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Interleukin-2가 호산구 생존에 미치는 영향과 가전에 관한 연구 (A Study of EFFECT and MECHANISM of IL-2 on SURVIVAL of EOSINOPHILS)

  • 김효석;이영목;최영수;김경호;임건일;문승혁;정성환;김현태;어수택;김용훈;박춘식
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권3호
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    • pp.348-358
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    • 1996
  • 연구배경 : Interleukin-5(IL-5)는 호산구 보이는 여러 질환들과 관련이 있으며 특히 알레르기성 천식에서 호산구의 침윤정도와 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 IL-2도 증상있는 천식환자의 기도에서 상승됨이 관찰되어 호산구 침윤정도와 상관관계가 있는 것이 밝혀졌다. IL-2가 호산구의 생존을 증가시키는 기전이 IL-5의 표현을 증가시킴으로써인지 또는 다른 경로를 통하여 작용하는 것인지 알기위해 다음과 같은 방법으로 호산구 생존에 미치는 IL-2의 영향을 관찰하였다. 방법 : 호산구증다증을 보인 환자의 말초혈액으로부터 호산구를 분리하여 trypan blue dye exclusion test를 이용하여 생존율을 측정하였으며 Randolp 용액을 이용하여 호산구를 계수하였다. 1) IL-2, IL-5 존재하의 호산구 생존율 및 IL-2와 anti IL-5 존재하의 호산구 생존율을 측정하였다. 2) IL-2 존재하의 말초혈액단핵구에서 IL-5 m-RNA 표현을 Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction(RT-PCR) 방법을 통하여 관찰하였다. 3) IL-2로 자극한 호산구의 IL-2 수용체 발현 증가를 유세포분석기(Flow cytometer)로 측정하였다. 결과 : 1) 호산구의 생존율은 IL-2 및 IL-5에 대한 농도의존성을 보이며 증가하였다. 2) IL-2에 의해 증가된 호산구의 생존율은 anti IL-5에 의해 억제되지 않았다. 3) IL-2로 자극된 말초혈액단핵구는 IL-5 m-RNA를 표현하지 않았다. 4) IL-2는 호산구에서 IL-$2{\alpha}$ 수용체의 표현을 증가시키며 IL-$2{\beta}$ 수용체의 표현은 변화가 없었다. 결론 : 사람에서는 IL-2는 IL-5 형성증가를 통하지 않고 호산구에 IL-2 수용체를 증가시킴으로써 호산구의 생존율을 증가시킨다.

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고추 탄저병균(炭疽病菌) Colletotrichum dematium의 기주범위(寄主範圍) 및 대사독소(代謝毒素)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Host Range of Colletotrichum dematium Isolated from Anthracnose of Pepper and Toxic Metabolites Produced by the Pathogen)

