Earticle

Bio-MEMS를 기반으로 microfilter와 백금 전극이 내재되어 있는 microbiochip을 제작하였다. 우리는 이 chip으로 microbead에 indirect ELISA 방법으로 항원-항체를 반응시키고 전기 신호 검출 방법을 이용하여 반응 여부를 판단하였다. 이 때 신호 증폭을 위해 silver enhancer를 사용하였다. Chip 상에서 항원-항체 반응 조건을 최적화하기 위해 pH, temperature, flow time, flow rate, silver enhancer time을 결정하였다. 이렇게 최적화된 조건을 바탕으로 짧은 시간 안에 소량의 시료로 immunoassay를 성공적으로 수행할 수 있었다. 전기 신호 검출 방식을 사용함으로써 biosensor 장비의 소형화와 다중 시료 측정과 자동화를 biosensor에서 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

This study presents the characterization of an integrated portable microfluidic electrical detection system for fast and low volume immunoassay using polystyrene microbead, which are used as immobilization surfaces. In our chip, a filtration method using the microbead was adopted for sample immobilization and immunogold silver staining (IGSS) was used to increase the electrical signal. The chip is composed of an inexpensive and biocompatible Polydimethylsiloxane (PDMS) layer and Pyrex glass substrate. Platinum microelectrodes for electric signal detection were fabricated on the substrate and microchannel and pillar-type microfilters were formed in the PDMS layer. With a fabricated chip, we reacted antigen and antibody according to the procedures. Then, silver enhancer was injected to increase the size of nanogold particles tagged with the second antibody. As a result, microbeads were connected to each other and formed an electrical bridge between microelectrodes. Resistance measured through the electrodes showed a difference of two orders of magnitude between specific and nonspecific immuno-reactions. The detection limit was 10 ng/ml. The developed immunoassay chip reduced the total analysis time from 3 hours to 50 min. Fast and low-volume biochemical analysis has been successfully achieved with the developed microfilter and immuno-sensor chip, which is integrated to the microfluidic system.

참당귀 (Angelica gigas Nakai) 현탁세포의 면역 증강성 다당의 생산을 증진시키기 위하여 초기 당농도와 생장조절제인 2,4-D의 농도를 변화시켰다. 당의 농도를 높일수록 세포의 생장과 ECP의 생산은 각각 1.6배, 1.1배 중가하여 효과적이었다. 2,4-D는 첨가하지 않은 것이 세포의 생장이 대조군에 비해 1.2배 높았지만, ECP의 생산의 경우 2mg/L 2,4-D를 첨가한 경우 대조군에 비해 10% 이상 더 생산되었다. 또한 배양 중 여러 가지의 elicitor를 첨가함으로써 ECP의 생산을 증진시키기 위하여 fungal elicitor들을 처리한 결과 Verticillium dahliae 90 mg/L을 배양 4일째에 처리한 경우 세포의 생장을 다소 저해시킨 반면, ECP 생산량이 1.7배나 증가함을 확인하였다.

Suspension cells of Angelica gigas Nakai were cultivated to produce extracellular polysaccharide (ECP) as immunostimulating agents. Effects of environmental conditions such as sucrose and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) concentrations on the growth and production of ECP were studied using suspension cultures of A. gigas Nakai. Final dry cell weight was increased with an increase of initial sucrose concentration from 30 to 60 g/L. The maximum production of ECP (1.2 g/L) was achieved at an initial sucrose concentration of 50 g/L on day 8. High 2,4-D concentration was effective for ECP production but not for cell growth. In addition, various fungal elicitors were investigated for the enhanced production of ECP in A. gigas suspension cultures. Among the tested fungal elicitors, Verticillium dahliae was the most effective for the production of ECP in A. gigas suspension culture.

