 사용량 감소의 효용성을 알아보고자 하였다. 조영제 125 cc 주입한 48명과 같은 양을 조영제와 생리 식염수를 7:3으로 주입한 30명을 대상으로 하였다. 각각의 영상에서 복부대동맥, 넙다리동맥, 오금동맥, 뒤정강동맥의 감쇄계수(HU)의 평균값과 신호 대 잡음비(SNR)를 정량적으로 평가 하였고, 정성적 평가는 영상의학과 전문의 2명, 방사선사 4명이 5점 척도로 4가지 평가항목을 평가하였다. 정량적 평가에서 HU와 SNR 모두 희석 전 평균값이 높게 나왔으나 독립표본 T검정에서 유의확률이 모두 p>0.05이므로 희석 전, 후의 통계적으로 유의성이 없다. 정성적 평가는 평균점수가 원액이 4.86~4.77, 희석액이 4.83~4.67로 차이가 있었으나, 유의확률이 모두 p>0.05이므로 희석 전, 후의 통계적으로 유의성이 없다. CT 하지동맥 조영 검사 시 일정 비율 희석한 조영제를 사용하여 기존 영상의 질을 유지 할 수 있고, 조영제의 총량을 줄여 단위 분자 당 요오드 함량이 낮아지므로 조영제로 인한 부작용을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

에틸 가지화된 폴리에틸렌과 에틸렌-프로필렌 고무 블렌드의 혼화성과 물성(II) (Miscibility and Properties of Ethyl-Branched Polyethylene/Ethylene-Propylene Rubber Blends (II))

  • 조을룡
    • Elastomers and Composites
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    • 제37권2호
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    • pp.79-85
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    • 2002
  • 2몰% 에틸가지를 포함하는 에틸 가지화 폴리에틸렌[PE(2)]과 에틸렌-프로필렌 몰비가 50:50 으로 같지만 입체규칙성이 다른 랜덤-에틸렌-프로필렌 고무(r-EPR), 교호-에틸렌-프로필렌고무(alt-EPR) 및 이소탁틱-교호-에틸렌-프로필렌 고무(iso-alt-EPR)를 에틸렌-프로필렌 고무의 입체규칙성의 차이에 대한 혼화성과 물성의 차이를 조사하기 위하여 혼합하였다. 혼합된 블렌드의 결정화도는 고무상 EPR 성분의 증가에 따라 감소되었으며, EPR의 입체규칙성이 작을수록, 혼합조성의 증가할수록 감소하였다. 열역학적 interaction parameter(x) 값은 3가지 블렌드 모두 거의 영에 가까운 값을 나타내어 본 블렌드계는 PE(2)의 녹는점 가까이 또는 그 이상에서 상호간 섞일 것으로 판단되었다. 녹는점($T_m$)과 결정화온도($T_c$)의 측정에서부터 세가지 블렌드는 혼합조성과 입체규칙성에 관계없이 직선관계를 보여주어 이 블렌드계의 PE(2)의 용융거동은 주로 희석효과(diluent effect)에 기인함을 알 수 있었다. Small angle light scattering(SALS) 방법에 의한 PE(2)의 spherulite의 크기는 세가지 블렌드계가 EPR의 혼합비 증가에 따라 증가하였으며, 같은 혼합비에서는 r-EPR>alt-EPR>iso-alt-EPR> 순서로 증가하였다.

$TiO_2$ Thin Film Patterning on Modified Silicon Surfaces by MOCVD and Microcontact Printing Method

