Carbon nanomaterials (CNMs) have been the subject of extensive research for their potential applications in various fields, including photovoltaics and medicine. In recent years, researchers have focused their attention on CNMs as their high electrical conductivity, low cost, and large surface area are promising in replacing traditional platinum-based counter electrodes in dye-sensitized solar cells (DSSC). In addition to their electrical properties, CNMs have also displayed antibacterial activity, making them an attractive option for medical applications. The combination of CNMs with metal oxides to form composite materials represents a promising approach with significant potential in various fields, including energy and biology. Here, we introduce porous carbon nanospheres (PCNS) derived from Cocos nucifera L. and its ZnO composite (PCNS/ZnO) as an alternative material, which opens up new research insights for platinum-free counter electrodes. Bifacial DSSCs produced using PCNS-based counter electrodes achieved power conversion efficiencies (PCE) of 3.98% and 2.02% for front and rear illumination, respectively. However, with PCNS/ZnO composite-based counter electrodes, the efficiency of the device increased significantly, producing approximately 5.18% and 4.26% for front and rear illumination, respectively. Moreover, these CNMs have shown potential as antibacterial agents. Compared to PCNS, PCNS/ZnO composites exhibited slightly superior antibacterial activity against tested bacterial strains, including gram-positive Bacillus cereus (B. cereus) and Staphylococcus aureus (S. aureus), and gram-negative Vibrio harveyi (V. harveyi) and Escherichia coli (E. coli) with MIC values of 125, 250, 125, and 62.5 μg/ml, respectively. It is plausible that the outcomes observed were influenced by the synergistic effects of the composite material.

Helicobacter pylori are known as a causative agent of gastritis, gastric duodenum and peptic ulcer, and gastric cancer, and multiple drug use is associated with various side effects in patients. The discovery of antibacterial substances against H. pylori from Korean resource plants is an important substitute for antibiotics. 52 species of Korean resource plants were collected and extracted with 50% ethanol, and antibacterial activity against H. pylori was measured using the disk diffusion method. The toxicity of plant extracts to human gastric adenocarcinoma(AGS) cells was measured by MTT assay, and the level of IL-8 secreted when gastric epithelial cells were inoculated with H. pylori was measured. As a result of measuring the antibacterial activity of H. pylori, antibacterial activity was confirmed in 38 plant extracts. The plant species with the strongest antibacterial activity were Chrysanthemum indicum, Rheum rhabarbarum, Patrinia scabiosaefolia and Petasites japonicus. C. indicum was not cytotoxic to H. pyroli-infected AGS cells and showed anti-inflammatory effects. This study's results can be used to develop healthy, functional foods and medical materials.

본 연구에서는 천연 항균제인 광귤 추출물의 항균 활성 과 항균 메커니즘을 조사해 즉석섭취식품인 샐러드에서 Salmonella Typhimurium을 제어하기 위한 세척수로써 적용 가능성을 평가하였다. 액체배지희석법으로 S. Typhimurium 에 대한 광귤 추출물의 최소 억제 농도(MIC)를 구했다. 그런 다음 다양한 농도(1/16 MIC-2 MIC)에 해당하는 광 귤 추출물에 S. Typhimurium을 접종하고 성장곡선을 분석 해 대조군과 성장값을 비교하여 항균 활성을 확인하였다. 광귤 추출물을 처리한 후, S. Typhimurium의 세포 내 활 성산소종 수준과 막 전위 및 손상도의 변화, 핵산 누출량 을 측정하여 광귤 추출물의 항균 메커니즘을 확인하였다. 최종적으로 S. Typhimurium을 인위적으로 접종한 샐러드 에 다양한 농도의 광귤 추출물을 다양한 시간 동안 침지 방법으로 항균 처리하여 저감화 효과를 확인했다. S. Typhimurium에 대한 광귤 추출물의 MIC는 195.313 mg/ L으로, 1 MIC와 2 MIC의 광귤 추출물은 S. Typhimurium 의 성장을 완전히 억제하였다. 광귤 추출물의 처리농도가 높아질수록, 세포 내 ROS 수준과 막 전위, 막 손상도 그 리고 핵산 방출량은 증가하였다. 마지막으로, 세척수인 광 귤 추출물의 농도가 높고 처리 시간이 길수록 샐러드의 S. Typhimurium의 수가 감소하였다. 따라서 광귤 추출물은 S. Typhimurium를 효과적으로 제어할 수 있음을 입증했다. 광귤 추출물은 차아염소산나트륨과 비교하였을 때 효과적 인 항균 활성을 보이며 안전한 샐러드 세척수로 사용될 수 있다. 이는 샐러드와 같은 식품에서 광귤 추출물이 식 중독 발생을 미연에 방지하는데 기여할 수 있음을 시사한다.