본 연구에서는 참당귀 현탁세포배양에 의한 면역 증강성 ECP의 생산을 증진시키기 위하여 배지교환식 배양을 수행하였으며, ECP의 분비를 촉진하는 초음파 처리와 Pluronic F-68의 영향을 조사하였다. 참당귀의 현탁세포배양시, 최대 세포생장은 6일째에 16.8 g DCW/L였고, ECP의 생산은 세포생장과 함께 증가하다가 8일째에 최고 0.9 g/L가 생산되었다. 식물세포 고농도배양법인 배지교환식 배양을 적용해, 초기 당 농도를 높이고 접종 후 5일부터 연속적으로 배지교환을 해주어 23.8 gDCW/L의 고농도의 현탁 세포를 얻을 수 있었다. 초음파 처리 및 Pluronic F-68의 첨가는 참당귀 세포의 세포막의 투과성을 증진시켜 ECP의 생산성을 높임과 동시에 세포 내의 다당의 배지로의 배출을 유도한 것으로 판단된다.

High-density perfusion cultivation was performed to produce extracellular polysaccharide (ECP) as immunostimulating agents in suspension cell cultures of Angelica gigas Nakai. In batch culture, the maximum cell density was 16.8 gDCW/L at day 6 and 0.9 g/L of ECP was obtained at day 8. When the medium exchange was started at the fifth day after inoculation for the perfusion culture, high concentration of the cells at 23.8 gDCW/L could be achieved with continuous production of ECP. Treatments of ultrasound and Pluronic F-68 were found to be helpful for the secretion of intracellular ECP into the culture medium.

본 연구에서는 sonificator를 장착하여 세포막을 파쇄하고 현장에서 형광을 이용하여 조작이 간편하고 단시간에 DNA를 측정할 수 있는 자동화된 형광기를 개발하기 위하여 그람 음성균인 Escherchia coli를 대상으로 최적의 세포파쇄조건을 확립하고자 하였다. Incubation time은 형광량에 크게 영향을 주지 못하는 것으로 나타났으며, 가열처리 방법은 현장에서 세포를 파괴하는 방법으로는 파쇄효과가 미약하고 적합하지 않은 것으로 나타났다. Sonificator probe 직경에 따라 세포의 파쇄 효과가 큰 차이를 보였으며 13 ㎜ probe로 20초 동안 sonification시키는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 시료에 잠긴 Sonificator probe tip 깊이에 따라서도 세포의 파쇄 효과가 크게 나타났는데 시료에 잠긴 probe tip의 깊이가 깊을수록 큰 파쇄 효과를 발휘하였다. 선정된 최적의 파쇄 조건에서 5 × 105 CFU/㎖의 Escherchia coli를 탐지 가능한 것으로 나타났다.

This study was carried out to establish the optimum condition for cell disruption with a sonificator in the detection of the gram negative bacteria, E. coli for the purpose of developing automatic fluorometer. The efficiency of sonification on the E. coli disruption was greatly dependent on the diameter of sonificator probe tip. The larger sonificator probe diameter showed greater disruption effect. Sonificator probe of 13 mm diameter was the most efficient one for E. coli when sonificated for 20 seconds. The efficiency of the E. coli disruption differed greatly according to the depth of sonificator probe tip sank in the sample solution. The shorter the distance between probe tip end and the bottom of the container, the higher the disruption efficiency. The detection limit of E. coli was 5 × 105 CFU/㎖ when sample was sonificated for 20 seconds with a sonificator probe of 13 mm diameter.

