• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.588-593
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• 2022

본 논문에서는 hemin, 폴리에틸렌이민(PEI) 및 탄소나노튜브(CNT)를 이용하여 제조 CNT/PEI/hemin/PEI 복합재에 가교제인 테레프탈알데하이드(TPA)를 첨가하여 전자전달이 개선된 과산화수소 환원 반응(HPRR) 촉매를 합성하였다. 합성된 촉매(CNT/PEI/hemin/PEI/TPA)를 과산화수소 10 mM 농도에서 HPRR 반응성을 확인한 결과, 0.2 V (vs. Ag/AgCl)에서 0.2813 mA cm^-2의 전류 밀도로 나타났으며, 이는 가교하지 않은 촉매(CNT/PEI/hemin/PEI)와 범용 가교제인 글루타르알데하이드(GA)에 의해 가교된 촉매(CNT/PEI/hemin/PEI/GA)에 비해 각각 2.43 및 1.87배 증가하였다. CNT/PEI/hemin/PEI/TPA의 HPRR 개시전위는 0.544 V로서 CNT/PEI/hemin/PEI와 CNT/PEI/hemin/PEI/GA의 0.511 및 0.471 V에 비하여 원활한 전자전달에 의해 개선되었음을 확인할 수 있었다. 이는 전기화학 임피던스 분광법(EIS)을 이용한 분석 결과에서도 확인되었는데, CNT/PEI/hemin/PEI/GA의 경우, 전자전달을 방해하는 가교제의 도입에 따라 CNT/PEI/hemin/PEI에 비하여 높은 전자전달저항을 나타낸 반면, CNT/PEI/hemin/PEI/TPA는 6.2% 감소하여, 가장 낮은 전자전달저항을 나타냈다. 막이 없는 흐름형 과산화수소 연료전지를 이용한 평가에서도, CNT/PEI/hemin/PEI/TPA를 환원극으로 활용한 전지의 최대 출력 밀도가 36.34±1.41 μWcm^-2로, CNT/PEI/hemin/PEI (27.87±0.95 μWcm^-2)와 CNT/PEI/hemin/PEI/GA(25.57±1.32 μWcm^-2) 보다 높게 측정되어, TPA는 전자전달을 개선 성능을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.175-181
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• 2015

이산화탄소 포집을 위한 기능성 흡착제인 폴리에틸렌이민(PEI)을 함침한 활성탄을 평가하였다. 이산화탄소 흡착제의 흡착 특성은 GC/TCD, BET 표면적 및 FT-IR을 사용하였다. 활성탄에 PEI를 10, 30, 50 wt%를 함침하여 흡착제를 합성하고, 온도변화에 따른 이산화탄소의 흡착능을 조사하였다. $20^{\circ}C$와 $100^{\circ}C$에서의 이산화탄소 흡착능은 다음과 같다: $20^{\circ}C$에서는 AC > PEI(10)-AC > PEI(30)-AC > PEI(50)-AC의 순으로 나타났으며, $100^{\circ}C$에서는 PEI(10)-AC > PEI(30)-AC > PEI(50)-AC > AC 순으로 나타났다. 아민 기능기의 활성탄의 흡착능이 순수 활성탄보다 아미노기에 의하여 화학 흡착 때문에 높은 온도에서 높게 나타났다. 본 연구의 결과로 PEI(10) 활성탄은 고온의 가스로부터 이산화탄소 포집에 가장 유능한 흡착제 중 하나로 보여진다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.693-697
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• 2016

본 연구에서는 탄소나노튜브(CNT), 글루코스 산화효소(Glucose oxidase, GOx) 및 다양한 분자량의 가지달린 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine, branched, bPEI)을 물리적으로 결합하여 GOx/PEI/CNT 구조를 제조한 뒤, 가교제인 테레프타랄데하이드(Terephthalaldehyde, TPA)와 알돌축합반응을 통해 TPA/[GOx/bPEI/CNT] 구조의 촉매를 합성하였으며, 각각의 전기화학적 특성 및 장기안정성 등을 평가하였다. GOx/PEI/CNT의 경우, PEI의 분자량의 증가에 따라 유의한 차이를 확인할 수 없었으나, TPA 도입한 TPA/[GOx/bPEI/CNT]는 PEI 분자의 증가에 따라 전자전달 및 장기안정성은 향상되며 글루코스의 물질전달은 감소함을 확인하였다. 또한 효소연료전지 음극 촉매로서의 최적 bPEI 분자량을 확인한 결과, 750 k PEI를 이용한 촉매(TPA/[GOx/bPEI-750k/CNT]에서 최고의 최대전력밀도($0.995mW{\cdot}cm^{-2}$)를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권1호
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• pp.95-98
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• 2007

