Park, Yeeun;Kang, Geeyoon;Park, Minsu;Noh, Hyowoong;Park, Hongsik
Journal of Sensor Science and Technology
/
v.31
no.3
/
pp.175-179
/
2022
The physical properties of biomaterials are important for their isolation and separation from body fluids. In particular, the precise evaluation of the multi-physical properties of single biomolecules is essential in that the correlation between physical and biological properties of specific biomolecule. However, the majority of scientific equipment, can only determine specific-physical properties of single nanoparticles, making the evaluation of the multi-physical properties difficult. The improvement of analytical techniques for the evaluation of multi-physical properties is therefore required in various research fields. In this study, we developed a motion-tracking algorithm to evaluate the multi-physical properties of single-nanoparticles by analyzing their behavior. We observed the Brownian motion and electric-field-induced drift of fluorescent nanoparticles injected in a microfluidic chip with two electrodes using confocal microscopy. The proposed algorithm is able to determine the size of the nanoparticles by i) removing the background noise from images, ii) tracking the motion of nanoparticles using the circular-Hough transform, iii) extracting the mean squared displacement (MSD) of the tracked nanoparticles, and iv) applying the MSD to the Stokes-Einstein equation. We compared the evaluated size of the nanoparticles with the size measured by SEM. We also determined the zeta-potential and surface-charge density of the nanoparticles using the extracted electrophoretic velocity and the Helmholtz-Smoluchowski equation. The proposed motion-tracking algorithm could be employed in various fields related to biomaterial analysis, such as exosome analysis.
Kim, San-Seong;Kim, Sun-Hyung;Lee, Eui-Seok;Lee, Ki-Teak;Hong, Soon-Taek
Journal of the Korean Applied Science and Technology
/
v.36
no.1
/
pp.174-188
/
2019
The present study was carried out to investigate the emulsifying properties of heat-treated octenyl succinic anhydride(OSA) starch and the interfacial structure at oil droplet surface in emulsions stabilized by heat-treated OSA starch. First, the aqueous suspensions of OSA starch were heated at $80^{\circ}C$ for 30 min. Oil-in-water emulsions were then prepared with the heat-treated OSA starch suspension as sole emulsifier and their physicochemical properties such as fat globule size, surface load, zeta-potential, dispersion stability, confocal laser scanning microscopic image(CLSM) were determined. It was found that fat globule size decreased as the concentration of OSA starch in emulsions increased, showing a lower limit value ($d_{32}:0.31{\mu}m$) at ${\geq}0.2wt%$. Surface load increased steadily with increasing OSA starch concentration in emulsions, possibly forming multiple layers. In addition, fat globule sizes were also influenced by pH: they were increased in acidic conditions and these results were interpreted in view of the change in zeta potentials. The dispersion stability by Turbiscan showed that it was more unstable in emulsions at acidic condition. Heat-treated OSA starch found to adsorb at the oil droplet surface as some forms of membrane (not starch granules), which might be indicative of stabilizing mechanism of OSA starch emulsions to be steric forces.
Chung, Tai Hak;Lee, Jong Hoon;Kim, Hyoung Gun;Bae, Young Kyoung
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.34
no.6
/
pp.406-413
/
2012
Effect of three additives, chitosan, ferric chloride, and MPE50 on membrane fouling reduction was studied. They were introduced with various dosing rate into activated sludge, and changes in filtration resistance measured by the batch cell filtration test were evaluated. Both the filtration resistance and the specific cake resistance were minimized at 20 mg/g-MLSS with chitosan, 70 mg/g-MLSS with ferric chloride, and 20 mg/g-MLSS with MPE50 addition, respectively. Introduction of the additives into the activated sludge resulted in reduction of not only cake resistance, but also fouling resistance. However, the chitosan addition to three different activated sludge resulted in three different optimal dose of 10, 20, 30 mg/g-MLSS, respectively. This implies that the optimal dose is dependent on sludge characteristics rather than a constant value. Overdose above the optimal dosage always aggravated filterability in all cases. Zeta potential of sludge flocs, relative hydrophobicity, floc size distribution, soluble EPS concentration and supernatant turbidity were measured in order to analyze fouling reduction mechanism. Nearly neutral surface charge along with the largest particle size was observed at the optimal dose. This could be explained by particle destabilization and restabilization mechanism as positively charged additives were injected into sludge flocs of negative surface charge. Both soluble EPS concentration and supernatant turbidity also showed the lowest value at the optimal dose. These foulants are believed to be coagulated and entrapped in sludge flocs during flocculation. Chitosan and MPE50 which are cationic polymeric substances showed higher reduction in both soluble EPS and fine particles comparing with ferric chloride.
