• KSBB Journal
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• 제25권4호
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• pp.344-350
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• 2010

This paper demonstrates a microfluidic chip incorporating patterned hollow silica beads that can be effectively used for chemotaxis assay. The hollow silica bead has been exploited to develop a carrier for chemoattractant to induce cell migration. The microfluidic chip contains a patterned array of microfabricated docks which can hold only one bead per docking site. The hollow bead placed inside microfluidic chip releases chemotactic reagent (PDGF-BB) around its periphery in a controlled fashion which generates a signal for chemotatic migration of fibroblast cells. The number of cells migrated close to each bead has been assessed. On-chip cell migration assay showed a remarkable result proving the high efficiency and reliable accuracy in quantitative analysis. Therefore, the device could be extensively used in cell migration assay and other various studies related to cellular movements.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3715-3721
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• 2013

In this study, the behavior of cells on the modified surface, and the correlation between the modified substrates and the response of cells is described. A close-packed layer of nano-sized silica beads was prepared on a coverslip, and the adhesion, proliferation, and migration of BALB/3T3 fibroblast cells on the silica layer was monitered. The 550 nm silica beads were synthesized by the hydrolysis and condensation reaction of tetraethylorthosilicate in basic solution. The amine groups were introduced onto the surfaces of silica particles by treatment with 3-aminopropyltrimethoxysilane. The close-packed layer of silica beads on the coverslip was obtained by the reaction of the amine-functionalized silica beads and the (3-triethoxysilyl)propylsuccinic anhydride treated coverslip. BALB/3T3 fibroblast cells were loaded on bare glass, APTMS coated glass, and silica bead coated glass with the same initial cell density, and the migration and proliferation of cells on the substrates was investigated. The cells were fixed and stained with antibodies in order to analyze the changes in the actin filaments and nuclei after culture on the different surfaces. The motility of cells on the silica bead coated glass was greater than that of the cells cultured on the control substrate. The growth rate of cells on the silica bead coated glass was slower than that of the control. Because the close-packed layer of silica beads gave an embossed surface, the adhesion of cells was very weak compared to the smooth surfaces. These results indicate that the adhesion of cells on the substrates is very important, and the actin filaments might play key roles in the migration and proliferation of cells. The nuclei of the cells were shrunk on the weakly adhered surfaces, and the S1 stage in which DNA is duplicated in the cell dividing processes might be retarded. As a result, the rate of proliferation of cells was decreased compared to the smooth surface of the control. In conclusion, the results described here are very important in the understanding of the interaction between implanted materials and biosystems.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.945-951
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• 2012

광촉매반응기의 충전제로서 glass bead-광촉매담체를 control로 하고 다공성의 silica-based 광촉매담체를 사용하였을 때의 악취 및 VOC를 함유한 폐가스의 광촉매 처리효율에 대한 광촉매담체 다공성의 영향평가를 수행하였다. 다공성의 silica-based-광촉매담체의 광촉매 코팅량은 $1,716.3{\mu}g/cm^2$로서 nonporous glass bead(control)에 담지된 광촉매코팅량인 $670{\mu}g/cm^2$ 값의 약 250%이었다. Porous silica-based 담체가 충전된 광촉매반응기의 황화수소 및 톨루엔 제거효율은 각각 22% 및 82%로서, glass-bead 담체가 충전된 UV/광촉매반응기의 경우의 황화수소 및 톨루엔 제거효율인 각각 19% 및 53%와 비교하였을 때에 황화수소의 경우는 약 16% 증가하였고 톨루엔의 경우는 약 55% 증가하였다. 따라서 다공성의 silica-based 광촉매담체를 사용함으로써 황화수소와 톨루엔의 동시처리효율을 각각 제고하였고, 처리효율의 제고율은 황화수소보다 톨루엔의 경우가 3.4배 높았다.