본 연구는 소루쟁이 뿌리 추출물의 유효성 실험을 위해 항산화 활성 및 항균 효능을 확인하고 제형 안정성을 확인하였다. 항산화 활성으로는 DPPH radical scavenging, FRAP activity, ABTS+ radical scavenging, SOD-like activity를 진행하였으며 항균 활성 평가는 Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans 균주에 대해 생육저 해환과 최소저해농도를 평가하였다. 또한 소루쟁이 뿌리 추출물을 함유한 스킨을 21일 동안 pH, 온도, 일 광에 대한 경시 변화를 확인하였다. 항산화 평가 결과 0.0625-1mg/mL 농도에서 농도 의존적으로 활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 생육저해환의 경우 100mg/mL 농도에서 각 균의 생육저해환이 10.45±0.34, 9.77±0.59, 9.92±0.22, 10.08±0.12로 대조군인 Methyl paraben에 비해 우수한 항균력을 확인할 수 있었고 최소저해농도의 경우 100mg/mL 농도에서 S. aureus, E. coli에 대한 항균력을 확인하였 다. 스킨의 pH 농도가 4.0, 6.0, 7.0에서 흡광도의 변화가 미미하였고, 4℃, 25℃, 40℃에서 온도가 높아질 수록 변색되는 것을 확인하였다. 또한 스킨을 일광과 실온에서 보관했을 때 일광에서 변색이 일어난 것을 보아 소루쟁이 뿌리 추출물을 함유한 화장품은 차광하여 저온 보관하면 변색을 방지 할 수 있을 것으로 추 측된다. 본 연구 결과를 종합하였을 때 소루쟁이 뿌리 추출물은 항산화, 항균 활성을 기대할 수 있는 화장 품 원료로 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.

손 위생 제품이 다양화됨과 동시에 각 활용 방법에 따 라 그 효능을 평가하는 여러 시험 방법들이 보고되고 있 다. 하지만 평가 방법에 따라 각 제품의 항균 효능은 다 르게 나타나며, 이로 인해 제품의 실제적인 효능을 확인 하는 데에 어려움이 있을 수 있다. 손 위생 제품의 효능 평가방법 비교에 초점을 둔 연구는 매우 제한적이며, 특 히 돼지피부를 이용한 ex vivo에 대한 연구는 극히 드물 다. 이에 본 연구는 손 위생 제품 중 리브온 소독제와 워 시오프 세정제에 대해 각각의 항균 평가 방법을 종합적으 로 비교했고, ex vivo 시험에 영향을 미칠 수 있는 요인을 파악하여 연구 단계에서 효율적인 ex vivo 시험의 신뢰성 을 향상시키고자 하였다. in vitro 시험으로써 액체 현탁을 기반으로 하는 time-kill 시험을 진행했고, in vivo 시험은 최소 20명의 참여자를 대상으로 진행되었다. ex vivo 시험 은 규격화된 돼지 피부를 이용하여 in vivo 시험과 동일한 방법으로 진행하면서 소독제의 최적 처리량과 세정제 사 용 시 첨가되는 물의 양을 제안했다. 시험에 사용된 손 소 독제는 in vitro 시험에서 모두 5 log 이상의 세균 감소율 을 보인 반면, ex vivo와 in vivo에서는 훨씬 낮은 살균 활 성을 보였으며, 특히 알코올 함량이 낮은 손 소독제에서 는 1 log 미만의 살균 활성을 나타냈다. 반면에 손 세정 제의 in vitro 시험 결과, 대장균에 대해서는 1 log 이하의 낮은 항균력을 보였으나, ex vivo 와 in vivo 시험 결과에 서는 이보다 높은 항균력을 유사하게 나타냈다. 본 연구 에서는 ex vivo 와 in vivo 시험 방법이 리브온과 워시오 프 타입 제품의 두가지 다른 항균 메커니즘을 반영할 수 있음을 확인했다. 이로 인해 최적의 조건으로 설정된 ex vivo 시험은 빠르고 정확한 항균 평가법이 될 수 있음을 제시한다.

