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위생, 강도, 무게 면에서 장점을 가지는 석유 화학으로 합성된 플라스틱 사용량이 높아지고 있다. 하지만 분해력이 떨어지고 처리 과정이 까다로워 대부분이 단순 폐기되는 상황이다. 이로 인해 환경적으로 문제가 되고 있어 대체제인 생분해성 플라스틱에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 20세기 초에 발달한 카제인 플라스틱, Galalith를 직접 재료와 조건 등을 다양히 하여 합성해보았다. 이렇게 다양한 방법을 통해 합성한 플라스틱과 현재 사용하는 플라스틱의 물성을 인스트론과 MBL 센서 등의 장비로 측정 및 비교한 뒤, 그 데이터를 머신 러닝을 통한 학습으로 합성 공정과 물성에 관한 상관관계를 도출할 것이다. 주제어: Galalith, 3D 프린터, 인스트론, MBL 센서, 머신 러닝
인간의 비강 속에는 많은 세균과 미생물이 존재한다. 그중 Staphylococcus lugdunenesis는 Staphylococcus aureus을 제거하는 과정에서 lugdunin이라는 항생물질을 만들어낸다. lugdunin은 인체 내에서 생성되는 항생물질로 내성이 생길 우려가 적어 현재 항생제를 대체할 수 있다는 이점이 있다. Staphylococcus lugdunensis는 병인성으로 다양한 감염을 유발할 수 있고 기존 연구는 감염 부위에서 균을 채취하여 실험을 진행하였다. 따라서 본 연구는 균의 감염 성을 줄일 수 있도록 인체의 비강에서 채취한 균 중 그람 양성균인 S.lugdunensis의 존재 여부 를 RT-PCR을 통해 확인하고 단독 분리 배양하는 방안을 탐구하고자 한다. 주제어: S.lugdunensis 단독분리배양, RT-PCR, lugdunin, 항생물질, 항균펩티드 물질
본 연구에서는 Bacillus velezensis GB03의 근권 도입에 따른 앉은뱅이토마토(Solanum lycopersicum var. cerasiforme)의 내건성 변화를 확인하였다. 이에 대해서 Bacillus velezensis GB03도입으로 MIPVs를 분비하는 식물들에 대해서 내건성 및 생장 정도의 증대가 있었음을 확인할 수 있었으며, 메타 유전체 분석결과 근권도입에 따라서 대조군에 비하여 근권 미생물군집의 유사도 및 종 풍부도의 증가를 확인할 수 있었으며, 일정기간 동안 해당 균주가 지속적으로 근권에서 유지될 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 해당 균주가 농업과 같은 응용분과 에서의 유용미생물로서 사용될 수 있다는 사실을 알게 되었다. 주제어: 세균유도 식물성 유기화합물(MIPVs), Bacillus velezensis GB03, 근권군집(rhizosphere), 메타유전체 분석(metagenome sequencing), 내건성(droughttolerance)
본 연구는 KaiA 결합 단백질 모델링을 통해 시아노박테리아의 생체주기를 조절하는 방법에 대한 연구이다. 박테리아의 생체주기는 Kai 단백질들에 의해 조절된다. KaiC 단백질에 KaiA 단백질이 결합해야 이후 과정이 진행되는데 KaiA의 결합부위를 두고 KaiC와 경쟁하는 단백질을 모델링하 여 이후 과정의 진행을 억제하였다. 본 연구를 통해 특정 기능을 수행하는 박테리아에 대해서 선택적으로 박테리아의 기능이 작동할 수 있도록 분자 스위치로 만들 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: KaiA, KaiC, Cyanobacteria, 경쟁적 저해제
물벼룩 중 Daphnia magna 종은 생물 독성평가에 자주 사용된다. 이때 독성을 평가하는 지표인 D. magna 의 유영저해에 관하여 선행연구들에서는 15초 동안 육안으로 관찰하였을 때 헤엄치 지 않는 상태 등으로 정의하여 사용하였다. 본 연구에서는 DMSO를 D. magna 에 처리하였을 때, D. magna 의 유영 저해 양상을 육안으로 관찰하는 것 뿐 아니라 더 미세한 움직임 및 변화까지 관찰하고자 한다. DMSO 시료의 농도를 조절해가며 물벼룩의 유영저해 양상을 관찰하고 영상으로 촬영해 분석하고자 한다. 주제어: Daphnia magna, DMSO, 유영저해, 생태독성 평가
최근 음식물 쓰레기의 양이 대폭 증가하였다. 우리나라에서 버려지는 대부분의 음식물 쓰레기들은 다른 나라들과 달리 고염분이고 80%이상의 높은 함수율을 가지고 있다는 특징 때문에 더욱 처리하기 힘들며 많은 에너지가 사용된다. 본 연구는 환경문제로 대두된 음식물 쓰레기를 친환경적 으로 해결할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 영양소에 따라 장에 서식하는 미생물의 종류가 달라짐을 확인하였다. 연구를 통해 증명된 동애등에 애벌레의 항산화능력, 음식물 분해능력, 악취 저감효과를 통해 동식물의 면역력 증진을 위한 먹이나, EM과 같은 친환경 음식물 분해 효소 등을 개발하고 EM과 같이 배수시설과 하수관 안의 악취를 제거 등의 바이오산업 활용방안이 있다 고 결론내렸다. 주제어: 음식물 쓰레기, 동애등에 애벌레, 악취 저감 효과, 항산화성, 바이오산업
