• 제목/요약/키워드: nanocapsules

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핵/껍질 구조를 가진 두 종류의 자기 나노입자의 제조와 특성비교 (Preparation and characterization of magnetic nanoparticles with two kinds of core/shell structures)

  • 고영재;손인호;김영국;동성용;이근진;박규섭
    • 한국진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.87-92
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    • 2001
  • 자기 Fe-Co(C)나노(nano)캡슐과 Fe-Co 나노입자들이 메탄과 혼합기체($H_2$+Ar) 두 종류의 분위기속에서 각각 아크방전으로 제조되었다. 이 두 종류의 초미세 입자들의 특성과 자기적 성질들을 XRD(X-ray Diffraction), Mossbauer 분광, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), TEM(transmission Electron Microscopy), EDS(Energy Disperse Spectroscopy), 화학적 분석, 산소량 측정과 자기 측정 등을 통하여 체계적으로 조사하였다. 메탄기체로부터 분해되어 나온 탄소원소가 미세입자들의 상구조, 자기적 상태 그리고 표면 특성들에 끼치는 효과를 아르곤원소를 사용했을 때와 비교하였다. 두 미세입자에서의 Fe/Co 질량비가 약간 다르게 나타났으며 Fe-Co나노입자의 크기가 Fe-Co(C)나노캡슬보다 약 두배였다. 또한 Fe-Co(C)나노캡슐의 포화자화값이 Fe-Co 나노입자보다 약 8% 높았으며 둘 다 유사한 상구조를 보였다. 핵 표면에 쌓인 껍질들이 매우 얇아 XRD측정으로는 그 존재를 탐지하기 어려웠으나 XPS분석을 통하여 그들이 탄소층과 산소층임을 결론지을 수 있었다.

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베타카로틴 함유 키토산/하이알루론산 나노캡슐의 용해도 및 재분산성 특성 (Properties of β-carotene-loaded chitosan/hyaluronic acid nanocapsules: solubility and redispersibility)

  • 안은정;이지수;이현규
    • 한국식품과학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.66-74
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    • 2022
  • β-Carotene의 용해도를 증진시키기 키토산을 기본 피복물질로 사용하면서 TPP와 HA를 단독 또는 복합적으로 사용하여 세 종류(CS/TPP, CS/TPP/HA와 CS/HA)의 나노캡슐을 제조하였다. 모든 종류의 나노캡슐에서 95%가 넘는 높은 포집효율이 관측되었다. β-Carotene 에멀젼의 저장안정성이 취약한 pH 2-3 조건에서 8일동안 저장하였을 때 CS/TPP/HA와 CS/HA 나노캡슐의 물리적 특성뿐만 아니라 β-carotene의 용해도 또한 안정적으로 유지되는 경향을 나타냈다. β-Carotene의 용해도를 나노캡슐의 건조 전과 후 관측한 결과, 대조군에 비해서 나노캡슐화에 의해서 유의적으로 향상된 것을 확인할 수 있었다. 특히 CS/HA 나노캡슐은 용해도와 재분산성의 측면에서 모두 우수한 특성을 나타냈다. 본 연구를 통해서 CS/HA 나노캡슐은 β-carotene과 같은 난용성 활성성분의 용해도를 증진시킬 수 있는 식품산업에 활용가능한 전달체로서 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가한 머핀의 항산화 활성 및 품질 특성 (Physicochemical and antioxidant properties of muffins with acai berry concentrate-loaded nanocapsules)