본 연구는 지카바이러스, 메르스, coronavirus disease-19 (COVID-19) 등의 감염병 방역 및 의료현장에서 사용할 수 있는 의료용 공기정화호흡기(powered air purifying respirators, PAPR)의 항균성 보호복의 후드와 필터를 개발하였다. PAPR은 전동팬 본체 및 필터, 배터리팩, 후드로 구성되며 보호복의 후드 소재는 뛰어난 흡습성, 풍압, 외부충격을 견딜 수 있는 폴리프로필렌 슐폰레이스(spunlace) 부직포 직물(SFS)을 사용하였다. 사용자의 감염위험을 낮추기 위해 후드의 외피에는 피톤치드계 물질을 사용하여 99.9%의 안티-박테리얼(antibacterial) 효과를 얻었으며 내피에는 친수가공을 하여 흡수성을 25% 향상시켰다. 의료용 보호복 후드에 필요한 인공혈액 침투저항성, 건조미생물 침투저항성, 습식세균 침투저항성, 그리고 박테 리오파아지 침투저항성을 평가한 결과 2~6 단계의 합격평가를 받았다. 한편, 항균 처리된 슐폰레이스(spunlace filter, SF) 헤 파 필터(high efficiency particulate air, HEPA)의 성능을 평가한 결과 우수한 항균성, 분진제거율, 차압 효과를 확인하였다.

A mono-type glycerine fatty acid ester compound was chemically synthesized using medium-chain fatty acids with antibacterial activity, and the physicochemical quality and antibacterial activity of the synthesized glycerine medium-chain fatty acid ester compound were measured. At a reaction molar ratio of MCT(medium chain triglyceride) to glycerine of 1:2.5, 48.15% mono ester was produced. The physicochemical analysis of the synthesized glycerine fatty acid ester compound showed an acid content of 0.38~0.60%, which tended to increase slightly as the glycerine molar ratio increased. The saponification value decreased as the synthesized molar ratio of glycerine increased from 218 to 284. The number of bacteria was measured to confirm the degree of antibacterial activity of glycerine medium-chain fatty acid esters against food poisoning bacteria, Bacillus cereus and Salmonella typhi. The number of bacteria significantly decreased as the MCT:glycerine molar ratio increased. In particular, the antibacterial effect between the treatment groups was the highest when at an MCT:glycerine molar ratio of 1:2.5.

목적 : 천연 항균, 항산화 물질인 망고스틴의 크산톤 화합물로 코팅된 콘택트렌즈를 제조하여 안과적 질환 예 방을 위한 기능성 콘택트렌즈의 물리·화학적 특성을 연구하였다. 방법 : 콘택트렌즈를 제조하여 IPN기술을 통해 감마망고스틴을 코팅하였다. 제조된 렌즈를 ISO와 식약처기준 을 참고하여 광투과율, 함수율, 산소투과율(Dk/t), 항균, 항산화성 실험을 진행하였다. 결과 : 감마망고스틴 코팅 콘택트렌즈의 가시광선투과율은 93%이다. 자외선은 70% 이상 청광은 30% 이상 차 단한다. 항균 실험에서는 감마망고스틴 코팅 콘택트렌즈의 항균성이 일반렌즈에 비해 5배 이상 효과 있고, 항산화 는 시험별 17.49, 28.46, 36.99%의 항산화율을 보였다. 결론 : 감마망고스틴으로 코팅된 콘택트렌즈는 UV와 청광의 차단율이 일반렌즈에 비해 매우 뛰어나다. 또한, 일반렌즈에 없는 항균, 항산화 활성을 보여 안과적 질환을 예방할 수 있을 것으로 보인다.

