Photocatalysis using UV light and catalysts is an attractive low temperature and non-energy- intensive method for remediation of a wide range of chemical contaminants like chloroform (CF). Recently development of environmental friendly and sustainable catalytic systems is needed before such catalysts can be routinely applied to large-scale remediation or drinking water treatment. Titanium dioxide is a candidate material, since it is stable, highly reactive, and inexpensive. Diatoms are photosynthetic, single-celled algae that make a microscale silica shell with nano scale features. These diatoms have an ability to biologically fabricate $TiO_2$ nanoparticles into this shell in a process that parallels nanoscale silica mineralization. We cultivated diatoms, metabolically deposited titanium into the shell by using a two-stage photobioreactor and used this biogenic $TiO_2$ to this study. In this study we evaluated how effectively biogenic $TiO_2$ nanoparticles transform CF compared with chemically-synthesized $TiO_2$ nanoparticlesthe and effect of pretreatment of diatom-produced $TiO_2$ nanoparticles on photocatalytic transformation of CF. The rate of CF transformation by diatom-$TiO_2$ particles is a factor of 3 slower than chemically-synthesized one and chloride ion production was also co-related with CF transformation, and 79~91% of CF mineralization was observed in two $TiO_2$ particles. And the period of sonication and mass transfer due to particle size, evaluated by difference of oxygen tention does not affect on the CF transformation. Based on the XRD analysis we conclude that slower CF transformation by diatom-$TiO_2$ might be due to incomplete annealing to the anatase form.
공학적으로 제작된 미소기포 중 가스층과 유체층을 함께 내포하는 echogenic liposome은 수용성 약물 탑재에 용이하다. 또한 특정 위치에서 약물을 방출할 수 있다는 점에서 초음파 조영제의 기능을 넘어서 초음파 기반 약물전달(sonoporation)에 활용될 수 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 이전 연구에서 제안된 echogenic liposome의 구조를 EF-TEM으로 재확인하였으며 sonoporation에서 약물전달 매개체로의 효과를 세포실험을 통하여 입증하였다. 세포실험은 유방암 조직인 MDA-MB-231 세포 대상으로 대표적 암치료제인 Doxorubicin을 지표 약물로 활용하였다. 비교군(1 그룹), Doxorubicin 그룹(2 그룹), Doxorubicin 과 일반 기포를 추가하여 sonoporation을 한 그룹(3 그룹), Doxorubicin을 echogenic liposome에 탑재하여 sonoporation을 적용한 그룹(4 그룹)으로 구분하여 진행한 실험결과, 4 그룹에서 약물 전달 효과가 초기부터 급격히 증가하였으며, 최종적으로 2 그룹과 3그룹에 비하여 최소 1.4 배 이상 효과적으로 종양 세포 괴사를 유도하였다. 따라서 sonoporation에서 echogenic liposome은 기존 일반적 미소기포보다 더 효율적인 약물 매개체라고 결론 내릴 수 있다.
이 연구는 탄소나노튜브의 우수한 역학적 특성을 시멘트재료에 활용하여 역학적인 특성을 향상시키고자 현재 탄소나노튜브를 활용하고 있는 분야에서 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키는데 사용되고 있는 계면활성제인 CTAB, SDBS, TX10 및 문헌조사를 통하여 유효하다 알려진 고성능감수제와 탄소나노튜브를 혼합한 모르타르 강도 시험체를 제작하여, 계면활성제 종류에 따른 특성 및 사용량에 따른 복합체의 강도변화를 평가하였다. 계면활성제 중에서는 고성능감수제가 작은 강도저하 현상 및 CNT 보강에 따른 높은 강도향상 효과를 나타내었다. 고성능감수제의 사용량에 따른 강도변화에서는 사용량 증가에 따라 실험체의 강도는 감소하였으며, CNT 보강에 따른 강도향상 효과는 시멘트 중량 대비 0.4% 이하에서는 나타나지 않으며 0.8%이상의 사용량에서 나타났다. 마지막으로 CNT의 사용량을 감소시키고 초음파로 처리한 탄소나노튜브를 보강한 시험체의 경우 탄소나노튜브를 혼합하지 않은 실험체보다 강도가 증가하는 결과를 얻을 수 있었다.
