• 제목/요약/키워드: Rapid screening system

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Monascus 균사체의 소규모 배양을 통한 고생산성 균주의 대규모 선별방법 확립과 통계적 생산배지 최적화를 통한 Monacolin-K 생산성 향상 (Establishment of Miniaturized Cultivation Method for Large and Rapid Screening of High-yielding Monascus Mutants, and Enhanced Production of Monacolin-K through Statistical Optimization of Production Medium)

  • 이미진;정용섭;김평현;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제22권5호
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    • pp.305-312
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    • 2007
  • 가능한 한 대량의 균주를 테스트하여 고생산성을 지닌 균주를 신속히 선별하기 위해서는 소규모 액상배양 방법의 확립이 필수적인데, 강력한 지질저하제인 monacolin-K의 생산균주인 균사형성 Monascus의 경우 포자나 균사체의 형성이 활발하지 않은 배양 생리적 특성으로 인해 소규모 (miniature) 액상배양이 매우 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 monacolin-K 고생산성 균주개량의 효율성을 큰 폭으로 증가시키고자, 기존의 플라스크 액상배양 방법을 소규모화시킨 tube 배양 방법을 개발함으로써 단기간에 보다 많은 양의 균주를 테스트하고자 하였다. 이차대사산물인 monacolin-K의 생합성은 각각의 배양단계에서의 생산균주의 배양형태가 중요한데, 특별히 최종 생산배양에서 생산성 증가에 심각한 영향을 미치는 배양형태인 직경 1 mm 이하의 pellet 모양을 유도하기 위해서는 성장배양 시에 반드시 고농도의 균사모양이 유도되어야 하는 것으로 관찰되었다. 50 ml tube (7 ml의 조업부피)를 이용하는 소규모 액상 성장배양의 경우 solid seed 배양 단계에서의 포자형성배지의 조성을 통계적 방법을 통해 최적화하고, 또한 성장배지 성분에 brown rice 가루 20 g/L를 첨가할 때, 원하는 균사모양의 배양형태가 유도됨을 확인할 수 있었다. 한편 7 ml의 조업부피의 tube를 이용한 소규모 성장배양 방법의 개발로 인해, 기존의 flask 배양을 이용할 때보다 단기간에 훨씬 많은 변이주의 생산성을 조사하게 되어 균주개량 속도를 큰 폭으로 향상시킬 수는 있었으나, 선별된 개별 균주의 monacolin-K의 생산성은 오히려 전체적으로 감소하는 경향을 보여 주었다. 이러한 결과는 소규모 배양방법을 확립하기 위해 새로이 개발한 포자형성배지와 성장배지의 조성변화로 인해 기존에 확립된 생산배지에서는 생산균주의 monacolin-K 생합성 능력이 최대로 발휘되지 않았기 때문에 발생한 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 소규모 성장배양에 적합한 최적의 생산배지 조성을 확립하고자 통계적 방법인 Plackett-Burman design을 적용하여 monacolin-K 생산성 향상에 영향을 주는 glycerol, malt extract, yeast extract, brown rice의 4가지 성분들을 최종 선별하였고, 또한 이들의 최적농도 결정을 위해 반응표면분석 실험을 수행하였다. 이와 같이 결정된 최적 생산배지를 사용하여 생산배양을 수행한 결과, monacolin-K의 생산성이 2배 이상 증가하고, 배양 형태 또한 용존산소와 영양분의 전달이 매우 용이한 직경 1mm 이하의 pellet 모양을 유지함을 확인할 수 있었다.

의학적 충고에 반한 퇴원의 특성과 퇴원결정 요인에 관한 연구 - 사회사업가의 개입사례와 역할을 중심으로 - (A Study on the Characteristics of DAMA(Discharge Against Medical Advice) Case and Causal Factors of DAMA - Perspective of Medical Social Worker's Role and Intervention -)