최근 들어 반려동물을 키우는 가구 수가 증가하고 있다. 그로인해 진드기와 냄새에 대한 관심 또한 증가하고 있다. 본 연구는 제충국 추출물 (Tanacetum cinerariifolium), 수용성 피톤치드(water-soluble phytoncide)가 진드기 퇴치제로서 효과와 탈취 및 항균 효과가 있는지 알아보기 위하 여 연구를 진행하였다. 틱 클라이밍 테스트(Tick climbing test)에서 제충국 추출물(Tanacetum cinerariifolium) 23.33점, 수용성 피톤치드 22.00점 으로 높은 기피효과를 보였다. 복합추출물로서의 진드기 기피 효과를 확인하기 위해 위 실험에서 기피 효과가 확인된 제충국 추출물, 수용성 피톤치 드를 포함한 복합추출물(Sample이라 함.), 타사 제품(Control이라 함.)로 틱 클라이밍 테스트(Tick climbing test)를 진행하였다. 결과 Sample 13.00점, Control 26.67점으로 Sample이 높은 기피 효과를 나타내었다. 참진드기 실내 기피제 효력 시험법에서도 Sample이 88%, Control이 12%로 우수한 진드기 기피효과를 보인다는 것을 확인하였다. Sample을 가지고 탈취 시험을 진행한 결과 암모니아에서 98.3%, 트리메틸아민에서 99.5%의 탈취 효과를 보여주었으며, 항균시험에서 대장균, 황색포도상구균, 폐렴균 모두 99.9%의 항균 효과를 보여주었다. 본 연구결과를 종합해 볼 때 위 소재를 포함한 복합추출물은 추후 진드기 기피제와 탈취 및 항균에도 효과가 있는 소재로서의 활용 가치가 높다고 판단된다.

This study aimed to identify and characterize lactic acid bacteria strains with antimicrobial activity against Proteus mirabilis, a gram-negative bacterium associated with Parkinson’s disease, Crohn’s disease, and nosocomial infections. Among the 987 lactic acid bacteria strains isolated from various sources, strain no. CHK903 showed high antimicrobial activity against P. mirabilis. Phylogenetic tree analysis based on the 16S rRNA gene and scanning electron microscope analysis identified the selected strain as the rod-shaped Weissella cibaria. The culture supernatants of W. cibaria CHK903 showed antimicrobial activity against some pathogens. Two antimicrobial compounds with molecular weights 189 and 365 Da were partially purified from the culture supernatants of W. cibaria CHK903 using Biogel P2 gel permeation column chromatography. The culture supernatants of W. cibaria CHK903 also showed significant antibiofilm properties, inhibiting biofilm formation by 90% and removing pre-formed biofilms by 60%. These findings suggest the potential therapeutic use of W. cibaria CHK903 as a natural antimicrobial against P. mirabilis-related infections.

Poor mechanical properties and bacterial infection are the main problems faced by dental restorative resins in clinical use. In this study, graphene quantum dots (GQDs) grafted with imidazole groups and mesoporous silica (MSN) are co-filled in a dental resin to impart excellent antimicrobial activity and mechanical properties to the dental resin. The higher specific surface area of GQDs and MSN results in an increased contact area with the resin matrix, which enhances the strength of the dental composite resin. The introduction of GQDs significantly improves the antimicrobial activity of the resin. The inhibition efficiency of the composite resin against Streptococcus mutans reached 99.9% with the addition of GQDs at only 0.2 wt.%. When MSN and GQDs are co-filled, MSN interferes with the release of GQDs, thus reducing the antimicrobial activity of the dental resin but improving the cyto-compatibility. By reasonably adjusting the amount of GQDs and MSN, the dental composite resin can exhibit excellent antimicrobial properties, mechanical properties and cyto-compatibility at the same time.

The physical and antibacterial properties of ophthalmic lenses fabricated by copolymerization with hydrogel monomers using two types of graphene were measured, and their usability as contact lens materials was analyzed. For polymerization, silicone monomers, including SID-OH, 3-(methacryloxy)propyl tris(trimethylsiloxy)silane, and decamethylcyclopentasiloxane, were used, and N,N-dimethylacetamide, ethylene glycol dimethacrylate as a crosslinking agent, and azobisisobutyronitrile as an initiator were added. Also, graphene oxide nanoparticle (GON) and graphene nanoplate (GNP) were used as an additive, and the physical properties of the lenses fabricated after copolymerization were evaluated. The fabricated lenses satisfied the basic physical properties of general hydrogel contact lenses and showed the characteristics of lenses with high water content, and the disadvantage of very weak durability, due to low tensile strength. However, it was confirmed that the tensile strength and antibacterial properties were greatly improved by adding GON and GNP. With GON, the oxygen permeability and refractive index of the fabricated lenses were slightly improved. Therefore, it was determined that the graphene materials used in this study can be used in various ways as a contact lens material.

