The control of surface properties and spatial presentation of functional molecules within a microfluidic channel is important for the development of diagnostic assays, microreactors, and for performing fundamental studies of cell biology and fluid mechanics. Here, we present soft lithographic methods to create robust microchannels with patterned microstructures inside the channel. The patterned regions were protected from oxygen plasma by controlling the dimensions of the poly(dimethylsiloxane)(PDMS) mold as well as the sequence of fabrication steps. The approach was used to pattern a non-biofouling polyethylene glycol(PEG)-based copolymer or the polysaccharide hyaluronic acid(HA) within microfluidic channels. These non-biofouling patterns were then used to fabricate arrays of fibronectin(FN) and bovine serum albumin(BSA) as well as mammalian cells.
Kim, Sang-Woo;Hwang, Hye-Jin;Baek, Yu-Mi;Hwang, Hee-Sun;Yun, Jong-Won
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.19
no.10
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pp.1109-1121
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2009
In an attempt to discover novel biomarker proteins in type 2 diabetes prognosis, we investigated the influence of hypoglycemic extracellular polysaccharides (EPS) obtained from the macrofungus Tremella fuciformis on the differential levels of plasma proteins in ob/ob mice using two-dimensional gel electrophoresis (2-DE). The 2-DE analysis demonstrated that 92 spots from about 900 visualized spots were differentially regulated, of which 40 spots were identified as principal diabetes-associated proteins. By comparing control with EPS-fed mice, we found that at least six proteins were significantly altered in ob/ob mice, including Apo A-I, IV, C-III, E, retinol-binding protein 4, and transferrin, and their levels were interestingly normalized after EPS treatment. Western blot analysis revealed that the altered levels of the two regulatory molecules highlighted in diabetes and obesity (e.g., resistin and adiponectin) were also normalized in response to EPS. The Mouse Diabetes PCR Array profiles showed that the expression of 84 genes related to the onset, development, and progression of diabetes were significantly downregulated in liver, adipocyte, and muscle of ob/ob mice. EPS might act as a potent regulator of gene expression for a wide variety of genes in ob/ob mice, particularly in obesity, insulin resistance, and complications from diabetes mellitus.
In this study, the performance and antifouling properties of polysulfone (PSf) and polyvinylidene fluoride/polyvinylpyrrolidone (PVDF/PVP) membranes in a membrane bioreactor (MBR) were investigated. The membranes were prepared via phase inversion method, and then characterized by a set of analyses including contact angle, porosity and water flux and applied in a lab-scale MBR system. Soluble microbial product (SMP), extracellular polymeric substance (EPS), FTIR, gel permission chromatography (GPC) and particle size distribution (PSD) analyses were also carried out for MBR system. The results showed that the MBR with PSf membrane had higher hydrophobic organic compounds which resulted in formation of larger flocs in MBR. However, in this MBR had high compressibility coefficient of cake layer was higher (n=0.91) compared to MBR with PVDF/PVP membrane (n=0.8); hence, the fouling was more profound. GPC analysis revealed that compounds with molecular weight lower than 2 kDa are more formed on PSf membrane more than PVDF/PVP membrane. The results of FTIR analysis confirmed the presence of polysaccharide and protein compounds on the cake layer of both membranes which was in good agreement with EPS analysis. In addition, the results showed that their concentration was higher for the cake on PSf membrane.
A study was conducted to assess the nutritive value of two diets based on a low-energy variety of wheat, RAC C1 and their effects on intestinal mucosal structure and function in broiler chickens. The diets were fed with or without microbial enzyme supplement to male and female broiler chickens. The digesta viscosity was reduced (p<0.001) through supplementation with a microbial enzyme in male and female chicks. Enzyme supplementation also improved the dietary apparent metabolizable energy content (p<0.001) and had slight but non-significant positive effects on chick growth and feed conversion ratio. Intestinal mucosal structure and enzyme function were not affected by microbial enzyme supplement. Male chicks consumed more feeds (p<0.001), attained higher final body weight (p<0.001) and were more efficient at feed utilization (p<0.01) than the female chicks. Except for duodenal villus surface area and ileal protein content, intestinal mucosal structure and enzyme activities were similar between the two sexes and dietary treatment groups. The study showed an improvement in the nutritive value of the diets in the presence of the microbial enzyme supplement.
Bang, Jeongsu;Li, Ling;Seong, Hyunbin;Kwon, Ye Won;Jeong, Eun Ji;Lee, Dong-Yup;Han, Nam Soo
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.27
no.5
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pp.939-942
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2017
The cellular composition and metabolic compounds of Leuconostoc mesenteroides ATCC 8293 were analyzed after cultivation in an anaerobic chemostat. The macromolecular composition was 24.4% polysaccharide, 29.7% protein, 7.9% lipid, 2.9% DNA, and 7.4% RNA. Its amino acid composition included large amounts of lysine, glutamic acid, alanine, and leucine. Elements were in the order of C > O > N > H > S. The metabolites in chemostat culture were lactic acid (73.34 mM), acetic acid (7.69 mM), and mannitol (9.93 mM). These data provide a first view of the cellular composition of L. mesenteroides for use in metabolic flux analysis.
