• 한국융합학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.27-31
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• 2019

본 연구의 목적은 교내 실습실의 유니트체어 수관의 바이오필름을 채취하여 미생물을 분석하고, 기존적인 물빼기방법과 소독제를 사용하는 방법을 적용하여 미생물 수의 변화를 비교하고자 실시하였다. 교내의 수관으로부터 샘플을 채취한 후 R2A배지를 이용하여 배양하였다. 미생물 동정을 거쳐 분리된 미생물의 균종을 분석하였다. 물빼기에 대한 미생물 감소를 확인하기 위해 30초, 60초, 120초 간격으로 샘플을 채취하였고, 소독제의 효과를 확인하기 위해 소독 후 샘플을 채취하였다. 이렇게 수거된 샘플을 통해 얻은 미생물의 정량적 비교는 SPSS 프로그램을 이용하였다. 결과에서 동정된 균주는 총 8개로 나타났으며 대부분 그람음성인 Sphingomonas 계열로 확인되었다. 60초의 물빼기를 통해 미생물의 수가 급감하는 것을 확인하였고, 소독 즉시 미생물은 검출되지 않았다. 본 연구에서 제시된 방법과 결과를 바탕으로 소홀하게 관리될 수 있는 유니트체어의 수관을 관리함으로써 교차 감염을 예방하고 체계적인 관리가 가능할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권6호
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• pp.1138-1149
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• 2017

The use of microalgal biomass is an interesting technology for the removal of heavy metals from aqueous solutions owing to its high metal-binding capacity, but the interactions with bacteria as a strategy for the removal of toxic metals have been poorly studied. The goal of the current research was to investigate the potential of Burkholderia tropica co-immobilized with Chlorella sp. in polyurethane discs for the biosorption of Hg(II) from aqueous solutions and to evaluate the influence of different Hg(II) concentrations (0.041, 1.0, and 10 mg/l) and their exposure to different contact times corresponding to intervals of 1, 2, 4, 8, 16, and 32 h. As expected, microalgal bacterial biomass adhered and grew to form a biofilm on the support. The biosorption data followed pseudo-second-order kinetics, and the adsorption equilibrium was well described by either Langmuir or Freundlich adsorption isotherm, reaching equilibrium from 1 h. In both bacterial and microalgal immobilization systems in the co-immobilization of Chlorella sp. and B. tropica to different concentrations of Hg(II), the kinetics of biosorption of Hg(II) was significantly higher before 60 min of contact time. The highest percentage of biosorption of Hg(II) achieved in the co-immobilization system was 95% at pH 6.4, at 3.6 g of biosorbent, $30{\pm}1^{\circ}C$, and a mercury concentration of 1 mg/l before 60 min of contact time. This study showed that co-immobilization with B. tropica has synergistic effects on biosorption of Hg(II) ions and merits consideration in the design of future strategies for the removal of toxic metals.

• 대한치과보철학회지
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• 제58권1호
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• pp.14-22
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• 2020

목적: 본 연구의 목적은 보철 재료 표면에서 MnO₂-diatom microbubbler (DM)의 세균막 제거 효과를 기존에 치과 임상에 구강세정제로 사용되고 있는 성분들과 비교하여 이 재료가 구강세정제로 사용될 수 있는 가능성을 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 이산화망간 나노 시트가 도핑된 DM을 만들었고, 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 형태에 대한 관찰 및 도핑된 MnO₂의 성분 분석을 시행하였다. 3% 과산화수소수에서 DM의 반응을 시간에 따라 관찰하기 위해 실체 현미경을 이용하였다. 보철 재료 표면의 세균막 제거 효과를 평가하기 위해 비귀금속 합금, 지르코니아, 레진 시편을 제작하였고 치아우식의 원인균이며 호기성 세균인 Streptococcus mutans와 치주질환의 원인균이며 혐기성 세균인 Porphyromonas gingivalis 세균막을 각각 형성하였다. 형성된 세균막에 3% 과산화수소수와 DM을 처리하였을 때 세균막 제거 효과를 클로르헥시딘 글루코네이트와 3% 과산화수소수의 경우와 crystal violet 염색 실험을 통해 비교 평가하였다. 결과: 속이 빈 원통 형태의 규조류에 이산화망간 성분이 발견되었고, 3% 과산화수소수에서 기체를 만들어내는 것을 확인할 수 있었다. 실험에 이용된 모든 재료에서 DM을 처리한 군이 클로르헥시딘 글루코네이트나 3% 과산화수소수 단독으로 사용한 군에 비해 통계적으로 유의하게 세균막을 효과적으로 제거하였다. 결론: MnO₂-diatom microbubbler는 보철 재료 표면의 세균막을 기존의 구강세정제 성분에 비해 더 효과적으로 제거할 수 있다.