  • 박재범;이광연;이현규
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.181-186
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    • 2021
  • 본 연구는 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가하여 제조한 머핀의 항산화 안정성을 알아보고자 머핀 제조 전 나노캡슐의 물리적 특성 및 항산화 활성을 분석하였으며, 이를 머핀에 적용한 후 품질특성 및 베이킹 시간에 따른 항산화 활성을 조사하였다. 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐의 물리적 특성은 열안정성을 높이기 위해 피복물질인 키토산과 아라비아 검의 농도가 높은 나노캡슐 중에 PDI 값 0.26을 선택하여 제조한 후 총 페놀함량, DPPH 라디칼 소거능 및 FRAP 환원능을 측정한 결과, 모두 캡슐화하지 않은 아사이베리 농축액이 나노캡슐화 한 아사이베리 농축액보다 높았는데, 이는 나노캡슐화에 의해 아사이베리 농축액이 포집되어 충분한 활성을 내지 못했기 때문으로 판단된다. 머핀의 색도는 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀이 대조군과 비교하여 L* 값, b* 값은 유의적으로 감소하였으며, a* 값은 유의적으로 증가하였다(p<0.05). pH 또한 대조군과 비교하여 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀이 농축액에 의해서 유의적으로 감소하였으나(p<0.05), 캡슐화에 의한 차이는 보이지 않았다. 머핀의 외관 및 수분함량은 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀 모두 대조군과 비교하여 유의적 차이가 나지 않았으며, 조직감에서는 경도(hardness)와 씹힙성(chewiness)은 나노캡슐화에 따라 증가하여 대조군 및 free 머핀과 유의적인 차이(p<0.05)를 나타낸 반면에, 탄력성(springiness)과 응집성(cohesiveness)은 샘플 간 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 저장기간에 따라서는 경도(hardness)는 샘플의 종류에 관계없이 유의적으로 증가(p<0.05)한 반면에, 탄력성(springiness)은 샘플 간 뚜렷한 경향성을 보이지 않았으며, 응집성(cohesiveness)은 샘플의 종류에 관계없이 저장기간에 따라 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 씹힙성(chewiness)은 경도(hardness)와 유사한 경향을 나타내었다. 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가한 머핀의 베이킹 시간에 따른 항산화 활성을 확인하고자 170℃에서 0, 20, 40분 단위로 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, FRAP 환원능을 측정한 결과 머핀이 완성되는 40분에서 나노캡슐 첨가 머핀의 항산화 활성이 유의적으로 높아 아사이베리 농축액의 열 안정성이 유지됨을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가한 머핀이 대조군과 비교하여 품질적 특성은 거의 유사했고, 아사이베리 농축액의 열 안정성은 개선되었는데 이는 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 활용한 기능성 베이커리 제품개발의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

Use of Fish Oil Nanoencapsulated with Gum Arabic Carrier in Low Fat Probiotic Fermented Milk

  • Moghadam, Farideh Vahid;Pourahmad, Rezvan;Mortazavi, Ali;Davoodi, Daryoush;Azizinezhad, Reza
    • 한국축산식품학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.309-323
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    • 2019
  • Fish oil consists of omega-3 fatty acids which play an important role in human health. Its susceptibility to oxidation causes considerable degradation during the processing and storage of food products. Accordingly, encapsulation of this ingredient through freeze drying was studied with the aim of protecting it against environmental conditions. Gum arabic (GA) was used as the wall material for fish oil nanoencapsulation where tween 80 was applied as the emulsifier. A water-in-oil (W/O) emulsion was prepared by sonication, containing 6% fish oil dispersed in aqueous solutions including 20% and 25% total wall material. The emulsion was sonicated at 24 kHz for 120 s. The emulsion was then freeze-dried and the nanocapsules were incorporated into probiotic fermented milk, with the effects of nanocapsules examined on the milk. The results showed that the nanoparticles encapsulated with 25% gum arabic and 4% emulsifier had the highest encapsulation efficiency (EE) (87.17%) and the lowest surface oil (31.66 mg/100 kg). Using nanoencapsulated fish oil in fermented milk significantly (p<0.05) increased the viability of Lactobacillus plantarum as well as eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) contents. The fermented milk sample containing fish oil nanoencapsulated with 25% wall material and 4% emulsifier yielded the greatest probiotic bacterial count (8.41 Log CFU/mL) and the lowest peroxide value (0.57 mEq/kg). Moreover, this sample had the highest EPA and DHA contents. Utilizing this nanoencapsulated fish oil did not adversely affect fermented milk overall acceptance. Therefore, it can be used for fortification of low fat probiotic fermented milk.

