• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.356-361
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• 2023

고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성 향상을 위해서 고분자 막의 내구성을 짧은 시간에 정확히 평가하는 것은 중요하다. 고분자 막의 화학적 가속 내구 평가 시험 조건은 고전압, 고온, 저가습, 고가스압이다. 이들 조건들을 변화시키며 프로토콜을 개발한다고 할 수 있다. 그러나 각 시험 조건이 고분자 막을 열화시키는데 상대적으로 얼마나 많은 영향을 주는지 연구되지 않았다. 고분자 막 화학적 가속 열화 실험에서 4가지 인자(조건)들의 영향력을 요인실험법을 통해 검토하였다. 가속 열화 후 고분자 막 열화 정도는 수소투과도와 불소 이온 유출 농도 측정으로 알 수 있었고, 불소 이온 농도 차이에 의해 8 조건의 고분자 막 열화 순위를 결정할 수 있었다. 고분자 막 열화 인자의 영향력은 전압> 온도 > 산소압 > 습도 순임을 보였다. 고분자 막 화학적 열화에 전극 촉매 열화가 영향을 줌을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.427-438
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• 2023

본 연구에서는 고투과성 및 높은 염 제거율을 가지는 역삼투막의 성능향상을 위하여 다양한 첨가제 및 계면중합 시 경화 온도 및 시간에 따른 특성평가에 대한 연구가 수행되었다. 첨가제가 없는 막과 첨가제를 첨가한 막의 모폴로지는 모두 "ridge-and-valley" 구조를 나타내어, 폴리아미드 층이 다공성 지지층 표면에 성공적으로 중합되었음을 확인하였다. 또한 2-Ethyl-1,3-hexanediol (EHD) 첨가함으로써 향상된 친수성과 수투과율 가졌으며, 이는 접촉각 측정을 통해서 확인되었다. 최종적으로 97.78%와 98.7%의 NaCl 및 MgSO₄ 제거율과 3.31 L/(m²⋅h⋅bar)의 높은 수투과율을 가진 고투과성 계면중합막을 제조하였다.

• 멤브레인
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• 제34권2호
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• pp.87-95
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• 2024

최근 연구는 역삼투압(RO), 나노여과(NF) 및 전기투석(ED)과 같은 막 공정에서 고급 용량성 탈이온화(CDI) 및 막 변형(MCDI)을 포함하는 광범위한 담수화 및 수처리 방법을 탐구합니다. 비교 분석은 저염도 시나리오에서 ED의 비용 효율성을 보여주는 반면 하이브리드 시스템(NF-MCDI, RO-NF-MCDI)은 향상된 염 제거 및 에너지 효율성을 보여줍니다. 새로운 이온 분리 방법(NF-CDI, NF-FCDI)은 향상된 효율성과 에너지 절감을 제공합니다. 이러한 연구는 또한 다양한 산업에 특정한 복잡한 폐수를 처리하는 데 있어 이러한 방법의 효율성을 강조합니다. 환경 영향 평가는 시스템 선택의 지속 가능성의 필요성을 강조합니다. 또한 마이크로 제작된 센서를 멤브레인에 통합하면 실시간 모니터링이 가능하여 기술 개발이 진전됩니다. 이러한 연구는 새로운 담수화 및 수처리 기술의 다양성과 가능성을 강조합니다. 이는 효율성 향상, 에너지 사용 최소화, 산업별 문제 해결 및 기존 방법 한계를 능가하는 혁신을 위한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 다양한 응용 분야에서 효율성 향상, 환경 영향 최소화 및 적응성 보장에 초점을 맞춘 지속적인 발전으로 지속 가능한 수처리의 미래는 밝습니다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.493-499
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• 2024

