• Tissue Engineering and Regenerative Medicine
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• 제15권6호
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• pp.781-791
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• 2018

BACKGROUND: Glucosamine hydrochloride (GlcN HCl) has been shown to inhibit cell growth and matrix synthesis, but not with N-acetyl-glucosamine (GlcNAc) supplementation. This effect might be related to an inhibition of critical growth factors (GF), or to a different metabolization of the two glucosamine derivatives. The aim of the present study was to evaluate the synergy between GlcN HCl, GlcNAc, and GF on proliferation and cartilage matrix synthesis. METHOD: Bovine chondrocytes were cultivated in monolayers for 48 h and in three-dimensional (3D) chitosan scaffolds for 30 days in perfusion bioreactors. Serum-free (SF) medium was supplemented with either growth factors (GF) $TGF-{\beta}$ ($5ng\;mL^{-1}$) and IGF-I ($10ng\;mL^{-1}$), GlcN HCl or GlcNAc at 1mM each or both. Six groups were compared according to medium supplementation: (a) SF control; (b) SF + GlcN HCl; (c) SF + GlcNAc; (d) SF + GF; (e) SF + GF + GlcN HCl; and (f) SF + GF + GlcNAc. Cell proliferation, proteoglycan, collagen I (COL1), and collagen II (COL2) synthesis were evaluated. RESULTS: The two glucosamines showed opposite effects in monolayer culture: GlcN HCl significantly reduced proliferation and GlcNAc significantly augmented cellular metabolism. In the 30 days 3D culture, the GlcN HCl added to GF stimulated cell proliferation more than when compared to GF only, but the proteoglycan synthesis was smaller than GF. However, GlcNAc added to GF improved the cell proliferation and proteoglycan synthesis more than when compared to GF and GF/GlcN HCl. The synthesis of COL1 and COL2 was observed in all groups containing GF. CONCLUSION: GlcN HCl and GlcNAc increased cell growth and stimulated COL2 synthesis in long-time 3D culture. However, only GlcNAc added to GF improved proteoglycan synthesis.

• 멤브레인
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• 제31권4호
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• pp.241-252
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• 2021

급격한 산업화와 인구수 증가로 인한 환경 수질 오염이 발생하고 있다. 더불어 날씨 패턴의 변화로 인해 빗물이 부족해지자, 폐수를 깨끗한 물로 재활용하기 위한 요구가 나날이 늘어나고 있다. 색변화를 이용한 수중 속 중금속 검출은 아주 간단하고 효과적인 기술이다. 본 논문에는 멤브레인을 이용한 수은 이온 색검출에 대해 자세하게 논의되어 있다. 셀룰로스, 폴리카프로락톤, 키토산, 폴리설폰 등의 멤브레인이 금속 이온 검출을 지지체로서 사용되었다. 지지체로서 사용된 멤브레인들은 나노 섬유를 기반으로 하며 표면적이 크며, 중금속 검출의 활성 부위로 사용하기에 탁월하다. 나노 섬유를 기반으로 한 재료는 에너지, 환경, 그리고 바이오메디컬 연구에서 다양하게 응용될 수 있다. 나노 섬유로 이루어진 멤브레인들은 폴리머에 있는 적용기를 많이 받아들일 수 있으며, 표면적이 넓고 다공성이라는 장점이 있다. 이로 인해 멤브레인의 표면 구조를 변화시키거나 리간드를 섬유 표면에 부착해 나노 입자 결합을 더 쉽게 해준다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제25권5호
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• pp.276-286
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• 2022

This study is focused on the effect of phycobiliprotein extraction of Gracilaria on the quality of common carp burgers, and the application of nanoliposomes containing pigment in the improvement of its antimicrobial and antioxidant activity of burgers during refrigerated storage in 18 days. Burgers were incorporated with phycobiliprotein and liposomal phycobiliprotein (2.5% and 5% w/w), and their chemical and microbial changes in terms of pH, peroxide value (PV), thiobarbituric acid (TBA), total volatile basic nitrogen (TVB-N), total viable counts (TVC), psychrotrophic bacterial counts (PTC), and sensory characteristics were evaluated. Results presented a nanoliposome size of about 515.5 nm with capable encapsulation efficiency (83.98%). Our results showed non-encapsulated phycobiliprotein could delay the deterioration of common carp burgers, as a reduction in PV, TBA, and TVB-N, TVC, and PTC values in burgers treated with free and nano encapsulated phycobiliprotein. Moreover, the potential of phycobiliprotein was improved when it was encapsulated into chitosan coated liposomes. Burgers treated with 5% nanoliposomes displayed the lowest amount of lipid oxidation and microbial deterioration in comparison to others during storage. According to chemical, microbial and sensory evaluation, the shelf life of common carp burgers was increased in samples treated with encapsulated phycobiliprotein at 2.5% and 5%, as compared to the control (p ≤ 0.05).