에너지 차원에서 혁신적이고 인테리어 분야에서 굉장히 광범위한 활용 가능성을 보이는 박테리아 흡착 자재를 개발하고자 S.elongatus PCC 7942에 플라스미드를 투입하여 박테리아가 luciferase를 합성할 수 있도록 형질전환 과정을 거쳐 자체 발광 cyanobacteria를 제작했다. 형질전환은 성공적으로 진행되었으나 발광 확인은 형질전환된 균주의 수가 매우 적고 luciferin이 세포 내로 유입되지 않아 발광이 확인되지 않았다. 플라스미드 유전자 발현을 확인하기 위해 qRT-PCR과정을 통해 luciferase 합성 여부를 확인하고 팽창질석에 박테리아를 흡착시키는 과정 을 진행하고자 한다. 주제어: 발광, cyanobacteria, 형질전환, luciferase, qRT-PCR
차세대 항생제로 각광받는 포식 미생물 중 그람양성균을 억제하는 B. bacteriovorus의 분리 방안 모색과 함께 M. flavescnes와 그람양성균을 억제하는 물질의 시너지효과를 확인하는 연구를 진행했다. B. bacteriovorus 분리 실험을 1, 2, 3차로 나누어 진행하였으나 plaque는 관측되지 않았고, plaque로 추정되는 부분으로 nano drop에서 OD값을 측정한 결과 B. bacteriovorus가 존재한다고 짐작할 수 있었다. 그리고 M. flavescnes의 그람양성균 억제 실험, M. flavescnes와 crystal violet의 그람양성균, 그람음성균의 공동 억제 실험을 진행했고, 그 결과, 그람음성균 은 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 주제어: B. bacteriovorus, M. flavescnes, crystal violet, 다제내성균, 공동 억제
현재, 극심한 기후변화로 인한 식량난, 해수면 상승, 이상 기후뿐만 아닌 화석연료 고갈에 대한 우려도 점점 커지면서 대체에너지 개발에 대한 기대치는 점점 높아지고 있다. 생물체의 세포 내에서 일어나는 물질대사에서는 유기물의 산화 환원 반응을 통해 전자가 이동하는 원리는 연료전 지와 유사하다. 포도당 산화효소의 활성으로 수소이온과 전자가 이동한다. 효소의 산화와 환원 반응에서 이동하는 전자를 이용한 바이오 연료 전지의 효율성 및 상용화를 위해 포도당 산화 효소의 추출 효율을 증대시키는 연구를 진행한다. 주제어: 바이오 연료 전지, 효소, 곰팡이
Chlorella vulgaris는 미세조류의 한 종류로, 그 추출물은 미생물이나 바이러스 감염 등에 대한 보호 효과가 증명되었으며, 활성산소 유발 물질인 과산화수소에 의한 세포 손상을 조절할 수 있다고 보고되었다. 본 연구는 이러한 사실을 기반으로 미세먼지에 의해 세포독성이 나타난 세포를 치료할 물질로 C.vulgaris의 추출물을 선정하였다. 배양이 용이한 C.vulgaris로 세포 염증에 대한 치료를 할 수 있다면 계속해서 증가하는 미세먼지에 의해 필연적으로 발생하는 세포 염증에 대한 효율적인 해결책이 될 수 있을 것이다. 주제어: 미세먼지, 미세조류, 세포독성, 항산화능, 치료효과
본 연구는 인류가 플라스틱을 제작한 이후에 사용량이 늘었난 플라스틱과 그런 플라스틱의 어려 운 분해 때문에 생기는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 특히 플라스틱 중 가장 자주 사용되는 플라스틱인 폴리에틸렌을 분해하는 것을 목표로 삼을 것인데, 이를 위해서 플라스틱(폴리 에틸렌 테레프탈레이트)을 자체적인 분해효소를 사용하여 생분해하는 균주를 제작하였다. 본 연구는 플라스틱의 분해 문제를 해결하기 위해서 형질전환과 벡터를 활용하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트 생분해 하이브리드 균주를 제작하고. 이 균주를 통해서 폴리에틸렌을 분해함으로써 인류의 플라스틱 관련 환경 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
농업 용수, 축산 폐수, 생활 하수 등의 유입으로 인해 하천, 호수의 영양분이 증가해 생기는 환경 문제인 부영양화를 해결하기 위한 최적의 방안을 찾는 연구이다. 기존에 없던 몇 가지 새로운 방안을 제시하고, 기존 방안의 문제를 보완하며 여러 방안의 융합적인 적용 가능성을 제시할 것이 다. 타감 작용을 위한 안토시아닌을 추출하는 과정에서 기존의 메탄올과 에탄올을 이용해 추출하 는 것이 아니라 pH를 조절한 증류수를 이용한 방법의 가능성을 확인했다. 추후 낙엽에서 안토시아닌을 추출하여 본 연구팀이 벚꽃 꽃받침에서 추출한 안토시아닌과 비교할 것이다. 앞으로는 제시한 방안들의 가능성을 확인하고, 궁극적인 목적인 방안들의 융합에 초점을 맞춰 연구를 진행할 것이다. 주제어: 녹조, 부영양화, 하향식 조절, 벚꽃 꽃받침, 타감 작용