• 제목/요약/키워드: nano-calcium

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수정된 유사체액 내에서 티타늄에 생성된 아파타이트의 고분해능 전자현미경에 의한 분석 (HRTEM Analysis of Apatite Formed on Bioactive Titanium in Modified-SBF)

  • 김현욱;김우정;이갑호;홍순익
    • 한국재료학회지
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    • 제17권8호
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    • pp.408-413
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    • 2007
  • Process of the hydroxyapapite(HA) precipitation on bioactive titanium metal prepared by NaOH in a modified-simulated body fluid(mSBF) was investigated by high resolution transmission electron microscope (HRTEM) attached with energy dispersive X-ray spectrometer(EDX). The amorphous titanate phase on titanium surface is form by NaOH treatment and an amorphous titanate incorporated calcium and phosphate ions in the liquid to form an amorphous calcium phosphate. With increasing of soaking time in the liquid, the HA particles are observed in amorphous calcium phosphate phase with a Ca/P atomic ratio of I.30. The octacalcium phosphate (OCP) structure is not detected in HRTEM image and electron diffraction pattern. After a long soaking time, the HA particles grow as needle-like shape on titanium surface and a large particle-like aggregates of needle-like substance were observed to form on titanium surface within needle-like shape. A long axis of needle parallels to c-direction of the hexagonal HA structure.

Mechanical Properties of Hydrated Cement Paste: Development of Structure-property Relationships

  • Ghebrab, Tewodros T.;Soroushian, Parviz
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제4권1호
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    • pp.37-43
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    • 2010
  • Theoretical models based on modern interpretations of the morphology and interactions of cement hydration products are developed for prediction of the mechanical properties of hydrated cement paste (hcp). The models are based on the emerging nanostructural vision of calcium silicate hydrate (C-S-H) morphology, and account for the intermolecular interactions between nano-scale calcium C-S-H particles. The models also incorporate the effects of capillary porosity and microcracking within hydrated cement paste. The intrinsic modulus of elasticity and tensile strength of hydrated cement paste are determined based on intermolecular interactions between C-S-H nano-particles. Modeling of fracture toughness indicates that frictional pull-out of the micro-scale calcium hydroxide (CH) platelets makes major contributions to the fracture energy of hcp. A tensile strength model was developed for hcp based on the linear elastic fracture mechanics theories. The predicted theoretical models are in reasonable agreements with empirical models developed based on the experimental performance of hcp.

나노합성 세라믹계 도장재를 도포한 콘크리트의 내구성능 (Durability Characteristics of Concrete with Nano Level Ceramic Based Coating)

  • 김성수;이정배;한승우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.639-646
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    • 2007
  • 본 연구에서는 환경에 유해한 휘발성 유기화합물 (VOC)을 사용하지 않은 나노합성 세라믹 도장재를 도포한 콘크리트의 내구성 증진 효과를 평가하기 위하여 건조상태 부착강도 실험, 습윤상태 부착강도 실험, SEM 촬영, MIP 분석, 탄산화 촉진 실험, 전기적 촉진법에 의한 염소이온 확산실험, 동결융해에 대한 저항성, 내알칼리 실험 및 내염수성 실험을 실시하여 기존의 표면처리제와 비교 평가하였다. 부착강도 측정 결과 나노합성 세라믹 도장재가 건조상태 및 습윤상태에서 가장 이상적인 결과를 나타내었는데 이는 가수분해와 중축합반응을 통하여 무기질계 세라믹 구조를 형성한 나노합성 세라믹이 콘크리트 내의 C-A-S (calcium silicate aluminate)나 C-S-H (calcium silicate hydrate)와 같은 수화물과의 수소결합을 통해 콘크리트 표면과 일체화되어 나타난 결과로 판단된다. 또한 SEM 및 MIP 분석의 결과를 통해 미세한 공극을 가진 표면 조직을 보여주었다. 그리고 탄산화 및 염소이온 확산 실험과 동결융해 저항성에서 기존의 유기도장재를 능가하는 결과를 보였으며 내알칼리성 및 내염수성 실험에서도 좋은 성능을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 기존의 휘발성 유기화합물을 사용하는 유기도장재의 대안으로써 해안 구조물, 하수 처리장 등 콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위한 나노합성 세라믹 도장재의 사용이 기대된다.