Streptococus pneumoniae is an important cause of invasive infections as well as non-invasive infections such as acute otitis media and sinusitis both in children and adults. Resistance of S. pneumoniae to multiple antimicrobials is increasing and poses therapeutic challenges, and prevention became more important. 23-valent polysaccharide vaccine has been used for the last several decades, but is not effective in children <2 years of age, the highest risk group of invasive diseases. Recently, a 7-valent pneumococcal protein conjugate vaccine(PCV) which is effective in infants and young children has been developed. The efficacy of PCVs against invasive pneumococcal disease and pneumonia is well established and is documented in several well-conducted studies. However, the effect of PCVs on otitis media is less obvious and more complex. PCVs clearly reduce diseases caused by vaccine-type(VT) pneumococci, but replacement of VT serotypes by non-VT serotypes in nasopharyngeal carriage of S. pneumoniae is responsible for the increase in acute otitis media caused by non-VT serotypes. Three years after introduction of PCV in the US, some increase of invasive infections with serotype 19A possibly due to serotype switching within certain vaccine type strains has been noted. Since most antibiotic-resistance in S. pneumoniae is confined to VT serotypes, vaccine use also reduces antibiotic resistance. With development of PCV, there was a great advance in the prevention of pneumococcal diseases, but replacement with potential virulent organisms and development of antibiotic resistance in non-VT pneumococci is a possibility that needs careful monitoring.
Klochkova, Tatyana A.;Kwak, Min Seok;Kim, Gwang Hoon
ALGAE
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v.31
no.4
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pp.379-390
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2016
When a multinucleate cell of Bryopsis plumosa was collapsed by a physical wounding, the extruded protoplasm aggregated into numerous protoplasmic masses in sea water. A polysaccharide envelope which initially covered the protoplasmic mass was peeled off when a cell membrane developed on the surface of protoplast in 12 h after the wounding. Transmission electron microscopy showed that the protoplasmic mass began to form a continuous cell membrane at 6 h after the wounding. The newly generated cell membrane repeated collapse and rebuilding process several times until cell wall developed on the surface. Golgi bodies with numerous vesicles accumulated at the peripheral region of the rebuilding cell at 24 h after the wounding when the cell wall began to develop. Several layers of cell wall with distinctive electron density developed within 48-72 h after the wounding. Proteome profile changed dramatically at each stage of cell rebuilding process. Most proteins, which were up-regulated during the early stage of cell rebuilding disappeared or reduced significantly by 24-48 h. About 70-80% of protein spots detected at 48 h after the wounding were newly appeared ones. The expression pattern of 29 representative proteins was analyzed and the internal amino acid sequences were obtained using mass spectrometry. Our results showed that a massive shift of gene expression occurs during the cell-rebuilding process of B. plumosa.
Kim, Young-Hoon;Lee, Chang-Ha;Jeon, Min-Jung;Lee, Yong-Soo;Lee, Eui-Jong;Nam, Jong-Woo;Kim, Hyung-Soo
Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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v.25
no.3
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pp.335-342
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2011
Secondary effluent contains particle compounds which are comprised of microorganisms that occurs membrane fouling when the water is reused. This study evaluates the characteristics of membrane fouling of secondary effluent reuse. Effects of chemical backwashing are analyzed to reduce membrane fouling by regular chemical backwashing. As the result, major membrane foulants are verified EPS materials which include protein and polysaccharide that cause biofilm cake layer on the membrane. Also, sodium hypochlorite is applied to chemical backwashing. The backwashing improves recover rate when injected chemical concentration is increased and chemical backwashing cycle is amplified. Chemical backwashing cycle affects more than injected chemical concentration yet idle time does not noticeably influence on reducing membrane fouling.
Ji, Yan-Qing;Yang, Hye-Jin;Tie, Jin;Kim, Mi-Hwan;Ryu, Gi-Hyung
Preventive Nutrition and Food Science
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v.13
no.4
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pp.299-305
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2008
This study compared the physicochemical properties of root hair of white ginseng (WG), root hair of tissue cultured mountain ginseng (MG), root hair of red ginseng (RG) and extruded ginseng samples. The comparison of crude ash and total sugar resulted insignificant differences between extruded and raw samples. MG had a higher content of crude ash, crude protein, amino acids and polyphenolic compound than WG and RG; the total sugar and reducing sugar were highest in RG. Crude fat and acidic polysaccharide in RG and WG were similar to and higher than MG. Crude saponin of treated samples WG1 (moisture content 25%, barrel temperature $110^{\circ}C$) and WG3 (moisture content 35%, barrel temperature $110^{\circ}C$) were 9.80% and 9.73%, respectively, which were the highest among ginseng samples. In conclusion, the extrusion process can be applied to red ginseng manufacturing, and some characteristics of MG were higher than in RG and WG.
Exploiting the immune system to abolish cancer growth via vaccination is a promising strategy but that is limited by many clinical issues. For DNA vaccines, viral vectors as a delivery system mediate a strong immune response due to their protein structure, which could afflect the cellular uptake of the genetic vector or even induce cytotoxic immune responses against transfected cells. Recently, synthetic DNA delivery systems have been developed and recommended as much easier and simple approaches for DNA delivery compared with viral vectors. These are based on the attraction of the positively charged cationic transfection reagents to negatively charged DNA molecules, which augments the cellular DNA uptake. In fact, there are three major cellular barriers which hinder successful DNA delivery systems: low uptake across the plasma membrane; inadequate release of DNA molecules with limited stability; and lack of nuclear targeting. Recently, a polysaccharide polymer produced by microalgae has been synthesized in a form of polymeric fiber material poly-N-acetyl glucosamine (p-GlcNAc). Due its unique properties, the F2 gel matrix was suggested as an effective delivery system for immune and gene vaccinations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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