초음파를 이용한 수중 반응을 통하여 친수성 고분자인 poly(vinyl alcohol) (PVA)를 다중벽 탄소나노튜브 표면에 개질하였다. 초음파 인가 시 PVA는 라디칼을 지닌 상태로 절단되며 탄소나노튜브는 일반적으로 라디칼 스캐빈저 역할을 하므로 생성된 PVA 라디칼과 반응하여 PVA 사슬이 탄소나노튜브 표면에 그래프트 된다. PVA의 그래프트 반응을 조절하기 위하여 초음파 인가 조건을 300과 500 W로 선택하였으며, 인가 시간은 최대 50분으로 하였다. 탄소나노튜브 표면에 그래프트된 PVA는 FTIR, TGA, SEM, 및 TEM을 통하여 분석하였다. 또한 PVA로 개질된 탄소나노튜브의 분산안정성을 분석하였다. 그래프트된 PVA의 양은 초음파의 인가 출력과 인가 시간에 비례하여 증가하였으며, PVA로 개질된 탄소나노튜브는 물 속에서 매우 안정적인 분산성을 보였다. 이는 복잡한 화학반응 과정없이 초음파를 이용하면 탄소나노튜브를 고분자로 간단히 개질할 수 있음을 보여준다.
나노입자를 이용하여 강화 효과를 높이기 위해서는 고분자 기지 내부의 균일한 분산 상태를 확보하여야 한다. 또한 균일분산 조건 확보 후 균일 분산상태를 증명할 평가자료가 필요하다. 본 연구는 에폭시 수지와 SiC 나노입자를 혼합한 SiC/에폭시 복합 수지를 제조할 경우 커패시턴스 측정법을 이용한 강화재 분산도 예측 연구를 진행하였다. 커패시턴스는 전기용량을 의미하며 측정 재료의 내부 전하량과 비례한다. 기존 에폭시 수지에 비해 나노 SiC 입자를 함유할 경우 전하량이 증가되는 이론을 바탕으로 구간별 커패시턴스 측정에 따른 분산도 평가를 진행하고, 커패시턴스 분산도 예측방법에 대한 타당성을 FE-SEM과 물리적 강도 증가 방법으로 평가하였다. 소니케이션 분산 방법과 교반기 분산 방법을 이용하여 분산 방법에 따른 SiC 나노입자 분산도 상태를 비교하였다. 인장강도와 커패시턴스 간의 상관관계가 있었으며, 파단면에 대한 비교를 할 때 분산성 향상에 대한 차이를 확인할 수 있었다.
HA 비드에 부착한 S. sanguis 세포는 방사능 측정시 칵테일 속에서 비드에 여전히 부착되어 있음으로 비드에 의한 방사능의 sel-absorpiton이 일어났으며 그 정도는 염산용액으로 비드를 용해시킬 때 측정한 반사능값의 34.5% 이었다. 현탁액으로 준비한 세포의 방사능 측정과는 달리 HA 또는 SHA에 부착한 세포의 경우에는 소량의 scintillation 용액(2.5ml) 사용에서 더 좋은 측정값을 얻었다 . HA 비드에 의한 칭은 약 18% 이었다. 부착 assay 에 사용할 HA 비드 준비에 보통 이용되는 3가지의 dqkdqjqdm 비교에서는 차이가 없었다. 부착실험용의 세균세포는 초소리파로 세균사슬을 끊었는데 30초간의 파절로 세포하나 또는 두개로 주로 구성된 현탁액을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 HA 비드에 부착한 S. sanguis 세포를 측정할 때 self-absorpiton이 일어남을 발견하였고 부착한 세균을 비드에서 탈락하거나 또는 비드를 용해시킨 후 측정함으로써 self-absorption을 제거할 수 있었다. 그리고 부착한 세균의 방사능 측정에서는, 적정의 칵테일량을 발견하여 사용하므로 측정값을 유의하게 증가시킬 수 있었다. 수 있었다.
This study was conducted to evaluate of the protection efficiency in each part of developed pesticide-proof clothes by repeated washings. We investigated the effect of repeated laundering on mechanical properties of pesticide-proof clothes (not washed vs 5 times washed). We also examined pesticide infiltration rate into the pesticide-proof clothes by repeated laundering. The patches(TCL paper, surface area 50cm2)were attached to the inside of pesticide-proof clothes(head, chest, right upper-arm, right forearm, left thigh, left calf, back) which subjects had dressed in during pesticide spraying. The patches were detached from working clothes after work. For the extraction of pesticide in pesticide-proof clothes, sonication was applied for 30 min with methanol. The gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) was applied to identify the pesticide component. The results of this study are as follows: The force strength, water-vapour resistance and surface wetting resistance of pesticide-proof clothes decreased 5 times more in washed clothes. The concentration of pesticide was the highest in the head area of pesticide-proof clothes. In seven parts of TLC paper attached to the pesticide proof clothes, the concentration of pesticide was higher in the left thigh. The penetration part and concentration of pesticide increased as washing was repeated. Therefore the conclusion which can be drawn from this study is this: protection efficiency of pesticide-proof clothes decrease by repeated washings.
