• Title/Summary/Keyword: systems biotechnology

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자귀나무 추출물이 송사리(Oryzias latipes) 생식소 성숙에 대한 억제효과 (Inhibitory Effects of Extracts from Albizzia julibrissin on Gonadal Maturation in a Medaka (Oryzias latipes))

  • 이은희;오상필;김명희;김광현;홍상훈;한창희
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.333-340
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    • 2013
  • 사료에 첨가된 saponin이 함유된 자귀나무(Albizzia julibrissin) 껍질 추출물이 송사리(Oryzias latipes)의 생식소 성숙과 산란에 미치는 영향을 조사하기 위하여 자귀나무(A. julibrissin) 껍질의 n-BuOH 추출물로부터 Diaion HP-20, Silica gel과 Sephadex LH-20 chromatography들을 이용하여 조 사포닌 분획물(HaBC)을 분리하였다. 실험 어류들은 순환여과 장치 시스템의 수조에서 사육하였으며, HaBC를 첨가한 사료를 급여하여 암컷의 생식소 성숙 억제 및 산란 억제 효과를 조사하였다. 미성숙 송사리들에 대한 실험에서 사료에 HaBC를 20 mg/g-feed 이상 첨가한 사료를 먹인 어류들은 생식소의 성숙과 산란을 개시하는 시기가 지연되었다. 또한 성숙한 암컷 송사리들도 HaBC를 20 mg/g-feed 이상 첨가한 사료를 먹었을 때 대조구에 비해 낮은 GSI 값을 보였다. 미성숙한 송사리에 대한 길이 성장이나 체중에 대한 변화는 HaBC의 첨가량에 관계가 없었으나, 비만도(CF)에서는 HaBC를 첨가한 사료를 먹인 어류들이 대조구에 비해 높은 값을 보였다. 이러한 결과로 자귀나무(A. julibrissin)의 껍질로부터 분리한 saponin 분획물은 송사리 암컷의 성숙을 억제할 수 있었지만, 성장 촉진에는 아무런 작용을 하지 않았다. 이들 작용 기전에 대해서는 더 많은 연구들이 있어야 할 것이다.

Cyclosporin A 생산을 위한 액체배양과 고정화배양의 생물반응기에서의 산소전달 비교 연구 (Comparative Bioreactor Studies in Terms of Oxygen Transfer between Suspended and Immobilized Fungal Systems for Cyclosporin A Fermentation)

  • 전계택
    • KSBB Journal
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    • 제9권2호
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    • pp.211-223
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    • 1994
  • 4l 교반식 생물반응기에서, celite담체에 고정화된 Tolypocladium inflatum 균주 배양시의 산소전달 계수($k_La$)가 같은 세포농도 하에서 액상배양시의 값과 비교할 때, 고정상균주의 높은 비산소흡수율에도 불구하고, 2배 이상 증가되었다. 그 결과 고정상배 양의 경우, 용존산소량이 포화상태의 75%를 초과하는 충분한 산소량이 배양기간 내내 유지될 수 있었으나, 액상배양의 경우에는 용존산소량이 포화상태의 50% 이하까지 감소되었다. 임펠러의 교반속도에 따른 $k_La$의 단순 선형 의존 현상이, 250rpm에서 550rpm 범위에서 고정상배양 및 액상배양 모두에서 관찰되었으며, 그 의존정도는 액상배양의 경우 세포 농도와 함수관계인 반면, 고정상배양의 경우에는 세포농도와 무관하였다. 반면에 두 배양시스템 모두에서, 통기율 변화에 따른 산소전달율은 2.5vvm까지는 함수관계를 보였으나 그 의존도는 임펠러 교반속도의 변화에 따른 영향과 비교할 때 훨씬 미미하였으며, 2.5vvm 이상의 통기율에서는 산소전달현상에 별로 영향을 주지 못했다. CyA 생산 면에서 볼 때, 고정상세포는 형태학 또는 생리학적으로 훌륭한 배양상태를 유지할 수 있어서, 동일조건의 액상배양과 비교해서 약 2배 이상 생산성이 증가되였다. 그러므로 교반식 생물반응기를 이용한 celite-고정상배양법 은 고농도배양이 가능하다는 측면에서 볼 때, CyA 대량생산 산업화를 위한 대체 공정으로서 훌륭한 전망을 제시해 준다.

