• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권5호
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• pp.1435-1440
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• 2013

To investigate the influence of the carbon matrix on the electrochemical performance of Si/C composites, four types of Si/C composites were prepared using graphite, petroleum coke, pitch and sucrose as carbon precursors. A ball mill was used to prepare Si/C blends from graphite and petroleum coke, whereas a dispersion technique was used to fabricate Si/C composites where Si was embedded in disordered carbon matrix derived from pitch or sucrose. The Si/pitch-based carbon composite showed superior Si utilization (96% in the first cycle) and excellent cycle retention (70% after 40 cycles), which was attributed to the effective encapsulation of Si and the buffering effect of the surrounding carbon matrix on the silicon particles.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권5호
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• pp.1457-1461
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• 2013

The $Fe_3O_4$-core and Ag-shell ($Fe_3O_4@Ag$ nanoeggs) were prepared through the encapsulation of 3-aminopropyltriethoxysilane-coated magnetite nanoparticle in nano-Ag shell by a simple chemically controlled procedure. The $Fe_3O_4@Ag$ nanoeggs were characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, UV-vis spectrum and superconducting quantum interference device magnetometer, respectively. A detailed analysis is provided of how the hydrolysis and condensation of 3-aminopropyltriethoxysilane and the pH value are vital in fabricating the $Fe_3O_4@Ag$ nanoeggs. The prepared $Fe_3O_4@Ag$ nanoeggs possessed uniform size, improved monodispersity, stability against aggregation and high magnetization, which were utilized for the detection of latent fingerprints deposited onto different surfaces. The experimental results showed that the latent fingerprints developed with the $Fe_3O_4@Ag$ nanoeggs powders exhibited excellent ridge details with minimal background staining.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권6호
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• pp.526-529
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• 2006

The aim of this study was to prepare cyclosporin A-loaded liposome (CyA-Lip) as an oral delivery carrier, with their encapsulation into microspheres based on alginate or extracellular polysaccharide (EPS) p-m10356. The main advantage of liposomes in the microspheres (LIMs) is to improve the restricted drug release property from liposomes and their stability in the stomach environment. Alginate microspheres containing CyA-Lip were prepared with a spray nozzle; CyA-Liploaded EPS microspheres were also prepared using a w/o emulsion method. The shape of the LIMs was spherical and uniform, and the particle size of the alginate-LIMs ranged from 5 to $10\;{\mu}m$, and that of the EPS-LIMs was about $100\;{\mu}m$. In a release test, release rate of CyA in simulated intestinal fluid (SIF) from the LIMs was significantly enhanced compared to that in simulated gastric fluid (SGF). In addition, the CyA release rates were slower from formulations containing the liposomes compared to the microspheres without the liposome. Therefore, alginate-and EPS-LIMs have the potential for the controlled release of CyA and as an oral delivery system.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제35권3호
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• pp.208-214
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• 2017

본 연구에서는 산양유 단백질 분해물과 키토올리고당을 이용하여 약 138~225 nm 크기를 지니는 구형의 나노 전달체를 성공적으로 제조하였다. 제조된 나노 전달체는 소수성 건강기능성 물질인 DHA와 레스베라트롤을 각각 ~22 mg/100 mL와 ~4.5 mg/100 mL 씩 포집가능하며, 제조 공정요인(예, TPP 농도, 산양유 단백질 분해물 농도, 키토올리고당 농도) 조절을 통해 입자 크기, 표면전하등과 같은 나노 전달체의 물리화학적 특성과 소수성 건강기능성 물질의 포집 효율을 조절할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 산양유 단백질 분해물/키토올리고당 나노 전달체는 동결건조를 통해 분말화가 가능하기 때문에 식품 적용성이 뛰어나다. 결론적으로 본 연구에서 food-grade 물질인 산양유 단백질 분해물과 키토올리고당을 이용하여 제조한 나노 전달체는 저지방 및 무지방 유식품에 적용 가능한 무지방 기반(non-fat based)의 소수성 건강기능성 물질 전달체로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.768-775
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• 2012

