• Title/Summary/Keyword: membrane surface modification

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Surface Modification of Magnetites Using Maltotrionic Acid and Folic Acid for Molecular Imaging

  • Selim, K.M.Kamruzzaman;Lee, Joo-Hee;Kim, Sun-Jung;Xing, Zhicai;Kang, Inn-Kyu;Chang, Yong-Min;Guo, Haiqing
    • Macromolecular Research
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    • 제14권6호
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    • pp.646-653
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    • 2006
  • Highly hydrophilic, uniform, superparamagnetic and nontoxic maltotrionic acid (MA)-coated magnetite nano-particles (MAM) were prepared and characterized by TEM, DLS, XRD and VSM. MA was used to improve the biocompatibility, monodispersity and non-specific intracellular uptake of nanoparticles. Folic acid (FA) was subsequently conjugated to the MAM to preferentially target KB cells (cancer cells) that have folate receptors expressed on their surfaces and to facilitate nanoparticles in their transit across the cell membrane. Finally, fluorescence isothiocyanate (FITC) was added to the nanoparticles to visualize the nanoparticle internalization into KB cells. After the cells were cultured in a media containing the MAM and MAM-folate conjugate (FAMAM), the results of fluorescence and confocal microscopy showed that both types of nanoparticles were internalized into the cells. Nevertheless, the amount of FAMAM uptake was higher than that of MAM. This result indicated that nanoparticles modified with MA and FA could be used to facilitate the nanoparticle uptake to specific KB cells (cancer cells) for molecular imaging.

고체상 나노구멍을 이용한 DNA 염기서열 분석기술 (DNA Sequencing Analysis Technique by Using Solid-State Nanopore)

  • 김태헌;박정호
    • 센서학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.359-366
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    • 2012
  • Nanopore DNA sequencing is an emerging and promising technique that can potentially realize the goal of a low-cost and high-throughput method for analyzing human genome. Especially, solid-state nanopores have relatively high mechanical stability, simple surface modification, and facile fabrication process without the need for labeling or amplification of PCR (polymerized chain reaction) in DNA sequencing. For these advantages of solid-sate nanopores, the use of solid-state nanopores has been extensively considered for developing a next generation DNA sequencing technology. Solid-state nanopore sequencing technique can determine and count charged molecules such as single-stranded DNA, double-stranded DNA, or RNA when they are driven to pass through a membrane nanopore between two electrolytes of cis-trans chambers with applied bias voltage by measuring the ionic current which varies due to the existence of the charged particles in the nanopore. Recently, many researchers have suggested that nanopore-based sensors can be competitive with other third-generation DNA sequencing technologies, and may be able to rapidly and reliably sequence the human genome for under $1,000.

표면 개질된 지지체를 이용한 Cu3(BTC)2 튜브형 분리막의 용매열 합성 및 특성분석 (Solvothermal Synthesis and Characterization of Cu3(BTC)2 Tubular Membranes Using Surface Modified Supports)

  • 노승준;김진수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권2호
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    • pp.214-218
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    • 2014
  • 본 연구에서는 용매열합성법(solvothermal method)을 이용하여 매크로 기공의 알루미나 튜브 지지체 위에 나노기공 $Cu_3(BTC)_2$ 분리막을 제조하였다. In-situ 용매열합성법을 이용하는 경우, 매크로 기공의 알루미나 지지체 위에 균일한 핵생성과 성장을 통해 연속적이고 균열이 없는 $Cu_3(BTC)_2$ 층을 형성하기 어렵다. 본 연구에서는 용매열합성 전에 알루미나 지지체 표면을 $200^{\circ}C$로 가열한 상태에서 Cu 전구체 용액을 분무하여 지지체 표면을 개질한 후, 용매열합성법을 수행하여 연속적이고 균열이 없는 $Cu_3(BTC)_2$ 튜브형 분리막을 제조할 수 있었다. 합성된 $Cu_3(BTC)_2$ 분리막은 XRD, FE-SEM 및 기체투과 실험 등을 통해 분석하였다. $5{\mu}m$의 두께를 가진 $Cu_3(BTC)_2$ 튜브형 분리막을 통한 단일기체 투과실험 결과, $80^{\circ}C$에서 $H_2$가 가지는 투과도는 $7.8{\times}10^{-7}mol/s{\cdot}m^2{\cdot}Pa$이고, $H_2/N_2$, $H_2/CO_2$의 이상선택도는 각각 11.94, 12.82로 계산되었다.