  • 강희완;유승헌;박종성
    • 농업과학연구
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    • 제14권1호
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    • pp.26-37
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    • 1987
  • 본(本) 연구(硏究)는 고추탄저병균(炭疽病菌) Colletotrichum dematium의 병원성(病原性)과 기주범위(寄主範圍)를 조사(調査)하고 배양여액(培養濾液)의 식물독성(植物毒性) 및 국부적(局部的)으로 순화(純化)된 독소(毒素)의 생물활성(生物活性)을 조사(調査)하기 위하여 실시(實施)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 고추탄저병균(炭疽病菌) Colletotrichum dematium의 기주범위(寄主範圍)를 조사(調査)하였던 바 고추뿐만 아니라 대두, 토마토, 시금치, 근대에서 고도(高度)의 감수성(感受性)이 나타났으며, 가지, 수박에서는 중도감수성(中度感受性)이, 파에서는 약(弱)한 감수성(感受性)을 보였으나, 당근, 담배, 오이, 참외에는 전혀 병징(病徵)이 형성(形成)되지 않았다. 이병(罹病) 식물체(植物體)의 병징(病徵)은 흑색반점(黑色斑點), 갈색반점(褐色斑點), 위조(萎凋) 및 잎맥괴사(壞死) 등 다양하게 형성(形成)되었다. 2. 고추탄저병균(炭疽病菌) Colletotrichum dematium의 액체(液體) 배양중(培養中)에 고추 잎에 괴사(壞死) 및 위조증상(萎凋症狀)을 나타내는 독소(毒素)를 생성(生成)함을 알 수 있었다. 배지중(培地中)에 독소생성(毒素生成)은 배양개시(培養開始) 15 일후(日後)에 최대(最大)를 나타냈으며, 진탕배양에 비하여 정치배양(靜置培養)에서 증가(增加)하였다. 3. 배양려액중(培養濾液中)의 독소성분(毒素成分)을 Acetone 침강법(浸降法)으로 분리(分離)하여 국부적(局部的)으로 순화(純化)된 독소(毒素)를 얻었으며 이 독소(毒素)의 Shoot cutting bioassay 법(法)에 의한 고추품종(品種)의 감수성(感受性)은 병원균(病原菌) 접종(接種)에 의한 이병성(罹病性)의 품종간(品種間) 차이(差異)와 일치(一致)하지 않았고, 저항성(抵抗性) 품종(品種)에서도 감수성(感受性) 품종(品種)에서와 비슷한 직물독성(直物毒性)을 나타내었다. 4. Acetone 침강독소(浸降毒素)의 고추 이외의 식물(植物)에 대(對)한 반응(反應)을 조사(調査)하였던 바, 콩(대두(大豆)), 토마토, 당근에서도 잎맥괴사(壞死), 반점(斑點), 위조(萎凋) 등(等)의 독성(毒性)이 나타났다. 5. Acetone 침강독소(浸降毒素)는 고추를 비롯한 오이, 참깨 및 가지 종자(種子)의 발아시(發芽時)에 영향(影響)을 주어 유근(幼根) 및 하배축(下胚軸)의 신장억제(伸長抑制)를 초래하였다.

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ISE 기반의 임베디드 시스템을 이용한 실시간 수경재배 양액 모니터링 (Real-time Nutrient Monitoring of Hydroponic Solutions Using an Ion-selective Electrode-based Embedded System)

  • 한희조;김학진;정대현;조우재;조영열;이공인
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.141-152
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    • 2020
  • 본 연구는 양액 내 존재하는 다량 영양소의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 이온 선택 전극 (ISE) 으로 구성된 임베디드 시스템의 개발을 보여준다. NO3, K 및 Ca 이온을 감지하기위한 PVC ISE, H2PO4를 감지하기위한 코발트 전극, 기준 전극, 샘플 용액이 담기는 챔버, 펌프 및 밸브를 사용하여 측정하는 시스템으로 구성된다. 양액 샘플양 조절과 데이터 수집을 위해서 데이터 Due 보드가 사용되었고, 각각의 샘플 측정 전에, 측정 중 발생하는 드리프트를 최소화시키기 위해 2 점 정규화 방법을 사용하였다. PVC 멤브레인을 기반으로 한 NO3 및 K 전극의 농도 예측 성능은 표준 분석기의 결과와 근접한 일치 (R2 = 0.99) 나타내며 만족스러운 결과를 나타냈다. 하지만, Ca II 이온 투과체 제조된 Ca 전극은 고농도 양액 농도에서 Ca 농도를 55 %로 낮게 측정하였다. 코발트 전극 기반 인산 측정은 반복측정 중에 발생한 코발트 전극의 불안정한 신호로 인해 표준 방법과 비교하여 45 ~ 155 mg / L의 인산 농도 범위에서 24.7 ± 9.26 %의 비교적 높은 오차를 나타냈다. 수경 P 감지의 예측 능력을 향상시키기 위해 코발트 전극의 신호 컨디셔닝에 대한 추가 연구가 필요함으로 판단된다.