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쇠비름 추출물의 미백 및 항노화, 항염증 효과 (The Melanin Inhibition, Anti-aging and Anti-inflammation Effects of Portulaca oleracea Extracts on Cells)

  • 장뢰;이현진;윤영민;김수미;김현숙;리순화;안성관
    • KSBB Journal
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    • 제24권4호
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    • pp.397-402
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    • 2009
  • 본 연구에서는 몇 가지 생물공학 기반 기술로서 이미 한방 화장품의 소재로 사용되고 있는 쇠비름 에탄올 추출액의 tyrosinase 저해, collagen 합성, 항염증 기대 효과, 항노화 대한 효능을 알아보기 위하여 B16F10 mouse melanoma cell, NIH3T3 mouse embryonic fibroblast, MCF-7 human breast adenocarcinoma cell에 쇠비름 추출액을 처리하여 실험하였다. 실험 결과, 쇠비름 에탄을 추출액 (0.5mg/mL)은 tyrosinase 발현을 억제하여 멜라닌 합성을 억제하며, 농도 의존적으로 NIH3T3 mouse fibroblast 세포의 collagen 합성을 촉진시켰다. 또한 2.0 mg/mL 농도의 쇠비름 추출액은 목단피보다 더욱 효과적으로 cytokine (TNF-$\alpha$)에 의한 NF-${\kappa}B$ 활성을 억제시켰다. Doxorubicin에 의한 과노화에서도 효과적인 항노화 작용을 하는 것으로 나타났다. Tyrosinase 합성을 억제하므로 미백에 대한 효과와 세포의 생장을 도와 collagen 합성을 촉진함으로서 노화방지에 효과적인 것으로 사료되며, TNF-$\alpha$에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 저해함으로서 염증반응 억제 효과도 기대 할 수 있다.

아레나 시뮬레이션을 활용한 화장품 포장공정의 개선사례 연구 (A Study on the Improvement Case of Cosmetic Packaging Process Using ARENA Simulation)

  • 이남수;이재용;조은현;이동형
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.72-78
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    • 2020
  • Demand for cosmetics with functionality and eco-friendliness has increased dramatically due to recent aging, well-being trends, and increased interest in beauty. Cosmetics production in 2014 was 8,970.4 billion won, an increase of about 50% compared to 6,014.6 billion won in 2010. In the midst of this, similar companies in intense competition are pursuing differentiated strategies and innovation activities to solve quality, price and delivery problems. In particular, cosmetics packaging work is getting more difficult due to the increasing bill of materials (BOM) and difficult assembly methods. Therefore, in this study, the following problems were identified and suggestions for the improvement of the packaging Many research laboratories such as biotechnology, chemistry, and pharmaceuticals, which are undergoing various studies, are equipped with ready-made laboratory safety equipments such as bio-safety workbenches, aseptic bases, and exhaust workbenches. However, most researchers are disadvantaged in using existing safety equipment. This is because existing safety equipment can not take into account all of the unique characteristics of the research. For this reason, researchers are demanding the development of customized safety equipment that is well suited to their research needs. process of Company C, which is facing difficult situation to respond to the customer 's delivery due to the 52 - hour work week. First, we used the stopwatch to find the difficulty process in the packaging process and show ways to improve it. Second, to improve the efficiency of line balancing in the packaging process, we integrate processes, improve work methods, and perform simple automation. As a result, the prepare loss for replacement was reduced by 1 minute from 5 minutes, resulting in a 23% increase in productivity from 112 ea./hour to 137ea./ hour per person. At this time, the LOB of the packaging process was improved from 70% to 82% by operating one more production line through one person per line, total 9 people saving.

