• 한국식품과학회지
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• 제39권1호
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• pp.66-70
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• 2007

본 연구에서는 생균제로서의 L. fermentum YL-3의 미세캡슐화를 시도하였고, 균체에 대한 캡슐 재료의 영향을 조사함으로써 캡슐제조시 균에 대한 손상을 최소화하고자 하였다. 그리고 제조된 캡슐의 내산성과 저장성을 조사하여 유산균의 내산성과 저장능의 증진에 적합한 캡슐의 제조 및 보존 방법을 연구하였다. 먼저, 인체에 무독성인 sodium alginate를 캡슐의 원료로 선택하여 microcapsule을 제조한 결과 생균제가 alginate 캡슐에 포집되어 존재하는 것을 확인할 수 있었고, pH 2에서 120-126 ${\mu}m$ 크기의 견고한 캡슐을 제조하였으며, pH가 증가할수록 크기가 커지지만 pH 3 이상에서는 견고성이 너무 떨어져 캡슐의 형성이 어려워 오히려 pH 3에서의 캡슐보다 작은 형태를 나타내었다. 반면, 캡슐 후의 생균제의 생존율은 pH가 증가할수록 높게 나타났다. 그리고 캡슐제조시 사용되는 재료가 균체에 미치는 영향을 조사한 결과 캡슐의 주재료인 sodium alginate와 $CaCl_{2}$는 균의 활성을 떨어뜨리는 것으로 조사되었고, 그 외의 재료인 sodium citrate, Tween 80, Span 80, soybean oil은 균의 활성에 별다른 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 또한 microcapsule과 macrocapsule을 제조하여 각각의 캡슐의 내산성과 저장성을 비교한 결과, 내산성은 microcapsule이 가장 우수한 것으로 나타났고, 저장성은 $4^{\circ}C$에서는 microcapsule, $25^{\circ}C$에서는 macrocapsule에서의 생균제 활성이 좋은 것으로 확인되었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제43권2호
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• pp.72-78
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• 2013

Purpose: The purpose of this study was to compare the phototoxic effects of blue light exposure on periodontal pathogens in both planktonic and biofilm cultures. Methods: Strains of Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum, and Porphyromonas gingivalis, in planktonic or biofilm states, were exposed to visible light at wavelengths of 400.520 nm. A quartz-tungsten-halogen lamp at a power density of $500mW/cm^2$ was used for the light source. Each sample was exposed to 15, 30, 60, 90, or 120 seconds of each bacterial strain in the planktonic or biofilm state. Confocal scanning laser microscopy (CSLM) was used to observe the distribution of live/dead bacterial cells in biofilms. After light exposure, the bacterial killing rates were calculated from colony forming unit (CFU) counts. Results: CLSM images that were obtained from biofilms showed a mixture of dead and live bacterial cells extending to a depth of $30-45{\mu}m$. Obvious differences in the live-to-dead bacterial cell ratio were found in P. gingivalis biofilm according to light exposure time. In the planktonic state, almost all bacteria were killed with 60 seconds of light exposure to F. nucleatum (99.1%) and with 15 seconds to P. gingivalis (100%). In the biofilm state, however, only the CFU of P. gingivalis demonstrated a decreasing tendency with increasing light exposure time, and there was a lower efficacy of phototoxicity to P. gingivalis as biofilm than in the planktonic state. Conclusions: Blue light exposure using a dental halogen curing unit is effective in reducing periodontal pathogens in the planktonic state. It is recommended that an adjunctive exogenous photosensitizer be used and that pathogens be exposed to visible light for clinical antimicrobial periodontal therapy.

• 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.

