In the present study, we examined the effect of straw size on spermatozoa motility, viability, acrosome integrity, mitochondrial membrane potential, and plasma membrane integrity after freezing-thawing. Hanwoo semen was collected from three bulls and diluted with an animal protein-free extender, divided into two groups, namely, 10 million spermatozoa in 0.25 mL and 20 million spermatozoa in 0.5 mL straw, and cryopreserved. In Experiment 1, the motility and motility parameters of the frozenthawed spermatozoa were evaluated. After freezing-thawing, the spermatozoa motility parameters fast progressive, straight line velocity, and average path velocity were compared between the 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups. They were 35.2 ± 1.0 and 32.3 ± 0.7%, 34.6 ± 0.7 and 31.8 ± 0.5 μm/s, 51.4 ± 1.3 and 47.1 ± 1.1 μm/s, 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups, respectively. In Experiment 2, the viability, acrosome membrane integrity, and mitochondrial membrane potential of the frozen-thawed spermatozoa were assessed. After freezing-thawing, the percentages of spermatozoa with live, intact acrosomes and high mitochondrial membrane potential were compared between the in 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups. They were 48.0 ± 2.6% and 35.6 ± 2.8% between the 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups. In Experiment 3, the plasma membrane integrity of frozen-thawed spermatozoa was compared. After freezingthawing, the plasma membrane integrity was higher for the in 0.25 mL straw group than the 0.5 mL straw group. They were 62.0 ± 2.2 and 54.1 ± 1.3% between the 0.25 mL straw and 0.5 mL straw groups. In conclusion, our results suggest that freezing semen in 0.25 mL straw improves the relative motility, viability, and acrosomal, mitochondrial membrane potential, and plasma membrane integrity of Hanwoo bull spermatozoa.

계면동전위 특성평가는 분리막의 막오염 개선연구와 분리막의 표면전하 분석을 통한 고분자의 개질 확인 및 치환기 확인에 대한 연구로 활발히 진행되고 있다. 제타전위 (zeta potential)란 전기역학적 현상으로 발생하는 전위차를 정량화 한 값을 측정하는 것을 말한다. 이러한 제타전위를 측정하기 위해서는 전기영동 (electrophoresis), 전기삼투 (eletrosmosis), 유동전위 (streaming potential)를 측정하는 예가 있다. 그 중 평막은 유동전위 측정을 하는 것에 있어 가장 높은 재현성을 보인다. 따라서, 본 연구에서는 SEBS (polystyrene-ethylenebutylene-styrene) 고분자 개질을 통해 아민화된 SEBS 평막형 분리막을 제막하고, 제막한 아민화된 SEBS 고분자 분리막의 계면동전위 측정을 통해 계면 유동전위를 측정하여 결과를 분석하였다.

현재 단백질 분리 공정에서의 큰 문제점은 공정의 시간이 길며 고비용이라는 단점을 가지고 있다. 때문에 이러한 단점의 해결방안으로 membrane을 이용한 공정이 지속적으로 연구되고 있다. 특히 최근연구에는 단백질 분리 공정에서도 단백질 크기 및 막 표면의 전하차를 이용한 분리 공정이 관심을 받으며 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 Poly Sulfone을 이용하여 용액을 제조하여 유사크기 단백질의 분리를 위한 membrane을 제조하였다. membrane은 용액을 얇게 casting하여 증류수를 이용한 상 분리 법을 통하여 membrane을 제조하였다. 제조된 membrane의 structure을 확인하기 위해 FT-IR, H-NMR을 이용하였다. 또한, pH에 따른 전위차를 측정하여 표면의 Zeta Potential을 확인하였으며 membrane의 특성평가를 진행하였다.

제타전위를 이용한 분리막의 막오염 개선연구와 분리막의 표면전하 분석을 통한 고분자의 개질 확인 및 치환기 확인에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 제타전위(zeta potential)란 전기역학적 현상으로 발생하는 전위차를 정량화 한값을 측정하는 것을 말한다. 이러한 제타전위를 측정하기 위해서는 전기영동(electrophoresis), 전기삼투(eletrosmosis), 유동전위(streaming potential)를 측정하는 예가 있고 그중 평막은 유동전위 측정이 적합하다. 따라서, 본 연구에서는 SEBS(polystyrene-ethylene-butylene-styrene) 고분자를 개질하여 아민화된 SEBS 평막형택의 분리막을 제조하고, 제조한 아민화된 SEBS 고분자 분리막을 계면동전위 측정기 이용으로 유동전위를 측정하여 결과를 분석하였다.