복합레진으로 수복한 5급 와동의 미세누출에 대한 3종의 레진 표면 전색제의 효과 (The Effect of Three Surface Sealants on Microleakage of Class V Composite Resin Restorations)

  • 이원철;류재준
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.182-190
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    • 2009
  • 연구목적: 본 연구의 목적은 복합 레진(Z250)으로 수복한 5급 와동에서 변연부 미세누출에 대한 3종의 레진 표면 전색제(Fortify, Permaseal, Biscover LV)의 효과를 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 3개월 이내에 발거된 건전한 40개의 소구치와 대구치에 백악-법랑 경계를 중심으로 교합측 변연은 법랑질에, 치은측 변연은 백악질에 위치하도록 5급 와동을 협면과 설면에 각각 형성하였다. Clearfil SE bond와 복합 레진으로 충전한 치아를 무작위로 4개의 군으로 분류한 후 대조군을 제외한 실험군은 각각 20개의 와동에 레진 표면 전색제 3가지 제품을 각각 적용하고 24시간동안 생리식염수에 보관하였다. 보관한 시편을 열순환시킨 후 24시간 동안 2% methylene blue 염색 용액에 담가 두었다가 투명 레진에 매몰하였다. 매몰한 시편을 협설면의 충전물 중앙을 지나도록 절단한 후 현미경을 사용하여 교합면측과 치은측 변연부의 염색 용액의 침투도를 관찰함으로써 미세누출 여부와 정도를 분석하였다. 결과: 복합레진으로만 수복한 대조군은 실험군에 비해 교합면측과 치은측에서 미세누출이 컸으며 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.05). 레진 표면 전색제를 적용한 실험군들 사이에는 교합면측과 치은측 모두 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 각 군의 교합면측과 치은측의 변연 미세누출을 비교 시 통계적으로 유의한 차이가 없었다. Fortify는 대조군과 비교시 치은측에서는 통계적으로 유의한 미세누출 감소 효과가 없었다. 결론: 복합레진으로 충전한 5급 와동 변연에 레진 표면 전색제를 적용한 경우 교합면측과 치은측 변연에서 미세누출 감소 효과가 있었다. 그러나 치은측 변연은 레진 표면 전색제의 적용 후에도 미세누출을 보이므로 각별히 주의를 요해야 할 것으로 사료된다.