본 연구에서는 sonificator를 장착하여 세포막을 파쇄하고 현장에서 형광을 이용하여 조작이 간편하고 단시간에 DNA를 측정할 수 있는 자동화된 형광기를 개발하기 위하여 그람 양성균으로 간균인 Bacillus globigii와 구균인 Streptococcus epidermidis를 대상으로 최적의 세포 파쇄조건을 확립하고자 하였다. Sonificator probe 직경에 따라 세포의 파쇄 효과가 큰 차이를 보였으며 13 ㎜ probe로 20초동안 sonification시키는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났으며 간균인 Bacillus globigii가 구균인 Streptococcus epidermidis보다 더 파쇄가 잘 되는 것으로 나타났다. 시료에 잠긴 Sonificator probe tip 깊이에 따라서도 세포의 파쇄 효과가 크게 나타났는데 시료에 잠긴 probe tip의 깊이가 깊을수록 큰 파쇄 효과를 발휘하였다. 선정된 최적의 파쇄 조건에서 최저 탐지농도는 Bacillus globigii, Streptococcus epidermidis 모두 5 × 105 CFU/㎖의 농도를 탐지 가능한 것으로 나타났다.

This study was carried out to establish the optimum condition for cell disruption with a sonificator in the detection of the gram positive bacteria, Bacillus globigii and Streptococcus epidermidis for the purpose of developing automatic fluorometer. The efficiency of sonificator on the Bacillus globigii and Streptococcus epidermidis disruption differed greatly according to the diameter of sonificator probe tip. The larger sonificator probe diameter showed greater disruption. Bacillus globigii was more disruptive than Streptococcus epidermidis. Sonificator probe of the 13 mm diameter was the most efficient one when sample was sonificated for 20 seconds. The detection limits of Bacillus globigii and Streptococcus epidermidis were 105 CFU/㎖ and 5 × 105 CFU/㎖ respectively when samples were sonificated for 20 seconds with a sonificator probe of 13 mm diameter.

본 연구에서는 폐기물로써 버려지고 있는 하수슬러지를 자원화할 수 있는 방안의 일환으로써 하수슬러지를 생물학적으로 수소를 생산하는 데 유일 기질로 사용하고자 하였다. 하수슬러지를 혐기성 소화용 기질로 사용할 때 그 자체로는 양호한 기질이 되지 못하여 다양한 가용화 기술을 적용하여 하수슬러지에 포함되어 있는 유기물을 용출시킨 후 사용하여야 한다. 이에 본 연구에서 다양한 가용화 기술을 적용하여 가용화 효과를 알아본 결과 최적 가용화 기술로 판정된 알칼리와 초음파를 혼합하여 적용하는 경우에 있어서 약 0.9의 가장 높은 가용화 효과와 0.076 min-1의 유기물 용출속도를 얻을 수 있었다. 또한, 최적 가용화 기술을 적용한 하수슬러지만을 기질로 사용하였을 때 4.4 H2 ml/g VSS의 수소를 생산할 수 있었으며, pH 조건을 최적화한 결과 약 3배 증가한 13.4 H2 ml/g VSS의 수소를 생산할 수 있었다. 본 연구 결과 최적 가용화 기술로 선정된 알칼리와 초음파를 혼합 적용하는 기술은 본 연구와 같은 혐기성 소화 과정에도 이용될 수 있지만 하수슬러지의 감량화에도 적용될 수 있을 것으로 판단되어 향후 적용범위가 매우 넓은 기술이라 하겠다.

The purpose of this study is to search the optimal solubilization technology which could be applied to sewage sludge, and is to find the characteristics of biological hydrogen production when the sludge treated by optimal method was used as a sole substrate. As a result of the test, treatment technology mixed with alkali and ultrasonic treatment was very powerful tool for treating sewage sludge with high solubilization, and its ratio and elution rate of organic material was 0.9 and 0.076 min-1, respectively. When the sludge treated by above optimal technology was used, 4.4 ml H2/g VSS of hydrogen was produced. Finally, When the sludge treated by above optimal technology was used, 13.4 ml H2/g VSS of hydrogen was produced under optimum pH.

