• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권10호
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• pp.1367-1377
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• 2010

Scientific research regarding the use of live bacterial cells for therapeutic purposes has been rapidly growing over the years and has generated considerable interest to scientists and health professionals. Probiotics are defined as essential live microorganisms that, when administered in adequate amounts, confer a health benefit on the host. Owing to their considerable beneficial health effects, these microorganisms are increasingly incorporated into dairy products; however, many reports have demonstrated their poor survival and stability. Their survival in the gastrointestinal tract is also questionable. To overcome these problems, microencapsulation techniques are currently receiving considerable attention. This review describes the importance of live probiotic bacterial microencapsulation using an alginate microparticulate system and presents the potentiality of various coating polymers such as chitosan and polylysine for improving the stability of this microencapsulation.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권1호
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• pp.11-15
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• 2016

유기발광다이오드(orgianic light emitting diodes, OLEDs)는 대형 유연 디스플레이와 발광원으로서 사물인터넷 (IoT)의 하드웨어 기기 등 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있다. 그러나 낮은 일함수의 금속 및 쉽게 반응하는 유기재료 자체의 특성으로 인하여 외부환경에 매우 취약한 단점을 가지고 있으며 특히, 수분과 산소에 민감하여 외부와의 접촉 시 성능이 급속도로 저하되는 현상을 나타내게 된다. 이를 방지하기 위해 PVD, CVD, ALD 와 같은 방법으로 보호막 형성 연구를 진행 중에 있지만 복잡한 공정 및 높은 비용의 문제점 등이 있다. 그러므로 외부 환경에 의한 성능 저하를 차단해주는 저렴하고 단순한 공정의 페시베이션(passivation) 박막 기술 개발이 매우 중요하다. 본 연구에서는 유기발광다이오드의 수명 향상을 위하여 스핀코팅(spin-coating) 방법으로 녹색 유기발광다이오드 소자 위에 조성비에 따른 페시베이션 박막을 형성한 후 녹색 유기발광다이오드의 휘도특성 변화를 조사하였다. 페시베이션 용액은 poly vinyl alcohol (PVA)를 기반으로 sodium alginate (SA)를 0, 10, 20, 40 wt%의 조성비로 제조하였으며, 40 wt%의 조성비에서 가장 좋은 배리어 보호 특성을 나타내었다. 최종적으로 PVA + SA 용액의 최적화된 페시베이션 보호막을 제작할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권8호
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• pp.1044-1048
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• 2008

유산균인 Bp2를 3중 코팅으로 미세캡슐화 시켜 에탄올, 온도, 인공위액 및 인공담즙산에 대한 안정성을 검토하였다. 코팅된 bead의 크기는 약 $15\;{\mu}m$로 나타났으며 코팅된 Bp2의 내생포자의 온도에 대한 내성에서는 $100^{\circ}C$ 끓는 물에서 5분간 방치하였을 경우 생존률이 76%, 10분에서 70%, 15분에서 68%로 나타났으며 130oC 증기에서는 코팅처리하지 않은 Bp2는 1%의 생존율에 비해 코팅을 하였을 시 99%의 높은 생존율을 보였다. 위액 및 담즙산에 대한 안정성에서는 코팅처리하지 않은 Bp2는 42%, 41%에 비해 3중 코팅된 Bp2는 96%, 94%로 아주 높은 생존율을 보였다. 이것은 alginate, chitosan 및 HPMCP를 이용한 코팅방법은 Bp2에 대한 높은 안정성을 제공하였고 alginate의 양을 적절히 사용함으로써 Bp2의 미세캡슐화로 안정성이 증대되었다고 볼 수 있다. 또한 에탄올에 대한 생존율을 증가시킴으로써 식품첨가제로 사용할 수 있음을 나타내었다. 이 기술을 적용할 경우 3중 코팅된 생균제 Bp2는 산업적으로 확대되고 있는 pellet형 사료에도 사용할 수 있어서 그 효용성이 높다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권7호
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• pp.857-867
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• 2017