La0.7Sr0.3Ga0.6Fe0.4O 분리막의 산소투과특성 및 합성가스의 생성 (Oxygen Permeation and Syngas Production of La0.7Sr0.3Ga0.6Fe0.4O Oxygen Permeable Membrane)

  • 이시우;이승영;이기성;정경원;김도경;우상국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.594-600
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    • 2003
  • 산소분자를 선택적으로 투과.분리할 수 있는 L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$G $a_{0.6}$F $e_{0.4}$ $O_{3-}$$\delta$/ 페롭스카이트계 혼합전도성 산소투과 분리막을 제조하였으며, 소결조건에 따라 발현되는 미세구조적 특징을 고찰하였다. He/air 분위기하에서 분리막의 산소투과 유속에 미치는 분리막의 두께 및 표면개질의 영향을 평가하여 속도결정단계에 대하여 논의하였다. 미세구조가 조절된 분리막에 대하여 산소투과유속을 측정함으로써, 입계분율의 증가에 따라 산소투과에 대한 저항이 증가함을 알 수 있었다. 분리막을 통하여 선택적으로 투과된 산소를 이용하여 메탄의 부분산화반응에 의한 합성가스를 생성하였으며, 메탄의 전환율 및 합성가스의 수율을 측정.평가하였다. 기체의 혼합비 및 반응온도의 변화를 통해 합성가스 생성의 적정조건을 선택할 수 있었으며, 600시간의 장기 안정성 시험을 통해, L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$G $a_{0.6}$F $e_{0.4}$ $O_{3-}$$\delta$/ 계 산소투과 분리막이 고온의 극심한 환원분위기하에서 안정적으로 사용이 가능한 것으로 판단하였다.

Control of Molecular Weight, Stereochemistry and Higher Order Structure of Siloxane-containing Polymers and Their Functional Design

  • Yusuke Kawakami;Yuning Li;Yang Liu;Makoto Seino;Chitsakon Pakjamsai;Motoi Oishi;Cho, Yeong-Bee;Ichiro Imae
    • Macromolecular Research
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    • 제12권2호
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    • pp.156-171
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    • 2004
  • We describe the precision synthesis schemes of siloxane-containing polymers, i.e., the control of their molecular weight, stereoregularity, and higher-order structures. First, we found a new catalytic dehydrocoupling reaction of water with bis(dimethylsilyl)benzene to give poly(phenylene-disiloxane). Together with this reaction, we applied hetero-condensations to the synthesis of thermally stable poly(arylene-siloxane)s. The dehydrocoupling reaction was applied to the synthesis of syndiotactic poly(methylphenylsiloxane) and poly(silsesquioxane)s, which we also prepared by hydrolysis and deaminative condensation reactions. We discuss the tendency for loop formation to occur in the synthesis of poly(silsesquioxane) by hydrolysis, and provide comments on the design of functionality of the polymers produced. By taking advantage of the low energy barrier to rotation in the silicon-oxygen bond, we designed selective oxygen-permeable membrane materials and liquid crystalline materials. The low surface free energy of siloxane-containing systems allows surface modification of a blend film and the design of holographic grating materials.