고정화 Aminopeptidase M 컬럼 반응기를 이용한 메치오닐 인간성장호르몬으로부터 천연형 인간성장호르몬의 연속생산 (Continuous Production of Authentic Human Growth Hormone from Methionyl Human Growth Hormone Using the Column Reactor of Immobilized Aminopeptidase M)

  • 이성희;김기태
    • KSBB Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.283-291
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    • 1995
  • Aminopeptidase M(ApM)을 Cellufine Formyl 에 고정화시켜 고정화 효소의 반응특성을 고찰하고, 고정화 ApM을 충진한 column reactor를 이용하여 메치오닐 인간 성장 호르몬(met-hGH)으로부터 천연형 인간 성장 호르몬(hGH)의 연속 생산을 검토 하였다. Cellufine Formyl 19 gel당 2.3mg의 ApM 이 결합되었을 때 met-hGH의 hGH로의 전환능력이 가장 우수하였다. Soluble enzyme과 고정화 효 소의 반응 최적 pH는 7.0, 반응 최적 온도는 $55^{\circ}C$로 통일하였으나 고정화에 의해 pH 벙위가 보다 넓 어졌으며, column reactor에서 연속 운전시 최적온 도 역시 $55^{\circ}C$로 나타났다. Column reactor를 이용 한 천연형 hGH의 연속 생산시 met-hGH가 100% 전환되는 조건에서 hGH 수율과 생산성은 각각 약 77%와 약 0.8mg hGH/ml.h이었다. 반응기 크기 를 5배 증가시켰을 때 두 반융기에서 유속 SV 값이 통일하면 met-hGH 전환율과 hGH 수율이 통일하 였으며, 90일간의 연속 운전 결과로 예측한 column reactor의 반감기는 45t에서 228일, $55^{\circ}C$에서 81 일로 비교척 안정하였다.

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살균제 carbendazim이 랫드 간 해독체계에 미치는 영향 (The Effect of Fungicide Carbendazim on Hepatic detoxication systems of rat)

  • 이제봉;신진섭;정미혜;박연기;강규영
    • 농약과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.338-346
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    • 2005
  • Carbendazim의 랫드 간 해독체계에 대한 영향을 검색하기 위하여 간장독성의 지표 효소인 혈장 ALT(alanine aminotransferase) 및 AST(aspartate aminotransferase) 활성, 간에 대한 독성, 해독 및 대사에 대한 영향을 구명하기 위하여 간 GSH(glutathione), GST(glutathione-S-transferase), cytochrome P450 및 cytochrome P450 reductase 활성을 375, 750, 1,500 mg/kg 약량에서 측정한 결과 혈장 ALT 및 AST 활성이 120분 후에 약간의 증가가 있었으나 특이한 독성증상은 관찰되지 않았다. GSH는 고농도와 중농도 120분에서 20%의 함량증가가 있었고, GST는 120분까지 $36{\sim}50%$ 정도의 활성저해가 있었으나 240분에는 활성이 회복되었다. Cytochrome P450함량은 60분까지 $25{\sim}50%$까지 함량이 저하되었으나 120분에 70%이상 회복되었고, 240분 저농도에서는 거의 회복되었으며, cytochrome P450 reductase도 120분까지 $25{\sim}50%$ 활성저해가 있었으나, 240분에는 무처리 군의 활성과 유사하게 회복되어 대사관련 효소에 대한 손상은 크지 않을 것으로 판단되었다. 이상의 결과에서 benzimidazole 계 살균제인 carbendazim은 생체내 해독 및 대사관련 체계에 영향이 적은 농약으로 급성적인 중독은 일으키지 않을 것으로 판단되었다.