• 한국재료학회지
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• 제26권3호
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• pp.136-142
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• 2016

To study the dispersion factors of silica sol prepared from fumed silica powder, we prepared silica sol under an aqueous system using a batch type bead mill. The dispersion properties of silica sol have a close relationship to dispersion factors such as pH, milling time and speed, the size and amount of zirconia beads, the solid content of fumed silica, and the shape and diameter of the milling impellers. Especially, the silica particles in silica sol were found to show dispersion stability on a pH value above 7, due to the electrostatic repulsion between the particles having a high zeta potential value. The shape and diameter of the impellers installed in the bead mill for the dispersion of fumed silica was very important in reducing the particle size of the aggregated silica. The median particle size ($D_{50}$) of silica sol obtained after milling was also optimized according to the variation of the size and amount of the zirconia beads that were used as the grinding medium, and according to the solid content of fumed silica. The dispersion properties of silica sol were investigated using zeta potential, turbiscan, particle size analyzer, and transmission electron microscopy.

• 농업생명과학연구
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• 제43권6호
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• pp.105-109
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• 2009

경산 묘목단지는 대단위 과수종묘를 생산하고 있어 경쟁력 강화를 위하여 무독묘 보증 생산이 요구되고 있다. 특히 생산규모가 큰 사과종묘에 대한 빠르고 정확한 바이러스 진단이 시급하다. 본 연구에서는 사과바이러스 진단을 위하여 다량의 시료를 동시 분쇄할 수 있는 bead beater를 이용하였으며 분쇄 bead는 저가의 산업용 glass bead (0.4 mm 직경)를 일회용으로 채택하였다. RNA추출을 위하여서는 guanidine thiocyanate 용액이 Trizol 용액보다 효과적인 것으로 나타났으며 silica membrane tube의 이용으로 RNA추출 간편성을 높일 수 있었다. 사과바이러스는 RT-PCR에 의하여 검증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.952-959
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• 2012

환형 광촉매반응기 외경지지체의 반사막에 의한 광촉매반응기시스템의 광도를 제고함으로써 개선된 광촉매반응기에 의한 악취성분 및 휘발성 유기화합물을 동시 포함한 폐가스의 처리를 수행하였다. 그리고 광도 제고가 각 운전조건에서의 폐가스처리효율에 미치는 영향을 조사하였다. 광촉매 코팅된 nonporous glass bead 담체와 porous silica-based 담체를 각각 광촉매반응기에 충전하였을 때에 반사필름이 부착된 개선된 광촉매반응기 외경에서 측정한 광도는, 반사필름이 부착되지 않아서 광도가 제고되지 않은 광촉매반응기보다 각각 30.1%와 28.5% 증가하였다. Porous silica-based 담체를 충전한 개선된 광촉매반응기의 제거효율에 대한 제고효과는 약 2~3%이었다. 그러나 glass-bead 담체를 충전했을 때에 개선된 광촉매반응기의 제거효율 제고효과는 미미하였다. Porous silica-based 담체가 충전된 개선된 광촉매반응기인 최적화 광촉매반응기의 경우의 황화수소 및 톨루엔 제거효율은 nonporous glass bead가 충전되고 반사막이 없는 광촉매반응기 경우의 제거효율인 각각 19%와 53%보다 각각 약 26%와 약 60%의 증가율을 보였다. 반사막 필름표면의 roughness가 종래의 상업용 거울의 roughness보다 4배 정도 컸으나, 향후 개선된 광촉매반응기의 반사막의 roughness를 개선할 경우에 광도 개선효과가 더욱 커져서 이에 따른 악취 및 VOC를 함유한 광촉매 처리효율이 더욱 제고되리라 예상된다.