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제52권2호
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• pp.155-169
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• 2022

Purpose: The aim of this study was to determine the effect of insulin growth factor binding protein-3 (IGFBP-3) on the inhibition of glucose oxidative stress and promotion of bone formation near the implant site in a rat model of methylglyoxal (MGO)-induced bone loss. Methods: An in vitro study was performed in MC3T3 E1 cells treated with chitosan gold nanoparticles (Ch-GNPs) conjugated with IGFBP-3 cDNA followed by MGO. An in vivo study was conducted in a rat model induced by MGO administration after the insertion of a dental implant coated with IGFBP-3. Results: MGO treatment downregulated molecules involved in osteogenic differentiation and bone formation in MC3T3 E1 cells and influenced the bone mineral density and bone volume of the femur and alveolar bone. In contrast, IGFBP-3 inhibited oxidative stress and inflammation and enhanced osteogenesis in MGO-treated MC3T3 E1 cells. In addition, IGFBP-3 promoted bone formation by reducing inflammatory proteins in MGO-administered rats. The application of Ch-GNPs conjugated with IGFBP-3 as a coating of titanium implants enhanced osteogenesis and the osseointegration of dental implants. Conclusions: This study demonstrated that IGFBP-3 could be applied as a therapeutic component in dental implants to promote the osseointegration of dental implants in patients with diabetes, which affects MGO levels.

• Journal of Veterinary Science
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• 제23권5호
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• pp.78.1-78.13
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• 2022

Background: Florfenicol might be ineffective for treating Staphylococcus aureus small colony variants (SCVs) mastitis. Objectives: In this study, florfenicol-loaded chitosan (CS)-sodium tripolyphosphate (TPP) composite nanogels were prepared to allow targeted delivery to SCV infected sites. Methods: The formulation screening, the characteristics, in vitro release, antibacterial activity, therapeutic efficacy, and biosafety of the florfenicol composite nanogels were studied. Results: The optimized formulation was obtained when the CS and TPP were 10 and 5 mg/mL, respectively. The encapsulation efficiency, loading capacity, size, polydispersity index, and zeta potential of the optimized florfenicol composite nanogels were 87.3% ± 2.7%, 5.8% ± 1.4%, 280.3 ± 1.5 nm, 0.15 ± 0.03, and 36.3 ± 1.4 mv, respectively. Optical and scanning electron microscopy showed that spherical particles with a relatively uniform distribution and drugs might be incorporated in cross-linked polymeric networks. The in vitro release study showed that the florfenicol composite nanogels exhibited a biphasic pattern with the sustained release of 72.2% ± 1.8% at 48 h in pH 5.5 phosphate-buffered saline. The minimal inhibitory concentrations of commercial florfenicol solution and florfenicol composite nanogels against SCVs were 1 and 0.25 ㎍/mL, respectively. The time-killing curves and live-dead bacterial staining showed that the florfenicol composite nanogels were concentration-dependent. Furthermore, the florfenicol composite nanogels displayed good therapeutic efficacy against SCVs mastitis. Biological safety studies showed that the florfenicol composite nanogels might be a biocompatible preparation because of their non-toxic effects on the renal tissue and liver. Conclusions: Florfenicol composite nanogels might improve the treatment of SCV infections.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.157-157
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• 2022

Plants being sessile are prone to various abiotic challenges, including salinity. Plants generally cope with salt stress by regulating their endogenous NO levels. NO exogenously applied in various forms also successfully impedes the salt stress, but its small size, short half life, and high volatility rate hamper its application in agriculture. NO application via CS as a nanocarrier is an alternate option to ensure the optimal kinetic release of NO for a long period compared to the free NO form. Herein, we synthesized and characterized GSNO-CS NP by ionic gelation of TPP with CS and then reacting with GSH, followed by reaction with NaNO₂ suspension. The synthesized NPs were characterized using non-destructive analytical techniques such as DLS, FTIR, and SEM to ensure their synthesis and surface morphology. NO-release profile confirmed optimal kinetic NO release for 24 h from NO-CS NP as compared to free NO form. The efficiency of NO-CS NP was checked on Arabidopsis plants under salinity stress by gauging the morphological, physiological, and enzymatic antioxidant system and SOS pathway gene expression levels. Overall, the results revealed that NO-CS NP successfully mitigates salinity stress compared to free GSNO. Concluding, the findings provide sufficient experimental evidence for the application of nanotechnology to enhance NO delivery, thus inducing more benefits for the plants under stress conditions by mitigating the deleterious impacts of salt stress on the morphological and physiological status of the plants, and regulating the ions exchange by overexpression of SOS pathway candidate genes.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.159-159
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• 2022