항균 펩타이드는 동물과 식물이 가지고 있는 고유의 항균 물질로 적은 양으로도 강한 항균활성을 나타내며 이외에도 항바이러스, 항산화 등 다양한 기능을 가지고 있다. 식물은 물과 햇빛으로 키울 수 있어 적은 비용으로 대량 생산이 가능하다. 식물의 엽록체를 형질전환 시켜 항균 펩타이드를 생산하면 단백질 발현량이 증가하고 꽃가루에 의한 유전자 이동이 일어나지 않기 때문에 생태계가 오염될 가능성이 적다. 그러나 형질전환 된 엽록체를 이용하여 재조합 단백질을 생산하면 단백질이 분해되고 용해도가 감소한다. 이를 해결하기 위해 융합 단백질 종류 중 하나인 SUMO를 발현시킬 재조합 단백질과 융합하여 제작하였다. 항균 펩타이드 stomoxyn은 침파리(stable fly)에 있는 항균물질이다. Stomoxyn은 α-helix 구조이고 양친매성이어서 박테리아 세포막에 부착된 후 세포막을 용해시킨다. 본 연구에서는 stomoxyn을 식물 엽록체와 대장균에서 발현시키기 위한 형질전환 벡터를 제작하였고, 이 벡터를 이용하여 대장균에서 stomoxyn의 발현을 확인하였다. 대장균에서 발현된 stomoxyn을 nickel column과 SUMOase를 처리하여 정제한 후 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다. 또한 식물 엽록체에서 벡터의 삽입을 확인하기 위해 EGFP 유전자를 사용하여 확인하였다.

• 대한영상의학회지
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• 제81권5호
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• pp.1260-1265
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• 2020

카포시 육종은 후천성 면역 결핍 증후군(acquired immunodeficiency syndrome; 이하 AIDS)와 연관되어, 피부, 점막과 여러 장기를 침범하는 다발성의 혈관성 결절로 나타나는 신생물을 일컫는다. AIDS와 연관되어 생기는 위장관 카포시 육종은 내장에 파종성 질환으로 가장 흔하게 발생한다. 우리는 다양한 장기를 침범하여 복통과 함께 장관 내 출혈을 유발한 드문 카포시 육종의 영상 소견에 대해 보고한다. 회장 대장내시경을 통해 말단 회장, S자 결장, 직장 내 다양한 병변이 발견되었으며 소장 투시검사로 공장과 회장의 병변을 확인할 수 있었다. 복부 골반 전산화단층촬영에서 회장 내 조영증강된 다양한 납작한 병변과 복강 내 크기가 커진 림프절을 발견하였다. 조직병리학 검사에서 카포시 육종으로 최종 진단이 된 환자는 항레트로바이러스제로 치료를 시행 받았다. 최근 AIDS 환자의 수가 늘고 있는 상황에서, AIDS와 연관된 Kaposi's sarcoma의 영상학적 소견을 숙지하는 것은 영상의학과 의사를 비롯한 임상의사들에게 빠른 진단과 치료뿐만이 아니라 예상치 못한 AIDS의 감염 위험에 노출될 수 있는 의료진의 안전을 위해서도 필수적이다.

• Applied Microscopy
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• 제39권4호
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• pp.333-340
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• 2009

다육질성 CAM 식물에서는 구조와 기능의 분화가 환경조건에 잘 적응된 합리적인 광합성을 수행하여 동일한 엽육세포에서 $CO_2$ 고정, 유기물 합성과 저장, 분해 및 활용하는 시간이 서로 다르게 나타난다. 이러한 유기산 대사는 CAM 식물의 가장 뚜렷한 대사적 특징으로 밤에 말산을 합성하여 액포에 저장하고 낮에 이용하므로 이들의 액포는 급격한 pH의 차이를 일주기성으로 조절해야 하는 매우 중요한 세포소기관이다. 본 연구에서는 식물체 내 생리적 건조가 지속되어 CAM 광합성을 수행하는 바위솔속 식물 3종의 다육질성 엽육조직 세포의 특성을 액포 구조분화에 초점을 두어 미세구조적으로 연구하였다. 바위솔속의 다육질성 엽육조직은 수분저장성 세포들로 구성되어 있으며, 액포융합 등의 액포화현상과 액포 내 다양한 2차 액포형성이 현저한 구조적 특징이었다. 이들 액포는 매우 역동적이어서 분열하여 다수의 소액포를 형성하거나 소액포들의 융합으로 큰 액포를 형성하였고, 일부는 전자밀도가 높은 저장성 액포로 발달하였다. 이러한 액포화는 세포의 크기를 경제적이고 에너지 효율적으로 증가시키는 방식으로 대부분의 다육질성 CAM 식물에서 발달하며, 낮과 밤에 일주기성으로 반복되는 세포 내 pH 농도의 급격한 변화를 대처할 수 있게 한다. 또한, 막 함입에 의한 다양한 크기의 수많은 2차 액포 형성은 단 기간 내에 액포막의 용적을 증가시켜 이러한 목적을 충족시켜 주는데 일주기적으로 사용되는 매우 중요한 세포 내 구획이 된다. 액포의 신장으로 세포질은 세포벽 주변부위로 밀려나 얇은 층으로 국한되었으나, 이들 세포질 내에서도 엽록체와 미토콘드리아는 액포와 밀접하게 연관되어 분포하고, 세포 간에는 원형질연락사가 잘 발달하였다. 이러한 미세구조들의 발달은 다육질성 엽육세포가 일주기성으로 급변하는 세포 내 유기산 대사과정에 적응하기 위해 액포에서의 신속하고 원활한 대사물질의 수송이 이루어져야 하기 때문일 것으로 추정된다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제23권2호
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• pp.237-252
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• 1989