  • 강흥구;이상진;조경기
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제29권12호
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    • pp.1620-1627
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    • 2000
  • Objectives : DAMA cases were analyzed to examine what the main casual factors of DAMA were and how to deal with these cases effectively in hospital with the DAMA interdisciplinary team including medical social worker whose role is to perform psycho-social assessment, family counsel, to evaluate family's DAMA need. Patients and Methods : The content analysis of medical record and social work record were reviewed in 37 cases referred by medical doctor to DAMA team. These cases were reported by patients' self discharge request or family's request for discharge from September 1998 to February 2000. The DAMA team consists of Assistant Director of Hospital as team leader, medical staff in-charge, social worker, QI nurse, other staff members who are not involved in direct treatment for patient, and administrative clerk. Results : The results of content analysis are as follows : 1) The most causal factors of DAMA consist of combination of more than 2 factors. 2) The major decision-maker is revealed to be son and daughter of patient. 3) In 59.4% of cases, family was not informed of patients' prognosis, alternatives, the consequence of DAMA at all. 4) In cases of DAMA report, the rapid intervention of social worker is carried out. Conclusion : In this study, we propose the interdisciplinary team approach to make decision legitimately and ethically for DAMA. The suggestions from this study are as follows : 1) To deal with DAMA case properly, the interdisciplinary team approach should be considered. 2) The criteria for DAMA case should be formed carefully. For the explicit selection of DAMA case, preliminary system for high-risk patient screening is recommended. 3) The medical social worker is available for the psycho-social problems of the patient once family members. For the effective family counselling, discharge planning and nursing home placement, the participation of medical social worker should be mandatory.

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Colonic mucin-binding assay를 이용한 장내 우수 점착능 유산균주의 선별 (Screening of Lactic Acid Bacteria with Potent Adhesive Property in Human Colon using Colonic Mucin-binding Assay)

  • 김성영;신광순;이호
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.959-967
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    • 2004
  • 인간의 대장내 점막에 대하여 우수한 점착특성을 갖는 probiotic 유산균주를 선별할 목적으로, colonic mucin-binding assay를 고안하고 최적의 분석 조건을 검토한 결과, microtiter plate의 well에 대한 colonic mucin의 부착은 pH 4.8, biotinylated SLP의 농도는 $5.0\;{\mu}g/mL$, 시판 HRP-conjugated streptoavidin은 24,000배 희석용액, TMB의 발색시간은 10분의 조건에서 측정시 최적의 결과를 나타냈다. 동 조건에서 본 assay system을 이용할 경우, 장내 점착능 측정 및 우수 유산균주의 선별에 있어 신속하고 재현성 있는 결과를 제공할 수 있으며, 인간의 대장에 대한 유산균의 점착특성을 정량적으로 분석할 수 있음을 보여주었다. 공시균주 32종 및 유아 분변 유래의 분리균주 18종을 포함한 총 50종의 유산균주에 대하여, colonic mucin-binding assay를 이용하여 대장 mucin에 대한 결합능을 비교한 결과, L. species FSB-1이 가장 높은 결합능을 보여주었다. 따라서 L. species FSB-1을 대상으로 형태학적 특성, 생리 및 생화학적 특성과 16S rDNA에 대한 부분 염기서열 분석을 포함한 동정실험을 수행한 결과, 장내 점착능 우수균주로 선별된 L. species FSB-1은 Lactobacillus brevis로 최종 동정되었다.

고분자전해질 연료전지용 전극물질의 빠른 스크리닝을 위한 멀티셀 테스트 시스템에서 개별셀의 성능편차에 대한 분석 (Analysis for Performance Deviation of Individual Cells in a Multi-Cell Test System for Rapid-Screening of Electrode Materials in PEMFCs)

  • 장언;이지정;박경세;이홍기;심중표
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.842-851
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    • 2011
  • A multi-cell test system with 25 independent cells is used to test different electrode materials simultaneously for polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs). Twenty-five segmented membrane electrode assemblies (MEAs) having the same or different Pt-loading are prepared to analyze the performance deviation of cells in the multi-cell test system. Improvements in the multi-cell test system are made by ensuring that the system performs voltage sensing for the cells individually and inserting optimum gaskets between the MEAs and the graphite plates. The cell performances are improved and their deviations are significantly decreased by these modifications. The performance deviations changed according to various cell configurations because the operating conditions of the cells, such as the gas flow and concentration, differed. This cell system can be used to test multiple electrodes simultaneously because it shows relatively uniform performance under the same conditions as well as linear correlation with various catalyst loadings.