Polyethylenimine (PEI) has been widely investigated for delivery of DNA into cells. It was previously reported that there were at least two types of cytotoxicity in PEI-mediated gene delivery, immediate and delayed toxicities. PEI-mediated gene delivery protocols use net cationic complexes with an excess of PEI to maintain equilibrium between the complexed and dissociated forms in solution. In this study, toxicity of free PEI or PEI/ DNA complex was investigated. Human embryonic kidney 293 cells were incubated with free PEI or PEI/DNA complex for 4 hrs. Then, the cells were analyzed at 6, 24, 48, and 96 hrs after the incubation. In MTT assay, the viability of the cells incubated with PEI/DNA complex was continuously decreased with time, while that of the cells incubated with free PEI was not. On the contrary, the expression level of the luciferase gene increased gradually along with time. Release of DNAs from the complexes for transcription produces free PEIs in the cells. This process may proceed slowly due to high charge density of PEI and may be related to delayed toxicity. In addition, apoptotic cells were observed only in the cells incubated with the PEI/DNA complex from 24 hrs after the incubation. The results suggest that PEI/DNA complex contributes to the delayed toxicity by inducing apoptosis and that the delayed toxicity may be related to decomplexation of the complexes in the cells.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권9호
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• pp.1335-1340
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• 2006

It has been found that a number of diseases are associated with mutations in the mitochondrial DNA. Therapeutic gene delivery to mitochondria has been suggested as a clinical option for these diseases. In this study, we developed a gene carrier to mitochondria by the conjugation of mitochondrial leader peptide (LP) to polyethylenimine (PEI). Mitochondrial LP conjugated PEI (PEI-LP) was synthesized with low molecular weight PEI (2,000 Da, PEI2K). Gel retardation assay showed that PEI2K-LP formed complexes at a 1.0/1 weight ratio. In addition, PEI2K-LP protected DNA from the enzymatic degradation for at least 60 min, while naked DNA was completely degraded within 20 min. PEI2K-LP was compared with LP conjugated high molecular weight PEI (25,000 Da, PEI25K) in terms of toxicity and delivery efficiency. MTT assay showed that PEI2K-LP had much lower cytotoxicity than PEI25K-LP to 293 cells. In addition, cell-free DNA delivery assay showed that PEI2K-LP delivered more DNA to mitochondria at a 1.8/1 weight ratio than naked DNA or PEI. This result suggests that PEI2K-LP may be useful for the development of mitochondrial gene therapy system with lower cytotoxicity.

• 대한화학회지
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• 제43권2호
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• pp.193-198
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• 1999

다가 양이온성 고분자인 polyethylenimine(PEI)를 이용한 plasmid DNA의 세포 전이를 검색했다. 먼저 agarose assay에 의한 2, 10, 25, 및 50KD PEI와 DNA의 중화복합체의 최적비율은 분자량에는 영향을 받지 않았고, 최적의 PEI nitrogen/DNA phosphate 중화 비율은 1.5-2.0(nmol/nmol)로 나타났다. 이 복합체들을 이용한 COS1 세포전이에서는 2KD를 제외하고는 naked DNA에 대비 전이가 증가했고, 이 중에서 특히 25KD PEI는 적정 전이조건에서 DEAE-dextran 혹은 lipofectin 보다 다소 증가된 전이율을 보였다. In vitro 세포전이의 최적 PEI/DNA 비는 7.6-13.3(nmol/nmol)이었고 최적 중화복합체를 이루는 비율보다 높게 나타났다. 용액의 pH에 따른 전이율의 변화는 크게 없었으나 산성일때가 약간 더 증가했다. 세포 표적전이와 독성감소를 위해 인지질분자를 사용한 liposome formulation을 PEI/DNA계에 도입하였다. 그 결과, PC/PE 중성 리포솜이 도입된 경우는 25KD를 제외하고는 PEI 단독일 때 혹은 리포솜 단독일 때 보다 전이율이 2-2.5 배씩 증가했다. 그러나 PEI와 같은 양이온성의 DOTAP/PE 리포솜 도입은 charge repulsion 작용으로 오히려 DOTAP/PE 단독계보다 전이가 감소하는 역효과를 보였다. Liposomal PEI계의 세포독성은 PEI 단독일 때 보다 % cell survival이 10-20% 정도 증가했다. 이 결과들은 PEI가 단독으로도 좋은 전이제로 작용 할 뿐 아니라 세포표적 운반이 가능한 중${\cdot}$음성 리포솜의 효과적인 DNA 응축제로도 이용 될 수 있음을 증명했다.