• 치위생과학회지
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• 제16권4호
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• pp.284-292
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• 2016

DUWL에 형성된 바이오필름 제거를 위한 효과적인 소독제의 제시와 새로운 소독제의 개발을 위해 DUWL의 실험실 모델의 확립이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실험실에서 쉽게 구할 수 있는 장비들로 실험실 모델을 제작하여, DUWL 바이오필름을 재현하기 위한 새로운 실험실 모델을 확립하고자 하였다. 사용 중인 DUWL을 통해 수집한 물에서 세균을 모은 후, R2A 액체 배지에서 10일 동안 배양시켰다. 10일 배양시킨 세균액을 $-70^{\circ}C$에 보관하여 사용하였다. $-70^{\circ}C$에 저장한 세균 stock은 R2A 액체배지에 5일 동안 회분 배양시킨 배양액은 모델에서 바이오필름을 형성시키기 위해 사용되었다. 바이오필름 형성 모델은 실험실 내 장비인 1 L 비커에 폴리우레탄 튜빙이 부착된 20 cm 유리막대를 꽂아서 제작하였다. 모델을 멸균시킨 후 R2A 액체배지 300 ml와 5일 동안 회분 배양한 세균액 50 ml을 넣고 stir plate에서 $25^{\circ}C$로 배양시켰다. 배양 2일마다 R2A 액체배지를 교체해주었다. 임상의 상황과 유사한 조건에서 바이오필름을 형성하기 위해 와류상태는 오전 9시에서 오후 6시까지 적용시키고 그 이외의 시간에는(약 15시간) 정체상태로 배양시켰다. 바이오필름 형성은 4일 동안 진행하였으며, 그 후 바이오필름의 두께, 바이오필름을 구성하는 세균의 분포 및 형태학적 특징을 SEM과 CLSM을 사용하여 분석하였다. 4일 바이오필름 형성 후 평균 바이오필름 축적량은 $4.68{\times}10^4CFU/cm^2$였고, 바이오필름의 두께는 $10{\sim}14{\mu}m$였다. 또한 바이오필름을 구성하는 세균들이 부분적으로 응집되어 덩어리를 이루고 있는 양상을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제작한 실험실 모델을 대상으로 차아염소산나트륨, 과산화수소 그리고 클로르헥시딘과 같은 소독제의 효과를 확인하였다. 그 결과 적용된 소독제의 농도가 낮을수록 바이오필름 내 생존한 세균의 수가 많았다. 따라서 우리의 실험실 모델에서 형성시킨 바이오필름은 소독제의 효과를 비교하기 위해 적절한 것으로 판단된다. 우리의 실험실 모델은 향후 DUWL 소독을 위한 새로운 방법의 개발을 위해 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

• 치위생과학회지
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• 제17권4호
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• pp.283-289
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• 2017

DUWL에 형성한 바이오필름을 효율적으로 제거할 수 있는 새로운 소독제는 개발되어야 하며, 실험실에서 소독제의 효과를 확인하기 위해 DUWL 바이오필름 시료는 필요하다. 이 연구의 목적은 well plate를 사용하여 간단하고 재현 가능한 DUWL 바이오필름 모델을 개발하는 것이다. 사용중인 4대의 DUWL에서 배출된 1 L의 물을 여과지에 여과시켜 세균을 얻었다. 여과지를 PBS (pH 7.4) 용액 20 ml에 현탁시킨 후, 현탁액을 R2A 액체배지에 접종하고 $25^{\circ}C$에서 10일 동안 배양하였다. 10일 배양한 세균 배양액을 $-70^{\circ}C$에 보관하였고 매 실험에 사용하였다. 세균배양액을 R2A 배지에서 5일 동안 회분 배양하였다. 12-well plate에 회분 배양한 세균 배양액과 멸균한 폴리우레탄 튜빙 조각을 넣고 정체된 상태로 $25^{\circ}C$에서 바이오필름을 형성시켰다. R2A 액체배지는 2일마다 2 ml씩 교체해주었다. 폴리우레탄 내형성된 바이오필름의 축적량을 확인하기 위해 폴리우레탄 튜빙 조각을 내면에서 수집한 바이오필름을 R2A 고체배지에 도말하였다. 도말한 R2A 고체배지는 $25^{\circ}C$에서 7일 배양하고 $CFU/cm^2$를 계산하였다. 그리고 바이오필름의 두께와 구성 세균의 형태 및 분포를 확인하기 위해 CLSM과 SEM을 사용하였다. 4일 동안 배양시킨 바이오필름의 평균 축적량은 $1.15{\times}10^7CFU/cm^2$였다. 바이오필름은 구균, 짧은 길이의 간균, 그리고 중간길이의 간균을 포함하고 있었고 폴리우레탄 튜빙 내면에 넓게 분포하고 있었다. 바이오필름두께는 위치에 따라 차이가 있지만 $2{\mu}m{\sim}7{\mu}m$였다. 이 연구에서 제작된 DUWL 바이오필름 model은 DUWL에서 수집된 모든 세균을 사용하여 세균의 다양성을 확보했고 또한 실험실에서 쉽게 구할 수 있는 well-plate를 사용했기 때문에 비용 효율적이고 재현이 간단하다. 본 연구의 DUWL 바이오필름 모델은 새로운 소독방법의 개발하는 데 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권2호
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• pp.255-262
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• 2002