• 대한소아치과학회지
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• 제47권4호
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• pp.446-453
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• 2020

이 연구의 목적은 Indocyanine Green(ICG)과 근적외선(Near Infrared, NIR) 다이오드 레이저가 Streptococcus mutans 세균막에 미치는 효과를 ICG 용액의 농도에 따라 평가하는 것이었다. Hydroxyapatite disk에 S. mutans 세균막을 형성하여 멸균 증류수에 용해시킨 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 ICG 용액과 300 mW의 출력, 808 nm의 파장을 가지는 NIR 다이오드 레이저를 적용하였다. 모든 표본은 공초점 레이저 주사 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM)을 이용하여 관찰하였다. 또한 1채널 열전대 온도계와 Thermocouple을 이용하여 광조사 시에 ICG 용액의 농도에 따른 세균막 표면의 온도 변화를 함께 측정하였다. 대조군과 비교 시에 ICG 용액 만을 도포한 군에서는 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 농도에서, 그리고 ICG 용액의 도포와 광조사를 함께 시행한 군에서는 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 농도에서 통계적으로 유의한 세균 수의 감소가 관찰되었다. 용액의 농도에 따른 온도 증가량은 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 ICG 용액에서 각각 9.53℃, 10.43℃, 11.4℃, 12.1℃, 12.67℃, 13.63℃ 이었다. 즉, ICG 용액의 농도가 3.0 mg/mL이면 그 자체로도 S. mutans 세균막을 억제할 수는 있으나, NIR 다이오드 레이저를 함께 사용하면 주변 조직 손상의 우려 없이 더 효율적인 항균 작용을 나타낼 수 있다. 따라서, 이번 연구는 새로운 치아 우식증 예방법으로 ICG와 NIR 다이오드 레이저의 임상적 적용의 가능성을 제시한다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.277-285
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• 2006

본 연구에서는 신경인성 방광으로 요도 카테터를 유치하고 있는 환자의 카테터로부터 카테터 내 요로감염(Catheter-Associate Urinary Tract Infection; CA-UTI)에 관여하는 박테리아인 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa 그리고 Staphylococcus aureus를 순수 분리, 동정하였다. 이 균주들을 대상으로 하여 quorum sensing mechanism을 규명하는 기초 연구로 각 균주의 quorum sensing 신호물질인 autoinducer (AIs)를 합성하는 유전자의 mRNA 발현을 확인하고, 정략분석 하였다. 각 세 균주를 단일과 세 균주의 혼합으로 24시간, 30일 동안 배양하며 일정 시간 간격으로 sample을 얻었다. 이 중 24시간 배양한 sample을 가지고 reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR)을 수행하여 각 AIs 합성 유전자가 발현되는 최초 박테리아 밀도를 확인하였다. 단일배양에서 E. coli와 S. aureus의 AIs 합성 유전자(ygaG와 luxS)의 mRNA가 발현되는 최초 박테리아 밀도는 $2.4{\times}20^5$ CFU/ml, $5.4{\times}10^6$ CFU/ml 이었으며 P. aeruginosa의 rhlI와 lasI의 경우 $6.9{\times}10^4$ CFU/ml로 나타났다. 세 균주의 혼합배양에서 ygaG와 luxS의 mRNA가 발현되는 최초 박테리아 밀도는$7.3{\times}10^5$ CFU/ml, $1.6{\times}10^7$ CFU/ml이었으며 rhlI와 lasI의 경우 $2.1{\times}10^5$ CFU/ml로 나타났다. 또한 30일 배양한 sample의 RT-PCR 결과, 배양초기부터 각 AIs 합성 유전자들의 mRNA가 30일 동안 일정한 양만큼 지속적으로 발현됨을 확인하였다. Real-time RT-PCR을 이용한 AIs 합성 유전자의 mRNA 발현을 정량 분석한 결과 각 균주에서 단일배양보다 혼합배양시 AIs 합성 유전자의 발현이 더 많았다. 가장 많은 발현량의 차이를 보인 경우 E. coli ygaG의 mRNA 발현량은 단일배양보다 세 균주의 혼합배양시 최고 약 30배 이상이 증가하였고, P. aeruginosa rhlI의 경우 단일배양보다 혼합배양시 최고 약 40배, P. aeruginosa lasI의 경우 최고 약 250배 그리고 S. aureus luxS의 경우는 단일배양보다 혼합배양시 최고 약 5배 이상 mRNA 발현량이 증가하였다. 또한 세 균주의 4가지 유전자 중 P. aeruginosa의 rhlI와 lasI의 mRNA가 가장 많은 양으로 발현됨을 확인하였다.