대규모 산업공정을 위한 효소 고정화 담체로서 나노세공 실리카의 상용화 가능성을 조사하였다. 정량반응 시스템을 이용하여 1차 입자의 생성조건을 변화시킴으로써 여러 세공크기를 갖는 나노세공 실리카를 만들었으며, 비표면적, 세공 용적, 공극 크기 등의 물성 제어를 하였다. 실리카와 효소 사이의 원활한 공유결합을 유도하기 위해, 실리카의 표면을 알데하이드기로 개질하였으며, Lucifer yellow라는 형광 dye를 이용하여 표면 개질을 확인하였다. 실리카 위에 목적 효소인 트립신을 각 조건에 따라 고정화 시킨 결과 충분한 고정화를 위해서는 50 nm 정도의 공극 크기가 필요함을 알았고, 표면 차이에 따른 고정화 차이를 통해 고정화에 있어 표면개질의 중요성을 볼 수 있었다. 또 재사용 시 고정화된 트립신의 활성 변화를 관찰, 활성이 90%까지 유지되는 동안 10회 이상의 반복 사용이 가능함을 확인하였다. 이를 통하여 고정화 효소 시스템의 산업적 이용을 위한 가능성을 확인하였다. 실리카의 상용화 가능성을 평가하기 위하여 현재 상용화 되고 있는 지지체와 유사한 조건에서 실험 후 결과를 비교해 본 결과 나노세공 실리카의 효소 고정화용 지지체로서의 상용화 가능성을 발견할 수 있었다.

The objectives of this study were to develop nano-pore silica particles and to modify its surface for use as an enzyme immobilization matrix. Sol-gel reaction was used to produce silica particles of various nano pore sizes with hydroxyl groups on their surfaces. The surface was modified with aldehyde that was confirmed by fluorescence imaging. Trypsin was covalently immobilized by reductive amination. Surface density of the immobilized trypsin was ca. 350 μg/m2, which was approximately 17- and 35-fold higher than those from the surfaces with hydroxyl and amine group, respectively. About 90% of the initial enzyme activity was maintained after the 12th use of repeated use. When compared with the commercial matrices, the nano-pore silica particle was superior in terms of immobilization yield and specific activity. This study suggests the nano porous silica particles can be used as enzyme immobilization matrix for industrial applications.

UDP-glucose는 β-1,3-glucan 합성의 중요한 전구체로 이를 측정함으로써 세포 내의 glucan synthesis 대사의 활성도를 추정할 수 있는 중요한 지표가 됨을 본 연구 결과를 통하여 알 수 있었다. UDP-glucose는 세포 성장기에 다량 생산되다가 β-1,3-glucan 합성하는 시기에 일정한 농도가 되며 β-1,3-Glucan 합성 메카니즘에서 glucose를 운반하는 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 2단 연속 발효조를 이용하여 세포 성장 발효조와 β-1,3-glucan 생산 발효조에서 UDPglucose 변화를 관찰하여 β-1,3-glucan 생산시 농도가 높음을 관찰할 수 있었다. β-1,3-Glucan 생산 발효조의 pH를 5.5로 조절함으로써 UDP-glucose의 농도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 β-1,3-glucan의 생산 속도를 최적화할 수 있었다.

In this research, analysis of UDP-glucose a precursor of β-1,3-glucan by high performance liquid chromatography (HPLC) was established using a reversed phase system. One of key metabolite UDP-glucose was selected and its concentration changes was measured with the change of fermentation conditions. The effects of fermentation conditions with/without nitrogen source for cell growth on β-1,3-glucan production were dependent on the UDP-glucose concentration. The UDP-glucose was synthesized rapidly during cell exponential growth period and maintained high during β-1,3-glucan production period. The UDP-glucose concentration was higher for β-1,3-glucan production fermentor than that for cell growth fermentor. The β-1,3-glucan production was optimal at pH 5.5 and synthesis of β-1,3-glucan was greatest at pH 5.5.