Effects of Ginsenosides on Glucose Uptake and Insulin Secretion

  • ;;;정성현
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 2007년도 춘계 학술대회
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    • pp.23-24
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    • 2007
  • Purpose: 인삼이 항당뇨 활성을 가진다는 연구가 많은 연구자들에 의해 진행되었고, 이는 인삼의 구성 성분 중 ginsenoside에 기인한다는 보고가 있다. 본 연구는 ginsenoside의 항당뇨 작용기전을 in vitro에서 알아보고자 3T3-L1 지방세포에서 glucose uptake와 췌장 베타세포인 HIT-T15 세포에서 insulin 분비 효과를 확인하였다. 이를 위하여 인삼을 식초로 처리한 긴삼의 70% MeOH 분획으로부터 protopanaxadiol 계인 ginsenoside $Rb_2$, $Rg_3$ 그리고 protopanaxtriol 계인 $Rg_2$를 분리하여 본 실험에 사용하였다. Method: Ginsenoside $Rb_2$, $Rg_2$, $Rg_3$가 지방 세포에서 glucose uptake에 미치는 효과를 확인하기 위하여 3T3-L1 세포를 DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) 배지에서 분화 유도시켰으며 3T3-L1 preadipocyte가 80% 정도 자라면 분화 유도 배지 (5% fetal bovine serum (FBS), 0.5 mM isobutylmethylxanthine (IBMX), 1 mM dexamethasone 그리고 $10{\mu}g/ml$ insulin가 포함된 DMEM)로 4일, $10{\mu}g/ml$ insulin가 포함된 DMEM으로 2일, FBS만 포함된 DMEM으로 2일 배양하여 총 8일 동안 분화를 유도하였다. 분화 유도된 3T3-L1 adipocytes 에 각각 $Rb_2$, $Rg_2$, $Rg_3$$20{\mu}M$로 처리하여 16시간 배양하여 low glucose DMEM에서 3시간 배양한 후에 $37^{\circ}C$에서 insulin 10 ng/ml 과 각각 $Rb_2$, $Rg_2$, $Rg_3$가 포함된 Krebs Ringer Hepes buffer(KRP buffer)에서 20분간 배양하였다. 2-deoxy-D-[$^3H$]-glucose를 넣고 10분 후에 차가운 PBS로 반응을 종결시켜 lysis buffer로 cell을 모은 후 scintillation counter를 이용하여 glucose를 측정하였다. Insulin 분비 효과는 HIT-T15 세포와 일차 배양한 흰쥐 소도세포(islets)를 사용하여 확인하였다. HIT-T15 세포는 24 well plate에 well 당 $2{\times}10^5$ 개씩 분주하여 24시간 동안 배양한 후 시료를 처리하였으며 소도 세포는 Sprague-Dawley rat의 췌장에 collagenase가 포함된 Hanks' Balanced Salt Solution(HBSS)을 주입하여 분리하고 islets을 얻었다. 분리한 소도세포를 $1{\sim}2$일 동안 배양하여 $Rb_2$, $Rg_2$, $Rg_3$가 각각 $20{\mu}M$의 농도로 첨가된 insulin 측정용 buffer인 Krebs-Ringer buffer (KRB+0.3% BSA, KRBB)에 $37^{\circ}C$에서 1시간 incubation 시킨 후 배양액으로 분비된 인슐린의 양을 측정하였다. 한편 ginsenoside의 인슐린 분비 촉진 기전을 알아보기 위한 실험에서는 ATP-sensitive $K^+$ channel opener인 diazoxide (0.5 mM)가 ginsenoside에 의해 촉진된 인슐린 분비를 억제하는지 살펴보았다. Result: glucose uptake assay 에서는 $Rg_2$가 가장 크게 glucose uptake를 증가시켰고 $Rb_2$, $Rg_3$는 그 활성이 크지 않았다. 한편 Insulin 분비 효과는 diol계인 $Rg_3$에서 용량 의존적으로 인슐린의 분비를 촉진시켰으며 $20{\mu}M$ 농도에서 대조군과 비교해 1.5배 이상의 분비 촉진 효과를 보였고 triol계인 $Rg_2$ 에서는 이러한 효과가 나타나지 않았다. $Rg_3$의 인슐린 분비 촉진 기전을 0.5 mM 의 diazoxide를 이용하여 확인한 결과 $Rg_3$에 의해 촉진된 인슐린 분비를 감소시켰다. 이로 미루어보아 $Rg_3$의 인슐린 분비 촉진 기전은 ATP-sensitive $K^+$ 채널의 봉쇄에 의한 것임을 확인할 수 있었다.

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산가수분해한 유채대로부터 유리당의 분리 및 이의 잔사로부터 펠릿의 제조 (Separation of Reducing Sugars from Rape Stalk by Acid Hydrolysis and Fabrication of Fuel Pellets from its Residues)

