The objective of this study was to establish conditions for transfection of a foreign gene into somatic cells using cationic lipid reagents and to evaluate the effects of transfection on in vitro development of somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos. Green fluorescent protein (GFP) gene was used as a foreign gene and a non-transfected somatic cell was utilized as a control karyoplast. Monolayers of porcine cells were established and subsequently transfected with a GFP-expressing gene (pEGFP-N1) using three types of transfection reagents (LipofectAMINE PLUS, FuGENE 6 or ExGen500). Donor cells used for SCNT included transfected fetal or adult fibroblasts and oviduct epithelial cells, either serum-fed or serum-starved. Oocytes matured in vitro for 42 h were reconstructed with either transfected or non-transfected porcine somatic cells by electric fusion and activation using a single DC pulse of 1.8 kV/cm for $30{\mu}s$ in $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}-containing$ 0.26 M mannitol solution. Reconstructed oocytes were subsequently cultured in NCSU-23 medium for 168 h and the developmental competence and cell number in blastocyst were compared. There were no significant differences (P>0.05) in fusion, cleavage rates or development to the blastocyst stage between non-transfected, transfected, serum-fed and serum-starved cells. However, the rates of GFP-expressing blastocysts were higher in the FuGENE 6 group (71.4%) among transfection reagents and in the fetal fibroblasts group (70.4%) for donor cells. These results indicate that fetal fibroblasts transfected with FuGENE 6 can be used as donor cells for porcine SCNT and that GFP gene can be safely used as a marker of foreign genes in porcine transgenesis.
Kim, Young-Hoon;Kim, Ji-Uk;Oh, Se-Jong;Kim, Young-Jun;Kim, Myung-Hee;Kim, Sae-Hun
Food Science and Biotechnology
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제17권3호
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pp.587-593
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2008
Microbial exopolysaccharide (EPS) is a biothickener that can be added to a wide variety of food products, where it serves as a viscosifying, stabilizing, emulsifying, and gelling agent. The objective of this study was to investigate the optimum conditions of pH, incubation temperature, and whey protein concentration (WPC) for EPS production by Lactobacillus rhamnosus ATCC 9595. We found that maximal EPS production was achieved at a pH of 5.5 and temperature of $37^{\circ}C$. At the same fermentation conditions, EPS production was affected by the addition of L. rhamnosus GG (a weak-EPS producer). After growth for 24 hr, total EPS production was $583{\pm}15.4mg/L$ in the single culture system, and $865{\pm}22.6\;mg/L$ in the co-culture system with L. rhamnosus GG. Based on the presence of WPC, EPS production dramatically increased from $583{\pm}15.4$ (under no WPC supplementation) to $1,011{\pm}14.7\;mg/L$ (under supplementation with 1.0% WPC). These results suggest that WPC supplementation and the co-culture systems coupled with small portions of weak-EPS producing strain can play an important role in the enhancement of EPS production.
본 논문은 장래 도입되는 KTX2 고속차량을 이용한 중련편성 운영계획 최적화를 위한 방법론 제시를 목적으로 한다. 중련편성 운영계획 최적화를 위한 수리적 모형을 제시하고, 제안된 수리적 모형의 적용방안을 제시한다. 특히 확률적 수요를 고려한 모형을 수립하여, 계획수립 단계에서 수요의 확률적 요소를 보다 현실적으로 반영하고, 모형내에서 좌석 서비스 수준을 직접 조정할 수 있다.
단일 최단경로 라우팅 알고리즘은 흔히 최대 링크 로드를 최소화하는 인터넷 트래픽 엔지니어링에 적합하지 않다고 알려져있다. 또한 여러 개의 최단경로들을 동시에 사용하여 트래픽을 나누어서 전송하는 방법은 전체 트래픽 디맨드를 고려하지 않기 때문에 최대링크로드를 반드시 최소화시키지는 못한다. 하지만, 여러 개의 최단경로들이 동일 송수신 노드 사이에 존재하면, 기존 라우팅 프로토콜에 변화를 주지 않고도 최대 링크 로드를 최소화시킬 수 있는 최단경로들의 집합을 선택하여 이용할 수 있다. 이러한 최단 경로들을 계산할 때에는 동일 목적지에 대해서는 송신자에 관계없이 동일한 넥스트-홉을 유지해야한다. 본 논문에서는 트래픽 엔지니어링을 위한 최단 경로 라우팅 알고리즘의 최적해를 구할 수 있는 ILP 문제를 제시하고, 근사해를 구하기 위한 휴리스틱 알고리즘을 제안하고 성능을 평가하였다.