PDMS/GO 복합체 박막의 리튬 금속 표면 개질: 리튬전극의 성장 제어 및 리튬금속전지(LMB) 성능 향상 (Surface Modification of Li Metal Electrode with PDMS/GO Composite Thin Film: Controlled Growth of Li Layer and Improved Performance of Lithium Metal Battery (LMB))

  • 이상현;석도형;정요한;손희상
    • 멤브레인
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    • 제30권1호
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    • pp.38-45
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    • 2020
  • 리튬금속전지(LMB)는 매우 큰 이론 용량을 갖지만 단락(short circuit), 수명 감소 등을 야기하는 덴드라이트(dendrite)가 형성되는 큰 문제점을 갖고 있다. 본 연구에서는 poly(dimethylsiloxane) (PDMS)에 graphene oxide (GO) nanosheet를 고르게 분산시킨 PDMS/GO 복합체를 합성하였고 이를 박막 형태로 코팅하여 덴드라이트의 형성을 물리적으로 억제할 수 있는 막의 효과를 이끌어내었다. PDMS의 경우, 그 자체로는 이온 전도체가 아니기 때문에 리튬 이온의 통로를 형성시켜 리튬 이온의 이동을 원활하게 하기 위하여 5wt% 불산(HF)으로 에칭하여 PDMS/GO 박막이 이온전도성을 가질 수 있도록 하였다. 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM)을 통해 전면 및 단면을 관찰하여 PDMS/GO 박막의 형상을 확인하였다. 그리고 PDMS/GO 박막을 리튬금속전지에 적용하여 실시한 배터리 테스트 결과, 100번째 사이클까지 쿨롱 효율(columbic efficiency)이 평균 87.4%로 유지되었고, 박막이 코팅되지 않은 구리 전극보다 과전압이 감소되었음을 전압 구배(voltage profile)를 통해 확인하였다.

P2 Receptor-mediated Inhibition of Vasopressin-stimulated Fluid Transport and cAMP Responses in AQP2-transfected MDCK Cells

  • Kim, Yang-Hoo;Choi, Young-Jin;Bae, Hae-Rahn;Woo, Jae-Suk
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제13권1호
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    • pp.9-14
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    • 2009
  • We cultured canine kidney(MDCK) cells stably expressing aquaporin-2(AQP2) on collagen-coated permeable membrane filters and examined the effect of extracellular ATP on arginine vasopressin(AVP)-stimulated fluid transport and cAMP production. Exposure of cell monolayers to basolateral AVP resulted in stimulation of apical to basolateral net fluid transport driven by osmotic gradient which was formed by addition of 500 mM mannitol to basolateral bathing solution. Pre-exposure of the basolateral surface of cell monolayers to ATP(100 ${\mu}M$) for 30 min significantly inhibited the AVP-stimulated net fluid transport. In these cells, AVP-stimulated cAMP production was suppressed as well. Profile of the effects of different nucleotides suggested that the $P2Y_2$ receptor is involved in the action of ATP. ATP inhibited the effect of isoproterenol as well, but not that of forskolin to stimulate cAMP production. The inhibitory effect of ATP on AVP-stimulated fluid movement was attenuated by a protein kinase C inhibitor, calphostin C or pertussis toxin. These results suggest that prolonged activation of the P2 receptors inhibits AVP-stimulated fluid transport and cAMP responses in AQP2 transfected MDCK cells. Depressed responsiveness of the adenylyl cyclase by PKC-mediated modification of the pertussis-toxin sensitive $G_i$ protein seems to be the underlyihng mechanism.

Acrylonitrile/Sodium Allylsulfonate 공중합체 방사선 접목을 이용한 다공성 Polytetrafluoroethylene 지지체의 친수화 (Hydrophilization of a Porous Polytetrafluoroethylene Supporter by Radiation Grafting Poly(Acrylonitrile-co-Sodium Allylsulfonate))