본 실험의 목적은 frontal analysis (FA)와 pluse input method (PIM) 방법으로 흡착분리공정에 있어서 중요한 전단계의 하나인 등온흡착식을 결정하는데 있다. FA를 수행하기에 앞서 대상물질이었던 loxoprofen의 용해도를 측정하여 hexane / ethanol = 95 / 5일 때 시료의 농도를 0.2～3 mg/ml로 결정하고, pH 조정을 위한 acetic acid는 0.5%로 결정하였다. 이동상의 주성분인 hexane의 조성이 증가함에 따라 용해도는 감소하였지만 분리도는 증가하는 경향을 확인하였다. 이런 용해도와 분리도 사이의 trade-off 또한 흡착분리과정에서의 조작변수가 될 수 있음을 의미한다. FA로 구한 이성분계 등온흡착식은 C S, re =5.282C M, re/1+ 0.1412 C M, re+0.2139 C M, ex, C S, ex =6.413 C M, ex/1+ 0.2139 C M, ex+0.1412 C M, re 로 결정하였고, PIM으로 구한 이성분계 등온흡착식은 C S, re =5.245C M, re/1+ 0.1667 C M, re+0.2054 C M, ex, C S, ex =6.061 C M, ex/1+ 0.2054 C M, ex+0.1667 C M, re로 결정하였다.

Frontal analysis (FA) and Pulsed input method (PIM) have been frequently utilized to measure isotherm of single solute , as well as non-competitive isotherms of two solutes in chromatography (1). FA and PIM were used in this study as complementary methods to measure adsorption isotherms of loxoprofen racemate in HPLC. Prior to FA and PIM experiments, measurements of loxoprofen solubility were made at exane/ethanol = 50/50, 80/20, 95/5 (v/v) with acetic acid (0.5%) for adjusting pH. The last composition (95/5) of hexane/ethanol allows us to separate loxoprofen racemate into two forms (retentate, extract). PIM and FA were used to determine the isotherms of re-and ex-loxoprofen.

솔잎착즙액 (PNE)은 엽록소 함유량(40.8 mg/100 g)이 높고 비타민 C도 다량함유 (149 mg/100 g)하고 있어 기능성식품으로 개발가능성이 높으며, 솔잎 발효액은 향미가 좋아지고 기능성이 높아져서 고부가가치가 크므로 발효의 조건과 활성도를 조사 분석하여 고기능성 솔잎발효액(SFPE)을 개발하고자 하였다. 솔잎자체발효 (SFPE)에 관여하는 균을 발효단계에 따라 분리, 선발하고 동정하였다. GPYA배지에서 발효균을 스크린하여 Pichia galeiformis, Candida boidinii, Pichia species, Candida species1, Candida species2, Candida ooidensis, Saccharomyces cerevisiae, Candida karawaiewii를 선발하였으며, 발효가 진행됨에 따라 2년차에는 Candida boidinii, Candida species2, Candida ooidensis, Saccharomyces cerevisiae가 선발되었고, 3년차에는 Candida species1&2가 선발되어 Candida species2가 우점종으로 나타났다. 그러나 발효 4년차에는 어떤 균도 선발되지 않았다. Candida species2는 Candida ernobii와 99.65%의 homology를 보였다. E. coli, Bacillus subtilis와 Staphylococcus aureus에 대해서 SFPE를 농도별로 처리하였을 때 높은 항균활성을 확인하였다. SFPE 1, 4, 7의 항산화 활성은 0.025 ㎕/ml의 농도로 처리하였을 경우 SFPE 1, 4, 7이 약 34.8%의 NBT scavenging의 활성을 보여주었고, 0.2 ㎕/ml~0.3 ㎕/ml의 농도에서는 SFPE 1, 4, 7이 약 90%에 달하는 NBT scavenging 의 활성능력을 확인할 수 있었다. 또한 전기생리학적 실험을 통하여 솔잎발효액이 쥐의 혈관수축 이완에 미치는 효과를 분석한 결과 Phenylephrine(PE) (10-6 M)으로 유발된 수축반응에 대해 SFPE를 0.15mg/ml과 0.3 mg/ml을 첨가하였을 때 혈관이 다시 이완되었으며, ATP 민감성 K+ 채널 억제제인 glibenclamide (10-5 M)을 처리하였을 때 SFPE 7 효과가 나타나지 않은 것으로 보아 SFPE의 혈관 이완작용이 세포막 ATP-민감성 K+ 통로를 활성화시켜 이루어짐을 확인하였다.

