• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권8호
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• pp.781-786
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• 2009

Small interfering synthetic double-stranded RNA (siRNA) was applied to suppress the expression of the human cytotoxic-T-Iymphocyte antigen 4-immunoglobulin (hCTLA4Ig) gene transformed in transgenic rice cell cultures. The sequence of the 21-nucleotide siRNA was deliberately designed and synthesized with overhangs to inactivate the expression of hCTLA4Ig. The chemically synthesized siRNA duplex was combined with polyethyleneimine (PEl) at a mass ratio of 1:10 (0.33 ${\mu}g$ siRNA:3.3 ${\mu}g$ PEl) to produce complexes. The siRNA complexes (siRNA+PEI) were labeled with Cy3 in order to subsequently confirm the delivery by fluorescent microscopy. In addition, the cells were treated with sonoporation at 40 kHz and 419W for 90 s to improve the delivery. The siRNA complexes alone inhibited the expression of hCTLA4Ig to 45% compared with control. The siRNA complexes delivered with sonoporation downregulated the production of hCTLA4Ig to 73%. Therefore, we concluded that the delivery of siRNA complexes into plant cells could be enhanced successfully by sonoporation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권11호
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• pp.1490-1495
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• 2009

The development of nanotechnology has penetrated the fields of biology and medicine, resulting in remarkable applications for tissue regeneration. In order to apply this technology to tissue engineering, we have developed nano-scaled 3D scaffolds consisting of growth factor-loaded heparin/poly(l-lysine) nanoparticles (NPs) attached to the surface of polymeric micro spheres via polyionic complex methods. Growth factor-loaded NPs were simply produced as polyelectrolyte complexes with diameters of 100-200 nm. They were then coated onto positively charged poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) pretreated with polyethyleneimine to enable cell adhesion, proliferation, and stimulation of neurite outgrowth. Propidium iodide staining and $\beta$-tubulin analysis revealed that neuronal PC12 cells proliferated extensively, expressed significant amounts of b-tubulin, and showed well-structured neurite outgrowth on polymeric microspheres by stimulation with growth factors. These results suggest that cellular adhesion and biological functionality on prepared PLGA microspheres enabled terminal differentiation of neuronal cells.

• Macromolecular Research
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• 제17권1호
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• pp.19-25
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• 2009

In order to enhance the gene delivery efficiency and decrease the cytotoxicity of polyplexes, we synthesized Solutol-g-PEI by conjugating polyethyleneimine (PEI) to Solutol (polyoxyethylene (10) stearate), and evaluated its efficiency as a possible nonviral gene carrier candidate. Structural analysis of synthesized polymer was performed by using $^1H$-NMR. Gel retardation assay, particle sizes and zeta potential measurement confirmed that the new gene carrier formed a compact complex with plasmid DNA. The complexes were smaller than 150 nm, which implicated its potential for intracellular delivery. It showed lower cytotoxicity in three different cell lines (Hela, MCF-7, and HepG2) than PEI 25 kDa. pGL3-lus was used as a reporter gene, and the transfection efficiency was in vitro measured in Hela cells. Solutol-g-PEI showed much higher transfection efficiency than unmodified PEI 25 kDa.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.161-165
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• 2011

본 연구는 수계에서 오랜 시간 동안 안정한 생체적합 금 나노업자의 제조에 관한 것으로, 환원제와 안정제의 역할을 동시에 수행하는 폴리에틸렌이민을 이용해 응집성이 낮은 초미립 폴리에틸렌이민 금 나노입자를 상온의 수용액 상에서 합성하였다. 폴리에틸렌이민 금 나노입자의 평균 입자크기는 8~12 nm이었고, 수계의 나노콜로이드 %에서 50nm 내외의 클러스터를 형성하였으며, 매우 뛰어난 안정성을 보였다. 상대적으로 낮은 금속 전구체의 농도에서 나노입자를 제조하였을 때, 입자의 크기가 두드러지게 감소하는 경향을 나타내었다. 폴리에틸렌이민-금 나노입자의 X-선 회절분석 결과, 금에서 나타나는 전형적인 결정 피크가 발견되었다. 또한 세포배양실험 결과, 폴리에틸렌이민과는 달리 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 98%의 세포 생존율을 보여 세포독성은 거의 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 합성된 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 CT 조영제 등으로의 활용이 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.258-263
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• 2017