본 연구는 저분자 해양성 콜라겐과 GABA 생성 L. brevis CFM20의 섭취 시 다양한 인체 장내 조건에 의한 유산균의 사멸과 콜라겐의 분해를 최소화하고자 진행되었다. 유산균과 저분자 해양성 콜라겐의 안정성을 향상하기 위하여 alginate와 chitosan을 이용하여 이중코팅캡슐을 제조하였다. L. brevis CFM20의 온도별 생육특성을 분석하여 캡슐화에 유리한 배양온도를 조사한 결과 $37^{\circ}C$에서 배양한 균의 대수기가 가장 빠르고 GABA양 또한 $400{\mu}g/mL$로 가장 높은 수치를 나타내어 생육속도에서 가장 유리한 것으로 나타났다. Calcium-alginate bead 법으로 캡슐을 제조한 결과 1~2 mm 사이의 일정한 구형의 캡슐을 제조하였으며, chitosan을 이용하여 이중코팅캡슐을 제조한 결과 캡슐의 크기가 감소하였고 외형적으로도 더욱 단단해짐을 확인하였다. 제조된 이중코팅캡슐을 CLSM과 SEM을 이용하여 관찰한 결과, chitosan 코팅을 한 이중코팅캡슐의 표면이 alginate와의 가교결합에 의해 더욱 치밀해짐을 확인하였다. 체내 위와 장내 조건에서 시간에 따른 이중코팅캡슐의 L. brevis CFM 20 생균수를 분석한 결과 캡슐화한 경우 균의 감소가 더디어 더 안정하다고 판단하였다. 이중코팅캡슐을 체내 위와 장내 조건에서 시간에 따른 GABA와 hydroxyproline의 용출량을 분석한 결과 두 경우 모두 위 조건에서는 낮은 수치를 나타내었고 장내 조건에서는 시간이 지남에 따라 급격하게 증가한 것을 확인하였다. 동물실험 결과 콜라겐 섭취군이 비섭취군에 비해 체중증가량, 혈청 지질 농도 등이 적은 것을 확인하였고, 혈액 내 hydroxyproline 함량, 진피의 피부조직 밀도가 더 높은 것으로 관찰되었다. 본 연구에서 개발된 이중코팅캡슐을 섭취하는 경우 위에서는 안정한 상태였다가 장에 도달한 후 붕해됨으로 인하여, 유산균, GABA, 콜라겐 및 키토산의 작용으로 인체에 유익한 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.512-518
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• 2023

To address inherent weaknesses such as low mechanical strength and limited enzyme loading capacity in conventional chitosan or alginate beads, an additional step involving the exchange of anionic surfactants with hydroxide ions was employed to prepare porous chitosan hydrogel capsules for enzyme immobilization. Consequently, excellent thermal stability and long-term storage stability were confirmed. Furthermore, coating the porous chitosan hydrogel capsules with polydopamine not only improved mechanical stability but also exhibited remarkable enzyme immobilization efficiency (97.6% for M1-D0.5). Additionally, it was demonstrated that the scope of application for chitosan hydrogel beads, prepared using conventional methods, could be further expanded by introducing an additional step of polydopamine coating. The enzyme immobilization matrix developed in this study can be selectively applied to suit specific purposes and is expected to be utilized as a support for the adsorption or covalent binding of various substances.

• 멤브레인
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• 제22권6호
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• pp.481-488
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• 2012

폴리아마이드 역삼투막 표면에 음이온 수용성 고분자인 poly(vinyl amine)(PVAm)을 코팅한 후 오염물질인 bovine serum albumin (BSA), humic acid (HA), sodium alginate (SA)에 대하여 파울링 개선효과가 있는지를 알아보고자 하였다. PVAm의 코팅과 파울링 여부는 scanning electron microscopy (SEM)을 통해 관찰하였다. BSA, HA, SA 100 ppm 공급원액을 이용하여 2, 4, 8 bar로 압력을 변화시켜 투과성능실험을 수행한 결과 PVAm으로 코팅되지 않은 막과 코팅된 막 모두 압력증가에 따라 파울링 현상이 심화되었으나 PVAm으로 코팅된 막이 BSA, HA, SA의 경우 모두에서 약 30%이상 투과도가 향상되어 파울링 개선효과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. HA > SA > BSA의 순으로 파울링 개선효과가 나타났으며 HA의 경우 가장 두드러지게 나타났다.