  • 양인;안병준;김명용;오세창;안세희;최인규;김용현;한규성
    • 한국자원식물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.60-71
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    • 2014
  • 본 연구는 유채의 바이오리파이너리 원료화 가능성을 확인하기 위하여 유채대를 DW, AA, OA, SA 및 SH 용액에 침지하였다. 먼저 침지 유채대의 원소를 분석한 결과, 침지를 통하여 질소, 황, 염소의 함량이 효과적으로 감소되는 것을 확인하였다. 이 외에 침지액의 농도와 침지시간을 실험인자로 침지액 내에 존재하는 glucose, xylose, arabinose와 같은 유리당의 양을 조사하였는데, DW- 및 SH-침지액에서는 각각 xylose와 sucrose만 그리고 SA- 및 OA-침지액에서는 소량의 glucose만 검출되었다. 그러나 AA-침지액에서는 많은 양의 glucose와 소량의 arabinose까지 분석되었다. 한편, 유채대 침지에 사용된 산용액의 종류와 농도(1%, 2%)에 따른 glucose 양을 분석한 결과, AA를 침지액의 조제를 위한 산으로 사용하고 AA의 농도를 1%로 조절하는 것이 유채대로부터 효과적으로 glucose를 가수분해할 수 있는 조건인 것으로 조사되었다. 침지시간의 영향을 보면, 72 hr-침지에서 가장 많은 양의 glucose가 검출되었으며, 120 hr까지의 침지시간 연장은 유리되는 glucose 양에 부정적인 영향을 미쳤다. 다음으로, DW, AA, OA 용액에 침지시킨 유채대를 이용하여 펠릿을 제조하였는데, 이 때 산의 농도 그리고 침지시간(24, 72, 120 hr)을 실험 인자로 사용하였으며, 이렇게 제조된 펠릿의 함수율, 겉보기밀도, 회분량, 발열량, 내구성을 측정하였다. 침지 유채대 펠릿의 겉보기 밀도와 발열량은 무침지 유채대 펠릿과 비교하여 크게 높았으며, 실험 인자와 상관없이 EN 규격의 A등급 기준($${\leq_-}600kg/m^3$$, $${\qeq_-}14.1MJ/kg$$)을 각각 상회하였다. 유채대의 침지는 무침지 유채대의 회분량(8.9%)과 비교하여 회분량을 크게 감소시켰으며, 특히 AA-와 DW-침지가 유채대의 회분량 감소에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 침지 유채대의 회분량은 EN 규격의 A등급 기준($${\leq_-}5.0%$$)을 만족하였다. 침지 유채대로 제조한 펠릿의 내구성은 전반적으로 무침지 유채대 펠릿(97.40%)보다 낮았으며, 특히 OA-2%에 120 hr 침지시킨 유채대 펠릿을 제외하고 나머지 조건은 EN 규격의 B등급($${\qeq_-}96.00%$$) 기준에 만족하지 않는 것으로 조사되었다. 침지 유채대의 원소 및 유리당 분석 그리고 펠릿의 품질 시험 결과를 종합하면, 1% 농도의 AA 용액에 유채대를 72 hr동안 침지시키는 것이 유채대의 바이오에탄올 및 펠릿 원료화를 위한 최적조건이라는 결론을 얻었다. 따라서 이 조건에서 1 kg의 유채대를 침지시켰을 경우, 산술적으로 바이오에탄올 생산용 원료인 50 g의 glucose를 얻을 수 있으며, 나머지 950 g의 잔사는 아그로펠릿의 원료로 사용이 가능할 것으로 생각한다. 그러나 AA-침지 유채대로 제조한 펠릿의 낮은 내구성 문제를 해결하기 위하여 세분화된 범위의 침지 조건 탐색, 목분과의 혼합 펠릿 제조, 바인더의 첨가 등과 같은 추가 연구가 수행되어야 할 것으로 생각한다.

향부자 괴경의 출아특성과 제초제에 대한 반응 (Sprouting Characteristics and Herbicidal Responses of Purple Nutsedge)

  • 김진석;신욱균;김태준;조광연
    • 한국잡초학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.120-127
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    • 1994
  • 향부자 괴경의 저장조건, 환경조건 및 취급방법에 따른 출아력과 기존제초제들에 대한 반응차이를 조사하여 괴경을 제초활성검정의 실험재료로써 이용할 수 있는 효율적인 방법을 찾고자 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 수확당시에도 높은 출아력을 보여 휴면이 없었으며, 괴경을 수세하여 스포탁(prochloraz 25%) 2000배액에 소독한 후, 저온조건에 자체 저장했을 때가 가장 높은 출아력을 보여 저장 3, 6개월째에 각각 90, 80%였다. 2. 괴경은 생체중의 54.3%가 수분이었으며 수분함량이 낮아질수록 출아력이 떨어져 생체 중 감소율이 48% 이상에서는 사멸되었다. 그러나 괴경을 $4^{\circ}C$ 물속에 6개월간 보관하여도 88% 이상의 출아력을 가졌다. 3. $35^{\circ}C/25^{\circ}C$ 조건에서 출아 및 초기생육속도가 가장 빠르며, 괴경당 출아눈수도 $25^{\circ}C/15^{\circ}C$ 조건에서 3.8개, $30^{\circ}C/20^{\circ}C$ 조건에서는 4.8개로써 온도가 높을수록 많았다. 4. 전반적으로 괴경무게가 큰 것일수록 생장력이 좋았지만 중간크기 이상의 것 간에는 생육면에서 큰 차이가 없었다. 이를 1/2 절단하여도 괴경당 출현 눈수 또는 생체중에는 차이가 없었으며 1/4 절단했을 경우만 괴경당 출현 눈수가 적었다. 따라서 중간크기 이상의 괴경(약 1. 2g 이상)을 1/2 정도도 절단하여 실험 재료로 사용하여도 무방하리라 생각되었다. 5. 실제 $56{\times}35{\times}16cm$ 크기의 폿트에 원예용 부농상토를 담고 괴경 10개를 섬은 다음 3개월간(4월-7월) 재배한 경우 약 1000개의 괴경을 수확할 수 있었다. 6. 처리한 제초제들 중 향부자에 대해 가장 낮은 농도에서 양호한 방제력을 보인 것은 Chlorimuron이었고, 처리농도는 높지만 토양 및 경엽처리에서 모두 확실한 방제력을 가지는 것은 Bentazon, Norflurazon이었다.

