• 제목/요약/키워드: Toxic metal ions

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색 변화를 활용한 중금속 이온 검출에 특화된 멤브레인 기반 센서의 최근 연구 개발 동향 (Recent Progress in Membrane based Colorimetric Sensor for Metal Ion Detection)

  • 방세연;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제31권2호
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    • pp.87-100
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    • 2021
  • 최근 오염물질 수위의 급격한 상승세와 더불어 가속화되는 자연환경 파괴로 인해 다양한 환경 속에 쌓이는 오염물질의 검출 및 모니터링은 현대 사회의 중요한 미션 중 하나로 자리 잡았다. 본 논문에는 멤브레인 기반의 광학 센서를 활용한 미량 오염물질 검출에 대한 최근 연구 동향이 요약되어 있다. 본 논문에 포함된 연구들은 섬유소로 이루어진 멤브레인을 검출을 위한 플랫폼으로 사용하였으며, 금속 나노 입자나 형광단을 색 변화 검출을 위해 이용하였다. 제조된 광학 센서들은 모두 적절하거나 특출한 수준의 감도를 보였고, 대부분의 센서에서 타겟 물질이 아닌 이온이나 물질에는 반응하지 않는 정확성 또한 확인되었다. 검출 플랫폼으로 이용된 섬유소 멤브레인의 물리적, 화학적 특성들은 멤브레인 합성 방법이나 색 변화를 위한 광학 물질 등을 바꾸는 방법을 통해 각 연구의 목적에 맞추어 최적화될 수 있었다. 또한, 멤브레인을 기반으로 하여 제조된 센서들은 운반이 편리하고 기계적 성질이 강해 현장에서 바로 오염물질을 검출할 수도 있다는 사실이 제시되었다. 이러한 장점 덕분에 멤브레인 기반 센서들은 식용수에서 검출된 중금속의 정량화와 자연 수질환경에서 발견되는 미량 중금속 및 유독성 항생제의 감지 등 다양한 목적을 위해 활용될 수 있었다. 몇몇의 연구에서 제조된 센서들은 항균성이나 재활용성 또한 나타내었다. 대부분의 센서들이 타겟 물질을 감지한 후 육안으로도 식별 가능한 색 변화를 보였으나, 본 논문에 포함된 많은 연구들은 형광 발산, UV-vis 분광학, RGB 색 강도 차이 등을 비교 분석한 더 상세한 검출 결과를 제시하였다.

Applications of Panax ginseng leaves-mediated gold nanoparticles in cosmetics relation to antioxidant, moisture retention, and whitening effect on B16BL6 cells

  • Jimenez-Perez, Zuly Elizabeth;Singh, Priyanka;Kim, Yeon-Ju;Mathiyalagan, Ramya;Kim, Dong-Hyun;Lee, Myoung Hee;Yang, Deok Chun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제42권3호
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    • pp.327-333
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    • 2018
  • Background: Bioactive compounds in plant extracts are able to reduce metal ions to nanoparticles through the process of green synthesis. Panax ginseng is an oriental medicinal herb and an adaptogen which has been historically used to cure various diseases. In addition, the P. ginseng leaves-mediated gold nanoparticles are the value-added novel materials. Its potential as a cosmetic ingredient is still unexplored. The aim of this study was to evaluate the antioxidant, moisture retention and whitening properties of gold nanoparticles (PgAuNPs) in cosmetic applications. Methods: Cell-free experiments were performed to evaluate PgAuNP's antioxidant and moisture retention properties and inhibition activity on mushroom tyrosinase. Furthermore, in vitro cell cytotoxicity was evaluated using normal human dermal fibroblast and murine B16BL6 melanoma cells (B16) after treatment with increasing concentrations of PgAuNPs for 24 h, 48 h, and 72 h. Finally, in vitro cell assays on B16 cells were performed to evaluate the whitening effect of PgAuNPs through reduction of cellular melanin content and tyrosinase activity. Results: In vitro DPPH radical scavenging assay results revealed that PgAuNPs exhibited antioxidant activity in a dose-dependent manner. PgAuNPs exhibited moisture retention capacity and effectively inhibited mushroom tyrosinase. In addition, 3-(4,5-dimethyl-thiazol-2yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide results revealed that PgAuNPs were not toxic to human dermal fibroblast and B16 cells; in addition, they significantly reduced melanin content, tyrosinase activity, and mRNA expression of melanogenesis-associated transcription factor and tyrosinase in B16 cells. Conclusion: Our study is the first report to provide evidence supporting that P. ginseng leaves-capped gold nanoparticles could be used as multifunctional ingredients in cosmetics.