계면동전위(electrokinetic potential)로 불리는 제타전위(zeta potential)란 표면 전하적 특성을 정량화한 값으로, 전기동역학적 현상으로 인하여 발생하는 전기적 유동층을 통과하는 전위차를 말한다. 이러한 제타전위는 표면화학분야의 기초, 응용적인 연구에서 중요하다. 제타전위는 용액 내에서 표면 전하 특성 정보를 얻을 수 있다. 이를 측정하는 방법으로는 계면동전위효과(electrokinetic effects)를 이용한다. 현재 위 효과를 이용하여 제타전위 측정 기기로 측정이 쉽게 가능하고, 많은 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 계면동전위의 원리, 측 정, 결과 등을 제시하면서 분리막 표면 특성평가에 관한 내용을 제시하였다.

Fucoidan is a sulfated polysaccharide that is purified from brown algae, such as Fucus vesiculosus. This compound has multiple biological activities including immune-stimulating, and anti-viral activities. We recently demonstrated that the cytotoxicity of fucoidan can be dependent on the batch of its production and its molecular weight. In a previous study, fucoidan B exerted cytotoxicity toward mouse spleen cells. To confirm the biological activity of Fucoidan B, we cultured HL-60 cells, a human leukemia cell line, and treated then with fucoidan. The metabolic activity of the HL-60 cells decreased in response to treatment by fucoidan. Moreover, the morphology of HL-60 treated by fucoidan changed. To investigate the fucoidan’s effects, we analyzed the size and level of Annexin V/propidium iodide staining of HL-60 cells using a flow cytometer. Fucoidan consistently induced cell death, including apoptosis of HL-60 cells. As potential mechanisms, fucoidan destabilized the mitochondrial membrane potential and altered the production of reactive oxygen species in HL-60 cells. Taken together, these results suggest that fucoidan has anti-tumor activity on HL-60 cells via destabilization of mitochondrial membrane potential. The present study demonstrates that fucoidan can be used as an anti-cancer agent for leukemia.

제타 전위란 분리막 표면이 가지는 전하적 특성을 정량화한 값이며, 분리막 표면의 Zeta potential을 측정 함으로써 막의 표면 개질의 정도와 막의 fouling 및 세척과 관련된 중요한 지수로 많이 적용되고 있다. 현재 평막 형태의 막은 상용화된 제타 전위 측정기로 쉽게 측정 가능 하나 중공사 형태의 경우 측정이 어려운 경우가 많다. 그러나 중공사 형태도 측정가능한 cell을 이용하여 외면 및 내면의 streaming potential 측정이 가능하다. 수처리 분리막 뿐만 아니라 부직포 형태의 필터 또한 처리된 코팅액과 관련하여 표면의 개질정도를 파악 할 수 있으며, 제거대상물질의 전하와 관련하여 흡착 및 배제 정도를 파악 할 수 있는 중요한 인자가 될 수 있다.

Apolipophorin-III (apoLp-III) is a hemolymph protein whose function is to facilitate lipid transport in an aqueous medium in insects. Recently, apolipophorin-III in Galleria mellonella and Hyphantria cunea was shown to play an unexpected role in insect immune activation. We show here a novel possible function/role of the apoLp-III in insects. To investigate the genes which have a relationship with apoLp-III in fall webworm larvae, we reduced endogenous Hc apoLp-III mRNA levels in larvae via RNA interference (RNAi). The RNAi-mediated Hc apoLp-III reduction resulted in the reduction of antioxidants, like MnSOD, catalase, and glutathione S transferase as well as immune proteins. In particular, expression of MnSOD commonly decreased in fat body, midgut, and hemocytes following the knockdown of Hc apoLp-III, which induced an elevated level of superoxide anion in Hyphantria cunea larvae. The observed effect of Hc apoLp-III RNAi suggests that Hc apoLp-III is related to the action/expression of antioxidants, especially MnSOD.

하전된 멤브레인 미세기공으로 유체가 흐르는 경우는 계면동전기 효과가 작용하게 된다. 비선형 Poisson-Boltzmann 전기장과 흐름에 의해 유발되는 전기장 사이의 정전상호작용을 운동방정식의 외부작용 힘으로 고려하였다. 유한차분법으로 정전위 분포를 우선 산출하고, 이어서 Green 함수로 슬릿형 기공에 대한 Navier-Stokes 식의 해석해를 구하였다. 계면동전기적 유동에 의한 흐름전위를 관련된 물리화학적 인자들의 함수로 유도되는 해석적인 명확한 표현으로 제시하였다. 전기이중층, 표면전위, 그리고 기공벽면의 하전조건의 영향에 따른 유속분포와 흐름전위 변화를 고찰하였다 계산결과, 전기이중층 두께나 표면전위가 증가함에 따라 평균유속은 감소하는 반면에 흐름전위는 증가하였다.