Nitric oxide (NO) is a versatile signaling molecule, which is not only involved in plant growth and development but also regulates biological processes in response to biotic and abiotic stresses. Exogenous application of NO regulates the endogenous level of nitric oxide in response to stress conditions and therefore, NO donors are frequently used for stress alleviation. However, NO has very short half-life along with high reactivity. Therefore, conventional NO donors are often disadvantageous due to the relative instability of NO. On the contrary, development of NO releasing nanoparticles is a potential technique for enhancing the availability of NO in plants. Therefore, our aim was to synthesize such potential NO releasing nanoparticles which may be useful for application in agriculture. We have prepared Chitosan encapsulated S-nitrosoglutathione nanoparticles (GSNONP) and tried it with different concentrations for basic research in Arabidopsis thaliana. Our results suggest that lower concentration of this nanoparticle is highly effective for better growth of plants whereas higher concentration produces toxicity that leads to plant death. We observed better growth of Arabidopsis thaliana at 1µM concentration of the GSNONP compared to free GSNO.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권4호
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• pp.781-790
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• 2004

골아세포의 생물학적 기능을 증진시키기 위해 키토산의 표면개질에 대하여 연구하였다. 생체적합성 천연고분자인 키토산은 1차 아미노기를 소유하고 있으므로 적정한 공유결합제를 사용하여 세포성장인자와 같은 생리활성을 지닌 단백질을 키토산의 표면에 고정시킬 수 있다. 본 연구에서는 키토산을 필름형태로 제조하여 세포성장인자 중 형질전환성장인자를 고정하고 골아세포의 부착, 성장 및 분화를 증가시키고자 하였다. 형태전환성장인자의 고정화 효율은 단순한 흡착방법에 비해 높았으며, 표면에 형성된 공유결합은 매우 안정하였다. 골아세포를 배양하여 초기세포부착능에 대한 영향을 연구한 결과, 배양 후 4시간, 1일째, 형질전환성장인자를 고정한 키토산 표면에서 고정하지 않은 키토산의 표면에 비해 더 많은 수의 골아세포가 부착되었고, 더 많이 신장된 부착형태를 보였다. 세포활성정도와 배양 후 4주일째의 칼슘축적량을 측정한 결과, 형질전환성장인자를 고정한 키토산 표면에서 고정하지 않은 키토산의 표면에 비해 더 높았다. 위의 결과는 키토산 표면에 형태전환성장인자의 고정이 성공적으로 이루어졌으며, 또한 실제로 활성이 있는 것이 증명되었다. 위의 연구 결과에서 형질전환성장인자로 고정된 키토산은 골아세포의 초기 부착 및 분화를 촉진시켰음을 알 수 있었던 바 성장인자의 표면고정은 임플란트 및 조직공학용 지지체에도 적용하여 생체적합성과 세포기능을 증진시키는데 이용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권3호
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• pp.838-847
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• 1999

한국산 겨우살이 추출물(KM-110)이 면역학적 활성 및 항암효과를 갖고 있으며 그 주성분은 렉틴이라는 사실은 이미 밝혀져 있다. 이에 기초하여 본 연구는 KM-110을 이용하여 항암효과를 가지는 기능성식품의 개발을 위한 기초연구로서 KM-110을 유산균으로 발효시킨 물질(FKM-110)의 항암 및 면역자극효과를 조사하였다. FKM-110의 렉틴함량은 발효시킨 유산균주 및 발효시간에 따라 다양한 변화를 나타냈고, 종양 세포에 대한 세포독성 효과의 측정 결과, 그 활성은 FKM-110에 존재하는 렉틴 성분인 KML-U의 함량과 비례하였다. FKM-110의 면역 자극 효과를 macrophage로 부터 IL-1 및 $IFN-{\gamma}$와 같은 cytokine의 유도분비능으로 조사한 결과, IL-1의 유도 분비능은 렉틴함량에 비례하였으나, $IFN-{\gamma}$의 경우는 렉틴함량과 무관한 결과를 나타내어 KM-110 흑은 FKM-110에서 $IFN-{\gamma}$의 유도물질은 렉틴성분이 아님을 강하게 시사하였다. 여러 가지 유산균으로 발효된 분획의 미정맥투여에 의한 in vivo항종양 활성을 마우스를 이용한 종양전이 모델에서 조사한 결과 Marshall Lactobacillus casei로 발효된 FKM-110이 가장 우수한 항종양 활성을 나타냈다. 이 결과를 근거로 기능성 식품으로 응용가능성을 조사하고자 Skim milk에 KM-110을 혼합후 Marshall Lactobacillus casei로 발효시킨 요쿠르트를 경구투여한 결과 대조군에 비하여 약 68%의 항종양 활성을 보여 KM-110 단독의 경구투여에 의한 항종양 활성(45%)보다 우수한 성적을 나타냈고, 그 이유는 발효 유산균 혹은 그 대사산물에 기인되는 것으로 사료된다.은 활성을 나타냈다.리와 무처리한 계란표면에 Salmonella enteritidis를 접종한 후 내부 전이 과정을 CSLM을 이용하여 다색영상화(multi-color imaging)와 시간당 투과 균수에 대한 plate count로 비교한 결과, 난각이나 3중막 구조의 난막보다는 cuticle 층이 Salmonella균의 오염을 차단하는데 결정적인 역할을 하는 것으로 나타났으며, chitosan 피복이 cuticle 층과 비슷한 효과를 보였다. 따라서 피복 필름중에서 chitosan이 최외부 방어막인 cuticle층이 결손된 난각 부위를 피복하는데 가장 적합할 것으로 사료된다.ntarum, Leuconostoc citrum, Leu. mes.ssp.mesenteroides/dextranicum, Streptococcus facium이 동정되었으며, Pediococcus는 역시 미확인되었다. Gram (-)균은 Pseudomonas fluorescens, Pseu. aureofaciens가 각각 분리 동정되어 주재료간 차이를 보여주었다.되고 있는 국제환경 속에서 소비자들에게 방사선조사 식품에 대한 올바른 정보를 효과적으로 제공함으로써 그들의 식품구입 의사결정에 도움을 주는 것이 매우 필요하다. 더욱이 본 연구결과 우리 나라 소비자들은 방사선조사 식품에 대한 낮은 인지도를 가지고 있어 소비자로서의 알권리를 제대로 누리지 못하고 있는 것으로 나타나 앞으로 국내에서 방사선조사 식품이 상업적으로 널리 보급되기에 앞서 방사선조사 식품에 대한 소비자교육이 활발하게 이루어질 필요가 있다고 본다., 년령군별 발생양상은 외국의 그것과 마찬가지이다. 따라서 무과립구증 발생양상의 기준상황 자료(baseline data)로써 유용하리라고 판단 된다. 한편 본 조사연구에서 적용한 방법론은 앞으로 특정 질병, 특히 희귀한 중증질환의