살균제 Tebuconazole이 한국산 개구리류(두꺼비, 청개구리, 참개구리) 배아 발달에 미치는 영향 (Effects of fungicide tebuconazole on the embryonic development of Korean domestic frogs (Bufo gargarizans, Hyla japonica, and Pelophylax nigromaculatus))

  • 이해범;고선근
    • 환경생물
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    • 제39권3호
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    • pp.311-318
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    • 2021
  • 국내에 서식하는 개구리들의 배아를 이용하여 살균제인 tebucoanzole의 독성을 파악하기 위해 FETAX (Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 두꺼비(Bufo gargarizans), 청개구리(Hyla japonica), 참개구리(Pelophylax nigromaculatus)의 배아를 배양하면서 tebuconazole의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, tebuconazole의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율과 기형률은 증가하였으며 tebuconazole의 teratogenic concentration (EC50)은 각각 34.4, 10.6, 14.9 mg kg-1을 나타내었고 embryo lethal concentrations (LC50)은 75.4, 38.2, 39.6 mg kg-1 을 나타내었다. Teratogenic index (TI=LC50/EC50)는 각각 2.19, 3.58, 2.65을 나타내어 두꺼비, 청개구리, 참개구리 배아 발달에 최기형성 물질로 작용함을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 보아 tebuconazole은 낮은 농도에서 개구리 배아의 발달에 민감하게 반응하였으며 치사율, 기형률, 성장률, 기형양상 등을 기존의 연구들과 비교하였을 때 유사한 결과를 나타내어 국내 서식하는 개구리류 배아발달에 영향을 미칠 수 있는 것으로 여겨지며, 종에 따라 치사율 및 기형률, 기형양상 등의 차이를 나타내는 원인 등을 명확히 파악하기 위해서 종 특이적 특성 등을 규명하는 연구가 더 필요할 것으로 여겨진다.

면봉시료에서 세균의 보존을 위한 최적 보관 온도와 채취 시약의 비교 (Comparison of Optimal Storage Temperature and Collection Reagents for Living Bacterial Cells in Swab Samples)

  • 이영주;유희상;이송희;이소립;이한;성호중;강희규;현성희
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.326-332
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    • 2021
  • 면봉을 사용한 샘플링 방법은 의학, 생태학, 생명공학, 법의학 및 오염 정도 모니터링 시스템과 같은 다양한 연구 분야에서 유용하다. 샘플링에서 채취 시약은 중요한 요소 중 하나이다. 시료를 장기간 보관해야 하는 경우에는 시료 채취 키트와 시료 보관 온도가 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 별도의 배지 없이, 세 가지 채취 시약과 세 가지 보관 온도가 살아있는 세균의 생균 수에 미치는 영향을 확인하는 것이다. 대표적인 환경 세균으로 E. coli와 S. aureus를 선정하였다. 증류수(DW), 멸균된 인산염 완충액(PBS), Tris-EDTA (TE) 버퍼를 채취 시약으로 사용하여 샘플링한 후, 22, 4, -70℃에서 보관을 진행했다. 각 채취시약 및 보관 온도가 시료에 미치는 영향은 RLU와 CFU로 결과로 비교하였다. -70℃ 보관 온도와 TE 버퍼를 사용할 때 CFU와 RLU 값은 다른 조건에서보다 일정하게 유지되는 경향이 보였다. 따라서 이 연구는 시료가 채취 직후 -70℃에서 보관되어야 하며, 채취 시약으로 TE 버퍼와 함께 사용하는 것이 좋다는 것을 시사한다.