• 에너지공학
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• 제21권1호
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• pp.43-46
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• 2012

A fluidized bed drying approach was utilized to the synthesis of water glass based silica aerogel powders. The effects of the fluidized bed drying conditions such as the superficial velocity and temperature of hot air and bead size as well as bead/wet-gel ratio, on the physical properties such as tapping density and productivity of the aerogel powders were systematically investigated. The experimental results showed that the amount of beads mixed with wet-gels in the fluidized bed column has the most profound impact on the fluidization efficiency, greatly enhancing the yield of the aerogel powders up to 98% with a proper bead/wet-gel weight ratio as compared to 72% without using beads. No significant change was observed in the tapping density over a wide range of the fluidized drying condition. Consequently the fluidized bed drying approach shows a good promise as an alternative route for the large-scale production of the aerogel powders.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.354-357
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• 2008

본 연구는 광전자촉매 시스템(PECS) 적용을 위하여 광촉매 금속판과 코팅비드를 제조하여 특성을 고찰하였다. 광촉매 물질의 회수가 용이하고, 실용화하기 위하여 티타늄 금속판을 $400^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$간격으로 토치를 사용하여 산화처리 하였으며, 비드의 경우 alumina, glass, silica gel beads에 TTIP([Ti$(OC_3H_7)_4$], Aldrich)을 전구체로 사용하여, 유동층 화학기상증착공정(Fluidized Bed Chemical Vapor Deposition, FB-CVD)으로 박막코팅을 하였다. 광촉매 금속판의 경우 산화처리 후 외관상태와 성분분석 시 최적조건은 $400^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 60분간 토치로 산화하였을 때였으며, 광촉매 코팅비드의 경우 silica gel beads가 본연의 다공구조를 나타내며 박막코팅이 되어, 상대적으로 alumina, glass beads에 비해 반응표면적이 크게 나타났다.

• 보존과학연구
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• 통권29호
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• pp.137-148
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• 2008

고고 유적지에서 출토된 뼈에서 추출한 DNA는 부식산과 풀빅산 등의 토양성분과 콜라겐 등 다양한 오염물질이 포함되어 있어 DNA의 추출 및 분석이 매우 어렵다. 본 연구에서는 phenol 추출법, silica 추출법 등 두 가지 대표적인 고대 DNA 추출법의 효율을 DNA 증폭 결과에 의하여 비교하였다. 또한 울트라급의 초음파를 시료 용해에 적용한 후 silica 추출법으로 DNA를 분리한 방법이 기존의 phenol 및 silica 추출법에 비하여 미토콘드리아 DNA와 아밀로제닌 유전자 증폭 결과가 더 우수한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.384-389
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• 2011

폴리에틸렌 글리콜(PEG) 내에 흄드 실리카를 분산시켜 현탁액을 제조하고, 실리카의 함량과 분산조건, 폴리에틸렌 글리콜 분자량, 온도 및 수분함량에 따른 유변학적 거동을 연구하였다. 현탁액의 유변학적 거동은 레오미터를 이용하여 전단농화 현상을 일으키는 임계전단속도와 전단점도 상승폭을 측정하였다. 분산매는 PEG 200, 400 및 600을 사용하였다. 실리카의 함량을 5, 7, 9, 13, 그리고 18 wt%으로 한 흄드 실리카 현탁액은 단순교반, 균질교반, 비드밀링의 세 가지 분산 방법을 사용하여 제조하였다. 10, 20, 30 그리고 $40^{\circ}C$에서 유변학적 거동을 측정하였다. 현탁액 내의 실리카의 함량이 증가할수록 그리고 분산매의 분자량이 커질수록 임계전단속도는 낮아지는 경향을 나타냈다. 측정온도의 영향에서도 온도가 증가할수록 임계전단속도가 높아지는 경향을 보였다. 수분의 함량에 따른 영향은 나타나지 않으나, 분산공정의 영향은 크게 나타났다. 단순교반 방법으로 제조한 현탁액의 임계 전단속도가 가장 낮았으며 비드밀링공정으로 제조한 현택액의 임계전단속도가 가장 높게 나타났다. 전단점도의 상승폭은 단순교반으로 제조한 현탁액이 비드밀링 공정의 현탁액 보다 높게 나타났다. 이는 분산 공정에 따른 실리카 입자의 분산상태에 기인되고 있음을 알 수 있었다.