Effects of Nanocalcium Supplemented Milk on Bone Calcium Metabolism in Ovariectomized Rats

  • Park, H.S.;Jeon, B.J.;Ahn, J.;Kwak, H.S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권8호
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    • pp.1266-1271
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    • 2007
  • This study examined effects of calcium supplemented milk on bone loss in ovariectomized rats. Twenty four Sprague-Dawley female rats, 7 weeks-old, were divided into 4 groups, ovariectomized and fed diets containing: 1) control, no Ca supplemented milk, 2) ovx 1, Ca carbonate supplemented milk, 3) ovx 2, ionized Ca supplemented milk, and 4) ovx 3, nano Ca supplemented milk. All rats were fed 1 ml of milk containing 20 mg supplemented Ca. After 18 wk feeding, body weight gain and food efficiency ratio were significantly different between ovx 1 and ovx 3. Serum concentration of calcium and phosphorus were not different among groups. However, there was a significant difference in calcium content of dry femoral weight in ovx 3 compared with the control and ovx 2. In addition, femoral bone mineral density ($g/cm^2$) was significantly greater in ovx 3 than in other groups (p<0.05). The ovx 3 group showed the highest stiffness (N/mm), maximum energy (N) in femur and trabecular bone area (%). The present study indicated that nano Ca supplementation in milk may be an effective way to enhance bone calcium metabolism for ovariectomized rats.

Characterization of Titanium Implant Anodized in Various Electrolytes

  • Kim, Hyung-Sun;Cho, Won-Il;Cho, Byung-Won;Park, Joon-Bong;Hur, Yin-Sik
    • 전기화학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.43-46
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    • 2002
  • Commercial titanium rod was anodized in three types of electrolytes such as 0.06 mol/L $\beta-glycerophosphate+0.3mol/L$ calcium acetate, 0.06mol/L $\beta-glycerophosphate+0.3mol/L$ sodium acetate and 0.06 mol/L $\beta-glycerophosphate+5mol/L$ calcium phosphate. The titanium oxide layer $(TiO_2)$ was characterized by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and electron spectroscopy chemical analysis (ESCA). Numerous micropores were observed on the titanium oxide layer by SEM. The diameter of micropores increased with the increase of electrolytic voltage. The titanium oxide layer was composed of anatase structure. The phosphorous element was detected at 130 eV binding energy, but calcium was not found in the oxide layer because of lower contents. After anodizing the oxide layer was etched in the 30g/L NaOH solution at $80^{\circ}C$ for 1hr. The surroundings of micropores were much more smoothed and rounded than before alkaline etching.

아토르바스타틴 칼슘을 함유한 폴리옥살레이트 미립구의 제조 및 방출거동 (Preparation and Release Behavior of Atorvastatin Calcuim - Encapsulated Polyoxalate Microspheres)

  • 이천중;김수영;이현구;양재원;박진영;차세롬;임동권;이동원;강길선
    • 폴리머
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    • 제38권5호
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    • pp.656-663
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    • 2014
  • 생분해성 고분자인 폴리옥살레이트(POX)를 이용하여 아토르바스타틴 칼슘을 함유한 미립구를 $O_1/O_2/W$ 에멀젼용매증발법으로 제조하였다. 약물의 함량, POX의 분자량과 농도 그리고 유화제인 PVA의 농도를 달리하여 아토르바스타틴 칼슘이 함유된 미립구의 형태학적 특성, 방출거동, 분해거동 등을 평가하였다. 아토르바스타틴 칼슘이 함유된 미립구에 대한 물리화학적 성질 및 형태를 X선 회절분석법과 시차주사열량계, 적외선 분광분석기, 그리고 주사 전자 현미경을 이용하여 분석하였다. 또한 미립구의 방출거동과 포접률을 분석하기 위하여 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하였으며 분해성을 분석하기 위하여 10일 동안 in vitro 실험을 통해 관찰하였다. 본 연구를 통하여 제조 조건에 따라 아토르바스타틴 칼슘을 함유한 POX 미립구의 약물방출과 형태 제어를 확인할 수 있었으며, 이를 통해 아토르바스타틴 뿐만 아니라 유사 약물의 약물 방출과 형태 제어에 도움이 될 것으로 기대된다.