Pine needle (Pinus densiflora sieb, et zucc) extract has been used to improve cardiovascular disorders, detoxification of nicotine, the infirmities of age and curing diseases of unidentified symptoms. It has various useful components including amino acids, vitamin C, terpenoids and chlorophyll. In this study we have identified 8 different yeast strains that are developed spontaneously causing self fermentation in the extract. The self-fermented pine extract (SFPE) inhibited the growth of some bacterial strains like E. coli, Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus. The SFPE (0.2 ㎕/ml~0.3 ㎕/ml) showed 90% NBT superoxide scavenging activities which is similar for all tested samples of different ages. The 7 years old SFPE(0.15 mg/ml and 0.3 mg/ml) caused relaxation of spontaneous contraction and relaxation rhythm of thoracic arterial tissues from rat. Therefore, SFPE has useful effects such as antibacterial, antioxidant and improved blood circulation and could be a good source of functional food development.

본 연구에서는 고정화 방선균을 이용한 이차대사산물생산 공정 개발에 있어서 고려해야 할 중요한 사항인, 고정화세포의 반복사용 가능성을 조사하였다. 또한 축축한 담체에 균사체 형태의 생산균주의 고정화가능성에 대하여 알아보았다. 셀라이트 담체에 고정화된 고생산성 Streptomyces lincolnensis 돌연변이주를 이용한 반복회분식 배양에서, 회분수가 증가함에 따라 고정화세포의 린코마이신 생산성이 증가하였고 9번째 회분에서는 1007 (± 256) mg/L의 린코마이신이 얻어졌다. 10번의 반복회분동안 고정화세포에 의해 얻어진 린코마이신 총양을 기준으로 계산된 고정화세포 배양의 생산성은 현탁회분식 배양에 비해 1.4배 높았다. 축축한 담체와 배지가 포함된 플라스크에 균사체 형태의 생산균주를 접종하고 배양 후 생성된 고정화세포 농도와 린코마이신 양은 건조한 담체에 포자상태의 생산균주를 고정화한 후 배양하여 얻어진 것에 비하여 다소 높음이 관찰되었다. 이는 균사체 형태의 생산균주가 축축한 담체에 쉽게 고정화되는 것을 의미한다. 실제 생산규모를 고려할 때, 본 연구팀에서 개발한 방선균 고정화방법은 담체멸균 및 세포고정화 단계에서 추가적인 설비가 필요 없으며, 이는 고정화단계에서 숙련된 기술과 추가의 설비를 요하는 다른 방법들에 비하여 실용적이며 경쟁력 있는 생물공정이라고 사료된다.

The production stability of high-yielding mutants of Streptomyces lincolnensis immobilized on celite beads was examined in repeated batch cultures. We also explored the feasibility of immobilization of vegetative mycelial cells on pre-wetted celite beads, which is practical method for cell immobilization. Repeated transfer of immobilized cells into fresh medium every 10 days increased productivity of immobilized cells and maximum concentration of lincomycin, 1007 (±256) mg/L, was obtained at the end of the ninth cycle. A 1.4-fold higher productivity was obtained in immobilized-cell culture than that obtained by suspended-cell culture. When pre-wetted beads were inoculated with vegetative mycelia and cultured a slightly higher amount of immobilized cells and lincomycin was obtained more than those obtained by culture of spores immobilized on dry beads. This result indicates that immobilization of mycelial cells on pre-wetted beads was readily available. This technique is simple and no additional facilities are required for cell immobilization.