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감염근관에서 분리 배양한 세균의 수종 항생제에 대한 감수성 조사 (Antibiotic Susceptibility of Bacteria Isolated from Infected Root Canals)

  • 임상수;김미광;민정범;김민정;박순낭;황호길;국중기
    • 미생물학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.185-194
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    • 2006
  • 본 연구는 치근관 감염병소에서 세균을 분리 및 동정하고, 8종의 항생제들에 대한 분리균주들의 감수성을 조사하기 위하여 실시하였다. 세균에 감염된 27개 치아의 괴사된 치근부 치부소직을 바비드 브로치나 페이퍼 포인트로 무균적으로 채취하였다. 치수가 채취된 부위의 바비드 브로치와 페이퍼 포인트를 500 ul의 $1{\times}PBS$ 용액에 담아 잘 혼합하고, 이를 5% 양혈이 포함된 BHI 한천배지(혈액한천배지)에 도말하여 $37^{\circ}C$ 혐기성 배양기에서 2-5일 동안 배양하였다. 혈액한천배지에서 자라난 세균은 16S rRNA 유전자(rDNA) 염기서열결정법을 이용하여 종수준으로 동정하였다. 이들 균주들의 8종 항상제에 대한 감수성은 최소성장억제농도 측정법으로 조사하였다. 본 연구결과, 101개의 세균 집락이 생겼고, Streptococcus spp. (29.7%)와 Actinomyces spp. (21.8%)가 가장 많이 검출되었다. 이들 균주들 중 9균주는 실험 도중 소실되거나 액체배지에 자라지 않아서 항생제 감수성 심험에서는 제외되었다. 각 항생제들에 대한 감수성을 조사한 결과, 분리된 균주들 중 80(87.0%) 균주가 클린다마이신에 감수성을 보였으며, 세프록심 아세틸과 테트라사이클린에 69(75.0%)가, 오그멘틴에 66(71.7%) 균주가, 페니실린 G에 63(68.5%) 균주가, 에리트로마이신에 61(66.3%) 균주가, 아목시실린에 41(44.6%) 균주가 감수성을 보였다. 그러나 시플록사신에는 29(31.5%) 균주만이 감수성을 보였다. 이러한 8종 항생제에 대한 균주들의 감수성 양상은 세균 종의 종류보다는 분리된 숙주에 따라 차이가 있었다. 이러한 결과는 치근관 감염질환의 치료에 항생제가 필요할 경우 항생제 감수성검사를 병행하는 것이 효과적임을 시사한다.

Al$_2$O$_3$ 표면 보호층이 박막형 $SnO_2$ 가스센서의 감지 특성에 미치는 영향 (Effects of an $Al_2$O$_3$Surfasce Protective Layer on the Sensing Properties of $SnO_2$Thin Film Gas Sensors)