근적외선분광분석기를 이용한 미강의 Tocopherol과 Tocotrienol 함량 분석 (Quantification of Tocopherol and Tocotrienol Content in Rice Bran by Near Infrated Reflectance Spectroscopy)

  • 김용호;강창성;이영상
    • 한국작물학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.211-215
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    • 2004
  • 미강에 함유되어 있는 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량을 비파괴적으로 신속하게 추정하기 위하여 NIRS(근적외선 분광분석기)를 이용한 분석 방법을 검토하였다. 벼 유전자원 80계통의 미장을 사용하여 HPLC에서 분석된 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량치를 NIRS 스펙트럼에 적용시킨 후 검량식을 작성하였다. NIRS의 검량식을 몇가지 방법에 의하여 비교 분석한 결과 2차 미분된 스펙트럼을 MPLS(Modified Partial Least Squares)를 이용한 회귀식에 이용하는 것이 가장 적합하였다. HPLC를 이용한 유전자원들의 성분 함량과 NIRS에서 도출된 검량식과의 상관계수는 토코페롤과 토코트리에놀이 각각 0.992, 0.953을 나타내었다. 이들 검량식은 validation file 에서도 0.846 및 0.956의 높은 상관을 보여 미강 상태에서 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량을 NIRS를 이용하여 신속하게 분석할 수 있을 것으로 판단되었다.

NIRS를 이용한 삼지구엽초의 이카린 함량 분석 (Quantification of Icariin Contents in Epimedium koreanum N. by Using a Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 김용호;최병열;백흠영;이영상
    • 한국약용작물학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.340-343
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    • 2002
  • 삼지구엽초에 함유되어 있는 icariin 함량을 신속하게 추정하기 위하여 NIRS(근적외선 분광분석기)를 이용한 분석 방법을 검토하였다. HPLC를 이용하여 분석된 삼지구엽초 유전자원 150계통에 대한 이카린 함량치를 NIRS 스펙트럼에 적용시켜 42개의 calibration set 와 26개의 valilion set를 구분하였다. NIRS의 검량식을 몇가지 방법에 의하여 비교분석한 결과 2차미분된 스텍트럼을 MPLS(Modified Partial Least Squares)를 이용한 회귀식에 이용하는 것이 가장 적합하였다. HPLC를 이용한 유전자원들의 이카린 함량은 평균 $0.424%(0.12{\sim}0.67%)$이었으며, NIRS에서 도출된 검량식과의 상관계수는 0.951을 나타내었다. 따라서 삼지구엽초의 이카린 함량은 NIRS를 이용하여 신속 편리하게 분석할 수 있음이 인정되었다.

1H NMR에 의한 γ-Aminobutyric Acid의 간단하고 신속한 정량분석법 확립과 고수 (Coriandrum sativum L.) 현탁배양세포로부터 γ-Aminobutyric Acid의 생산 (Establishment of a Simple and Rapid Method for Quantitative Determination of -Aminobutyric Acid Using 1H NMR and Production of γ-Aminobutyric Acid in Cell Suspension Cultures of Coriandrum sativum L.)

  • 김석원;유장렬
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권3호
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    • pp.207-212
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    • 2007
  • 식물현탁배양세포의 whole cell extract의 $^1H$ NMR 스펙트럼 데이터로부터 통계분석기법을 활용하여 GABA의 간단하고 신속한 정량분석방법을 확립하였다. 이 기술을 활용하여 고등식물 8종의 9개 세포주를 MS 배지에 1 mg/L의 2,4-D를 첨가한 배지에 유지하였을 때 고수 (Coriandrum sativum L.)가 가장 많은 양의 GABA를 생산하였다. 고수 현탁배양세포로부터 2,4-D농도 및 배양기간에 따른 GABA의 생산성 변화를 조사한 결과 현탁배양세포를 0.5 mg/L 2,4-D가 첨가된 배지에서 3주간 배양된 현탁배양세포를 이용할 경우 GABA 함량이 건중량 1 g 당 16.9 mg으로 가장 높게 생산되었다. 본 연구에서 확립된 간단하고 신속한 분석법으로 다양한 식물자원으로부터 GABA의 생산성을 초고속탐색(high-throughput screenig)할 수 있을 것이며 고수 현탁세포배양법으로 GABA의 상업적 대량생산이 가능할 것으로 전망된다.

벼 키다리병 저항성 검정을 위한 기내 유묘 검정법 개발 (Development of In Vitro Seedling Screening Method for Selection of Resistant Rice Against Bakanae Disease)