제주도 연안에서 분리 동정된 한천분해효소를 생산하는 Agarivorans sp. JA-1의 배양특성을 연구하였다. 균주가 기질로 이용하는 한천은 배지 내의 한천의 농도가 0.2%일때 가장 효율적인 성장을 하였으며 4종의 탄소원에 대해서는 성장에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 배양시간에 따른 한천농도는 15시간 이후 모두 분해되었으며 점도의 변화도 이와 유사한 것으로 나타났다. 또한 fed-batch 배양에서 0.8 g 한천을 2회 첨가하였으며 한천을 첨가한 후 agarase생산이 증가되는 것으로 나타났다. 한천올리고당의 성분분석을 한 결과 중합도가 6인 당이 확인되었다.

Characteristics of β-agarase production of Agarivorans sp. JA-1 isolated from north-eastern sea of Jeju marine environment was studied. Optimal cell growth was definite that the medium containing agar is 0.2%. The decreasing pattern of viscosity and agar concentration was same and they reached almost zero after 15 hours. Fed-batch culture was studied to improve agarase productivity by Agarivorans sp. JA-1 in marine broth containing 2.0 g/L agar with intermittent addition of 0.8 g agar two times. The hydrolysis products were identified oligosaccharide of degrees of polymerization 6.

이 연구의 최종 목표는 방향성 분자진화기술 (directed molecular evolution)을 이용한 음이온에 안정한 papain의 개발이다. 음이온 안정성 papain 생산을 위한 유전자의 방향성 분자진화 방법 개발이 이루어졌으며 분자진화된 음이온 안정성 papain의 스크리닝 방법 개발됐다. 분자진화된 papain의 아미노산 서열 및 특성 분석과 분자진화된 재조합 papain의 생산방법 확립되었다. 분자진화된 재조합 papain의 formulation 및 제품 적용화 기술 개발이다. 연구결과 Papain petidase IV 유전자의 확보 및 발현 균주 개발하였고 음이온 안정성 papain 유전자를 얻기 위한 분자진화의 방법 개발 및 조건 확립하였다. 분자진화 방법으로 error prone PCR 방법 확립, DNA shuffling을 통한 mutagenesis 방법 확립, staggered extension process 방법 확립 및 분자 진화된 음이온성 안정성 papain의 효율적 스크리닝 방법 개발하였다. Skim milk agar plate 이용, 활성 및 안정성이 뛰어난 개량형 papain을 Filter paper방법을 이용 하여 screening 방법을 개발하였다.

When the papain, which is a sort of Cystein protease, is applied to the outer skin, it decomposes the protein which forms the peeled outer skin and speeds up metabolism. Therefore, it is one of the most important cosmetics compositic which keeps the function of skin normal. When the papain is used in cosmetics with surfactant, the activity of papain is reduced rapidly. In this study, the modified papain with extreme stability negative ionic environment was developed by directed evolution

MAA와 EGDMA를 단량체 및 가교제로 한 일체형 컬럼은 친수성의 구조표면을 하고 있어 쉽게 시료와 수소결합 등 강한 상호작용을 할 수 있다. 본 실험에서는 카페인과 트립토판을 분리물질로 선택하였으나 완전한 분리도를 얻을 수가 없었다. 이는 일체형 컬럼의 제조 시 여러 요인에 기인하다. 중합혼합반응물질의 양의 조성과 반응조건이 적절하지 못하는 등의 원인으로 생각된다. 따라서 일체형 컬럼의 분리도를 향상시키기 위한 많은 실험이 요구된다.

Macroporous Poly (Methacrylic acid-co-Ethylene Glycol Dimethacrylate) Rods were in situ thermal initialized within a empty column (3.9 x 150 mm) by free radical polymerization. The polymerization mixture was consisted of monomer, cross-linking monomer, porogenic solvent, initiator and control the ratio of these materials, column efficiency could be developed. Caffeine and tryptophan as separation substances and the retention mechanism of this kind of monolithic column was mainly hydrogen bond function.