고양이 회장 종주근에서 세포막 소포를 분리하여 $Na^+$의 농도 경사에 의존하여 일어나는 $Ca^{2+}$ 이동의 특성에 대하여 연구하였다. 막소포 내부에서 외부로 향하는 $Na^+$의 농도 경사 존재시 $Ca^{2+}$의 축적이 현저히 증가하여 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적을 보였으며, 이는 외부용액에 $Na^+$ ionophore인 monensin을 처리시 소실되었다. 한편 이러한 $Ca^{2+}$ 축적의 증가 작용은 $Na^+$에 특이적이었으며 $K^+$, $Li^+$, $Rb^+$, $Cs^+$ 및 choline이온은 $Na^+$의 작용을 대치하지 못하였다. $Ba^{2+}$, $Sr^{2+}$, $Mn^{2+}$ 및 $Cd^{2+}$ 등의 2가 양이온들은 0.5 mM의 농도에서 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적을 억제하였으나 $Mg^{2+}$은 이 농도에서 억제 효과를 보이지 않았다. 막소포 외부의 pH를 pH 6.0에서 8.5까지 증가시 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적이 증가하였다. Amiloride는 0.5 mM 이상의 농도에서 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적을 유의하게 억제하였으나 diltiazem 및 vanadate는 이 농도에서 유의한 억제효과를 보이지 않았다. 동력학적으로 분석하여 측정한 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적의 $Ca^{2+}$에 대한 $K_m$ 값은 $18.2\;{\mu}M$이었으며 5초에서 측정한 $V_{max}$값은 689.7 pmole/mg protein이었다. $Ca^{2+}$ 축적에 대한 $Na^+$ 농도 경사의 효과를 동력학적으로 분석한 결과 막소포 외부에서의 $Ca^{2+}$에 대한 친화도에는 변화없이 최고 이동치만 증가시켜 전형적인 비상경적 작용 양상을 보였다. $Ca^{2+}$ 축적에 대한 $Na^+$ 농도 경사의 효과를 $Na^+$ 농도에 따라 측정하여 Hill plot을 시행한 결과 Hill coefficient가 2.52로 나타났다. 막소포 내부로 향하는 $K^+$ 농도 경사하에서 valinomycin을 처리하여 막소포 내부에 양전위를 발생시킨 결과 $Na^+$ 의존성 $Ca^{2+}$ 축적이 증가하였다. 이와 같은 결과들은 고양이 회장 평활근에서 분리한 세포막에 $Na^{+}-Ca^{2+}$ 교환기전이 존재하고 이는 다른 조직에서 밝혀진 것과 유사한 특성을 지녔으며 electrogenic한 기전으로 작용할 가능성을 시사하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권3호
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• pp.268-274
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• 2016