  • 이용환;이명지;최효원;김성택;박진우;명인식;박경석;이세원
    • 식물병연구
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    • 제17권3호
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    • pp.288-294
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    • 2011
  • 벼 키다리병은 매우 중요한 벼의 병 가운데 하나로 아시아 지역에서 넓게 발생하고 있다. 포장에서의 저항성 검정체계가 개발되어 있지만, 그 검정 결과가 환경조건에 따라 다르게 나타나는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 정확하고 빠른 키다리병 품종 저항성 검정을 위하여 기내에서 검정하는 시스템을 개발하였다. 병원균을 접종한 '남평벼', '주남벼', '추청벼', '삼천벼', '오대벼', '화신벼' 등 6개 품종의 종자를 MS배지가 10 ml 씩 담겨 있는 직경 30 mm, 길이 450 mm 시험관에 벼 종자 3립씩 파종 후 $25^{\circ}C$$28^{\circ}C$ 항온기에 치상하고 하루 12시간 광조건으로 배양하였다. 키다리병 증상은 벼가 도장한 후에 2-3주 경과시점 부터 잎 끝이 마르기 시작하여 고사하게 된다. $10^5$ 포자/ml 농도와 $28^{\circ}C$ 조건에서 '남평벼'는 파종후 28일째부터 잎 끝이 마르는 증상을 보이기 시작하여 35일째에 완전히 고사를 하는 반면 다른 품종들은 19-23일째에 모두 고사하였다. 기내유묘검정법을 이용하여 72개 품종에 대해 저항성검정을 한 결과 '남평벼'와 '인월벼'를 저항성으로 '화동벼', '석정벼', '삼광벼', '삼평벼', '농호벼', '흑진주벼', '조안벼'를 중도저항성으로 선발하였다. 기내유묘검정법을 이용할 경우 파종 후 35일 이내에 키다리병 품종저항성 검정을 완료할 수 있었다.

Establishment of CALUX Bioassay for Dioxin Determination

  • Joung, Ki-Eun;Chung, Young-Hee;Sheen, Yhun-Yhong
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.137-142
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    • 2004
  • Dioxin-like compounds are ubiquitous environmental polltants that could be accumulated in biological system and toxic to human and wildlife. Given this issue, it is important to develop a reliable dioxin detection methods for a rational risk assesment of dioxin-like compounds. In this study, we tried to set up and validate a sensitive, reliable risk assessment of dioxin-like compounds. In this study, we tried to set up and validate a sensitive, reliable and rapid bioassay model, CALUX bioassay as a screening tool for routine measurement of dioxin-like conpounds in environmental matrices. For the valisation of CALUX bioassay, firstly, we performed dose-response assay for 2,3,7,8-TCDD, most potent dioxin-like compound, using two different methods CALUX and EROD assay. Induction of luciferase activity and CYPIA catalyzed EROD activity were dose-dependently induced by 2,3,7,8-TCDD, with initial induction at 0.1 pM and maximal induction at 1 nM. In order t determine whether the CALUX bioassay could predict the effects of dioxin-like compounds, 2,3,7,8-TCDD dose-response from CALUX was compared with that from EROD assay. The correlation coefficient ($r^2$) was found to be 0.89, indicating a good correlation between two different methods and the possibility of CALUX bioassay as a useful dioxin detecting method.

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An ELISA-on-a-Chip Biosensor System for Early Screening of Listeria monocytogenes in Contaminated Food Products

  • Seo, Sung-Min;Cho, Il-Hoon;Kim, Joo-Ho;Jeon, Jin-Woo;Oh, Eun-Gyoung;Yu, Hong-Sik;Shin, Soon-Bum;Lee, Hee-Jung;Paek, Se-Hwan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권12호
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    • pp.2993-2998
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    • 2009
  • An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)-on-a-chip (EOC) biosensor combined with cell concentration technology based on immuno-magnetic separation (IMS) was investigated for use as a potential tool for early screening of Listeria monocytogenes (L. monocytogenes) in food products. The target analyte is a well-known pathogenic foodborne microorganism and outbreaks of the food poisoning typically occur due to contamination of normal food products. Thus, the aim of this study was to develop a rapid and reliable sensor that could be utilized on a daily basis to test food products for the presence of this pathogenic microorganism. The sensor was optimized to provide a high detection capability (e.g., 5.9 ${\times}\;10^3$ cells/mL) and, to eventually minimize cultivation time. The cell density was condensed using IMS prior to analysis. Since the concentration rate of IMS was greater than 100-fold, this combination resulted in a detection limit of 54 cells/mL. The EOC-IMS coupled analytical system was then applied to a real sample test of fish intestines. The system was able to detect L. monocytogenes at a concentration of 2.4 CFU/g after pre-enrichment for 6 h from the onset of cell cultivation. This may allow us to monitor the target analyte at a concentration less than 1 CFU/g within a 9 h-cultivation provided a doubling time of 40 min is typically maintained. Based on this estimation, the EOC-IMS system can screen and detect the presence of this microorganism in food products almost within working hours.