  • 강병창;이종현;정덕영;이순보;부진효
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.77-77
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    • 2000
  • Titanium oxide (TiO2) thin films have valuable properties such as a high refractive index, excellent transmittance in the visible and near-IR frequency, and high chemical stability. Therefore it is extensively used in anti-reflection coating, sensor, and photocatalysis as electrical and optical applications. Specially, TiO2 have a high dielectric constant of 180 along the c axis and 90 along the a axis, so it is highlighted in fabricating dielectric capacitors in micro electronic devices. A variety of methods have been used to produce patterned self-assembled monolayers (SAMs), including microcontact printing ($\mu$CP), UV-photolithotgraphy, e-beam lithography, scanned-probe based micro-machining, and atom-lithography. Above all, thin film fabrication on $\mu$CP modified surface is a potentially low-cost, high-throughput method, because it does not require expensive photolithographic equipment, and it produce micrometer scale patterns in thin film materials. The patterned SAMs were used as thin resists, to transfer patterns onto thin films either by chemical etching or by selective deposition. In this study, we deposited TiO2 thin films on Si (1000 substrateds using titanium (IV) isopropoxide ([Ti(O(C3H7)4)] ; TIP as a single molecular precursor at deposition temperature in the range of 300-$700^{\circ}C$ without any carrier and bubbler gas. Crack-free, highly oriented TiO2 polycrystalline thin films with anatase phase and stoichimetric ratio of Ti and O were successfully deposited on Si(100) at temperature as low as 50$0^{\circ}C$. XRD and TED data showed that below 50$0^{\circ}C$, the TiO2 thin films were dominantly grown on Si(100) surfaces in the [211] direction, whereas with increasing the deposition temperature to $700^{\circ}C$, the main films growth direction was changed to be [200]. Two distinct growth behaviors were observed from the Arhenius plots. In addition to deposition of THe TiO2 thin films on Si(100) substrates, patterning of TiO2 thin films was also performed at grown temperature in the range of 300-50$0^{\circ}C$ by MOCVD onto the Si(100) substrates of which surface was modified by organic thin film template. The organic thin film of SAm is obtained by the $\mu$CP method. Alpha-step profile and optical microscope images showed that the boundaries between SAMs areas and selectively deposited TiO2 thin film areas are very definite and sharp. Capacitance - Voltage measurements made on TiO2 films gave a dielectric constant of 29, suggesting a possibility of electronic material applications.

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Neuropeptide Regulation of Signaling and Behavior in the BNST

  • Kash, Thomas L.;Pleil, Kristen E.;Marcinkiewcz, Catherine A.;Lowery-Gionta, Emily G.;Crowley, Nicole;Mazzone, Christopher;Sugam, Jonathan;Hardaway, J. Andrew;McElligott, Zoe A.
    • Molecules and Cells
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    • 제38권1호
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    • pp.1-13
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    • 2015
  • Recent technical developments have transformed how neuroscientists can probe brain function. What was once thought to be difficult and perhaps impossible, stimulating a single set of long range inputs among many, is now relatively straight-forward using optogenetic approaches. This has provided an avalanche of data demonstrating causal roles for circuits in a variety of behaviors. However, despite the critical role that neuropeptide signaling plays in the regulation of behavior and physiology of the brain, there have been remarkably few studies demonstrating how peptide release is causally linked to behaviors. This is likely due to both the different time scale by which peptides act on and the modulatory nature of their actions. For example, while glutamate release can effectively transmit information between synapses in milliseconds, peptide release is potentially slower [See the excellent review by Van Den Pol on the time scales and mechanisms of release (van den Pol, 2012)] and it can only tune the existing signals via modulation. And while there have been some studies exploring mechanisms of release, it is still not as clearly known what is required for efficient peptide release. Furthermore, this analysis could be complicated by the fact that there are multiple peptides released, some of which may act in contrast. Despite these limitations, there are a number of groups making progress in this area. The goal of this review is to explore the role of peptide signaling in one specific structure, the bed nucleus of the stria terminalis, that has proven to be a fertile ground for peptide action.

Identification and Validation of Circulating MicroRNA Signatures for Breast Cancer Early Detection Based on Large Scale Tissue-Derived Data

  • Yu, Xiaokang;Liang, Jinsheng;Xu, Jiarui;Li, Xingsong;Xing, Shan;Li, Huilan;Liu, Wanli;Liu, Dongdong;Xu, Jianhua;Huang, Lizhen;Du, Hongli
    • Journal of Breast Cancer
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    • 제21권4호
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    • pp.363-370
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    • 2018
  • Purpose: Breast cancer is the most commonly occurring cancer among women worldwide, and therefore, improved approaches for its early detection are urgently needed. As microRNAs (miRNAs) are increasingly recognized as critical regulators in tumorigenesis and possess excellent stability in plasma, this study focused on using miRNAs to develop a method for identifying noninvasive biomarkers. Methods: To discover critical candidates, differential expression analysis was performed on tissue-originated miRNA profiles of 409 early breast cancer patients and 87 healthy controls from The Cancer Genome Atlas database. We selected candidates from the differentially expressed miRNAs and then evaluated every possible molecular signature formed by the candidates. The best signature was validated in independent serum samples from 113 early breast cancer patients and 47 healthy controls using reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction. Results: The miRNA candidates in our method were revealed to be associated with breast cancer according to previous studies and showed potential as useful biomarkers. When validated in independent serum samples, the area under curve of the final miRNA signature (miR-21-3p, miR-21-5p, and miR-99a-5p) was 0.895. Diagnostic sensitivity and specificity were 97.9% and 73.5%, respectively. Conclusion: The present study established a novel and effective method to identify biomarkers for early breast cancer. And the method, is also suitable for other cancer types. Furthermore, a combination of three miRNAs was identified as a prospective biomarker for breast cancer early detection.