In this study, thermal performance of recuperators with plain and offset strip fins is investigated to enhance the thermal efficiency of a micro gas turbine. Thermal cycle analysis is conducted to determine major design parameters of a single-pass counterflow recuperator. In order to evaluate the performance of the recuperator, the effectiveness and the pressure drop in the recuperators are chosen as the objective function and the design constraint, respectively. The optimized geometries for internal structure of the recuperators with plain and offset strip fins are obtained with varying the fin spacing and height. From the result, the recuperator with offset strip fins has better thermal performance when the fin spacing, s, is smaller than 1.45mm and the thermal performance of the recuperator with plain rectangular fins is higher than that with offset strip fins in the region of $s{\geq}1.45mm$. In addition, it is found that the entrance region effect and the longitudinal wall heat conduction effect should be taken into account for accurately predicting the thermal performance of the recuperators with both plain and offset strip fins.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권12호
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pp.5723-5743
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2018
The evolving internet-based services demand high-speed data transmission in conjunction with scalability. The next generation optical network has to exploit artificial intelligence and cognitive techniques to cope with the emerging requirements. This work proposes a novel way to solve the dynamic provisioning problem in optical network. The provisioning in optical network involves the computation of routes and the reservation of wavelenghs (Routing and Wavelength assignment-RWA). This is an extensively studied multi-objective optimization problem and its complexity is known to be NP-Complete. As the exact algorithms incurs more running time, the heuristic based approaches have been widely preferred to solve this problem. Recently the software-defined networking has impacted the way the optical pipes are configured and monitored. This work proposes the dynamic selection of path computation algorithms in response to the changing service requirements and network scenarios. A software-defined controller mechanism with a novel packet matching feature was proposed to dynamically match the traffic demands with the appropriate algorithm. A software-defined controller with Path Computation Element-PCE was created in the ONOS tool. A simulation study was performed with the case study of dynamic path establishment in ONOS-Open Network Operating System based software defined controller environment. A java based NOX controller was configured with a parent path computation element. The child path computation elements were configured with different path computation algorithms under the control of the parent path computation element. The use case of dynamic bulk path creation was considered. The algorithm selection method is compared with the existing single algorithm based method and the results are analyzed.
Due to increasing awareness on the treatment of end-of-use/life products, disassembly has been a fast-growing research area of interest for many researchers over recent decades. This paper introduces a novel lot-sizing problem that has not been studied in the literature, which is the service-parts lot-sizing with disassembly option. The disassembly option implies that the demands of service parts can be fulfilled by newly manufactured parts, but also by disassembled parts. The disassembled parts are the ones recovered after the disassembly of end-of-use/life products. The objective of the considered problem is to maximize the total profit, i.e., the revenue of selling the service parts minus the total cost of the fixed setup, production, disassembly, inventory holding, and disposal over a planning horizon. This paper proves that the single-period version of the considered problem is NP-hard and suggests a heuristic by combining a simulated annealing algorithm and a linear-programming relaxation. Computational experiment results show that the heuristic generates near-optimal solutions within reasonable computation time, which implies that the heuristic is a viable optimization tool for the service parts inventory management. In addition, sensitivity analyses indicate that deciding an appropriate price of disassembled parts and an appropriate collection amount of EOLs are very important for sustainable service parts systems.