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제40권3호
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• pp.177-185
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• 2006

목적 : 본 연구의 목적은 $^{99m}Tc$-방사성표지 트렌스페린 ($^{99m}Tc$-transferrin)을 개발하여 감염/염증병소의 진단에 이용할 수 있는지 알아보고, 이를 $^{67}Ga$-Citrate 영상과 비교하고자 하였다. 대상 및 방법 : Succinimidyl 6-hydrazino-nicotinate hydrochloride -chitosan -transferrin (Transferrin)을 합성하고, 여기에 $^{99m}Tc$ 방사성 표지를 시행하였다. $^{99m}Tc$-transferrin의 방사성표지효율은 표지 후 10분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간에 측정하였다. 포도상구균(ATCC 25923, $2{\times}10^8$ colony forming unite, 0.2 ml)을 접종한 쥐농양모델에서 $^{99m}Tc$-transferrin과 $^{67}Ga$-citrate의 생체내 분포를 평가하고 영상 검사를 실시하였다. 결과: 질량분석계를 이용하여 Transferrin이 성공적으로 제조되었음을 알 수 있었다. $^{99m}Tc$-transferrin의 방사성표지효율은 10분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간에 각각 $96.2{\pm}0.7%,\;96.4{\pm}0.5%,\;96.6{\pm}1.0%,\;96.9{\pm}0.5%,\;97.0{\pm}0.7%\;and\;95.5{\pm}0.7%$ 이었다. $^{99m}Tc$-transferrin의 단위섭취량은 감염병소에서 $0.18{\pm}0.01\;and\;0.18{\pm}0.01$, 정상근육에서 $0.05{\pm}0.01\;and\;0.04{\pm}0.01$이었고, 감염병소 대 정상근육 섭취비는 30분과 3시간에 각각 $3.7{\pm}0.6\;and\;4.7{\pm}0.4$이었다. $^{99m}Tc$-transferrin 영상에서 10분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간 그리고 10시간에서의 병소/배후방사능비는 각각 $2.18{\pm}0.03,\;2.56{\pm}0.11,\;3.08{\pm}0.18,\;3.77{\pm}0.17,\;4.70{\pm}0.45$ 그리고 $5.59{\pm}0.40$이었고, $^{67}Ga$-citrate의 경우 2시간, 24시간, 48시간에 $3.06{\pm}0.84,\;4.12{\pm}0.54\;4.55{\pm}0.74 $이었다. 결론 : Transferrin에 $^{99m}Tc$을 이용한 방사성표지가 성공적으로 이루어졌고, $^{99m}Tc$-transferrin의 표지효율은 8시간까지 95% 이상의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate 영상과 비교하여 더 빠른 시간 안에 우수한 영상을 얻을 수 있었다. 그러므로 $^{99m}Tc$-transierrin이 감염 병소의 영상진단에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.