• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.260-260
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• 2014

Dermatophytes can invade in keratinized tissues and cause dermatophytosis [1] that rank among the most widespread and common infectious diseases world-wide. Although several systemically and topically administered drugs with activities against these fungi are available, still complete eradication of some of these infections, is difficult and relapses and remissions are often observed [2,3]. In addition, some people are allergic to many of the available drugs which add complications even more. Therefore, the search for novel, selective and more effective therapy is always required and it may help the clinicians to choose the correct treatment for their patients. Non-thermal plasmas primarily generate reactive species and recently have emerged as an efficient tool for medical applications including sterilization. In this study, we evaluated the ability of non-thermal dielectric barrier discharge (DBD) plasma for the inactivation of clinical isolates of Trichophyton genera, Trichophyton mentagrophytes (T. mentagrophytes) and Trichophyton rubrum (T. rubrum), which cause infections of nails and skin and, are two of the most frequently isolated dermatophytes [4]. Our results showed that DBD plasma has considerable time dependent inactivation potential on both T. mentagrophytes and T. rubrum in-vitro. Furthermore, the mechanisms for plasma based T. mentagrophytes and T. rubrum inactivation and planning for in-vivo future studies will be discussed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1249-1250
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• 2015

We report a plasma-on-a-chip (POC) which provides a non-thermal atmospheric plasma for superbacteria infection treatment A three-electrode configuration allows an initiation carrier injection prior to a primary discharge, leading to a significant reduction in a breakdown voltage. A stable non-thermal argon plasma is generated using a pulsed glow discharge and inactivation of anti-biotic resistant bacteria, for example MRSA, is successfully demonstrated by exposing the bacteria to the argon plasma in a couple of minutes.

• 산업식품공학
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• 제14권3호
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• pp.202-207
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• 2010

저온에서 미생물을 사멸시킬 수 있는 비열살균기술로 감압 플라즈마를 활용하고자 생성기체별 감압 플라즈마 특성을 비교하고 Escherichia coli 살균효과를 조사하였다. 1 Torr이하로 감압시킨 상태에서 공기, 산소, 질소를 350 mL/min으로 공급하며 플라즈마를 발생시킨 결과 아크발생 없이 균일한 플라즈마가 생성되었다. 감압 플라즈마에 의한 온도 상승은 5분 처리 시 ${10^{\circ}C}$ 내외, 10분 처리 시 ${25^{\circ}C}$ 미만이었으며, 기체 종류별로는 공기, 산소, 질소 순으로 상승도가 낮았다. 감압 플라즈마 5분간 처리로 E. coli는 5 log 이상 감소하였으며, 이후 감소율이 둔화되어 10분간 처리 후 6-7 log 정도의 감소를 보였다. 감압 플라즈마에 의한 E. coli 살균패턴은 살균속도가 높은 초기와 낮은 후기로 구분되는 2단계 1차 반응으로 확인되었으며, 초기 살균속도상수($k_{1}$)는 공기, 산소, 질소 순으로 감소하였다. 감압 공기플라즈마 살균의 작은 D값 또한 식품 표면의 오염도를 낮추기 위한 비열살균기술로서의 가능성을 제시하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권9호
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• pp.1401-1411
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• 2019

Mycobacterial cell walls comprise thick and diverse lipids and glycolipids that act as a permeability barrier to antibiotics or other chemical agents. The use of OH radicals from a non-thermal plasma jet (NTPJ) for the inactivation of mycobacteria in aqueous solution was adopted as a novel approach. Addition of water vapor in a nitrogen plasma jet generated OH radicals, which converted to hydrogen peroxide ($H_2O_2$) that inactivated non-pathogenic Mycobacterium smegmatis and pathogenic Mycobacterium tuberculosis H37Rv. A stable plasma plume was obtained from a nitrogen plasma jet with 1.91 W of power, killing Escherichia coli and mycobacteria effectively, whereas addition of catalase decreased the effects of the former. Mycobacteria were more resistant than E. coli to NTPJ treatment. Plasma treatment enhanced intracellular ROS production and upregulation of genes related to ROS stress responses (thiolrelated oxidoreductases, such as SseA and DoxX, and ferric uptake regulator furA). Morphological changes of M. smegmatis and M. tuberculosis H37Rv were observed after 5 min treatment with $N_2+H_2O$ plasma, but not of pre-incubated sample with catalase. This finding indicates that the bactericidal efficacy of NTPJ is related to the toxicity of OH and $H_2O_2$ radicals in cells. Therefore, our study suggests that NTPJ treatment may effectively control pulmonary infections caused by M. tuberculosis and nontuberculous mycobacteria (NTM) such as M. avium or M. abscessus in water.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.398-403
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• 2011