• 한국의류학회지
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• 제37권4호
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• pp.590-597
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• 2013

This study examined the change in the dyeability of natural dyes on cotton fabrics by a PEI (polyethyleneimine) pretreatment instead of mordants. Cotton fabrics were treated with PEI and the changes in the dyeability were shown by measuring the amount of PEI on cotton fabrics. Samples treated with PEI were dyed with two natural polychromatic dyes with a different affinity to cotton fibers: Alizarin Red S and Curcumin. The changes in dyeability by three variables (time, temperature and concentration of dyes) on cotton fabrics were analyzed by the K/S value to define optimum dyeing conditions. Subsequently, the PEI treatment improved the dyeability of cotton fabrics with both dyes of low and high affinity to cotton fibers. Thus, PEI could be a suitable heavy metal mordant replacement.

• 공업화학
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2023

폴리에틸렌이민(polyethylenimine, PEI)은 양이온성 고분자로서 핵산(nucleic acid)와 같이 음전하를 띄는 생체 물질과 강한 정전기적 상호작용으로 결합할 수 있다. 이러한 특성을 바탕으로 PEI는 효율적인 약물전달체로 오랜 기간 활용되었다. 하지만 PEI의 강한 양이온성은 체내에서 음이온을 띄는 생체 물질과 비특이적으로 상호작용하여 세포독성을 띄는 문제점을 가지고 있다. 그 동안 많은 연구자들은 PEI의 단점을 극복하기 위하여 다양한 종류의 생체 적합 PEI 기반 물질을 개발하였다. 본 리뷰에서는 기능성 PEI의 개발과 이를 활용한 생의학적 연구 동향에 대하여 소개하고자 한다.

• 멤브레인
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• 제14권4호
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• pp.304-311
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• 2004

PTMSP-PEI 복합막과 PTMSP-Silica-PEI 복합막을 제조하고, 막의 특성을 FT-IR, GPC, SEM 등을 사용하여 조사하였다. PTMSP-Silica-PEI 복합막은 silica의 함량이 23∼60 wt%로 증가하면서 입자의 크기는 점차 작아지고 입자의 분포는 균일하게 되었다. PTMSP-PEI 복합막과 PTMSP-Silica-PEI 복합막에 의한 $H_2$/$N_2$ 혼합기체분리는 $25^{\circ}C$, $\Delta$P 5 psi∼30 psi 범위에서 조사되었다. PTMSP-PEI 복합막과 PTMSP-Silica-PEI 복합막들의 수소에 대한 분리인자($\alpha$, $\beta$, (equation omitted)) 값은 투과셀의 압력이 증가할수록 그리고 silica의 함량이 증가할수록 증가하였다. $25^{\circ}C$, $\Delta$P 30 psi에서 PTMSP-PEI 복합막의 수소에 대한 $\alpha$, $\beta$, (equation omitted) 값은 2.28, 1.58, 1.44이고 silica 60 wt%인 PTMSP-Silica-PEI 복합막의 수소에 대한 $\alpha$, $\beta$, (equation omitted) 값은 3.34, 1.95, 1.72 이었다.

• Composites Research
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• 제15권3호
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• pp.39-44
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• 2002

Micromechanical 시험법을 이용하여 전기증착된 탄소섬유와 polyetherimide (PEI)로 강인화된 에폭시 기지재료 사이의 계면물성과 미세파괴형상을 연구하였다. 계면전단강도 향상을 위해 전기증착법을 이용하여 탄소섬유를 표면 처리하였다. PEI 함량이 증가함에 따라 소성변형과 파괴인성 증가로 인해 계면전단강도는 점차적으로 증가하는 경향을 보였으며, 미처리의 경우에 순수 PEI의 계면전단강도가 가장 큰 값을 보였다. 반면 전기증착의 경우에 계면전단강도는 PEI를 첨가함에 따라서 증가하였지만 그 증가폭은 미처리의 경우 보다 작았다. 미처리의 경우에서 순수 에폭시는 취성파괴 형상을 보인 반면 순수 PEI는 연성파괴 형상을 보였고 전기증착의 경우 순수 에폭시는 미처리와는 달리 연성파괴 형상을 보임을 관찰할 수 있었다. PEI 첨가에 의한 파괴인성 강화와 전기증착에 의한 화학결함 및 계면층의 존재는 복합재료의 계면물성 향상에 효과적으로 기여하는 것으로 고려된다.