• Macromolecular Research
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• 제15권6호
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• pp.581-586
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• 2007

Cast DNA/polyethyleneimine (PEI) blend membranes containing different amounts of DNA were prepared using acid-base interaction and characterized with the aim of understanding the polymer electrolyte membrane properties. Two different molecular weights of PEI were used to provide the mechanical strength, while DNA, a polyelectrolyte, was used for the proton transport channel. Proton conductivity was observed for the DNA/PEI membrane and reached approximately $3.0{\times}10^{-3}S/cm$ for a DNA loading of 16 wt% at $80^{\circ}C$. The proton transport phenomena of the DNA/PEI complexes were investigated in terms of the complexation energy using the density functional theory method. In the case of DNA/PEI, a cisoid-type complex was more favorable for both the formation of the complex and the dissociation of hydrogen from the phosphate. Since the main requirement for proton transport in the polymer matrix is to dissociate the hydrogen from its ionic sites, this suggests the significant role played by the basicity of the matrix.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권4호
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• pp.859-869
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• 2007

Naked DNA and standard vectors have been previously used for gene delivery. Among these, PEI can efficiently condense DNA and has high intrinsic endosomal activities. The aim of this study is to investigate whether the cationic polycation PEI could increase the transfection efficiency of BMP expressing DNA using a vector-loaded collagen sponge model. BMP-2/pcDNA3.1 plasmid was constructed by subcloning human BMP-2 cDNA into the pcDNA3.1 plasmid vector. PEI/DNA complexes were prepared by mixing PEI and BMP-2/pcDNA3.1 and the constructed complexes were loaded into the collagen sponges. In vitro studies, BMSCs were transfected with the PEI/BMP-2/pcDNA3.1 complexes from collgen sponge. The level of secreted BMP-2 and alkaline phosphatase activities of transfected BMSCs were significantly higher in PEI/BMP-2/pcDNA3.1 group than in BMP-2/pcDNA3.1 group (p<0.05). Transfected BMSCs were cultured and mineralization was observed only in cells treated with PEI/BMP-2/pcDNA3.1 complexes. In vivo studies, PEI/BMP-2/pcDNA3.1/collagen, BMP-2/pcDNA3.1/collagen and blank collagen were grafted in skeletal muscle of nude mice. Ectopic bone formation was shown in PEI/BMP-2/pcDNA3.1/collagen grafted mouse 4 weeks postimplantation, while not in BMP-2/pcDNA3.1 grafted tissue. This study suggests that PEI-condensed DNA encoding for BMP-2 is capable of inducing bone formation in ectopic site and might increase the transfection rate of BMP-2/pcDNA3.1. As a non-viral vector, PEI offers the potential in gene therapy for bone engineering.

• 멤브레인
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• 제29권3호
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• pp.140-146
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• 2019

본 연구에서는 다공성 Polyacrylonitrile (PAN) 중공사막을 지지체막으로 하여 Poly styrene sulfonic acid (PSSA)와 polyethyleneimine (PEI)을 이용하여 layer-by-layer법으로 선택층을 형성시켰다. 코팅용액에 Mg염을 첨가하여 염석법(salting out method)을 이용하였다. 코팅용액의 이온세기, 고분자 농도, 코팅시간 등을 달리하여 나노여과막을 제조하였으며 NaCl, $MgCl_2$, $CaSO_4$ 100 mg/L를 공급액으로 하여 2 atm의 구동 압력에서 투과도와 염 배제율을 평가하였다. PSSA 20,000 ppm, 코팅시간 3분, 이온세기 1.0, PEI 30,000 ppm, 코팅시간 1분, 이온세기 0.1의 조건으로 코팅한 막이 가장 우수한 성능을 보여 주었다. 100 ppm의 NaCl, $MgCl_2$, $CaSO_4$ 공급액에서 각각 20.4, 19.4, 18.7 LMH의 투과도와 67, 90, 66.6%의 염 배제율을 나타내었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.378-385
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• 2016

In this study, we synthesized a biocatalyst consisting of glucose oxidase (GOx), polyethyleneimine (PEI) and carbon nanotube (CNT) with addition of glutaraldehyde (GA)(GA/[GOx/PEI/CNT])for fabrication of glucose sensor. Main bonding of the GA/[GOx/PEI/CNT] catalyst was formed by crosslinking of functional end groups between GOx/PEI and GA. Catalytic activity of GA/[GOx/PEI/CNT] was quantified by UV-Vis and electrochemical measurements. As a result of that, high immobilization ratio of 199% than other catalyst (with only physical adsorption) and large sensitivity value of $13.4{\mu}A/cm^2/mM$ was gained. With estimation of the biosensor stability, it was found that the GA/[GOx/PEI/CNT] kept about 88% of its initial activity even after three weeks. It shows GA minimized the loss of GOx and improved sensing ability and stability compared with that using other biocatalysts.

