• Food Science and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.1254-1260
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• 2008

The aim of the present study was to prepare nanosample of fucoidan using lecithin as encapsulated material and to investigate the anticancer and immunomodulatory activity of nanoparticle in vitro. The nanoparticles have been characterized by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM). Confocal microscopy confirmed the internalization of the fucoidan conjugates into the immune cells. The uptake of nanoparticles was confirmed with confocal microscopy demonstrating their localization in the cells. The anticancer activity was increased over 5-10% in different cancer cells of fucoidan nanoparticle as compare with fucoidan. The human B and T cells growth and the secretion of interleukin-6 and tumor necrosis factor-a from B cell were also improved by fucoidan nanoparticle because of the rapid absorption of nanoparticle into the cells as compare to fucoidan. At 0.6 mg/mL concentrations, the fucoidan nanoparticle showed better activity than 1.0 mg/mL concentration in T cell growth because the cells reached their saturation capacity. When the fucoidan was encapsulated in lecithin, its anticancer as well as its immunomodulatory activity proved to be superior from that of itself in pure form.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제25권5호
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• pp.276-286
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• 2022

This study is focused on the effect of phycobiliprotein extraction of Gracilaria on the quality of common carp burgers, and the application of nanoliposomes containing pigment in the improvement of its antimicrobial and antioxidant activity of burgers during refrigerated storage in 18 days. Burgers were incorporated with phycobiliprotein and liposomal phycobiliprotein (2.5% and 5% w/w), and their chemical and microbial changes in terms of pH, peroxide value (PV), thiobarbituric acid (TBA), total volatile basic nitrogen (TVB-N), total viable counts (TVC), psychrotrophic bacterial counts (PTC), and sensory characteristics were evaluated. Results presented a nanoliposome size of about 515.5 nm with capable encapsulation efficiency (83.98%). Our results showed non-encapsulated phycobiliprotein could delay the deterioration of common carp burgers, as a reduction in PV, TBA, and TVB-N, TVC, and PTC values in burgers treated with free and nano encapsulated phycobiliprotein. Moreover, the potential of phycobiliprotein was improved when it was encapsulated into chitosan coated liposomes. Burgers treated with 5% nanoliposomes displayed the lowest amount of lipid oxidation and microbial deterioration in comparison to others during storage. According to chemical, microbial and sensory evaluation, the shelf life of common carp burgers was increased in samples treated with encapsulated phycobiliprotein at 2.5% and 5%, as compared to the control (p ≤ 0.05).

• Journal of Veterinary Science
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• 제23권1호
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• pp.1.1-1.11
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• 2022

Background: The poor bioadhesion capacity of tilmicosin resulting in treatment failure for Staphylococcus aureus small colony variants (SASCVs) mastitis. Objectives: This study aimed to increase the bioadhesion capacity of tilmicosin for the SASCVs strain and improve the antibacterial effect of tilmicosin against cow mastitis caused by the SASCVs strain. Methods: Tilmicosin-loaded chitosan oligosaccharide (COS)-sodium carboxymethyl cellulose (CMC) composite nanogels were formulated by an electrostatic interaction between COS (positive charge) and CMC (negative charge) using sodium tripolyphosphate (TPP) (ionic crosslinkers). The formation mechanism, structural characteristics, bioadhesion, and antibacterial activity of tilmicosin composite nanogels were studied systematically. Results: The optimized formulation was comprised of 50 mg/mL (COS), 32 mg/mL (CMC), and 0.25 mg/mL (TPP). The size, encapsulation efficiency, loading capacity, polydispersity index, and zeta potential of the optimized tilmicosin composite nanogels were 357.4 ± 2.6 nm, 65.4 ± 0.4%, 21.9 ± 0.4%, 0.11 ± 0.01, and -37.1 ± 0.4 mV, respectively; the sedimentation rate was one. Scanning electron microscopy showed that tilmicosin might be incorporated in nano-sized crosslinked polymeric networks. Moreover, adhesive studies suggested that tilmicosin composite nanogels could enhance the bioadhesion capacity of tilmicosin for the SASCVs strain. The inhibition zone of native tilmicosin, tilmicosin standard, and tilmicosin composite nanogels were 2.13 ± 0.07, 3.35 ± 0.11, and 1.46 ± 0.04 cm, respectively. The minimum inhibitory concentration of native tilmicosin, tilmicosin standard, and tilmicosin composite nanogels against the SASCVs strain were 2, 1, and 1 ㎍/mL, respectively. The in vitro time-killing curves showed that the tilmicosin composite nanogels increased the antibacterial activity against the SASCVs strain. Conclusions: This study provides a potential strategy for developing tilmicosin composite nanogels to treat cow mastitis caused by the SASCVs strain.

