Cu 전극 사이에 존재하는 항체 접합용 자성입자의 크기와 분포에 따른 자기저항 특성 연구

강하성(Hasung Kang),강윤정(Yun-Jung Kang),이현숙(Hyunsook Lee),이상석(Sang-Suk Lee) 한국자기학회 2021 韓國磁氣學會誌 Vol.31 No.2

For the development of antibody therapeutics, magnetoresistance (MR) characteristics according to the size and distribution of superparamagnetic magnetic beads (MBs) and magnetic nanoparticles (MNPs), each with surfaces functionalized by silanol and carboxyl groups with magnetite (Fe₃O₄) cores, were investigated. Particles of different sizes were placed within a 1 mm space in the center of a plastic tank that could contain up to 10 μl in volume. A magnetic field was applied to the tank in order to distribute the particles. The minimum MR value, MR ratio, and solution coercivity obtained from the voltage curve, measured according to the strength of the external magnetic field passing through the MBs solution, were 3.567 MΩ, 1.1%, and 400 Oe, respectively; for the MNPs solution, 0.245 MΩ, 50%, and 184 Oe, respectively. The MNPs solution containing 0.35 μm sized particles showed a much more sensitive change in MR properties than the MB solution with 1 μm sized particles. This phenomenon was analyzed to have been caused by the estimated split distance (ESD) created by the movement of different sized magnetic particles and whether a large or small number of estimated degree of solution pathway (EDSP) were created in response to an external magnetic field. It was discussed that these characteristics could potentially be used to control the function of various biomolecules, including antibodies conjugated to the surface of MNPs.

Preparation of PEBA/PDMS Blend Membranes for Separation of Carbon Dioxide

박유인,강하성,남미연,이은우,김범식,이상학,서정권,서동학,Park, You-In,Kang, Ha-Sung,Nam, Mi-Yeon,Lee, Eun-Woo,Kim, Beom-Sik,Lee, Sang-Hak,Suh, Jeong-Kwon,Suh, Dong-Hak,Feng, Xianshe The Membrane Society of Korea 2009 멤브레인 Vol.19 No.1

Poly(ether block amide) (PEBA)/poly(dimethyl-siloxane) (PDMS) blend membranes (PEBA : PDMS = 5 : 2, 6 : 1 wt%) were prepared through the solution-casting and phase inversion process in order to demonstrate their superior performance in carbon dioxide separation. PDMS and PEBA (4033) were also prepared by the same method using n-butanol as a solvent. To study the gas permeation properties, the membranes were characterized with SEM and tested with carbon dioxide and nitrogen at $35^{\circ}C$ and pressure ranging from 3 to 5 atm. In conclusion, PEBA/PDMS blend membranes were shown to have selectivity for $CO_2/N_2$ separation that is 4 to 5 magnitudes greater than that of PDMS membrane at 3 atm. 본 연구는 Poly(ether block amide) (PEBA)와 poly(dimethyl-siloxane) (PDMS)를 혼합한 블렌드막(PEBA: PDMS = 5 : 2,6 : 1 wt%)을 상전이법을 이용하여 제조하여, 이산화탄소의 분리능을 향상시키고자 하였다. PDMS와 PEBA (4033) 은 투과특성의 비교를 위해 각각 같은 방법의 단일막으로 제조되었고, 용매로는 n-butanol을 사용하였다. 제조된 막은 SEM 을 이용하여 morphology를 분석하였고, 압력에 따른 $CO_2$와 $N_2$의 투과도를 측정하였다. 실험결과, PEBA/PDMS 블렌드막은 3기압에서 단일 PDMS막에 비해 $N_2$에 대한 $CO_2$의 선택도가 $4{\sim}5$배 높은 것으로 나타났다.

N2/NF3 분리용 폴리썰폰 중공사막 제조 연구

임민수,김성중,강하성,박호범,남승은,박호식,이평수,박유인 한국막학회 2016 멤브레인 Vol.26 No.1

반도체 및 디스플레이 공정에서 배출되는 N2/NF3 혼합 가스 분리를 위한 폴리썰폰 중공사막 제조 연구를 수행하였다. 먼저 non-solvent induced phase separation (NIPS)와 vapor induced phase separation (VIPS) 혼합 공정을 이용하여 기체 투과성이 높은 고분자 중공사막을 제조하였다. 제조된 중공사막 표면에 PDMS(polydimethylsiloxiane)와 Teflon AF1600® 고 분자 소재를 이용하여 얇은 박막을 추가적으로 코팅하는 방법으로 기체 분리막을 완성하였다. 제조된 분리막은 코팅된 고분 자 소재의 기체 분리 특성에 따라 상이한 N2/NF3 분리 성능을 보여주었다. 특히 Teflon AF1600® 이 코팅된 중공사막의 경우 N2/NF3 분리 성능(> 14)을 보여주었고, N2 투과도는 4.5 GPU를 나타내었다. 상용 폴리썰폰 막과 비교해 볼 때, 투과도는 약간 감소하였지만 기체 선택도는 크게 증가하였다. 이런 특징은 N2/NF3를 분리하는 분리막 구조로써 큰 가능성을 지니는 것으로 판단된다. Abstract: Fabrication of polysulfone (PSf) hollow fiber membranes was investigated for the separation of N2/NF3 gas mixtures, which are emitted from the display and the semiconductor industries. A combination of the non-solvent induced phase separation (NIPS) and the vapor-induced phase separation (VIPS) technique was applied to develop high flux hollow fiber membranes. Thin polymer layers were further coated onto the surface of the hollow fiber membranes by using polydimethylsiloxiane (PDMS) or Teflon AF1600®, which contributes to improve the N2/NF3 selectivity. The N2/NF3 separation performances of our PSf hollow fiber membranes were determined by the intrinsic properties of coating materials. Especially, the PSf hollow fiber membrane coated with Teflon AF 1600® exhibited a higher N2/NF3 selectivity (> 14) with a slightly lower N2 permeance (4.5 GPU), as compared to the commercial PSf counterparts. This feature provides a good potential as a membrane structure to separate N2/NF3.

