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본 연구는 코로나 19로 급증한 마스크 폐기물이 발생하는 환경오염을 생분해적인 측면에서 해결하고자 하는 목적성을 가진다. 본 연구에 앞서 사전연구를 통해 PET 분해균주(Pseudomonas mendocina 외 3종)의 필름분해양상을 확인하였으며 이를 통해 본 연구에서 필요한 PP와 PUR의 분해도를 정량적으로 분석하고 분해효율을 비교할 방법을 제시하였다. 또한, 해당 플라스틱을 분해할 수 있는 Pseudomonas mendocina와 Pseudomonas putida의 2가지 균주를 사용하여 물질에 따른 효율 비교 및 우수 분해 균주 선정에 대해 탐구하였으며, 향후 해당 미생물을 포함한 플라스틱 분해 배양토 제작을 진행하고자 한다. ▪ 주제어: 코로나19, PP, PUR, Adobe Photoshop, 공존
중금속, 진동, 분진의 스트레스 환경에서 RcBr의 발아율을 확인하고, SEM-EDS를 통해 중금속이 내부로 유입되는지 종자 절단면의 원소 분석을 통해 확인하였다. 또한 안토시아닌 색소 생합성에 관여하는 DFR 유전자 발현양을 RT-PCR을 통해 비교하였다. 그 결과 발아 전 중금속이 내부로 유입되지 않았고, 발아에는 중금속의 영향보다는 식물 자체에 영향을 더 많이 받았으며 발아 후 안토시아닌을 생성하는 Purple stem RcBr이 DFR 유전자 기능상실 돌연변이 개체인 Non-Purple RcBr보다 생장량이 컸다. 중금속과 진동의 환경은 DFR 유전자의 발현량을 높이지만 분진 환경에서는 DFR 유전자의 발현량을 오히려 감소시켰다. 이는 분진에 의한 빛의 차단으로 광유도(Photo induction)가 저해되었기 때문이다. 따라서 분진 상태가 지속된다면 안토시아닌 색소가 감소하며, 중금속과 진동의 환경적 스트레스에 취약하므로 미래식량자원 확보를 위해 이를 고려할 필요성이 있다. ▪ 주제어: RcBr, 안토시아닌, 중금속, 진동, 분진
활성산소종(ROS)이 암발생을 유도한다는 사실에 기반하여 항산화제를 이용한 암의 예방과 치료 방식이 오랫동안 사용되어 왔다. 하지만, 최근 ROS 증가와 항산화 억제를 통해 산화스트레스를 유도하는 항암요법이 새로운 치료법으로 주목받고 있다. 따라서, 본 연구를 통해 ROS 생성을 유도할 수 있는 산화 촉진제 약물을 나노전달체에 탑재하여 암세포 내로 효과적으로 전달하고, 암 세포내 ROS 활성증가가 apoptosis에 미치는 영향을 연구하고자 한다. 인간 폐암 세포주인 A549를 이용하여 세포자살을 유도하기 위한 산화촉진제 piperlongumine(PL)을 타겟 물질로 선정했다. 소수성 물질인 PL을 효과적으로 로딩하기 위해 pluronic F-127이라는 온도감응성 고분자로 마이셀을 제조하고 DLS를 통해 온도와 농도에 따른 입자크기와 분포를 확인했다. PL의 로딩효율, 약물방출 거동, PL 로딩 농도에 따른 ROS 생성과 세포생존율을 정량적으로 분석하고 apoptosis 유도 여부를 형광 현미경으로 관찰하였다. ▪ 주제어: 활성산소종(ROS), 산화촉진제(prooxidants), 마이셀 나노전달체, 폐암세포, 세포자살(apoptosis)
고온에서도 활성을 잃지 않는 온천 세균의 Taq 중합효소는 PCR에 사용되어 다양한 분야에서 활용된다. 우리 R&E 연구팀은 Taq 중합효소를 정제하고 활성을 띠는지 확인하여 효소를 직접 분리 정제할 수 있는지 알아볼 것이다. ▪ 주제어: Taq polymerase, PCR, 단백질 정제, DNA 전기영동