• 공업화학
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• 제17권1호
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• pp.52-57
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• 2006

천연 항진균 물질인 황련(Coptidis Rhizoma)은 감염성 피부염을 유발시키는 주 원인균인 Cadida albicans에 항세균 작용이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 황련유래 단백질(Proteins derived from Coptidis Rhizoma, CRP)의 유효 성분을 추출하여 안정성 도모 및 피부 세포 내에 안정하게 흡수시키는 물질 전달체로서 리포좀을 제조하였다. 황련유래 단백질을 함유한 리포좀 입자의 평균 크기는 187 nm, 표면전하는 3.337 mV이며 포집효율은 33%이었다. 온도, 저장시간에 따른 CRP의 방출 거동을 확인하였으며, 리포좀의 안정성을 증가시키기 위하여 리포좀을 poly(vinyl alcohol) (PVA)로 코팅하였다. 코팅된 리포좀은 코팅 안된 리포좀에 비하여 낮은 방출율을 나타내었다. 또한, 리포좀에 함유된 CRP의 항캔디다 효과는 $50^{\circ}C$ 또는 자외선(UV)으로 24 h 처리한 후에도 지속됨을 확인하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권1호
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• pp.39-46
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• 2003

목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (＜1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

• 청정기술
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• 제12권2호
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• pp.53-61
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• 2006

생분해성 고분자인 Poly(lactide-co-glycolide) (PLGA)와 약물 단백질로 약물 중합체를 만들기 위하여 초임계 나노 입자 제조 공정중 하나인 PGSS법을 이용하여 연구를 수행하였다. 초임계 이산화탄소에 의해서 고분자 PLGA의 유리전이온도($T_g$)를 강하시켜 가소화시키면서 단백질을 용기 내에서 혼합하였다. 고분자 PLGA에 캡슐화 된 단백질의 입자를 얻기 위해 고압 용기에 들어있는 시료를 노즐을 통하여 대기압으로 이산화탄소를 분사시켰다. 입자의 형태, 입자 크기 그리고 크기 분포에 대한 영향을 알아보기 위해서 고압 용기 안에서 초임계 이산화탄소를 이용하여 공정변수들을 조작함으로서 PGSS 실험을 하였다. 입자는 거칠고 불규칙하며 표면에 기공이 생성되었음을 확인하였다. 제조된 입자의 크기와 크기분포는 과포화도, 핵 생성시간 등으로 설명하였다. 제조된 입자 내의 protein의 활성도 저하는 거의 없었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권4호
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• pp.1041-1051
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• 2020

일본과 유럽에서 시작된 미세버블과 나노버블의 기술은 여러 응용분야에서 적용 가능하고 그 효과 또한 다양하게 나타나고 있어서 많은 연구자 뿐만 아니라 관련 산업 전문가들에게 관심을 받고 있다. 특히 나노버블은 물속에서 수개월 이상 존재 가능하다는 연구로부터 화장품과 같은 액상 형태의 제품에 적용 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 기포캡슐레이션 기법을 이용한 나노버블의 생성과 나노버블을 함유한 기능성 화장품 내 유효물질 3종(Niacinamide(1.6%), Caffeic acid(1%), Ferulic acid(1%))에 대하여 피부투과성 증가 실험을 진행하였다. 나노버블은 유효물질의 피부투과성 증가에 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 나노버블 미함유 물질 대비 최대 250% 피부투과성 증가가 확인되었다(Caffeic acid, 8시간). 이는 화장품 분야 뿐만 아니라 뇌종양과 같은 의약품 투과성에 관련된 분야 등 나노버블 기법에 의한 투과성 향상에 적용 가능한 분야에 연구 성과 및 산업적 파급효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권1호
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• pp.43-48
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• 2017