  • 박병희;손준용;윤기석;신준화
    • 폴리머
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    • 제38권3호
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    • pp.293-298
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    • 2014
  • 본 연구에서는 방사선을 이용하여 다공성 polytetrafluoroethylene(PTFE) 지지체에 acrylonitrile(AN)과 친수성 작용기를 가진 sodium allylsulfonate(SAS)를 접목시켜 복합 연료전지막의 지지체로 사용되는 친수화 다공성 지지체를 제조하였다. SAS/AN의 몰비율, 단량체 농도, 방사선의 조사선량에 변화를 주어 제조된 지지체의 물성을 평가하였다. 제조된 지지체의 FTIR 분석을 통하여 각 단량체들이 다공성 PTFE 지지체에 성공적으로 그래프팅되었음을 확인하였다. 또한 FE-SEM과 gurley number 측정을 이용하여 그래프트율이 증가할수록 지지체 표면의 기공이 감소하는 것을 관찰하였고, 그래프트율, 접촉각, TBO(toluidine blue O) uptake 분석을 통해 그래프트율이 증가됨에 따라 제조된 지지체의 친수화도가 증가하는 것을 확인하였다.

생체활성 유기물로 표면이 개질된 임플란트 개발 추이 분석 연구 (Review of the developmental trend of implant surface modification using organic biomaterials)

  • 황성택;한인호;허중보;강정경;류재준
    • 대한치과보철학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.254-262
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    • 2011
  • 연구 목적: 기존의 기계절삭 가공된 티타늄 표면에 생체활성 유기물질이 코팅된 생체 활성 임플란트에 관한연구가 최근에 많이 이루어지고 있다. 이러한 생체 활성 임플란트는 임플란트 자체에 골치유 및 골형성 효과를 부여할 수 있다. 본 연구의 목적은 생체 활성 임플란트 표면에 대한 연구 동향을 분석함으로써, 표면처리 기술 개발의 현황과 향후 발전 전망에 대해서 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 문헌 분석 연구는 'Web of Science (http://isiknowledge.com, Thomson Scientific)'를 통해 SCI (science citation index) 등재 논문들을 기반으로 분석하였다. 주제별로 연구비중을 비교하기 위해서, 임플란트 표면 코팅에 사용되는 생체활성 유기물들로 키워드를 선정하고 각 키워드로 대표되는 리서치 그룹을 선정하여 각 그룹들의 연구 동향을 분석하였다. 또한 키워드별로 동물실험 동향을 분석하여 상용화 가능성에 대해서도 고찰하였다. 결과: 연구의 비중은 콜라겐, 피브로넥틴, 골형성단백질, RGD (Arg-Gly-Asp) 순으로 나타났으며, 콜라겐을 이용한 연구가 40%로 가장 많은 연구가 이루어지고 있었다. 네가지 주제 모두 시간의 경과에 따라 연구횟수가 증가하는 양상을 보였으며, 특히 RGD에 관한 연구횟수가 가장 급격하게 증가하였다. 콜라겐 대표 리서치 그룹의 연구 동향을 분석하였을 때, 콜라겐은 단독 사용보다는 다른 생체활성 유기물 및 무기물과의 병용 처치에 관해 주로 연구가 되고 있었으며, 특히 세포외기질인 콘드로이틴 설패이트와의 병용 처치에 관한 연구가 가장 많이 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 골형성단백질의 대표 리서치 그룹들에서는 rhBMP-2 (recombinant human bone morphogenetic protein-2)에 관한 연구가 주로 이루어지고 있었다. 동물실험에 관한 연구 동향 분석 결과 콜라겐은 차폐막 혹은 약물 전달 매체로서 주로 사용되고 있었고, 골형성단백질은 치조골이식술 혹은 임플란트 표면 코팅에 대한 효과가 연구되고 있었다. 결론: 연구 결과를 주제별로 분석하였을 때 주제별로 일관성 있는 결과를 얻기 어려웠으며, 보다 나은 결과를 얻기 위한 기계적 표면처리와 여러 세포외기질, 성장인자 등의 생체물질의 최상의 조합을 찾기 위한 노력이 진행중이었다. 연구가 초기단계에 머물고 있기 때문에 상용화에 이르기까지는 많은 시간과 노력이 필요할 것이다.