N₂/NF₃ 분리용 폴리썰폰 중공사막 제조 연구

임민수,김성중,강하성,박호범,남승은,박호식,이평수,박유인,Lim, Min Su,Kim, Seong-Joong,Kang, Ha Sung,Park, Ho Bum,Nam, Seung Eun,Park, Ho Sik,Lee, Pyung Soo,Park, You In 한국막학회 2016 멤브레인 Vol.26 No.1

Fabrication of polysulfone (PSf) hollow fiber membranes was investigated for the separation of $N_2/NF_3$ gas mixtures, which are emitted from the display and the semiconductor industries. A combination of the non-solvent induced phase separation (NIPS) and the vapor-induced phase separation (VIPS) technique was applied to develop high flux hollow fiber membranes. Thin polymer layers were further coated onto the surface of the hollow fiber membranes by using polydimethylsiloxiane (PDMS) or Teflon AF1600(R), which contributes to improve the $N_2/NF_3$ selectivity. The $N_2/NF_3$ separation performances of our PSf hollow fiber membranes were determined by the intrinsic properties of coating materials. Especially, the PSf hollow fiber membrane coated with Teflon AF 1600(R) exhibited a higher $N_2/NF_3$ selectivity (> 14) with a slightly lower $N_2$ permeance (4.5 GPU), as compared to the commercial PSf counterparts. This feature provides a good potential as a membrane structure to separate $N_2/NF_3$. 반도체 및 디스플레이 공정에서 배출되는 $N_2/NF_3$ 혼합 가스 분리를 위한 폴리썰폰 중공사막 제조 연구를 수행하였다. 먼저 non-solvent induced phase separation (NIPS)와 vapor induced phase separation (VIPS) 혼합 공정을 이용하여 기체투과성이 높은 고분자 중공사막을 제조하였다. 제조된 중공사막 표면에 PDMS(polydimethylsiloxiane)와 Teflon AF1600(R) 고분자 소재를 이용하여 얇은 박막을 추가적으로 코팅하는 방법으로 기체 분리막을 완성하였다. 제조된 분리막은 코팅된 고분자 소재의 기체 분리 특성에 따라 상이한 $N_2/NF_3$ 분리 성능을 보여주었다. 특히 Teflon AF1600(R) 이 코팅된 중공사막의 경우 $N_2/NF_3$ 분리 성능(> 14)을 보여주었고, $N_2$ 투과도는 4.5 GPU를 나타내었다. 상용 폴리썰폰 막과 비교해 볼 때, 투과도는 약간 감소하였지만 기체 선택도는 크게 증가하였다. 이런 특징은 $N_2/NF_3$를 분리하는 분리막 구조로써 큰 가능성을 지니는 것으로 판단된다.

상전이-압출 공정을 이용한 수처리용 알루미나 중공사막의 제조

김여진,박유인,박호식,이평수,강하성,박호범,남승은 대한환경공학회 2016 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2016 No.11

포랄루맙 항체와 자성나노입자 접합 구조체의 유체 내 이동속도 특성

최상헌,최종구,하지원,전다인,최유경,이보람,이현숙,이상석,강미경,김은재,강하성,Hasan Mahbub 한국물리학회 2021 새물리 Vol.71 No.11

This study is based on the development of a therapeutic agent using anti-CD3 foralumab monoclonal antibodies which inhibit the overactivation of the T-cells that cause a cytokine storm in the human body. A 7-step process and SiteClick antibody labeling kit was used to bind foralumab antibodies to magnetic nanoparticles through Fc-directed conjugation. The resulting magnetic nanoparticle and antibody composite was compared and analyzed using scanning microscopy, tunneling microscopy, and energy-dispersive spectroscopy. The root-mean-square value of the drift velocity due to Brownian motion of the magnetic nanoparticles (with antibodies attached) in physiological saline, as measured with a nanoparticle tracking analyzer, was 6.98 pix/frame; double that of magnetic nanoparticles without antibodies attached. This was again observed in an animal study when magnetic nanoparticles conjugated to antibodies were injected into the blood vessels of rabbit ears. The antibodies, having a biocompatible functional group attached to their surfaces, showed improved fluidity in bodily fluids. 본 연구는 코로나 바이러스 가 우리 몸에 사이토카인 폭풍을 일으키는 T 세포의 사이토카인 분비증후군을항-CD3 포랄루맙 단클론항체를 사용해서 억제하는 치료제 개발에 기반을 두고 수행하였다. 포랄루맙항체와 자성나노입자들 간의 결합은 7단계 과정들을 포함시킨 SiteClick 항체 라벨링 키트를 사용하여Fc-지향적 접합체를 제작하였다. 접합체는 전자현미경 혹은 투과전자현미경 이미지와 에너지분산스펙트럼으로 비교 분석하였다. 나노입자 추적분석기로 측정한 생리식염수 안에 담긴 항체가 붙은자성나노입자들의 브라운 운동으로 인한 이동속도의 실효값은 항체가 없는 자성나노입자들보다 2배로증가한 6.98 pix/frame 이었다. 이것은 입자의 표면에 부착된 생체적합성 작용기를 갖는 항체가 유체 내에서 더 향상된 유동성을 갖는다는 것을 동물실험으로 토끼 귀의 혈관에 주입시 혈관 순환에서도 확인하였다.