Nano-sized iron colloids are formed as acid mine drainage is exposed to surface environments and is introduced into surrounding water bodies. These iron nanomaterials invoke aesthetic contamination as well as adverse effects on aqueous ecosystems. In order to control them, the characteristics of their behaviour should be understood first, but the cumulative research outputs up to now are much less than the expected. Using zero-valent iron (ZVI) and magnetite, this study aims to investigate the behaviour of iron nanomaterials according to the change in the composition and pH of background electrolyte and the concentration of natural organic matter (NOM). The size and surface zeta potential of iron nanomaterials were measured using dynamic light scattering. Characteristic behaviour, such as aggregation and dispersion was compared each other based on the DLVO (Derjaguin, Landau, Verwey, and Overbeek) theory. Whereas iron nanomaterials showed a strong tendency of aggregation at the pH near point of zero charge (PZC) due to electrostatic attraction between particles, their dispersions became dominant at the pH which was higher or lower than PZC. In addition, the behaviour of iron nanomaterials was likely to be more significantly influenced by cations than anions in the electrolyte solutions. Particularly, it was observed that divalent cation influenced more effectively than monovalent cation in electrostatic attraction and repulsion between particles. It was also confirmed that the NOM enhanced the dispersion nanomaterials with increasing the negative charge of nanomaterials by coating on their surface. Under identical conditions, ZVI aggregated more easily than magnetite, and which would be attributed to the lower stability and larger reactivity of ZVI.
Despite the great potential for the versatile applications in food industry and medical area, chitosan as a biocompatible cationic polysaccharide has suffered from the limited solubility under physiological condition. Herein, we demonstrated the electrostatic formation of chitosan-based polyplex particles, counterbalanced by polyacrylate as an anionic polyelectrolyte. The resulting polyplex exhibited pH- and composition-dependent changes in their surface charges as measured by zeta potential, which can be employed to provide the interparticle repulsive forces for enhanced colloidal stability in homogeneous solution. Subsequently, amide coupling between the acrylates and glucosamine residues of chitosan inside the polyplex further generated the hydrogel particles, which showed the temperature-sensitive swelling property. This aspect can be attributed to the partial formation of acryl amide residues, which have been generally known to possess the lower critical solution temperature (LCST).
$Fe_2O_3$ coated plate mica($Fe_2O_3$/mica) for infrared reflectance red pigment was prepared under hydrothermal treatment. $Fe_2O_3$ was perfectly coated on mica via the difference of surface charge between $Fe_2O_3$ and mica particles at pH 3. $Fe_2O_3$/mica was then calcined at $800^{\circ}C$ to stabilize the coated layer on mica. The infrared(IR) reflectance pigments were characterized by X-ray diffraction, FE-SEM, zeta potential, and a UV-Vis-NIR spectrophotometer. In particular, the CIE color coordinate and IR reflectance properties of $Fe_2O_3$/mica pigments were investigated in relation to the thickness variation of the $Fe_2O_3$ layer coated on mica of various lateral sizes. The isolation-heat red paints containing the pigments were prepared and optimized with a thinner, settling agent, and dispersant. Then, the films were made. The thermal property of isolation-heat on these films was observed through the relationship of the IR reflectance value, which was based on the variation of the $Fe_2O_3$ layer's thickness coated on mica and mica's lateral size as IR reflectance pigment. With an increase in IR reflectance on these films, the thermal property of isolation-heat was effectively enhanced.
Nano core shell structures of $TiO_2$ particles coated on surface of ZnO nanoparticles were prepared by the polymerized complex and sol-gel method. The average particle size of ZnO by the polymerized complex method showed 100 nm and the average particle size of $TiO_2$ by the sol-gel method showed below 10 nm. The average particle size of $ZnO@TiO_2$ nano core shell struture represented about 150 nm. The agglomeration between the ZnO particles using the polymerized complex method was highly controlled by the uniform absorption of $TiO_2$ colloid on the spherical ZnO surfaces. The driving force of heterogeneous bonding between ZnO and $TiO_2$ was induced by the Coulomb force. The ZnO and $TiO_2$ particles electrified with + and - charges, respectively, resulted in strong bonding by the difference of iso-electric point (IEP) when they laid neutrality pH area, depending on the heterogeneous surface electron electrified by the different zeta potential on the pH values.
