• 제목/요약/키워드: germanium

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게르마늄을 함유한 상추의 단일 경구투여 독성 검사 (Oral Single-dose Toxicity Studies on Germanium-fortified Lettuce, in Mouse)

  • 김종진;최지나;조주식;허종수;이성태
    • 한국환경농학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.59-68
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    • 2009
  • 유기게르마늄과 무기게르마늄을 첨가하여 양액 재배한 상추의 안전성을 평가하기 위하여 게르마늄 함유 상추의 생쥐(C57BL/6)에 대한 단회 경구 독성시험을 수행하였다. 실험전 기간 동안 사망한 실험동물은 없었으며, 일반증상과 임상증상도 관찰되지 않았고, 부검 결과 어떠한 육안적 병변도 관찰되지 않았다. 그리고 대조군과 시료 투여군 간의 체중 차이도 관찰되지 않았다. 암컷의 사료 소비량과 물 섭취량은 수컷에 비해 약간 적은 것으로 나타났다. 암컷의 경우에 대조군에 비해 각 실험군의 장기 무게가 모두 약간 감소하는 경우(흉선, 오른쪽 난소)와 악간 증가하는 경우(왼쪽 난소)가 있었고, 수컷의 경우에도 흉선, 심장, 오른쪽 신장, 왼쪽 부고환의 무게가 대조군에 비해 모든 실험군에서 약간 감소하였지만 유의한 차이는 아니었고, 왼쪽 신장과 좌우 고환의 무게가 약간 증가하였지만 역시 유의한 차이는 아니었다. 암수 간의 몸무게에 대한 상대적인 장기 무게의 차이는 모두 정상적인 범위내에 속하였다. 혈액 생화학적 검사 결과, 수컷의 경우에는 GPT와 GOT 측정값이 대조군에 비해 $Ge_{132}$를 함유한 상추를 먹인 실험군에서 유의적으로 감소하였고, LDH 측정값이 대조군에 비해 실험군에서 각각 유의적으로 감소하였다. 혈액학적 검사에서는 수컷의 혈소판(PLT) 수치가 대조군에 비해 각 실험군이 증가한 것으로 나타났지만 유의적인 변화는 아니었다. LPS와 Con A 자극에 대해 비장세포의 증식반응과, 비장세포 내 B세포, 보조 T세포, 세포독성 T세포의 비율은 유의한 파이가 없었다. 이상의 실험 결과로 $$GeO_2$Ge_{132}$ (60 mg/kg)출 함유한 상추 분말을 식약청 고시에 명시된 최고농도인 2,000 mg/kg을 단회 결구 투여하였을 때, 시료와 관련된 특기할만한 독성증상이 관찰되지 않았다.

게르마늄 강화효모의 마우스에서의 암세포 억제 및 대식세포, NK 세포, B 세포의 활성화에 관한 연구 (Germanium-Fortified Yeast Activates Macrophage, NK Cells and B Cells and Inhibits Tumor Progression in Mice.)

  • 백대헌;정진욱;손창욱;강종구
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.118-127
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    • 2007
  • 본 연구는 마우스를 대상으로 유기게르마늄 강화효모 경구투여에 의한 면역조절작용 효과를 확인하고자 하였다. 마우스를 대상으로 9일간 경구투여한 결과 대조군인 게르마늄 비강화 효모 투여군에 비해 복강대식세포, B세포, NK 세포의 활성이 현저히 증가한 것으로 확인되었으며, 최종 실험결과 대식세포는 게르마늄 강화효모 투여 후 식세포활성, 주화성, 부착성, rosette 형성능 현저히 증가하였다. Superoxide $anion(O_2^-)$ 생성능은 대조군에 비해 유기게르마늄 강화군 투여군에서 3배 활성이 증가하였으며, NO 생성능과 $TNF-{\alpha}$ 생성능도 농도의존적으로 증가하였다. B-세포 활성화에 의한 cytolytic activity 증가에 의한 PFC형성능도 게르마늄 비강화 효모에 비해 현저히 증가하였으며 상업화 유기게르마늄으로 알려지고 있는 Ge-132에 비해 2배 이상 높은 활성이 확인되었다. Cytotoxic acivity에 의한 항 종양활성에서는 양성대조군인 Doxorubicin 투여군에서와 유사한 저해활성을 나타내었으며 고용량 유기게르마늄 효모(2,400 mg/kg) 투여시 60%의 종양활성 억제효과가 확인되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 유기게르마늄 강화효모가 실험동물 뿐만 아니라 인체의 유용한 면역조절제로서의 이용성이 기대된다.

게르마늄 함유 인삼 부정근의 생장 증대를 위한 액체배양 조건의 최적화 (Optimization of Submerged Culture Conditions for the Growth Increase of Ginseng Adventitious Root Containing Germanium)

  • 장은정;오훈일
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제33권2호
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    • pp.143-148
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    • 2009
  • 식물조직배양기술을 이용하여 게르마늄 함유 인삼 부정근을 생산하고자 식물생장조절물질로 유도된 인삼 부정근을 사용하여 게르마늄 함유 인삼 부정근의 생장을 증가시킬 수 있는 최적액체배양조건을 RSM으로 조사하였다. 최적 액체배양조건을 $GeO_2$의 농도, $GeO_2$의 첨가시기, 배지의 초기 pH, phosphoric acid ($H_3PO_4$)의 농도 3 level-4 factor의 fractional factorial block에 의하여 조사한 결과, 인삼 부정근의 생체중량은 최저 1.55g에서 최고 2.45g까지 나타났다. 다중회귀분석으로 구한 model식을 가지고 등고 분석과 3차원 분석을 수행한 후, 독립변수의 최저 또는 최고수준에서 종속변수가 최대치를 나타내지 않는 '배지의 초기 pH'와 'phosphoric acid의 농도' 변수에 대하여 model식을 편미분한 결과, 인삼부정근의 생체중량이 최고치를 나타내는 액체배양조건은 $GeO_2$ 10 ppm, pH 4.7, phosphoric acid 6.0mM로 예측되었다. 이렇게 결정된 조건값들을 model식에 대입하여 얻은 예상치는 2.47g이었다.