비열살균기술로서 저온플라즈마 활용 가능성을 탐색하고자 유전체장벽 방전 플라즈마(DBDP)생성장치를 제작하여 최적 플라즈마생성 조건을 도출하고 Staphyloocus aureus를 대상으로 살균성능을 조사하였다. DBDP생성장치는 전력공급장치, 변압기, 전극, 시료처리부 등 네 부분으로 구성하였다. 인가전압은 단상 200 V AC를 사용하고, 변압기를 통하여 10.0-50.0 kV로 변환하고 10.0-50.0 kHz의 주파수의 펄스 구형파를 유전체인 세라믹 블록 내에 장치한 전극에 투입함으로써 상압에서 플라즈마를 생성하였다. 주파수를 올림에 따라 높은 전류가 유입되었고, 이에 비례하여 전력소비량이 증가하였다. 전류세기 1.0-2.0 A, 주파수32.0-35.3 kHz 범위에서 균일하고 안정적인 플라즈마 발생이 이루어졌으며 시료를 투입하지 않은 상태에서의 최적 전극간격은 1.85 mm 이었다. 전극간격을 높임에 따라 소비전력이 증가하였으나 시료 처리에 적합한 전극간격은 2.65 mm였다. DBDP 처리에 의한 온도상승은 최대 20$^{\circ}C$에 불과하여 열에 의한 생물학적 효과는 무시할 수 있었으며 따라서 비열기술임이 확인되었다. Staphyloocus aureus를 대상으로 DBDP 처리할 경우 초기 5분 동안은 살균치가 직선적인 증가를 보이다가 이후 다소 완만해지는 경향을 보였으며 1.25 A에서 10분간 처리 시 살균치는 5.0을 상회하였다.

• 전기학회논문지
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• 제56권10호
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• pp.1802-1806
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• 2007

Nowadays, many configurations and applications of small atmospheric plasma source have been investigated with growing interest, as it provides the bacteria inactivation, the surface modification and removal of unwanted small regions, and so on. In this paper, the non-thermal micro plasma source under atmospheric pressure by means of submicrosecond pulse voltage waveforms is suggested. Plasma operates in helium is appears as a small (sub-mm) glow at the tip of a plasma gun. Electrical measurements show that the plasma source operates at low voltage (about 500V) and the power consumption is about 1W at 25kHz. Moreover, the emission spectrum shows the relatively higher emission intensity of oxygen particles than those of helium and nitrogen.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.81-86
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• 2015

광펄스 기술의 주요 공정 변수인 빛의 세기, 펄스 수, 광원과 시료사이의 거리에 따른 병원성 대장균의 사멸효과, 형태학적 변화와 세포의 손상 및 회복 여부를 알아보았다. 1,000 V, 5 pps, 7.9 cm에서 병원성 대장균을 광펄스 처리하였을 경우 처리시간이 증가함에 따라 사멸정도가 증가하였으며, 120초 처리하였을 때 약 7.1 log CFU/mL 감소하였고, 사멸속도는 $0.07s^{-1}$이었다. 같은 빛의 세기에서는 펄스수가 증가할수록 사멸정도가 증가하였으며, 램프와 시료의 거리가 가까울수록 사멸효과가 높았다. 광펄스 처리에 의한 미생물의 사멸은 세포막의 파괴에 의한 것으로 처리 시간이 증가함에 따라 세포내 물질의 외부 유출이 증가하며, 사멸되지 않은 세포라도 손상을 입어 정상적인 생육을 하지 못하는 것으로 보아 사멸이 물리적 손상 이외에의 생물학적 손상이 있는 것으로 판단된다. 세포의 물리적 손상 여부를 전자 현미경으로 살펴본 결과 광펄스 처리를 받은 세포는 세포막에 손상을 입어 세포내 물질의 유출이 일어난 것을 알 수 있었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제32권6호
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• pp.713-717
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• 2012