백수오의 국내 재배활성화와 함께 농가소득을 높이기 위한 기능성 식품소재로서의 우수성을 산업적으로 응용하고자 백수오 추출물의 면역증진 활성을 평가하였다. 낮은 온도에서 액체상태의 추출물을 효과적으로 농축하고 정제하기 위하여 비열처리 공정인 한외거르기를 통해 분자량(MWCO)이 30 kDa인 여과막을 이용하여 고분자 분획물(CWUF>30) 및 저분자 분획물(CWUF<30)을 얻었으며 이를 큰포식세포 활성화를 통한 면역 증진 효과를 알아보기 위해 RAW 264.7 세포를 이용하여 면역활성의 지표가 되는 산화질소(II) 생성량 및 사이토카인인 TNF-${\alpha}$, 인터루킨-6의 생성량을 측정한 결과, 정상대조군(CON)에 비해 CWUF>30을 처리하였을 때 농도 의존적으로 유의하게 증가하였다. 세포실험을 통해 면역증강활성이 높은 CWUF>30은 정상동물모델에서 면역기관인 비장 및 흉선의 무게를 증가시켰고 비장세포 유래 림프구 증식도 유의하게 증가시켰다. 이는 CWUF>30의 투여가 비장세포를 증식시키는 mitogen 활성이 있음을 보여주며 외부의 항원에 노출 시 항원에 대한 면역반응을 유도하는 면역세포의 수를 증가시켜 항원에 대한 효과적인 방어에 도움을 줄 것으로 보여진다. 또한 CWUF>30을 투여한 마우스 비장세포(splenocyte)의 Yac-1 세포 살해 정도를 측정한 결과, 200 mg/kg BW의 농도로 CWUF>30을 투여한 마우스의 비장세포는 정상대조군(CON)에 비하여 effector 세포와 target 세포의 비율이 10:1에서 유의적으로 증가하였으며 이는 양성대조군(PC)과 유사한 높은 활성을 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 백수오 고분자 분획물(CWUF>30)이 강력한 면역활성 증진효능을 갖고 있으며 각종 바이러스 등 외부 항원들에 대응하여 초기 면역세포를 자극하고 면역매개물질을 생성함으로써 인체의 비특이적 면역반응을 증가시키는데 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.63-69
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• 2011

본 연구에서는 비수리 추출물의 피부 상재균에 대한 항균 작용과 항산화 활성, tyrosinase 저해 효과 등에 관한 조사를 수행하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성 측정결과, P. ovale에 대한 ethyl acetate 분획의 MIC는 0.125%로 나타났으며, 이는 methyl paraben보다 큰 항균활성을 나타내었다. 추출물의 free radical(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 aglycone 분획(14.63 ${\mu}g$/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었고, 또한 Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 비수리 추출물의 총항산화능은 aglycone 분획(0.07 ${\mu}g$/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 비수리 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였고, 농도 의존적(1 ~ 50 ${\mu}g$/mL)으로 세포보호 효과를 나타내었다. Tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 비수리 추출물의 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획이 각각 104.83 ${\mu}g$/mL, 27.55 ${\mu}g$/mL으로 나타났다. 이상의 결과들은 비수리 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거하고, ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 시사한다. 또한 tyrosinase 저해활성과 피부 상재균에 대한 항균작용으로부터 항산화, 항노화 및 항균성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제37권4호
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• pp.309-318
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• 2011

본 연구에서는 상황버섯 추출물의 항산화 및 항노화 활성 및 항균 효과, 그리고 성분분석에 관한 연구를 수행하였다. 상황버섯 추출물의 자유 라디칼(1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 에틸아세테이트(ethylacetate) 분획($2.94\;{\mu}g/mL$)에서 가장 큰 활성을 나타내었고, 루미놀-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 상황버섯 추출물의 총항산화능은 추출물의 에틸아세테이트 분획($0.0072\;{\mu}g/mL$)에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 광증감제인 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였을 때 농도범위($5{\sim}50\;{\mu}g/mL$)에서 50 % 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획 모두 농도 의존적으로 세포 보호 효과를 나타내었다. 타이로시네이즈의 활성 저해 효과($IC_{50}$)를 측정한 결과 50 % 에탄올 추출물($IC_{50}=6.34\;{\mu}g/mL$)에서 우수한 효과를 나타내었으며, 엘라스테이즈의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 에틸아세테이트분획($IC_{50}=14.08\;{\mu}g/mL$)에서 큰 효과가 나타났다. TLC, HPLC 및 LC/ESI-MS를 이용하여 상황버섯 추출물 ethylacetate 분획의 주성분을 분석하였고 hispidin 유도체인 interfungin A를 확인하였다. 이상의 결과들은 상황버섯 추출물이 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로써 작용할 수 있으며, 특히 상황버섯 추출물의 에틸아세테이트 분획을 항산화, 항노화 및 미백 기능성 화장품 소재로써의 응용 가능성을확인하였다.