Prediction Model of User Physical Activity using Data Characteristics-based Long Short-term Memory Recurrent Neural Networks

  • Kim, Joo-Chang;Chung, Kyungyong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권4호
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    • pp.2060-2077
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    • 2019
  • Recently, mobile healthcare services have attracted significant attention because of the emerging development and supply of diverse wearable devices. Smartwatches and health bands are the most common type of mobile-based wearable devices and their market size is increasing considerably. However, simple value comparisons based on accumulated data have revealed certain problems, such as the standardized nature of health management and the lack of personalized health management service models. The convergence of information technology (IT) and biotechnology (BT) has shifted the medical paradigm from continuous health management and disease prevention to the development of a system that can be used to provide ground-based medical services regardless of the user's location. Moreover, the IT-BT convergence has necessitated the development of lifestyle improvement models and services that utilize big data analysis and machine learning to provide mobile healthcare-based personal health management and disease prevention information. Users' health data, which are specific as they change over time, are collected by different means according to the users' lifestyle and surrounding circumstances. In this paper, we propose a prediction model of user physical activity that uses data characteristics-based long short-term memory (DC-LSTM) recurrent neural networks (RNNs). To provide personalized services, the characteristics and surrounding circumstances of data collectable from mobile host devices were considered in the selection of variables for the model. The data characteristics considered were ease of collection, which represents whether or not variables are collectable, and frequency of occurrence, which represents whether or not changes made to input values constitute significant variables in terms of activity. The variables selected for providing personalized services were activity, weather, temperature, mean daily temperature, humidity, UV, fine dust, asthma and lung disease probability index, skin disease probability index, cadence, travel distance, mean heart rate, and sleep hours. The selected variables were classified according to the data characteristics. To predict activity, an LSTM RNN was built that uses the classified variables as input data and learns the dynamic characteristics of time series data. LSTM RNNs resolve the vanishing gradient problem that occurs in existing RNNs. They are classified into three different types according to data characteristics and constructed through connections among the LSTMs. The constructed neural network learns training data and predicts user activity. To evaluate the proposed model, the root mean square error (RMSE) was used in the performance evaluation of the user physical activity prediction method for which an autoregressive integrated moving average (ARIMA) model, a convolutional neural network (CNN), and an RNN were used. The results show that the proposed DC-LSTM RNN method yields an excellent mean RMSE value of 0.616. The proposed method is used for predicting significant activity considering the surrounding circumstances and user status utilizing the existing standardized activity prediction services. It can also be used to predict user physical activity and provide personalized healthcare based on the data collectable from mobile host devices.

해충유입 방지를 위한 방충포장기법의 연구 동향 및 전망 (Research trends and views for insect-proof food packaging technologies)

  • 장윤지;나자현;한재준
    • 식품과학과 산업
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    • 제50권2호
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    • pp.2-11
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    • 2017
  • 소비자들의 전반적인 생활환경 향상에 따른 웰빙 라이프 추구에 따라 소비자는 맛뿐만 아니라 식품의 질적인 측면 또한 중요시하게 되었으며, 이에 따라 안전한 식품 섭취에 대한 요구가 확대되었다. 또한 가공 곡류 등의 저장 식품에서의 해충의 피해가 빈번히 일어나며, 이는 식중독 유발 등 인체에 위해를 가할 수 있다는 보고가 계속 됨에 따라 이에 대한 해결 방안이 필요하다는 목소리가 커지고 있는 실정이다. 따라서 전 세계적으로 식품에의 해충 오염 원인을 파악하고 이에 대한 해결 방안을 제시하기 위한 연구들이 지속적으로 진행되고 있으나 궁극적인 해결 방안이 제시되지 않고 있는 실정이며, 특히 방충 식품 포장재 개발 연구에 뒤따른 실질적인 상용화는 상당히 미흡한 실정이다. 따라서 식품 업계에서는 식품포장 본연의 목적을 충실히 만족하며 기능성 포장으로서 해충의 침입을 방지하는 합리적인 방충 포장재 개발기술을 발전시키는데에 총력을 기울여야 할 것이다. 더불어 앞으로 산학연의 협력하에 저장해충을 방지할 수 있는 안전성이 입증된 적합한 방충 물질 탐색에 관한 연구는 물론, 실제 산업에도 도입시킬 수 있도록 경제성을 갖춘 포장재 개발에 대한 연구가 활발히 이루어져야 할 것이다.