본 연구는 전기자극이 식물의 발아율에 미치는 영향을 파악하고 그 원인을 탐구하는 것을 목적으로 한다. 직류전원장치를 이용해 식물에게 전기자극을 주는 실험을 진행하고, 차후 식물의 발아율을 측정한다. 실험 결과 전압을 주는 것은 전기자극을 주지 않는 것보다 식물의 발아율을 높인다는 것을 검증할 수 있었다. 그리고 우리는 전기자극이 식물의 생장 호르몬에 영향을 미친다는 가설을 세우고 현재 지베렐린이 유력하다고 생각한다. 이 연구를 통해 전기자극으로 식물의 발아율을 높일 수 있는 방법이 더 널리 연구되고 보급되었으면 한다. ▪ 주제어: 발아율, 전기자극, 식물의 생장 호르몬
발광 유전자를 가진 재조합 E.coli는 배양액의 오염 정도에 따라 발광 세기가 변화한다. 이러한 특성을 수질자원오염원으로서 주로 손꼽히는 생활중금속을 감지하는데 이용할 수 있을 것이라 파악하여 수질오염도 바이오센서 키트 개발에 대한 연구를 진행하였다. 흡광도를 이용해 E.coli의 생장곡선을 파악, 중금속의 영향을 가장 잘 나타낼 수 있는 시기를 채택하고 대조군과 중금속 용액에서의 발광량 차이를 가시적, 정량적으로 파악할 수 있는 이미지 프로세싱 툴을 개발하였다. 바이오센서는 발광을 가시적으로 확인할 수 있는 이미지 파일을 제공하며, 이들의 발광영역 및 발광세기 차이를 수치로 제공한다는 장점을 가진다. 이러한 중금속 농도의 손쉬운 측정은 다방면에서 환경적, 사회적으로 유의미한 연구라고 할 수 있다. ▪ 주제어: 바이오센서, 생체발광, 중금속, 수질오염, 생체발광
우리가 일상생활에서 자주 섭취하는 갈조류에는 중금속이 다량 함유되어 있으며, 대부분의 중금속은 해수나 토양에서 유래한다. 이렇게 생물 자원이 중금속에 오염된다면, 인간이 갈조류를 섭취할 때에 생물 농축 과정을 통한 중금속 중독이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 안전한 먹거리를 제공하기 위해 갈조류에 중금속이 흡착되는 과정을 연구하는 것은 굉장히 중요하다고 할 수 있다. 이러한 맥락에서, 생산자인 갈조류의 중금속 오염을 사전에 방지하여 더 안전한 먹거리를 사람들에게 제공하고자 본 연구를 진행하게 되었다. 본 연구에서는 갈조류에서 중금속 흡착을 일으키는 가장 큰 원인인 알긴산에 의한 중금속 흡착 억제 물질을 탐구하고 이를 실제 미역 배양에 응용하여 효과를 알아보고자 한다. ▪ 주제어: 중금속, 갈조류, 알긴산
녹농균은 비교적 열약한 환경에서도 쉽게 생존하고 증식하는 다제내성 균이다. 현재 녹농균 관련 질환의 치료는 대부분 항생제에만 의존하는 상황이라 항생제 남용이 불가피하며 그로 인해 더 많은 내성 균주가 나타나고 있다. 따라서 녹농균에 감염되었을 때 유용하게 쓰일 수 있는 새로운 약재나, 항생제의 작용을 도울 수 있는 물질을 찾아내는 것은 중요한 과제가 되었다. 우리는 항암과 면역 활성 등의 효능이 있으며 한의학에서 약재로 흔하게 쓰이는 인삼에 주목하였다. 본 연구에서는 녹농균에 대한 인삼의 항균효과 및 항생제+인삼 혼합액이 항생제 용액에 비해 가지는 항균 시너지 작용을 알아보고, 인삼의 항산화효과도 추가로 알아보고자 했다. 실험을 통해 녹농균에 대한 인삼의 항균력 및 항생제와 동시 투여 시 시너지 효과가 밝혀진다면 인삼을 마스크나 공기 청정기 필터 등에 활용하는 방안을 모색하고 직접 실험해보고자 한다. ▪ 주제어: 인삼, 항생제, 디스크 확산법, 녹농균, 시너지
열대어의 종류 중 많은 사람들이 키우는 구피를 선정하여 질소 순환 과정을 정량적으로 안내하기 위한 연구를 진행하였다. 콩돌을 통해 공기를 넣어주는 것이 암모니아의 제거에 도움이 되는 것을 실험을 통해 확인하였고, 생물을 물에 처음 넣어 질소 순환 과정이 변하게 될 때 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다. 구피에서 나오는 정량적인 암모니아 수치를 확인하였고, 질산염이 수초에 의해 제거 되는 점을 확인하였다. 타가영양박테리아가 질산염, 아질산염, 암모니아를 제거하는 것을 확인하였지만, 무환수 어항을 설계하기 위한 정량적인 데이터 산출은 어려웠다. 아쿠아 포닉스를 위해 수초어항을 꾸미고 실험해 보았으나 그 결과를 명확히 도출하지 못하였다. ▪ 주제어: 질산염 순환, 타가영양박테리아, 아쿠아 포닉스
