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Antimicrobial Properties of Novel Magnetic -Silica-Silver Nanoparticle Composites
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | 고광표 | - |
dc.contributor.author | 박 성준 | - |
dc.date.accessioned | 2017-07-19T03:07:10Z | - |
dc.date.available | 2017-07-19T03:07:10Z | - |
dc.date.issued | 2012-08 | - |
dc.identifier.other | 000000002680 | - |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10371/128184 | - |
dc.description | 학위논문 (석사)-- 서울대학교 보건대학원 : 환경보건학과, 2012. 8. 고광표. | - |
dc.description.abstract | 은나노 입자(AgNPs)는 다양한 미생물을 효과적으로 저감하는 도구로써 많은 관심을 받아왔다. 그러나 은나노 입자의 넓은 부피당 표면적비(surface-to volume ratio)와 세포독성(cytotoxicity)은 다양한 건강문제와 환경오염을 야기시킬 수 있다. 이에 본 연구에서, 우리는 자성 코어(Magnetic core)를 가진 은나노 복합체 (Ag@MSC)를 새로이 고안하였다. 이 새로운 복합체는 자석을 이용하여 수분 내에 회수가 가능하며, 은나노 입자들은 복합체의 실리카 층(silica layer) 표면에 단단하게 결합시켜 강한 충격에도 유실되지 않도록 하였다. 이에 먼저, 분석 대상 미생물로 두 종류의 박테리아(E. coli CN13 and B. Subtilis) 및 두 종류의 박테리오파지(bacteriophages MS2 and ΦX174)를 선정하여 복합체의 미생물 저감능력을 확인하였다. 또한 새로운 복합체가 처할 수 있는 다양한 환경들을 고려하여, 넓은 범위의 pH 조건과 수돗물, 한강물에 노출 시킨 후의 미생물 저감능력 역시 확인하였다. 10Ag@MSC, 20Ag@MSC 및 30Ag@MSC의 3가지 복합체 중에서, 30Ag@MSC가 가장 높은 미생물 저감능력을 보였다. 7.13ⅹ10^9 particles/ml 농도의 30Ag@MSC는 한 시간 반응 후 약 5-log reduction 이상의 박테리아와 2-log reduction 이상의 파지 저감능력을 보였으며, 다양한 환경조건에 노출된 후에도 여전히 강력한 저감 효율을 보여주었다. 결론적으로, 본 은나노 복합체는 다양한 환경조건 안에서 미생물을 적절히 저감하는데 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 보이며, 사용 후 손쉽게 회수가 가능하여 여타 은나노 입자 활용의 큰 문제점 중 하나였던 건강적/환경적인 위험을 최소화할 수 있을 것으로 여겨진다. | - |
dc.description.abstract | Silver nanoparticles (AgNPs) have been long considered as a useful tool for controlling various pathogens. However, the large surface-area-to-volume ratio and the cytotoxicity of AgNPs are associated with several adverse health effects and ecological hazards. In this study, we tested novel AgNP composites containing a magnetic core and a silica layer (Ag@MSCs). These composites are more effective in inactivating various microorganisms and possibly recovered. First, we evaluated the antimicrobial capabilities of the Ag@MSCs against both bacteria (E. coli CN13 and B. Subtilis) and bacteriophages (MS2 and ΦX174). Moreover, the Ag@MSCs were exposed to a wide range of pH levels, tap water, and surface water to assess the antimicrobial effects under different environmental conditions. Among the different types of Ag@MSCs, 30Ag@MSC, which contained 30nm monodispersed AgNPs on the outer surface of the silica layer, showed the strongest effect. The highest concentration of 30Ag@MSCs, approximately 7.13ⅹ109 particles/ml, exhibited more than 5-log reduction of bacteria and 2-log reduction of phages within 1 hour. Also, regardless of the condition, the 30Ag@MSCs maintained their strong efficacy. These results suggest that the proposed Ag composites can be used in various environmental settings and recovered within a few minutes using a strong magnet to reduce the potential harmful effects on human health and the environment. | - |
dc.description.tableofcontents | Contents
Abstract I List of Tables V List of Figures VI I. Introduction 1 II. Materials and Methods 3 1.Characterization of magnetic-silica-silver nanoparticle composites 3 2.Preparation of target microorganisms 6 3.Antimicrobial effects of Ag@MSCs 7 4.Effect of exposure to various pH conditions towards Ag@MSCs 8 5.Antimicrobial activities of Ag@MSCs in tap and surface water 9 6.Antimicrobial Mechanisms of Ag@MSCs 10 A.The relationship between ROS generation and antimicrobial activity. B.Interaction between microbial membrane and Ag@MSCs. 7.Statistical Analysis 11 III. Results 12 1.Antimicrobial effects of Ag@MSCs 12 2.Effect of exposure to various pH conditions towards Ag@MSCs 17 3.Antimicrobial activities of Ag@MSCs in tap and surface water 20 4.Antimicrobial Mechanisms of Ag@MSCs 24 A.The relationship between ROS generation and antimicrobial activity. B.Interaction between microbial membrane and Ag@MSCs. IV. Discussion 27 V. Reference 31 VI. 국문초록 36 | - |
dc.format | application/pdf | - |
dc.format.extent | 2335926 bytes | - |
dc.format.medium | application/pdf | - |
dc.language.iso | en | - |
dc.publisher | 서울대학교 대학원 | - |
dc.subject | Silver | - |
dc.subject | Nanoparticle | - |
dc.subject | Composite | - |
dc.subject | Microorganism | - |
dc.subject | Antimicrobial agents | - |
dc.subject.ddc | 363 | - |
dc.title | Antimicrobial Properties of Novel Magnetic -Silica-Silver Nanoparticle Composites | - |
dc.type | Thesis | - |
dc.contributor.AlternativeAuthor | Park Sung Jun | - |
dc.description.degree | Master | - |
dc.citation.pages | VI, 37 | - |
dc.contributor.affiliation | 보건대학원 환경보건학과 | - |
dc.date.awarded | 2012-08 | - |
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