• 공업화학
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• 제24권5호
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• pp.471-475
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• 2013

이 연구는 젤라틴-신남산 접합체를 알긴산나트륨 마이크로스피어에 코팅하여 광 민감성 마이크로스피어를 제조하여 광 민감성을 관찰하였다. 광 민감성 마이크로스피어는 W/O (water-in-oil) 에멀젼법을 이용하여 알긴산나트륨 마이크로스피어를 만든 후 젤라틴-신남산 접합체를 알긴산나트륨 마이크로스피어 표면에 코팅시켜 제조하였다. 젤라틴-신남산 접합체의 합성은 젤라틴의 아미노 그룹과 신남산의 카복실 그룹 사이의 아미드화반응으로 결합하였다. 알긴산나트륨 마이크로스피어 표면의 젤라틴-신남산 접합체의 코팅은 SEM-EDS의 결과로 확인하였다. 또한 형성된 접합체에 결합된 신남산의 흡광도를 측정하여 알긴산나트륨 1 g당 젤라틴-신남산 접합체가 0.13 g이 코팅된 것을 확인했다. 코팅된 마이크로스피어를 SEM을 통해 마이크로스피어의 크기가 $10{\mu}m$인 것을 확인했다. 광 민감성의 관찰을 위해 365 nm와 254 nm 파장의 자외선을 조사하여 이량화 정도를 측정한 결과 이량화 정도가 49%와 28%였다. 마이크로스피어의 방출경향을 관찰하기 위해 모델약물로 FITC-dextran을 사용하여 알긴산나트륨 마이크로스피어에 봉입하여 방출실험을 진행하였고 그 결과 약 42%의 FITC-dextran이 방출되었다. 결과적으로 젤라틴-신남산 접합체가 코팅된 마이크로스피어는 광 반응성을 가지는 약물전달체로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국축산식품학회지
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• 제33권2호
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• pp.229-238
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• 2013

Lactic acid bacteria (LAB) are added to different food products for a long time due to health beneficial effects on human host. LAB is applied in dairy products, such as yoghurt, cheese, and various fermented products, and also in non-dairy products, such as sausages. However, reaching the human gut alive as well as in a sufficient cell amount to exert positive health effects is still a big challenge, due to LAB sensitive character and vulnerability against harsh and detrimental conditions in human digestive system. Keeping physiological activity of sensitive LAB strains alive is for the formulation of novel food products with a probiotic health claim of utmost interest, thus microencapsulation has been applied and investigated as a promising technique for a good and reliable protection. Microencapsulation allows reduced cell injury or cell loss by retaining cells within the encapsulating membrane and can be enforced by spray-drying, emulsion, extrusion, and a range of other technologies in combination with an appropriate coating material, such as alginate, chitosan, and mixture of these two polymers. In this review, established and well-studied microencapsulation techniques with their favored coating materials, as well as the recent applications of microencapsulated LAB into dairy products will be discussed.

• 미생물학회지
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• 제37권2호
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• pp.130-136
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• 2001

두가지 형태(1단 반응기와 2단 반응기)의 UV-$TiO_2$광촉매 시스템과 3가지 형태의 $TiO_2$가 코팅된 촉매를 이용하여 미생물에 대한 살균효과를 살펴보았다. 첫번째 형태는 석영관에 $TiO_2$가 박막증착된 것이고 두번째 형태는 glass bead 표면에 $TiO_2$가 코팅된 형태이며 세번째는 alginate bead에 $TiO_2$가 혼합된 형태이다. 1분동안 UV를 조사하였을때 1단 반응기에서 $TiO_2$가 박막증착된 석영관과 $TiO_2$가 코팅된 glass bead의 살균효율은 각각 63.2%와 89.9%이었다. 반응기에 기포를 주입했을 때의 살균효율은 glass bead의 경우 95%로 기포를 주입하지 않았을 때의 90.6%보다 휠씬 효과적이었다. 기포를 주입하면서 광촉매로 alginate bead에 $TiO_2$가 혼합된 것을 이용하였을 경우의 살균효율은 86%이었다. $TiO_2$가 코팅된 glass bead를 이용한 반응기에 기포를 주입하면서 $H_2$$O_2$를 처리하였을 때의 살균정도는 미량농도에서도 매우 효과적이었다. 1단 반응기보다 2단 반응기에서의 살균효율이 더욱 증가하였으며 E. coli에 대한 살균효과가 S. cerevisiae보다 더 높게 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권6호
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• pp.1299-1303
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• 2005

Human articular chondrocytes (HAC) were cultivated as a monolayer in a serum-free medium for primary culture (SFM-P). An optimized SFM-P provides $95\%$ proliferation rate of that obtainable from primary and secondary chondrocyte cultures grown in a control medium with serum. The gradual decrease in the amounts of synthesized glycosaminoglycan and type II collagen was improved by coating the culture dishes with type IV collagen and fibronectin. A significant improvement in the expression of type II collagen and aggrecan mRNA could be achieved. In addition, the monolayer cultures showed better synthesis of the extracellular matrices than alginate-bead cultures in SFM-P.