이 연구는 조개의 해감 속도에 따른 미세플라스틱 제거 효과를 알아본다. 우선 조개 속 미세플라스틱 개수를 측정하기 위해서 생물현미경, 실체현미경, SEM, 형광현미경으로 미세플라스틱이 있을 것으로 추정되는 물질을 관찰해보았고, Nile red 염색법이 적절하다는 결론을 내렸다. 식초가 섞인 소금물에서 조개가 해감을 빠르게 한 다. 바닥 아래 관이 있어 조개가 해감한 토사물이 쌓이는 수조 5개에 소금 35psu와, 조개의 해감 속도를 조절 하기 위한 식초의 성분인 아세트산을 다양한 농도로(0%~0.2%) 혼합한 용액을 각각 넣고 조개를 넣어 30분 간격 으로 토사물이 쌓인 높이를 측정하였다. 그리고 해감으로 제거된 미세플라스틱의 양을 알기 위해 해감 전과 해 감 후 조개에 들어있는 미세플라스틱 양을 측정했다. 그 결과 미세플라스틱의 제거 효과는 조개의 치설 때문에 해감 속도보다는 해감 양에 더 많은 영향을 받았다. ▪ 주제어: 미세플라스틱, 조개, 해감 속도, Nile red 염색
본 연구에서는 대장암 세포주 HT-29에 애엽 메탄올 추출물(DAM) 처리하여 viability, telomerase 발현량 및 telomere 길이 감소 정도를 알아보았다. 본 연구의 목적은 애엽 추출물의 암세포 외 다른 세포에 무해하면서 암세포의 증식을 막을 수 있는 암 치료제로 활용 가능성을 제시함에 있다. HT-29와 HeLa 각각의 실험의 결 과를 비교해 DAM이 HT-29에 특이적으로 telomere 길이 감소, telomerase 활성 억제와 이에 의한 apoptosis 유도 효과를 밝히고자 하였다. Real time PCR, western blot을 통해 DAM을 처리한 HT-29에서 예상대로 telomere의 길이 감소와 telomerase 발현량 감소를 확인할 수 있었고, HeLa에서는 viabilty에서는 DAM의 농도 에 다른 감소를 관찰하였으나, telomere의 길이 및 telomerase의 발현량 변화에 대해서는 경향성을 관찰할 수 없었다. 실험 결과를 바탕으로 DAM에 의한 빠른 Apoptosis에 있어 주요한 기작을 제시하기 위해 Reverse Transcription PCR을 실시하여 p53, p21의 mRNA의 상대적 발현량을 비교하였다. DAM 처리 시 두 세포주 모 두 p53의 증가 양상을 확인하였으며, 특히 HT-29에서는 p53에 의한 p21 발현 증가 양상을 확인할 수 있었다. 이 연구는 DAM과 telomerase 활성, p53과 p21 발현량의 변화 관계를 밝혔으며, 이를 통해 인체 세포에 대한 독성효과를 최소화한 암 치료 성분으로써 애엽 추출물의 효과와 그 가능성을 제시하였다. ▪ 주제어: telomere, telomerase, p53, 애엽 추출물, HT=29
최근 이산화탄소 배출이 증가하며 이를 감소시키기 위한 방법이 주목받고 있다. 그중 많은 관심을 받 는 친환경적인 방법인 유글레나를 이용해 효율적인 이산화탄소 제거 장치를 설계하였다. 유글레나는 Pringsheim’s Soil Water을 섞어 식물 생장기에서 배양시켰다. 초기 이산화탄소 농도와 유글레나 양에 따른 최대의 효율을 알아내기 위해 SprintIR-W CO2 센서와 저온 배양기를 이용하였다. 실험 결과 초 기 이산화탄소 농도 12.5%, 유글레나 양 300ml에서 효율이 가장 높은 것으로 확인되었다. 이산화탄소 농도가 10~15% 사이에서 가장 효율이 높으며 산업환경에 응용되는 CCUS 기술에 접목시킬 수 있을 것 으로 기대할 수 있다. ▪ 주제어: 유글레나, 미생물, 이산화탄소 제거, 제거 장치, CCUS