이종 원자 도핑 탄소 나노재료를 이용한 PEMFC Cathode용 촉매 합성 및 평가 (Heteroatom-doped carbon nanostructures as non-precious cathode catalysts for PEMFC)

  • 조가영;상가라주 샨무감
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.406-409
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    • 2012
  • Recently, enormous research efforts have been focused on the development of non-precious catalysts to replace Pt for electrocatalytic oxygen reduction reaction (ORR), and to reduce the cost of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). In recent years, heteroatom (N, B, and P) doped carbon nanostructures have been received enormous importance as a non-precious electrode materials for oxygen reduction. Doping of foreign atom into carbon is able to modify electronic properties of carbon materials. In this study, nitrogen and boron doped carbon nanostructures were synthesized by using a facile and cost-effective thermal annealing route and prepared nanostructures were used as a non-precious electrocatalysts for the ORR in alkaline electrolyte. The nitrogen doped carbon nanocapsules (NCNCs) exhibited higher activity than that of a commercial Pt/C catalyst, excellent stability and resistance to methanol oxidation. The boron-doped carbon nanostructure (BC) prepared at $900^{\circ}C$ showed higher ORR activity than BCs prepared lower temperature (800, $700^{\circ}C$). The heteroatom doped carbon nanomaterials could be promising candidates as a metal-free catalysts for ORR in the PEMFCs.

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Large-scale Synthesis of Uniform-sized Nanoparticles for Multifunctional Medical Applications

  • Hyeon, Taeg-Hwan
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.1-1
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    • 2011
  • We developed a new generalized synthetic procedure, called as "heat-up process," to produce uniform-sized nanocrystals of many transition metals and oxides without a size selection process. We were able to synthesize uniform magnetite nanocrystals as much as 1 kilogram-scale from the thermolysis of Fe-oleate complex. Clever combination of different nanoscale materials will lead to the development of multifunctional nano-biomedical platforms for simultaneous targeted delivery, fast diagnosis, and efficient therapy. In this presentation, I would like to present some of our group's recent results on the designed fabrication of multifunctional nanostructured materials based on uniform-sized magnetite nanoparticles and their medical applications. Uniform ultrasmall iron oxide nanoparticles of <3 nm were synthesized by thermal decomposition of iron-oleate complex in the presence of oleyl alcohol. These ultrasmall iron oxide nanoparticles exhibited good T1 contrast effect. In in vivo T1 weighted blood pool magnetic resonance imaging (MRI), iron oxide nanoparticles showed longer circulation time than commercial gadolinium complex, enabling high resolution imaging. We used 80 nm-sized ferrimagnetic iron oxide nanocrystals for T2 MRI contrast agent for tracking transplanted pancreatic islet cells and single-cell MR imaging. We reported on the fabrication of monodisperse magnetite nanoparticles immobilized with uniform pore-sized mesoporous silica spheres for simultaneous MRI, fluorescence imaging, and drug delivery. We synthesized hollow magnetite nanocapsules and used them for both the MRI contrast agent and magnetic guided drug delivery vehicle.

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나노키토산의 식품분야에서의 이용 (Application of nanochitosan in food industry: a review)

  • 유지영;고정아;박현진;김현우
    • 식품과학과 산업
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    • 제53권1호
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    • pp.56-68
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    • 2020
  • Recently, chitosan has increased attention in commercial applications in the food industry in terms of its biocompatibility and nontoxicity. In particular, chitosan has been used as a good hosting material for producing nanoparticles due to its unique property of ionic gelation. Chitosan has disadvantages such as low solubility at physiological pH, causing the metabolism of core material in the intestine and gastric juice. To overcome these limitations, various chitosan derivatives such as carboxylated, thiolated, and acylated chitosan have been studied. This review focuses on the changes in the physicochemical properties of chitosan nanoparticles with the introduction of hydrophobic groups, the application of functional nanocapsules as coatings, and their applicability in the food sector. The physicochemical modification of chitosan is expected to be an attractive research field for the development of chitosan applications for food as well as for improving bioavailability in functional food.