The objective of this study was to evaluate the effect of sodium habituation on thermal resistance of Staphylococcus aureus in various ready-to-heat (RTH) sauces. The strain mixture of S. aureus strains KACC10768, KACC10778, KACC11596, KACC13236 and NCCP10862 was habituated up to 9% of NaCl. The inocula of NaCl-habituated and non-habituated S. aureus were inoculated in 5 g portions of pork cutlet, meat and Carbonara sauces at 7 Log CFU/g, and the samples were vortexed vigorously. The inoculated samples were then exposed to 60 and $70^{\circ}C$ in a water-bath, and survivals of total bacteria and S. aureus were enumerated on tryptic soy agar and mannitol salt agar, respectively, every 30 min for 120 min. At 60oC, the cell counts of total bacteria and the significant difference in survivals between sodium-habituated and non-habituated S. aureus were observed only in the Carbonara sauce; the tailing effect, which is the period of no reduction of bacterial cell counts, was observed in pork cutlet, meat and Carbonara sauces subjected to $60^{\circ}C$. At $70^{\circ}C$, total bacterial populations and sodium-habituated and non-habituated S. aureus cell counts in meat and Carbonara sauce also significantly decreased (p<0.05) after 30 min of heat treatment, followed by the obvious tailing effect. Sodium-habituated S. aureus cell counts in meat and Carbonara sauces were higher (p<0.05) than those of non-habituated S. aureus at $70^{\circ}C$. The results indicate that sodium habituation of S. aureus cells may increase the thermal resistance of the pathogen in RTH sauces; moreover, heating RTH sauces for a short time before serving may not sufficiently decrease the cell counts of S. aureus, particularly for sodium-habituated strain.

• Food Science and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.499-505
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• 2006

Clostridium botulinum spores are widely distributed in nature. Type A and proteolytic type B bacteria produce heat-resistant spores that are primarily involved in most of the food-borne botulism outbreaks associated with low-acid canned foods. Food-borne botulism results from the consumption of food in which C. botulinum has grown and produced neurotoxin. Growth and toxin production of type A and proteolytic type B in canned foods can be prevented by the use of thermal sterilization alone or in combination with salt and nitrite. The hazardousness of C. botulinum in low-acid canned foods can also be reduced by preventing post-process contamination and introducing hazard analysis and critical control point (HACCP) practices during production. Effectiveness of non-thermal technologies such as high pressure processing with elevated process temperatures on inactivation of spores of C. botulinum will be discussed.

• 한국식품과학회지
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• 제45권2호
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• pp.248-251
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• 2013

김에 존재하는 M. roseus는 비병원성 세균이나 사람이 면역력이 떨어지게되면 질병을 일으킬 수 있는 균주로서 열처리를 통해서도 쉽게 사멸되지 않고 특히 10 kGy의 감마선 조사에서도 1 log, 40 kGy의 조사선량에서 1 log CFU/mL 이상의 생존율을 나타내는 방사선 저항 세균이다. 이러한 방사선 저항 세균인 M. roseus를 광펄스 살균을 통해 살균 가능성을 알아보았다. M. roseus는 빛의 세기가 증가함에 따라 사멸율이 증가하는 경향을 나타냈으며, 1,000 V의 빛의 세기에서 3분 처리 후에 6.4 log의 감소효과를 보였고 tailing 현상을 보이지 않았다. 빛의 세기와 처리시간을 같이 한 조건에서는 단위 시간동안 펄스 수가 높을수록 살균율이 높아졌으며, 10 pps에서는 2분의 처리로 모든 균이 사멸하였다. 또한 광원과 시료사이의 거리는 가까울수록 사멸율이 증가하는 경향을 보였다. 이러한 연구 결과로 볼 때 광펄스 살균이 향후 김의 위생적 처리의 방법의 하나로 가능성이 있을 것으로 예측된다.