우리가 예상했던 DPNs의 지름은 약 500 nm였으며 이는 SEM과 AFM 영상, Size Distribution을 통해 기대했던 것과 유사한 크기를 가진다는 것을 확인하였다. 또한, Zeta potential은 약 $-17.8{\pm}4.4mV$으로 측정되었다. Zeta potential이 +30 mV이상이면 강한 양성을 띤다고 한다. 나노 입자의 Zeta potential이 강한 양성이면 nonspecific cellular interaction이 높아지지만 간에 의해 쉽게 제거되며, hemolytic activity가 높아지기 때문에 약물 전달을 하기에 적합하지 않은 것으로 알려져 있다. 또한 강한 음성이어도 간에 의해 제거될 확률이 높아진다. 하지만 나노 입자의 Zeta potential이 중성이거나 약한 전하를 띠면 혈액에서 제거가 잘 되지 않아 혈액에 오랫동안 남을 수 있어 약물전달에 유리하고, 약 -15 mV의 전하를 띤 입자는 tumor site에 high accumulation됨이 알려져 있다[14]. DPNs의 경우 $-17.8{\pm}4.4mV$이므로 인체에 적용하기에 적합한 것으로 판단된다. DPNs의 Encapsulation Efficiency는 약 $43.8{\pm}6.6%$로 Nano-precipitation과 같은 Bottom-up 방식보다 낮은 수치를 나타내었지만, 독성이 강한 Salinomycin을 사용함으로써 이를 해결할 수 있을 것으로 생각되며 적은 양의 약물만으로 항암효과를 나타낼 수 있을 것으로 기대된다. 암세포와 함께 배양했을 때 형광 현미경으로 확인해본 결과 암세포 주변에 나노 입자가 이동한 것으로 보아 Targeting ligand나 Peptide, Aptamer를 이용하면 더욱 정확한 암세포 표적화를 이룰 수 있을 것으로 예상된다[15]. DPNs의 Drug Carrier로서의 평가는 Loading Amount와 Drug Releasing Profile을 통해 추가로 검증을 할 예정이며, Cell viability를 실행하여 DPNs의 In vitro 항암 효과를 확인하고 In vivo 실험을 진행할 예정이다.

• 대한화장품학회지
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• 제32권1호
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• pp.35-44
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• 2006

최근에 고분자, 지질 또는 그 밖의 여러 소재를 이용한 캡슐화 연구는 다양한 기능성 성분의 안정화 및 방출 제어를 목적으로 진행된 바 있다. 본 연구는 주요한 기능성 성분들을 캡슐화할 수 있는 또 하나의 새로운 방법으로써, methylmethacrylate (MMA)와 trimethoxysilylpropylmethacrylate (TMPMA)로 구성된 MMA-TMPMA 공중합체를 제조하였다. Poly(MMA-co-TMPMA)로 제조된 구는 속이 빈 형태의 미립구이며 레티놀, 레티닐팔미테이트, 토코페릴아세테이트, 아스코빌테트라이소팔미테이트와 같은 비타민유도체나 유용성감초추출물과 같은 기능성 성분들을 core 성분으로 캡슐화하는데 매우 유용하였다. 제조된 poly(MMA-co-TMPMA) core-shell 형태의 미립구 평균 입도는 $0.1{\sim}10{\mu}m$, 기능성 성분의 로딩 함량은 $15{\sim}25%$이며 로딩 수율은 90% 이상이었다. Poly(MMA-co-TMPMA) core-shell 형태의 미립구에 함유된 기능성 성분의 안정화는 캡슐 자체에 의한 안정화 외에 미립구 표면에 자외선차단 silane 전구체를 도입함으로써 향상시킬 수 있었다. 기능성 성분에 대한 광안정성은 자외선차단 전구체가 함유된 poly(MMA-co-TMPMA) 미립구의 경우, 자외선차단 전구체가 도입되지 않은 미립구에 비해 25%정도 더 항상됨을 확인할 수 있었다.

• 식물병연구
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• 제28권1호
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• pp.1-18
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• 2022

휘발성물질은 자연에서 어디에나 존재한다. 생태학적으로 식물이나 미생물이 생산하는 휘발성물질은 식물-미생물이나 미생물-미생물간 대화에 중요한 역할을 수행한다. 정족수 인식신호는 세균과 세균 사이의 짧은 거리에서만 영향을 미치지만 휘발성물질은 20 cm 이상의 거리에서 생명체 간 신호전달이 가능하다. 이번 리뷰에서는 휘발성물질을 이용한 식물병진단과 진균, 세균, 바이러스병의 생물적방제의 최신 결과를 소개하였다. 더불어 이러한 휘발성물질을 농업에 적용하기 위한 다양한 기술들도 소개하였다. 휘발성물질의 캡슐화와 서방형 제제화 그리고 바이오나노 융합기술은 기존의 휘발성 물질 적용 한계를 넘게 해 줄 것이다. 종합하면 휘발성물질은 식물병을 효과적으로 방제할 수 있는 새로운 방법이다. 이번 리뷰를 통하여 농민들과 젊은 연구자들이 휘발성물질에 대한 이해를 높이고 향기농업으로의 전환을 앞당기는 계기가 되기를 희망한다.