Bae, Won-Young;Jung, Woo-Hyun;Shin, So Lim;Kwon, Seulgi;Sohn, Minn;Kim, Tae-Rahk
한국축산식품학회지
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제42권6호
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pp.1031-1045
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2022
Postbiotics are defined as probiotics inactivated by heat, ultraviolet radiation, sonication, and other physical or chemical stresses. Postbiotics are more stable than probiotics, and these properties are advantageous for food additives and pharmacological agents. This study investigated the immunostimulatory effects of heat-treated Lactiplantibacillus plantarum LM1004 (HT-LM1004). Cellular fatty acid composition of L. plantarum LM1004 isolated form kimchi was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry detection system. The nitric oxide (NO) content was estimated using Griess reagent. Immunostimulatory cytokines were evaluated using enzyme-linked immunosorbent assay. Relative protein expressions were evaluated by western blotting. Phagocytosis was measured using enzyme-labelled Escherichia coli particles. L. plantarum LM1004 showed 7 kinds of cellular fatty acids including palmitic acid (C16:0). The HT-LM1004 induced release of NO and upregulated the inducible NO synthase in RAW 264.7 macrophage cells. Tumor necrosis factor-α and interleukin-6 levels were also increased compared to control (non-treated macrophages). Furthermore, HT-LM1004 modulated mitogen-activated protein kinase (MAPK) subfamilies including p38 MAPK, extracellular signal-regulated kinase 1/2, and c-Jun N-terminal kinase. Therefore, these immunostimulatory effects were attributed to the production of transcriptional factors, such as nuclear factor kappa B (NF-κB) and the activator protein 1 family (AP-1). However, HT-LM1004 did not showed significant phagocytosis of RAW 264.7 macrophage cells. Overall, HT-LM1004 stimulated MAPK/AP-1 and NF-κB expression, resulting in the release of NO and cytokines. These results will contribute to the development of diverse types of food and pharmacological products for immunostimulatory agents with postbiotics.
초임계이산화탄소와 공용매의 혼합물을 사용하여 반도체 웨이퍼 기판으로부터 고농도이온주입 포토레지스트(HDIPR)를 제거하였다. 또한 고압 셀 내부에 초음파 장치를 부착하여 웨이퍼 표면에 물리적 힘을 제공함으로서 세정용액의 HDIPR에 대한 스트리핑 성능을 현저히 향상시키고, 제거 시간을 단축시켰다. 공용매의 종류 및 농도, 공정 온도, 압력 변화에 따른 HDIPR 스트리핑 특성을 조사하였으며, 웨이퍼 표면의 제거 전후의 상태 및 성분을 scanning electron microscopy 과 energy dispersive X-ray spectrometer를 이용하여 분석하였다. 10 w/w% 함량의 아세톤 공용매를 이용하여 공정압력 27.6 MPa과 온도 343 K 의 조건에서 3분의 초음파 처리시간을 거쳐 HDIPR을 완전히 제거할 수 있었다.
요(urine) 시료 중의 칼륨 이론을 전위차법으로 분석하기 위한 전처리 방법을 개발하기 위하여 초음파의 분해 효과를 이용하였다. $NH_4{^+}$의 농도가 상대적으로 높은 요 시료 속에서 첨가한 $K^+$에 대한 검정 곡선을 구하기 위하여 $NH_4{^+}$에 대한 $K^+$의 선택성이 좋은 N-(4'-benzo-15-crown-5)-anthracene-9-imine을 이온선택성 전극 물질로 사용하였다. 1.0M $HNO_3$으로 산성화시킨 요 시료를 초음파로 100 s 동안 전처리시키려면 요 중의 단백질을 85.1%까지 제거시킬 수 있었다. 이렇게 전처리된 시료에서 얻은 막전극의 감응 전위에 대한 기울기는 log [$K^+$]=-5~-1의 직선범위(r=0.9997)에서 54.6(${\pm}0.2,\;n=5$) mV/decade였다. $HNO_3$으로 초음파처리한 요 시료에 산화제인 $H_2O_2$를 첨가하면 $HNO_3$만으로 전처리시켰을 때보다 단백질 제거율이 10% 증가하여 최대 95%까지 제거되었다. 요 시료에 첨가한 $K^+$에 대한 감응 전위의 기울기 또한 56.7(${\pm}0.1,\;n=3$) mV/dacade로 증가하였다. 검정 곡선을 연속적으로 얻었을 때, 막전극 표면을 초음파로 세척하여 20회까지 안정한 감응 기울기를 얻을 수 있었다. 이 결과들로부터 초음파를 이용한 전처리법은 간단하고, 짧은 시간 내에 요 중의 단백질을 약 95%까지 제거시켜서 막전극의 감응 특성을 증진시킨 방법이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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