• 치위생과학회지
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• 제15권5호
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• pp.659-665
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• 2015

DCU의 물을 관리하는 다양한 방법들 중 치과용 유니트를 사용하기 전 수관 물 빼기 방법이 가장 사용이 쉽고 간단하기 때문에, 미국질병관리본부와 미국치과의사협회에서 환자 진료 전후에 20~30초 동안 물을 미리 배출시킬 것을 권장하고 있다. 하지만, 수관 물 빼기의 권장 시간인 20~30초와 관련한 과학적 근거가 명확하지 않고, 20~30초 이외의 시간 동안 수관 물 빼기 효과를 확인한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 권장시간인 20~30초뿐만아니라 이보다 더 짧거나 긴 시간 동안 치과용 유니트 수관 물 빼기를 수행한 후 각 시간별 오염 세균 수의 감소 정도를 조사하여 20~30초 권장시간의 적절성을 확인하고 더 효과적인 수관 물 빼기 시간이 있는지를 조사하는 것이다. 물 시료 수집은 치과대학 학생 실습 시뮬레이션실 내 치과용 유니트를 대상으로 수행하였다. 7개 치과용 유니트의 초음파치석제거기에서 15분 동안 수관 물 빼기를 진행하면서 30초 간격으로 배출되는 물을 수집하였다. 추가적으로 5개의 치과용 유니트에서는 1분 동안 물을 배출시키면서 10초 간격으로 물을 수집하였다. 물 시료 내 오염 세균 수는 R2A agar 배지에 수집된 물을 도말한 후 배양하여 확인하였다. 7개의 치과용 유니트에서 최대 15분 동안 물을 배출시켰을 때 치과용 유니트의 오염 수준이 200 CFU/ml 이하로 감소되지 않았다. 추가적으로 5개의 치과용 유니트에서 1분 동안 10초 간격으로 배출되는 물을 수집하여 세균 수를 확인하였을 때 10초 동안 수관 물 빼기를 한 후 세균 수 감소율은 평균 63%였고, 20초 동안 수관 물 빼기를 한 후 세균 수 감소율은 평균 84%였다. 본 실험의 결론은 다음과 같다: 첫째, 수관 물빼기의 권장시간인 20~30초뿐만아니라 최대 15분 동안 수관 물 빼기를 시행하는 것은 권장수준(${\leq}200CFU/ml$)으로 세균 오염도를 감소시킬 수 없었다. 둘째, 수관 물 빼기의 권장 시간인 20~30초보다 짧게 10초 동안 수관 물 빼기를 하는 것도 세균 수 감소에 효과가 있었다. 셋째, 치과용 유니트 내 물의 세균 오염수준을 권장 수준으로 유지시키기 위해서는 수관 물 빼기와 함께 주기적으로 화학 소독제로 치과용 유니트 수관을 소독하는 것이 필요하다.

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.131-135
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• 2006

미생물이 이용할 수 있는 nitrogen source는 di-, tri-, oli- go-peptide 또는 amino acid의 형태로 세포내로 uptake되어 대사과정에 사용되고 있다. 이와같은 peptide는 특이한 transport system에 의해서 이동되고 있는데 oligo peptide(Opp) transport system에는 binding protein, permease protein, energy 생성을 위한 ATP 분해에 관여하는 protein 이 관여하고 있으며 염색체 상에서 이들 단백질들은 operon 형태의 유전자로부터 발현되고 있다. 본 연구는 gram 음성 세균이며 수해양 서식 세균인 V, fluvialis로부터 얻어진 Opp operon 유전자 가운데 oligopeptide binding protein을 coding하고 있는 oppA 유전자가 deletion된 mutant를 사용하여 여러 환경변화에 따른 생육을 wild type과 비교한 연구 결과 이다. 생육을 위한 완전배지인 brain heart infusion (BHI) 배지와 최소배지인 M9 minimal 배지를 사용한 결과 OppA protein의 생성 결핍에 따라 초기 및 대수증식기 과정 중에는 mutant의 생육이 늦어지고 있으나 Opp system이 아닌 다른 peptide전달 경로로 추정되는 system을 이용하여 대수 증식기 후반에서는 wild type과 거의 같은 생육 형태를 보여 주고 있었다. pH의 변화에 따른 생육은 pH 7에서는 생육정도가 비슷하였으나 약알칼리 부근에서는 oppA mutant의 생육이 wild type에 비하여 낮아지고 있었다. 또한 5 mM $H_2O_2$를 사용하여 $OD_{600}=1.2$농도의 세포들에 대한 영향을 검토한 결과 두 균 모두 높은 생존율을 보여 주었으며 이는 대수증식기 세포들을 사용한 결과와는 매우 다른 형태를 보여 주고 있었다. 항생제 내성에 대한 연구에서는 mutant가 streptomycin과 tetracycline 에 대해서는 wild type과는 다르게 매우 낮은 농도에서도 생육이 되고 있지 않으나 polymyxin B에 대해서는 wild type과 같이 $10{\mu}g/ml$의 농도에서도 잘 자라고 있었다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제4권2호
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• pp.86-90
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• 2019