  • 성경필;최동수;김진혁;문종하;명태호
    • 한국재료학회지
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    • 제10권11호
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    • pp.778-783
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    • 2000
  • 고주파 스피터 방법으로 제조된 SnO$_2$감지막 위에 에어로졸 화염 증착법으로 알루미나 표면 보호층을 증착하여 SnO$_2$박막 가스 센서의 감지 특성에 미치는 영향에 대햐여 조사하였고, 표면 보호층에 귀금속 Pt를 도핑하여 Pt의 함량이 CO 및 CH(sub)4 가스들의 선택성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. SnO$_2$박막은 R.F power 50 W, 공정 압력 4 mtorr, 기판온도 20$0^{\circ}C$에서 30분간 0.3$\mu\textrm{m}$ 두께로 Pt 전극 위에 제조하였고, 질산알루미늄(Al(NO$_3$).9$H_2O$) 용액을 희석하여 에어로졸 화염증착법으로 알루미나 표면 보호층을 만든후 $600^{\circ}C$에서 6시간동안 산소분위기에서 열처리하였다. 알루미나 표면 보호층이 증착된 SnO$_2$가스 센서소자의 경우 보호층이 없는 가스 센서와 비교하여 CO 가스에 대한 감도는 매우 감소하였으나 CH$_4$가스에 대한 감도 특성은 순수한 SnO$_2$센서 소자와 비슷하였다. 결과적으로 보호층을 이용하여 CH$_4$가스에 대한 상대적인 선택성 증가를 이룰 수 있었다. 특히 표면 보호층에 Pt가 첨가된 센서 소자의 경우 CO 가스에 대해서는 낮은 감도 특성을 나타내었으나 CH$_4$에 대한 감도는 매우 증가하여 CH$_4$가스의 선택성을 더욱 증대시킬 수 있었다. CH$_4$가스 선택성 향상에 미치는 알루미나 표면 보호층과 Pt의 역할에 대하여 고찰해 보았다.

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주형합성을 통한 메조포러스 TiO2 제조 및 실리카 메조포어 내부에서의 TiO2 상전이 거동 변화 (Preparation of Mesoporous Titanium Oxides by Template Synthesis and Phase Transition of TiO2 inside Mesoporous Silica)

  • 방경민;김영지;김승한;최예락;이인호;고창현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권2호
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    • pp.261-268
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    • 2018
  • 본 연구에서는 수열합성법과 주형합성법을 이용하여 메조포어를 지닌 $TiO_2$를 합성하였다. 수열합성법을 이용해서 anatase 구조의 메조포러스 $TiO_2$를 합성했다. Rutile 구조의 메조포러스 $TiO_2$를 제조하기 위해서 수열합성법으로 제조된 메조포러스 $TiO_2$$300^{\circ}C$부터 $700^{\circ}C$까지 소성시켰더니 $600^{\circ}C$부터 anatase에서 rutile 결정구조로 상전이가 일어났다. 하지만, 메조포어가 붕괴되었다. 메조포어을 지닌 $TiO_2$를 합성하기 위해서 메조포러스 실리카 KIT-6을 주형으로 사용하는 주형합성법을 사용하였다. 먼저 메조포어 내부에 $TiO_2$를 형성시키고 소성온도를 800, $900^{\circ}C$로 높여서 anatase에서 rutile로의 상전이 거동을 조사하였다. 수열합성을 통해 제조된 자유로운 상태의 메조포러스 $TiO_2$의 경우 $600^{\circ}C$에서 anatase에서 rutile로의 상전이가 일어났지만 제한된 공간인 메조포러스 기공 내부에 형성된 $TiO_2$의 경우 $800^{\circ}C$까지 가열하더라도 rutile구조로 상전이가 일어나지 않았고, $900^{\circ}C$로 소성시키자 일부의 anatase가 rutile로의 상전이가 일어나기 시작하였다. 이러한 상전이는 산소 빈자리의 형성에 의해서 일어나야 한다고 알려져 있지만 실리카 기공 내부에 형성된 $TiO_2$는 실리카 기공 표면이 산소 빈자리 형성을 방해해서 상전이가 억제되는 것으로 판단된다. $900^{\circ}C$의 높은 소성온도로 인해서 anatase와 rutile 구조가 섞여있으며 실리카 기공 내부에 형성된 $TiO_2$는 NaOH 수용액을 이용해서 주형인 KIT-6과 분리해서 메조포어를 지닌 $TiO_2$를 제조하였다.