• 접착 및 계면
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• 제24권3호
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• pp.86-94
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• 2023

OLED 소자를 용액공정으로 제작함에 있어 음극 전극의 용액공정화가 기술적인 난제이므로 별도의 기판에 음극 전극을 형성하고 PEI 층을 접합층으로 사용하여 이를 다른 기판의 소자와 물리적, 전기적으로 연결하는 연구를 진행하였다. PEI 용액의 농도, PEI 층의 두께 및 첨가제 혼합 등을 변수로 하였으며 접착력 측정기와 EOD 소자 제작을 통하여 특성을 확인한 결과는 다음과 같다. PEI 용액의 농도가 높을수록 접착강도가 증가하였으나 막 두께의 증가로 전류 밀도가 감소하였다. 0.1 wt% PEI 용액에 첨가제로서 조비톨과 PEG를 혼합한 결과 PEG를 0.5 wt%의 농도로 혼합한 조건에서 900 mA/cm² 의 최대 전류 밀도를 얻었으며 양호한 접착 상태와 소자의 점등도 확인되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권7호
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• pp.1025-1035
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• 2014

본 연구는 polyethyleneimine(PEI)을 이용하여 음이온계 레진에 비 고정화 효소인 lipase AH(Burkholderia cepacia)를 고정화한 후 효소적 interesterification을 통해 고정화 효소의 반응 특성을 확인하고자 하였다. 효소적 interesterification에 canola oil, palmitic ethyl ester와 stearic ethyl ester를 기질로 사용하였으며 합성물의 TAG 조성 분석을 통해 특성 연구를 진행하였다. 또한 두 가지 고정화방법(multi layer, mono layer)으로 고정화를 진행하였으며 사용된 lipase solution의 농도와 pH를 달리하여 실시하였다. 먼저 효소와 support 간의 친화력을 확인하기 위하여 단백질 함량을 측정하였다. 그 결과 고정화에 사용된 lipase solution의 농도가 8 mg/mL일 때 친화력이 좋았으며 MUIM의 경우 pH 7.5에서, MOIM의 경우 pH 8.0에서 고정화 효율이 가장 좋았다. 또한 고정화 효소의 활성을 확인하기 위하여 interesterification을 진행하였고 TAG와 sn-2 position 분석을 통하여 활성을 비교하였다. 이러한 결과를 참고하여 가장 친화력이 좋았던 조건에서 고정화를 진행하였다. 그 결과 MUIM의 경우 total saturated fatty acid(${\Sigma}SFA$)의 함량이 16.79 area%였으며 MOIM의 경우는 ${\Sigma}SFA$의 함량이 26.17 area%로 나타났다. 반면에 sn-2 position 분석결과 MUIM과 MOIM 모두 palmitic acid와 stearic acid의 함량이 증가한 경향을 나타내었는데, 이는 기존의 sn-1, 3 특이성을 가지는 lipase AH가 고정화를 통해 무작위 특이성으로 변화한 것으로 생각되었다. 또한 RP-HPLC를 이용하여 TAG의 조성을 확인한 결과, 기질은 canola oil이 주로 OOO와 LOO로 조성되었으나 고정화 효소의 interesterification 반응 후 합성물은 주로 POO/SLO, LPO/LOP와 SOO, SOS 등으로 이루어진 것으로 확인되었다. 위와 같은 결과를 바탕으로 최종 생산된 MUIM과 MOIM을 이용하여 interesterification 반응을 온도, 시간을 달리하여 진행하였다. 전체적으로 MOIM의 활성이 가장 높았으며 lipase AH, MOIM과 MUIM 모두 반응시간이 증가할수록 ${\Sigma}SFA$의 함량은 증가하였으나 12시간 이후로는 시간대비 효율은 크게 증가하지 않았다. 또한 시간이 증가함에 따라 sn-2 position의 ${\Sigma}SFA$ 함량이 높아졌다. 한편 반응온도가 높을수록 ${\Sigma}SFA$의 함량도 증가하였는데, 이는 상온인 $25^{\circ}C$보다 높은 melting point를 가지는 stearic ethyl ester와 palmitic ethyl ester가 semi solid 형태로 존재하여 활성이 저해된 것으로 생각된다. 또한 lipase AH는 재사용이 불가능하였지만 고정화 효소인 MUIM과 MOIM은 5번을 재사용하여도 그 효소의 활성이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 음이온계 레진에 PEI를 이용하여 lipase AH를 고정화하였을 경우 비 고정화 효소인 lipase AH보다 MUIM과 MOIM의 활성이 더 높아 산업적으로 이용 가능할 것으로 생각된다.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.286-295
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• 2018