Synthesis of Uniformly Doped Ge Nanowires with Carbon Sheath

  • 김태헌;장야무진;최순형;서영민;이종철;황동훈;김대원;최윤정;황성우;황동목
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.289-289
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    • 2013
  • While there are plenty of studies on synthesizing semiconducting germanium nanowires (Ge NWs) by vapor-liquid-solid (VLS) process, it is difficult to inject dopants into them with uniform dopants distribution due to vapor-solid (VS) deposition. In particular, as precursors and dopants such as germane ($GeH_4$), phosphine ($PH_3$) or diborane ($B_2H_6$) incorporate through sidewall of nanowire, it is hard to obtain the structural and electrical uniformity of Ge NWs. Moreover, the drastic tapered structure of Ge NWs is observed when it is synthesized at high temperature over $400^{\circ}C$ because of excessive VS deposition. In 2006, Emanuel Tutuc et al. demonstrated Ge NW pn junction using p-type shell as depleted layer. However, it could not be prevented from undesirable VS deposition and it still kept the tapered structures of Ge NWs as a result. Herein, we adopt $C_2H_2$ gas in order to passivate Ge NWs with carbon sheath, which makes the entire Ge NWs uniform at even higher temperature over $450^{\circ}C$. We can also synthesize non-tapered and uniformly doped Ge NWs, restricting incorporation of excess germanium on the surface. The Ge NWs with carbon sheath are grown via VLS process on a $Si/SiO_2$ substrate coated 2 nm Au film. Thin Au film is thermally evaporated on a $Si/SiO_2$ substrate. The NW is grown flowing $GeH_4$, HCl, $C_2H_2$ and PH3 for n-type, $B_2H_6$ for p-type at a total pressure of 15 Torr and temperatures of $480{\sim}500^{\circ}C$. Scanning electron microscopy (SEM) reveals clear surface of the Ge NWs synthesized at $500^{\circ}C$. Raman spectroscopy peaked at about ~300 $cm^{-1}$ indicates it is comprised of single crystalline germanium in the core of Ge NWs and it is proved to be covered by thin amorphous carbon by two peaks of 1330 $cm^{-1}$ (D-band) and 1590 $cm^{-1}$ (G-band). Furthermore, the electrical performances of Ge NWs doped with boron and phosphorus are measured by field effect transistor (FET) and they shows typical curves of p-type and n-type FET. It is expected to have general potentials for development of logic devices and solar cells using p-type and n-type Ge NWs with carbon sheath.

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벼 생육단계별 유기 또는 무기 셀레늄(Selenium)과 게르마늄(Germanium)의 처리효과 (Effect of Organic or Inorganic Selenium and Germanium on Growth Stage of Rice)

  • 김연수;천진혁;전영지;우현녕;김선주
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.96-103
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    • 2019
  • BACKGROUND: This study was conducted to develop selenium (Se)- and germanium (Ge)-enriched rice by foliar spray application of organic or inorganic Se and Ge. METHODS AND RESULTS: The time and frequency of organic or inorganic Se and Ge treatment were performed at the five main growth stages as followings: effective tillering stage (E), maximum tillering stage (M), booting stage (B), heading stage (H), grain filling stage (G). The main treatment plots were consisted of (1) 'once' treatment (at each E, M, B, H, G stage, Se/Ge single apply), (2) 'twice I' (at H + G stages, organic or inorganic Se/Ge apply), (3) 'twice II' (at H + G stages, mixture apply of Se + Ge + pesticide). The organic or inorganic Se treatment concentration was 20 and 40 ppm, and the Ge was 50 and 100 ppm. The Se and Ge contents in rice grain (brown rice and polished rice) were analyzed by inductively coupled plasma (ICP). The highest Se content was noted in brown rice 'twice I' with Se 40 ppm (1394.06) at H + G stages, but the lowest was in 'once' with Se 40 ppm ($367.79{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$) at B stage. The highest of Se content in polished rice was found in 'twice I' of Se 40 ppm (1090.25) at H + G stages, but the lowest was in 'once' with Se 40 ppm ($403.53{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$) at E stage. On the other hand, The highest of Ge content in brown rice was found in 'twice I' with Ge 100 ppm (398.66) at H + G stages, but the lowest was in 'once' with Ge 100 ppm ($139.64{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$) at B stage. The highest of Ge content in polished rice was found in 'twice I' of Ge 100 ppm (300.29) at H + G stages, but the lowest was in 'once' with Ge 100 ppm ($142.24{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$) at B stage. CONCLUSION: Se and Ge contents both in brown rice and polished rice treated with organic Se and Ge forms were higher than those of inorganic Se and Ge. Overall results concluded that the supplementation of organic Se and Ge contents in brown and polished rice contents were comparatively higher than the inorganic Se and Ge. This is results also proved that the foliar spray application of organic Se and Ge has positive nutritive effect on the rice for regular consumption.