본 연구는 수산양식분야에서 용수를 살균하기 위해 제품화되어 있는 UV 및 플라즈마 장치를 100 ℓ 수조에 적용하고 처리수를 1 ℓ씩 채수, 농축하여 시료 내 세균 수의 변화를 확인하여 두 가지 처리 방식에 따른 효과를 비교하였다. 각 장치를 6시간 동안 작동시키면서 일반 해수 내 세균을 MA, TCBS, SS 배지에 배양하여 세균 수 변화를 확인하였고, 살균처리된 해수 내 Edwardsiella piscicida를 인위 접종한 후 처리수 내 E. piscicida 세균 수 변화를 확인한 결과 UV 장치와 플라즈마 장치 간의 세균 저감 효율은 99.5~99.9% 수준으로 거의 유사한 수준으로 확인되었다. 2가지 장치를 적용하여 100 ℓ의 수량을 동일한 시간 동안 처리하였을 때, 플라즈마 방식의 경우 UV 장치와 비교하여 더 짧은 시간 안에 세균을 사멸하는 것으로 나타났다. 하지만 본 연구에서는 단기적(6시간)으로만 세균 수 변화를 확인한 것으로, 사료찌꺼기, 배설물, 연안 오염 등에 따라 수질의 변동이 크고 biofilm과 유기물이 많이 존재하는 실제 양식환경을 고려할 때, 탁도와 유기물의 존재에 따라 한계가 있는 UV 처리 방식보다는 지속적이고 일정한 효과를 유지할 수 있는 플라즈마 처리 방식이 보다 효율적일 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.51-60
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• 2023

The foodborne illness is the important public health concerns, and the livestock feces are known to be one of the major reservoirs of foodborne pathogens. Also, it was reported that 45.5% of foodborne illness outbreaks have been associated with the animal products contaminated with the livestock feces. In addition, it has been known that the persistence of a pathogens depends on many potential virulent factors including the various virulent genes. Therefore, the first step to understanding the public health risk of livestock feces is to identify and describe microbial communities and potential virulent genes that contribute to bacterial pathogenicity. We used the whole metagenome shotgun sequencing to evaluate the prevalence of foodborne pathogens and to characterize the virulence associated genes in pig and chicken feces. Our data showed that the relative abundance of potential foodborne pathogens, such as Bacillus cereus was higher in chickens than pigs at the species level while the relative abundance of foodborne pathogens including Campylobacter coli was only detected in pigs. Also, the microbial functional characteristics of livestock feces revealed that the gene families related to "Biofilm formation and quorum sensing" were highly enriched in pigs than chicken. Moreover, the variety of gene families associated with "Resistance to antibiotics and toxic compounds" were detected in both animals. These results will help us to prepare the scientific action plans to improve awareness and understanding of the public health risks of livestock feces.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.538-548
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• 2023

식물 천연추출물에서 항균력을 갖는 활성 물질을 분리하고 이를 구강 건강 관리 제품에 사용하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기용매를 사용하여 독활과 우방자로부터 추출한 복합 화합물에 대한 구강 감염균인 Streptococcus mutans의 특정 유전자 발현 변화를 분석하여 항균 기작을 분석하고자 하였다. 전사체 분석 결과, 두 가지 천연추출물에 의해 다양한 대사 및 생리 작용과 연관된 유전자의 발현이 공통적으로 증가하거나 감소하는 것으로 나타났다. 세 가지 유전자(SMU_1584c, SMU_2133c, SMU_921)는 공통적으로 높은 수준으로 발현되었으며, 특히 이 중 SMU_921 (rcrR)은 두 가지 sugar phosphotransferase system (PTS)의 전사 활성자로써 당원의 수송과 생물막 형성에 기여하는 것으로 알려져 있다. 또한, 우방자 추출물에 비해 다수의 유전자 발현 변화에 영향을 미치는 것으로 나타난 독활 추출물의 성분 분석을 진행하였고, 활성 분획의 가스 크로마토그래피-질량분석법(GC-MS)을 통해 두 가지 활성 단일 물질을 동정하였다. 물질 분리 과정에서 여러 유기용매 분획 중 hexane층(ACEH)의 항균 활성이 가장 높게 관찰되었다. 다양종 미생물 군집을 사용한 실험결과, S. mutans에 대한 ACEH의 항균 특이성이 관찰되었으나, 상대적으로 S. sanguinis와 S. gordonii의 생균수도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 독활 천연추출물의 광범위한 항균 활성을 시사하며, 동정한 단일 물질의 항균 기작을 분석하여 맞춤형 항균 소재 개발에 중요한 기초 자료를 제공할 수 있다.