본 연구에서는 글루코스 산화효소(glucose oxidase, GOx), 고분자인 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine, PEI), 카본나노튜브(carbon nanotube, CNT)와 벤조퀴논(benzoquinone, BQ)을 이용하여 글루코스 바이오연료전지를 위한 바이오 촉매를 합성하였다. 이를 위해, 지지체인 PEI/CNT 복합체에 BQ를 정전기적 인력을 통해 물리적으로 포집한 뒤, GOx를 담지시켜 합성하였다. 이는 기존에 전자 매개체로서 전해질에 풀어서 사용했던 BQ를 전해질이 아닌 촉매 내에 포집하여 촉매를 구성하였다는 개선점이 크며, 그 결과, BQ가 포집되지 않은 촉매 대비, 1.9배 상승한 $34.16{\mu}A/cm^2$의 최대전류밀도를 얻음을 통해 촉매활성이 개선되었음을 증명하였고, 바이오연료전지의 산화극 촉매로 이용 시, BQ가 포집되지 않은 촉매를 이용한 바이오연료전지에 비해 1.2배 상승한 $0.91mW/cm^2$의 최대출력밀도를 얻었다. 이를 통해 바이오연료전지의 산화극을 위한 촉매로서 GOx와 함께 담지된 매개체 BQ를 포함한 촉매 제조 가능성을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.599-604
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• 2011

이 연구는 화상이 유발된 mouse에 사이클로덱스트린/폴리에틸렌이민/실크 피브로인이 함유된 수화겔을 처치하여 화상 치유효능을 평가한 실험이다. 상처치유 효능을 갖는 것으로 알려진 silk fibroin (SF)을 함유한 polyethyleneimine (PEI)/${\beta}$-cyclodextrin (${\beta}CD$) conjugate를 epichlorohydrin (EPI)로 가교시켜 ${\beta}CD/PEI/SF$ 수화겔을 제조하였고, 이를 화상이 유발된 mouse에 처치하여 일반 거즈만 처치한 음성대조군과 상용화되어 있는 상처치유 제품(OTC)을 처치한 양성대조군과 비교해 시간에 따른 화상치유 경과를 지켜보았다. 약물이 로딩되지 않은 ${\beta}CD/PEI/SF$ 수화겔과 약물이 로딩된 ${\beta}CD/PEI/SF$ 수화겔을 처치한 동물 실험군의 화상치유경과는 육안으로 관찰 시, 음성대조군과 비교했을 때에 큰 차이가 없었고 오히려 상처가 악화되는 경향을 보였다. 반면 OTC 연고를 처치한 양성대조군에서는 상처의 크기가 눈에 띄게 줄어들었다. H&E staining을 통하여 진피 층에서의 상피재생을 확인한 결과 또한 ${\beta}CD/PEI/SF$ 수화겔의 화상치유에 대한 효능이 뚜렷하게 나타나지 않았다.

• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.83-89
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• 2022

현재 진행 중인 코로나19의 세계적 유행을 기점으로 유전자 전달을 통한 면역 형성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 바이러스를 통한 유전자 전달이 부작용이 다수 발견됨에 따라 비바이러스성 유전자 전달체에 대한 요구가 크게 증가하였다. 본 연구에서는 생체적합물질인 히알루론 아민으로 코팅한 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체를 통한 효율적인 유전자 전달 시스템을 제안했다. 다양한 조성에서 생성된 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체(polyplex)와 히알루론 아민으로 코팅한 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체(polyplex-HA)의 크기 및 플라스미드 DNA 발현 정도를 비교해 각 물질의 최적 비율을 찾아냈고 복합체의 크기 및 제타 전위, 에너지 필터링 투과 전자현미경(EF-TEM) 이미지를 통해 입자의 특성을 평가했다. 세포 내 전달 및 발현 효율을 형광현미경과 유세포분석기를 통해 상용화 되어있는 유전자 전달체인 lipofectamine과 비교 분석했다. 본 연구에서 제안된 polyplex-HA는 pDNA 뿐만 아니라 다양한 유전물질을 전달할 수 있으며, 전달체에 대한 면역반응이 적어 다회성 투여에 유리하여 미래의 백신 플랫폼의 기반이 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.693-697
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• 2016