폴리에틸렌이민(분자량 800)에 다가이온을 갖는 정삼투용 새로운 유도용질을 합성하고 특성을 분석하였다. 폴리에틸렌이민과 메틸 아크릴레이트의 중화반응으로 중간체를 합성하고, KOH로 가수분해하여 수용성의 카복실산 금속염 형태의 폴리에틸렌이민을 합성하였다. NMR, 점도, 삼투압을 측정하여 유도용질의 특성을 평가하였다. 그 염이 유도용질로서 사용할 수 있는지의 여부를 정삼투 실험을 통하여 알아보았다. 유도용질로서 수투과도와 역염 투과도를 측정하여 NaCl과 비교하였다. 정삼투와 나노여과의 혼성공정을 통하여 유도용질의 회수가능성을 보였다.

• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.83-89
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• 2022

현재 진행 중인 코로나19의 세계적 유행을 기점으로 유전자 전달을 통한 면역 형성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 바이러스를 통한 유전자 전달이 부작용이 다수 발견됨에 따라 비바이러스성 유전자 전달체에 대한 요구가 크게 증가하였다. 본 연구에서는 생체적합물질인 히알루론 아민으로 코팅한 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체를 통한 효율적인 유전자 전달 시스템을 제안했다. 다양한 조성에서 생성된 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체(polyplex)와 히알루론 아민으로 코팅한 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체(polyplex-HA)의 크기 및 플라스미드 DNA 발현 정도를 비교해 각 물질의 최적 비율을 찾아냈고 복합체의 크기 및 제타 전위, 에너지 필터링 투과 전자현미경(EF-TEM) 이미지를 통해 입자의 특성을 평가했다. 세포 내 전달 및 발현 효율을 형광현미경과 유세포분석기를 통해 상용화 되어있는 유전자 전달체인 lipofectamine과 비교 분석했다. 본 연구에서 제안된 polyplex-HA는 pDNA 뿐만 아니라 다양한 유전물질을 전달할 수 있으며, 전달체에 대한 면역반응이 적어 다회성 투여에 유리하여 미래의 백신 플랫폼의 기반이 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

• 멤브레인
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• 제25권6호
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• pp.538-546
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• 2015

폴리설폰막 위에 친수성 고분자를 Layer-by-Layer법으로 코팅하여 복합막을 제조하였다. FE-SEM 분석을 통하여 복합막 표면과 기공 내 코팅층을 확인하였다. 또한 100 ppm NaCl 용액에 대한 복합막의 투과성능 평가를 실시하였다. 복합막 제조를 위한 코팅 고분자는 PVSA, PEI, PAA, PSSA, PSSA_MA를 사용하였다. 폴리설폰막 표면에 8,000 ppm PAA (이온세기 0.35) 수용액을 3분 동안 코팅한 뒤 10,000 ppm PEI 수용액을 4분 동안 코팅하였다. 그 결과 PAA-PEI 복합막의 투과도는 101 LMH, 제거율은 66.7%로 가장 좋은 투과성능을 나타내었다. PAA-PEI 복합막의 투과성능은 도레이케미칼의 NE 4040-70 (투과도 = 30 LMH, 염 배제율 = 40~70%) 제품과 유사한 성능을 보여주는 우수한 투과 특성을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.73-73
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• 2010

본 연구에서는 성장된 p-형의 단일벽 탄소 나노튜브 (SWCNT)와 폴리머 코팅으로 n-형 특성을 보이는 SWCNT의 접합으로 pn-접합 소자 어레이를 만들고 특성을 분석한 결과에 대해 발표하고자 한다. Y-cut quartz 기판에 0.1 nm 두께의 철 촉매 패턴을 만들고 화학기상증착법으로 잘 정렬된 SWCNT를 성장시킨 후, 열 박리 테이프 (thermal tape)을 이용하여 정렬된 나노선을 실리콘 옥사이드 기판에 전이한다. 전기적(electrical breakdown)으로 금속성의 나노선을 제거하고 p-형의 나노선 배열을 얻을 수 있다. 이 나노선에 국소적으로 폴리머 (polyethyleneimine: PEI) 코팅을 하여 n-형 특성을 갖는 나노선 패턴을 만들 수 있다. 이를 이용하여 만든 소자는 p-형과 n-형이 하나의 나노선 안에 부분적으로 존재하므로 연결부위의 접촉에 관한 문제가 전혀 없으며 소자를 만들기도 유용하다. 이렇게 준비된 p-형 나노선과 n-형 나노선의 접합에서 정류특성을 관찰하였다. 이러한 passive matrix 소자는 터치패드나 유기발광다이오드와 같은 다양한 소자에 응용 가능하다.