해조류로부터 얻어지는 알지네이트는 캡슐화된 세포의 생존율에 긍정적인 영향을 끼치며 살아있는 세포를 신속하게 포접하여 캡슐화할 수 있어 세포이식을 위한 생체재료 분야에 널리 쓰인다. 탈미네랄화된 골분(DBP)은 천연 뼈조직으로부터 유래되어 조직과의 반응정도가 낮고 항원성 또한 낮아 임상에 적용되어 사용되어 왔다. 알지네이트에 비율별 DBP을 포함시켜 연골세포를 파종한 뒤 미세캡슐을 제조한 후 MTT 분석을 통하여 세포의 부착 및 증식률을 관찰하였고 glycosaminoglycan(sGAG)와 콜라겐 함량 측정과 연골세포의 특정유전자 표현형을 확인하기 위하여 PCR을 실시하였다. 또한 연골세포가 파종된 알지네이트 미세캡슐을 누드마우스의 피하에 이식한 뒤 적출하여 면역화학적 염색을 실시하였다. 실험 결과 1%의 DBP를 함유한 알지네이트 미세캡슐에서 가장 높은 세포 증식률을 보였고 표현형 유지에도 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이번 연구 결과를 토대로 알지네이트와 DBP를 이용한 미세캡슐을 제조함으로써 DBP내의 성장인자와 알지네이트의 상호작용으로 인하여 연골세포의 성장에 긍정적인 영향을 미쳐 생체공학적 지지체로 적합할 것으로 예상된다.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.613-616
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• 2005

본 연구에서는 한 개의 세포와 같은 미세한 생체시료 내부의 분석 대상물질을 감지하는데 사용할 수 있는 광바이오센서를 개발하기 위한 첫 단계로서 효소가 함유된 고분자 수화젤 구형입자를 나노크기로 중합하는 방법을 확립하고 센서로서의 사용 가능성을 확인하였다. 현탁 광중합을 통하여 305 nm의 평균크기를 가지는 horseradish peroxidase(HRP)가 함유된poly(ethylene glycol)(PEG) 수화젤 구형입자를 합성하였으며, 중합반응 이후 입자내부의 효소의 존재 및 활성유지를 HRP와$\H_{2}O_{2}$의 효소반응에 의한 Amplex Red의 형광산화물 생성을 통하여 확인하였다. 합성된 HRP가 함유된 PEG 수화젤 입자는 Amplex Red의 존재하에 $\H_{2}O_{2}$의 농도가 0에서 11 nM로 미량 변화함에 따라서 형광세기가 약 300$\%$ 증가함을 보여 주었다. 이러한 결과는 효소가 함유된 PEG 수화젤 나노입자를 합성하는 본 기술이 향후 미세한 생체시료 내부의 다양한 분석대상물질을 감지할 수 있는 나노크기의 광바이오센서를 개발하는데 이용 될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.20-24
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• 2007

제조과정에서 단백질 약물의 생물학적 활성의 보존은 약물의 성공적인 전달에 있어 여전히 중요한 과제이다. 이중에멀션 유기용매 증발법을 사용하여 나노입자를 제조하였고, 입자의 형태, 크기, 함입률 그리고 방출속도와 방출되는 효소의 활성을 살펴보았다. 입자의 크기는 고분자인 락타이드 글리콜라이드 공중합체의 농도가 증가할수록 커졌으며, 유화제의 농도에는 큰 차이가 없었으나, 4% PVA의 사용에서 가장 좁은 입자분포를 얻을 수 있었다. 최적의 조건에서 72.6%의 단백질 함입률과 $198.3{\pm}13.8 nm$ 크기의 나노입자를 얻었다. 입자로부터 효소의 방출은 첫 방출시기에 매우 빠르게 일어났으며 12일 내에 83%가 방출되었다. 이에 따른 방출되는 효소의 활성은 6일째까지 증가되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.491-491
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• 2011