본 연구에서는 탄소나노튜브(CNT), 글루코스 산화효소(Glucose oxidase, GOx) 및 다양한 분자량의 가지달린 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine, branched, bPEI)을 물리적으로 결합하여 GOx/PEI/CNT 구조를 제조한 뒤, 가교제인 테레프타랄데하이드(Terephthalaldehyde, TPA)와 알돌축합반응을 통해 TPA/[GOx/bPEI/CNT] 구조의 촉매를 합성하였으며, 각각의 전기화학적 특성 및 장기안정성 등을 평가하였다. GOx/PEI/CNT의 경우, PEI의 분자량의 증가에 따라 유의한 차이를 확인할 수 없었으나, TPA 도입한 TPA/[GOx/bPEI/CNT]는 PEI 분자의 증가에 따라 전자전달 및 장기안정성은 향상되며 글루코스의 물질전달은 감소함을 확인하였다. 또한 효소연료전지 음극 촉매로서의 최적 bPEI 분자량을 확인한 결과, 750 k PEI를 이용한 촉매(TPA/[GOx/bPEI-750k/CNT]에서 최고의 최대전력밀도($0.995mW{\cdot}cm^{-2}$)를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.175-181
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• 2015

이산화탄소 포집을 위한 기능성 흡착제인 폴리에틸렌이민(PEI)을 함침한 활성탄을 평가하였다. 이산화탄소 흡착제의 흡착 특성은 GC/TCD, BET 표면적 및 FT-IR을 사용하였다. 활성탄에 PEI를 10, 30, 50 wt%를 함침하여 흡착제를 합성하고, 온도변화에 따른 이산화탄소의 흡착능을 조사하였다. $20^{\circ}C$와 $100^{\circ}C$에서의 이산화탄소 흡착능은 다음과 같다: $20^{\circ}C$에서는 AC > PEI(10)-AC > PEI(30)-AC > PEI(50)-AC의 순으로 나타났으며, $100^{\circ}C$에서는 PEI(10)-AC > PEI(30)-AC > PEI(50)-AC > AC 순으로 나타났다. 아민 기능기의 활성탄의 흡착능이 순수 활성탄보다 아미노기에 의하여 화학 흡착 때문에 높은 온도에서 높게 나타났다. 본 연구의 결과로 PEI(10) 활성탄은 고온의 가스로부터 이산화탄소 포집에 가장 유능한 흡착제 중 하나로 보여진다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.802-807
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• 2015

본 논문에서는 글루코스산화제, polyethyleneimine(PEI) 및 탄소나노튜브 간 물리적 흡착으로 제조된 촉매(GOx/PEI/CNT)에 새로운 가교제인 terephthalaldehyde(TPA)를 첨가하여 민감도 및 안정성이 개선된 글루코스 센서 촉매를 합성하여, 감지능 및 안정성 개선효과를 확인하였다. 새로운 가교제를 포함한 바이오 촉매는, 글루코스산화제 및 polyethyeleneimine의 관능기와 TPA의 관능기간 알돌축합반응에 의해 생성되었고, 이를 통해 생성된 새로운 전자전달구조는 글루코스의 산화반응을 촉진시켰다. 이러한 촉매활성은 전기화학적 평가를 통해 정량적으로 평가하였으며 그 결과 $41.1{\mu}Acm^{-2}mM^{-1}$의 글루코스 민감도를 얻을 수 있었다. 또한 가교제와 글루코스산화제 및 polyethyeleneimine 간의 화학반응의 형성에 의해 글루코스 산화제의 외부 손실을 최소화 하여, 센서 안정성 향상에도 크게 기여하였다. 안정성 평가를 한 결과, 3주간의 주기적인 촉매 활성 측정후에 94.6% 활성이 유지됨을 확인하였다.