광학현미경과 투과전자현미경을 이용한 토끼와 닭 대퇴골의 미세구조 분석 (Microstructure Analysis of Rabbit and Chicken Femurs by Light Microscopy and Transmission Electron Microscopy)

  • 김창연;김은경;전태훈;남승원;김윤중
    • Applied Microscopy
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    • 제40권3호
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    • pp.155-162
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    • 2010
  • 뼈는 단계별 (hierarchical) 구조를 가진 복합 재료이며 독특한 구조와 기계적 특성 때문에 재료공학 분야에서 많이 연구되어져 왔다. 뼈는 주로 hydroxyapatite, 콜라겐과 물로 구성된 층판형 유 무기 재료 복합체이다. 주요 무기물로써 hydroxyapatite로 잘 알려진 calcium phosphate를 통하여 뼈는 특유의 강도를 유지하게 된다. 본 실험에서는 광학 현미경(LM)과 투과전자현미경(TEM)을 이용하여 토끼와 닭 대퇴골의 구조를 연구하였다. 구성물질 분석은 대퇴골의 calcium, potassium, oxygen 분포 변화를 알아보는데 이용하였다. 실험은 두 구조 범위에 중점을 두었다: micro scale에서 치밀골의 배열을, nano scale에서 콜라겐 섬유와 apatite 결정을 관찰하였다. Micro scale에서 닭과 토끼 대퇴골 구조의 뚜렷한 차이점이 발견되었다. Nano scale에서는 apatite 결정의 모양과 크기 그리고 콜라겐의 배열을 비교 분석하였다. 그 결과 토끼와 닭은 종이 다름에도 불구하고 nano scale에서는 화학성분과 구조가 매우 유사한 것으로 나타났다.

칼슘용해에 미치는 유기산의 영향 (Effects of Organic Acids on Solubility of Calcium)

  • 장세영;박난영;정용진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.501-506
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    • 2005
  • 본 연구에서는 유기산을 이용하여 칼슘 용해에 미치는 영향과 칼슘종류에 따른 용해특성을 조사하였다. 유기산종류에 따른 영향을 조사한 결과 해조칼슘은 초산과 젖산에서 잘 용해되었으나 구연산에서는 초기산도 4%이상에서 용해되었으며 주석산에는 칼슘이 용해되지 않았다. 초산과 젖산을 이용하여 칼슘종류에 따른 용해특성을 조사한 결과 초기산도가 높을수록 pH와 잔사량은 낮게, 적정산도는 높게 나타났다. 칼슘함량은 탄산칼슘과 해조칼슘에서 높았으며 젖산보다 초산이 칼슘가용화에 더 효과적인 것으로 나타났다.

Prostaglandins Involving in Blastocyst Development through Calcium Mediated Signaling Pathway

  • Lee, Ja-Myong;Kwon, Hyuck-Chan;Lee, Seung-Jea;Cheon, Yong-Pil
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제15권1호
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    • pp.17-24
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    • 2011
  • Lipid metabolites involved in cellular regulation as signaling mediators. Prostaglandins (PGs), metabolites of lipid are involved to pregnancy at the time of implantation but the functional roles of PGs on embryo development are still controversy and largely unknown. In previous report, the levels of $PGE_2$ and $PGF_{2a}$ at embryos of morula stage and blastocyst stage were explored (Cheon et al., 1998). In this study, the previous suggestion was confirmed and the possible downstream mediator of prostaglandin $E_2$ and prostaglandin $F_{2a}$ on the expansion and hatching of mouse embryo was examined. As expected, developmental rate of the blastocyst to expanded stage was a concentration-response curve that showed the highest expansion rate at 10 ${\mu}M$ $PGE_2$, but at 100 ${\mu}M$ $PGE_2$, the rate was decreased. In contrast to the $PGE_2$, $PGF_{2a}$ stimulated expansion without toxicity at highest concentration. Cotreatment of PGs with indomethacin overcame the inhibitory effects of indomethacin in expansion. Exogenous PGs also improved the development of expanded embryos to the hatching stage. Besides, PGs receptors' transcripts detected at blastocyst. $PGE_2$ was caused of calcium fluctuation in the blastocyst but $PGF_{2a}$ did not. The changes of intracellular calcium concentration were different between indomethacin pretreated embryos and non-treated embryos. Based on these results it is suggested that PGs work as paracrine and/or autocrine factors through calcium and the others which were not identified in this study.