Ha, Ho-Kyung;Kim, Jin Wook;Han, Kyoung-Sik;Yun, Sung Seob;Lee, Mee-Ryung;Lee, Won-Jae
Journal of Dairy Science and Biotechnology
/
v.35
no.3
/
pp.208-214
/
2017
The aims of this study were to manufacture a hydrolyzed goat milk protein (HGMP)/chitosan ologisaccharide (CSO) nano-delivery system (NDS) and to investigate the effects of production variables, such as sodium tripolyphosphate (TPP), HGMP, and CSO concentration levels, on the formation and physicochemical properties of the NDS. An HGMP/CSO NDS was produced using the ionic gelation method at pH 5.5. Transmission electron microscopy and a particle size analyzer were used to determine the morphological and physicochemical properties of NDSs, respectively. The size of the HGMP/CSO NDS decreased from 225 to 138 nm as HGMP and CSO concentration levels decreased. The NDS had a positive surface charge, with a zeta-potential value of +23 mV. The encapsulation efficiency (EE) of docosahexaenoic acid was enhanced as the HGMP concentration level increased. Additionally, increasing the concentration level of CSO resulted in an increase in the EE of resveratrol. The HGMP/CSO NDS exhibited good physical stability during freeze-drying. Thus, our findings showed that the HGMP/CSO NDS was successfully manufactured and that HGMP and CSO concentration levels were key factors affecting the physicochemical properties of the NDS.
The effects of the major cations ($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $Na^+$), complex-forming anions ($SO_4{^{2-}}$, $HCO_3{^-}$), and solution pH on the adsorption of $^{137}Cs$ and $^{90}Sr$ by kaolinite in groundwater chemistry were investigated. Three-dimensional Kd modelling designed by a statistical method was attempted to compare the relative effect among hydrated radii, charge and concentration of competing cations on the adsorption of Cs and Sr. The modelling results indicate that the hydrated radii of competing cations is the most important factor, and then their charges and concentrations are also important factors in order. The property of zeta potential of kaolinite particles was discussed in terms of the amphoteric reactions of a kaolinite surface affecting the adsorption of Cs and Sr. The ionic strength of competing cations on the adsorption of Cs and Sr exerts a greater effect than the solution pH. The sorption behaviour of Sr on kaolinite is also highly dependent on the concentration of bicarbonate. The speciation of Sr and the saturation state of a secondary phase were thermodynamically calculated by a computer program, WATEQ4F. This indicates that the change in solution pH with the concentration of bicarbonate and the precipitation of a strontianite ($SrCO_3$) are major factors controlling Sr adsorption behaviour in the presence of bicarbonate ion.
Park, Jun Won;Park, Hong June;Kim, Min Ho;Oh, Yong Keol;Park, Chul Hwi
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.35
no.5
/
pp.371-380
/
2013
Though MBR process has many advantages, the greatest risk factors in operating MBR process are occurrence of membrane fouling and decrease of flux. It is very difficult to find exact mechanism due to complex influence by many effects, although there have been recently many studies of membrane fouling. The purposes of this study are firstly evaluating bioreactor of lab-scale and micro-filtration hollow fiber membrane, secondly investigating correlation between foulants affecting membrane performance and membrane fouling, and lastly evaluating various parameters affecting fouling and applicability of membrane fouling reducer. This study found that TMP was increasing rapidly and showed 0.32 bar and the average of flux was 88 LMH. EPS concentration tends not to change much above MLSS concentration (6,000 mg/L). However, EPS concentration variation is wide below MLSS concentration (6,000 mg/L). Also, from results of membrane surface condition and element analysis using SEM/EDX, carbon and fluorine were founded to be the highest percentage in membrane because of characteristics of membrane material. In operating continuously, inorganic fouling was generated by increase of these inorganic substances such as $Al^{3+}$ and $Mg^{2+}$. Lastly, the best filtration performance was obtained for 0.03 mg MFR/mg MLSS by results of particle size, zeta potential, $SCOD_{cr}$, EPS and MLSS concentration.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.