본 실험에서는 L. fermentum YL-3의 생존에 관한 연구로 살아 있는 상태로 위를 거쳐 장내에 정착하여 생균제로서의 기능을 수행할 수 있도록 내산성과 저장성에 초점을 맞추었다. 유산균 성장촉진 물질로 첨가되어 온 tween 80 성분의 제거가 pH 2.0에서 L. fermentum YL-3의 내산성을 약 1 log cycle 정도 향상시켰다. 지방산 분석에서는 세포의 유동성 및 동결 등에 저항성을 가진다고 보고되는 $C_{19:0}\;cyc\;{\omega}8c(lactobacillic\;acid)$의 성분이 24.6% 증가함으로써 내산성이 향상됨을 알 수 있었다. 온도별에서도 배양 온도가 상승할수록 내산성은 향상되었으며 배양시간 역시 길수록 향상되나 생균수를 고려해야 하므로 $42^{\circ}C$의 배양온도에서 대수기 말기의 균제를 이용하였다. 그래서 최종 배양 조건은 tween 80이 제거된 $MRS^-$ 배지에서 $20{\sim}24$시간 $42^{\circ}C$에서 혐기 배양을 실시한 균체를 capsule 제도에 이용하였다. Alginate capsule이 산, 열, 인산염 등에 풀어지는 단점을 가져 무독성의 1% chitosan을 이용하였으며 표면의 관찰 결과, chitosan처리 후 가교 결함에 의하여 더욱 촘촘한 막이 형성되었으며 alginate capsule에서 여러 군데 보이던 미세 구멍이 줄었으며 CLSM을 이용한 L. fermentum YL-3의 포집은 안정한 상태로 포집 균수는 약 $2.0{\times}10^9\;CFU/g$ 정도였다. 캡슐화된 L. fermentum YL-3의 내산성에서는, 3시간 동안 pH 2.0에서 alginate capsule은 약 40 %가 생존한 반면 chitosan 처리 후의 alginate capsule은 약 65% 정도로 생존율의 향상을 보였다. 캡슐화된 L. fermentum YL-3의 저장성에서는 상온인 $25^{\circ}C$에서는 초기 균수에서 1주 사이 $2{\sim}3\;log\;cycle$정도로 급격히 사멸되었으며 chitosan 처리구나 zeolite 처리구에 의한 상온에서의 저장성 향상에서는 영향을 미치지 못했다. $4^{\circ}C$에서는 $2.0{\times}10^9\;CFU/g$이었던 초기균수가 3주까지 모두 $10^8\;CFU/g$ 이상의 생존율을 나타내었으며 특히 chitosan으로 처리한 capsule의 저장성은 3주 후 약 24% 정도로 alginate capsule에 비해 생존율이 높았다.