Han-Gyeol Yeom;Jo-Eun Kim;Kyung-Hoe Huh;Won-Jin Yi;Min-Suk Heo;Sam-Sun Lee
Imaging Science in Dentistry
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제53권4호
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pp.345-353
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2023
Purpose: The objective of this study was to propose a method for developing a clinical phantom to reproduce various diseases that are clinically prevalent in the field of dentistry. This could facilitate diverse clinical research without unnecessarily exposing patients to radiation. Materials and Methods: This study utilized a single dry skull, which was visually and radiographically examined to evaluate its condition. Existing lesions on the dry skull were preserved, and other relevant lesions were artificially created as necessary. These lesions were then documented using intraoral radiography and cone-beam computed tomography. Once all pre-existing and reproduced lesions were confirmed by the consensus of 2 oral and maxillofacial radiologists, the skull was embedded in a soft tissue substitute. To validate the process, cone-beam computed tomography scans and panoramic radiographs were obtained of the fabricated phantom. All acquired images were subsequently evaluated. Results: Most lesions could be identified on panoramic radiographs, although some sialoliths and cracked teeth were confirmed only through cone-beam computed tomographic images. A small gap was observed between the epoxy resin and the bone structures. However, 2 oral and maxillofacial radiologists agreed that this space did not meaningfully impact the interpretation process. Conclusion: The newly developed phantom has potential for use as a standardized phantom within the dental field. It may be utilized for a variety of imaging studies, not only for optimization purposes, but also for addressing other experimental issues related to both 2- and 3-dimensional diagnostic radiography.
This study developed a model to evaluate the co-benefits and trade-off effects between biodiversity and carbon storage capacity based on the implementation locations of nature-based solutions. The model aims to propose optimal implementation locations by using the conceptual idea of edge effects for carbon storage and connectivity for biodiversity. The co-benefits were considered by simultaneously taking into account two effects rather than a single effect. Trade-off effects were observed among optimal plans through a comparison of benefits. The NSGA-II multi-objective optimization algorithm was utilized, confirming the identification of Pareto-optimal solutions. The implementation patterns of Pareto-optimal solutions for green areas were examined. This study holds significance in proposing optimal locations by evaluating various co-benefits and trade-off effects of nature-based solutions. By advancing models based on this evaluation framework, it is anticipated that the assessment of co-benefits and trade-off effects among various benefits of nature-based solutions, such as climate change mitigation, enhancement of biodiversity, and provision of ecosystem services, can be accomplished.
Objective: This study was conducted to generate single stranded DNA oligonucleotides with selective affinity to bovine spermatozoa, assess its binding potential and explore its potential utility in trapping spermatozoa from suspensions. Methods: A combinatorial library of 94 mer long oligonucleotide was used for systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) with bovine spermatozoa. The amplicons from sixth and seventh rounds of SELEX were sequenced, and the reads were clustered employing cluster database at high identity with tolerance (CD-HIT) and FASTAptamer. The enriched nucleotides were predicted for secondary structures by Mfold, motifs by Multiple Em for Motif Elicitation and 5' labelled with biotin/6-FAM to determine the binding potential and binding pattern. Results: We generated 14.1 and 17.7 million reads from sixth and seventh rounds of SELEX respectively to bovine spermatozoa. The CD-HIT clustered 78,098 and 21,196 reads in the top ten clusters and FASTAptamer identified 2,195 and 4,405 unique sequences in the top three clusters from the sixth and seventh rounds, respectively. The identified oligonucleotides formed secondary structures with delta G values between -1.17 to -26.18 kcal/mol indicating varied stability. Confocal imaging with the oligonucleotides from the seventh round revealed different patterns of binding to bovine spermatozoa (fluorescence of the whole head, spot of fluorescence in head and mid- piece and tail). Use of a 5'-biotin tagged oligonucleotide from the sixth round at 100 pmol with 4×106 spermatozoa could trap almost 80% from the suspension. Conclusion: The binding patterns and ability of the identified oligonucleotides confirms successful optimization of the SELEX process and generation of aptamers to bovine spermatozoa. These oligonucleotides provide a quick approach for selective capture of spermatozoa from complex samples. Future SELEX rounds with X- or Y- enriched sperm suspension will be used to generate oligonucleotides that bind to spermatozoa of a specific sex type.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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