목적 : 본 연구는 항균 기능을 갖춘 안경테의 필요성에 주목하여 고분자 물질인 Polyvinylpyrrolidone(PVP)을 사용하여 은 나노 입자를 합성하고, 금속 안경테 소재에 코팅하여 항균성과 코팅 특성을 평가해 보고자 한다. 방법 : 안정성이 높은 고분자 물질인 PVP를 환원제, 분산제, 안정제로 사용하고 합성 온도를 달리하여 은 나노 입자를 합성하였다. 합성한 시료의 특성은 UV-visible spectrophotometer, SEM, EDS를 사용하여 분석하였으 며 paper disk diffusion method로 항균성을 평가하였다. 합성한 은 나노콜로이드를 금속 안경테 소재인 티타 늄, 스테인리스스틸 기판에 코팅하고 코팅막의 특성과 항균성을 측정하였다. 결과 : PVP를 사용하여 합성한 시료 모두에서 은(Ag)이 검출되어 은 나노 입자의 생성을 확인할 수 있었다. 합성 온도에 따른 은 나노 입자의 크기는 차이를 보였으며 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus brasiliensis의 경우 45℃에서 합성한 은 나노콜로이드의 항균활성이 가장 크게 나타났다. 이를 금속 안경테 소재 기판에 코팅한 후 항균성을 확인한 결과 코팅막의 항균력을 확인할 수 있었다. 결론 : PVP를 사용하여 합성한 은 나노콜로이드를 금속 안경테 소재 기판에 코팅한 결과 코팅막의 항균성이 확인되어 항균 기능을 가진 안경테 제작 시 항균 물질로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

본 연구에서는 인체에 보다 안전한 천연 화장품보존제 발굴을 목표로 하여 인간유래 항균펩타 이드 LL-37의 짧은 유사체인 FK-13을 화장품보존제로 사용하고자 연구를 진행하였다. 이를 위해 13개의 아미노산으로 구성된 FK-13 펩타이드를 고상 펩타이드 합성법로 합성하였고 reversed phase-high performance liquid chromatography (RP-HPLC)로 정제 후 liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS)를 이용하여 순도와 분자량을 확인하였다. 합성된 FK-13을 이용하여 미생물에 대한 방부력을 검 정하였고 화장품에 적용 가능성을 살펴보았다. FK-13은 3개의 그람-양성균 (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis)과 3개의 그람-음성균 (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa), 그리고 진균인 Candida glabrata 에서도 높은 항균 활성을 보였 으며 넓은 항균활성 스펙트럼을 나타내었다. 이를 바탕으로 화장품보존제로서의 적합성을 확인하였다. 또 한 FK-13은 고온에서 분자의 열안정성을 보였으며 기존의 천연 한방화장품 방부제 및 화학보존제들과의 항균활성 비교 실험에서도 보다 월등한 항균활성 효능을 나타내었다. 따라서 FK-13 펩타이드는 인체 친화 적이고 효과적인 항균활성을 나타내므로, 기존 화학보존제를 대체할 새로운 천연 화장품보존제로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

물 여과, 단백질 정제 또는 생체 의학 여과 장치에 사용되는 분리막은 여러 가지 이유로 막 파울링을 거치게 된다. 박테리아에 의한 막 표면의 바이오필름 형성은 분리막의 내구성에 심각한 문제를 초래한다. 단백질 정제의 경우, 소수성 인 막의 표면으로 인해 막의 기공이 막히게 된다. 분리막의 파울링을 조절하는 방법에는 여러 가지가 있는데, 그 중 하나가 은나노 입자의 도입이다. 은나노 입자의 항균 특성은 잘 알려져 있고 따라서 여러 응용에 사용되고 있다. 본 총설에서는 은나 노 입자 또는 그 유도체가 박막 활성층에 도입되거나 또는 복합막 전체에 균일하게 분포된 분리막에 초점을 두었다.

This paper presents the characteristics of gentamicin-loaded into cetyl trimethyl ammonium intercalated montmorillonite (GtM/CTMA/Mt) as a hybrid composite for a slow-released antibacterial delivery systems. The work describes the successful immobilization of gentamicin into the interlayers of surfactant-modified montmorillonite. Physicochemical characterization of the material is carried out by means of X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy. The kinetics of the gentamicin release is investigated by in vitro study and analyzed based on UV–Vis spectrometry. In addition, antibacterial study is performed towards Klebsiella pneumoniae Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus pyogenes. The results show that the gentamicin loading into CTMA/ Mt increases the effectiveness of the antibacterial activity, as shown by the higher inhibition zone for all tested bacteria, compared to gentamicin as a positive control. The kinetics study suggests that the gentamicin release obeys the modified Korsmeyer–Peppas model. The physicochemical study and activity test demonstrate the feasibility of the GtM/CTMA/Mt for practical applications.