Transparent and flexible electronic devices that are light-weight, unbreakable, low power consumption, optically transparent, and mechanical flexible possibly have great potential in new applications of digital gadgets. Potential applications include transparent displays, heads-up display, sensor, and artificial skin. Recent reports on transparent and flexible field-effect transistors (tf-FETs) have focused on improving mechanical properties, optical transmittance, and performances. Most of tf-FET devices were fabricated with transparent oxide semiconductors which mechanical flexibility is limited. And, there have been no reports of transparent and flexible all-organic tf-FETs fabricated with organic semiconductor channel, gate dielectric, gate electrode, source/drain electrode, and encapsulation for sensor applications. We present the first demonstration of transparent, flexible all-organic sensor based on multifunctional organic FETs with organic semiconductor channel, gate dielectric, and electrodes having a capability of sensing infrared (IR) radiation and mechanical strain. The key component of our device design is to integrate the poly(vinylidene fluoride-triflouroethylene) (P(VDF-TrFE) co-polymer directly into transparent and flexible OFETs as a multi-functional dielectric layer, which has both piezoelectric and pyroelectric properties. The P(VDF-TrFE) co-polumer gate dielectric has a high sensitivity to the wavelength regime over 800 nm. In particular, wavelength variations of P(VDF-TrFE) molecules coincide with wavelength range of IR radiation from human body (7000 nm ~14000 nm) so that the devices are highly sensitive with IR radiation of human body. Devices were examined by measuring IR light response at different powers. After that, we continued to measure IR response under various bending radius. AC (alternating current) gate biasing method was used to separate the response of direct pyroelectric gate dielectric and other electrical parameters such as mobility, capacitance, and contact resistance. Experiment results demonstrate that the tf-OTFT with high sensitivity to IR radiation can be applied for IR sensors.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제42권4호
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• pp.323-329
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• 2017

Purpose: Biocompatible capsules have recently been highlighted as a novel platform for delivering various components, such as drug, food, and agriculture pesticides, to overcome the current limitations of living systems, such as those in agriculture, biology, the environment, and foods. However, few active targeting systems using biocompatible capsules and physical forces simultaneously have been developed in the agricultural engineering field. Methods: Here, we developed an active targeting delivery platform that uses biocompatible alginate capsules and controls movements by magnetic forces for agricultural and biological engineering applications. We designed and fabricated large-scale biocompatible capsules, using custom-made nozzles ejecting alginate solutions for encapsulation. Results: To develop the active target delivery platforms, we incorporated iron oxide nanoparticles in the large-scale alginate capsules. The sizes of alginate capsules were controlled by regulating the working conditions, such as concentrations of alginate solutions and iron oxide nanoparticles. Conclusions: We confirmed that the iron oxide particle-incorporated large-scale alginate capsules moved actively in response to magnetic fields, which will be a good strategy for active targeted delivery platforms for agriculture and biological engineering applications, such as for the controlled delivery of agriculture pesticides and biocontrol agents.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.262-268
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• 2015

본 연구에서는 일반적인 귀금속 담지법과 담체 위에 형성한 고분자 전해질 다층 박막 내에 귀금속을 내포시키는 방법으로 촉매를 제조하고, 과산화수소 직접제조 반응에 적용하여 촉매의 제조 방법이 과산화수소 생산성 및 촉매 수명에 미치는 영향을 조사하였다. 촉매의 활성은 제조 방법에 상관없이 담체의 산세기에 크게 의존하였으며, 사용한 담체들 중 산세기가 가장 강한 HBEA(SAR=25)를 사용한 경우가 활성이 가장 우수하였다. 단순 귀금속 담지 촉매는 고분자 전해질 다층 박막을 도입한 촉매보다 과산화수소 생산성은 우수하였으나, 반응 중 활성 금속인 Pd의 용출로 인해 재사용 횟수가 증가할 때마다 활성이 급격히 감소하였다. 한편, 고분자 전해질 다층 박막의 도입은 산성 담체의 역할을 약화시켜 촉매 활성은 감소하고 과산화수소 분해능은 증가하여 전체적으로 과산화수소의 생산성이 감소되는 결과를 가져왔다. 하지만, 5회에 걸친 재사용 동안에도 촉매 활성이 유지되었으며, 이러한 비약적인 촉매 수명의 향상은 담체 위에 고분자 전해질 다층 박막을 도입하는 것이 반응 중 활성 금속의 용출 억제 측면에서 매우 효과적이라는 것을 시사한다.