[보고서]Shewanella 균주에 의한 광전도성 As-S nanotube 생성원리 규명 및 응용

Shewanella 균주에 의한 광전도성 As-S nanotube 생성원리 규명 및 응용
Effect of Exopolysacchairde of Shewanellla on Formation of Photoactive As-S Nanotube and Its Application 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	광주과학기술원 Gwangju Institute of Science and Technology
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2012-05
주관부처	교육과학기술부
사업 관리 기관	연구성과실용화진흥원 Commercializations Promotion Agency for R&D Outcoms
등록번호	TRKO201200011165
DB 구축일자	2013-05-20
키워드	슈와넬라,광전도성,As-S 나노튜브,미생물 다당류,비소호흡Shewanella,Photoative,As-S nanotube,Exopoly saccharide,As(V) respiration

초록 ▼

○ 본 연구는 미생물에 의한 나노 소재 물질인 As-S nanotubes와 이를 주형으로 한 doped nanotubes 및 다양한 무기 나노 소재의 효과적인 생산 방법 탐구 및 생성 물질의 구조와 특성을 분석하고 생성 mechanism을 규명하기 위하여 수행되었다.
○ 본 연구는 기존의 물리·화학적 합성이 아닌 미생물을 이용한 환경 친화적 방법을 통한 다양한 무기성 소재 물질 생산 방법 기술 개발로, 미생물에 의한 물질 생성 기작 구명 및 최적 생성조건을 확립함으로써 획득한 모든 연구 결과는 소재생산 분야뿐만 아니라 환경 분야와 광나노소자나 반도체 소재 등으로의 다양한 응용성을 기대할 수 있다.
○ 또한, 본 연구를 통한 원천기술 확보는 지적 소유권뿐만 아니라, 새로운 연구 분야에서의 독보적인 기술 보유로써 국가 과학경쟁력, 특히 nano-bio-technology분야의 국제적 위상 향상에도 크게 기여할 것이며, 기존의 미생물 연구 분야에서 미생물-Inorganic Material Sciences를 연결하는 새로운 연구영역의 확대를 가져올 것이다.

Abstract

목차 Contents

제 출 문 ... 3
보고서 요약서 ... 4
요 약 문 ... 5
SUMMARY ... 7
CONTENTS ... 8
목 차 ... 9
제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
1. 연구개발의 필요성 ... 10
2. 경제적·산업적 중요성 ... 11
제2장 국내외 기술개발 현황 ... 12
1. 국외 기술개발 수준 ... 12
2. 국내 기술개발 수준 ... 12
3. 국내·외 연구현황 ... 13
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 35
제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 40
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 41
제7장 연구시설ㆍ장비 현황 ... 42
제8장 참고문헌 ... 43

표/그림 (41)

표 Photoactive semiconductive As-S nanotube synthesized by Shewanella sp. HN-41
표 연도별 나노기술관련 논문 추이
표 Confocal laser scanning microscopy images
표 COD and EPS comoents from water-wash control and the resin-extract
표 Analysis of EPS extracted from As-S nanotubes
표 Kinetics of lactate, acetate, As(V), and As(III) from different Shewanella strains
표 Production of As-S nanotubes by immobilization system.
표 As-S nanotubes production by immobilization system after one week (A) and TEM image (B).
표 Optimization of factors for immobilization system
표 SEM images of As-S nanotubes produced by wild type strain HN-41 (A) and their random mutant (B and C).
$Concentration of As and Se in the medium containing Shewnella sp. HN-41 (a), SEM image (b), TEM image (c), line-scan EDX profile across the cross section (d), TEM image with SAED pattern of As-S-Se nanotubes (e), and X-ray diffraction patterns (f).$ 표 Concentration of As and Se in the medium containing Shewnella sp. HN-41 (a), SEM image (b), TEM image (c), line-scan EDX profile across the cross section (d), TEM image with SAED pattern of As-S-Se nanotubes (e), and X-ray diffraction patterns (f).
$Concentration of As and Cd in the liquid phase containing Shewnella sp. HN-41 (a), SEM image (b), TEM image (c), line-scan EDX profile across the cross section (d), TEM image with SAED pattern of As-Cd-S nanotubes (e), and X-ray diffraction patterns (f).$ 표 Concentration of As and Cd in the liquid phase containing Shewnella sp. HN-41 (a), SEM image (b), TEM image (c), line-scan EDX profile across the cross section (d), TEM image with SAED pattern of As-Cd-S nanotubes (e), and X-ray diffraction patterns (f).
표 Temperature dependent I-V curves
$Concentration of As and Se in the medium containing Shewnella sp. HN-41 (a), SEM image (b), TEM image (c), line-scan EDX profile across the cross section (d), TEM image with SAED pattern of As-Cd-S-Se nanotubes (e), and X-ray diffraction patterns (f).$ 표 Concentration of As and Se in the medium containing Shewnella sp. HN-41 (a), SEM image (b), TEM image (c), line-scan EDX profile across the cross section (d), TEM image with SAED pattern of As-Cd-S-Se nanotubes (e), and X-ray diffraction patterns (f).
표 TEM image of Zn(As)-S nanotube synthesized via biological routes.
표 TEM image of As-Cd-S-Te nanotube synthesized via biological routes.
표 TEM image of As-S-Te nanotube synthesized via biological routes.
표 TEM (A and B) and SAED (C) images of Vanadium nanostructures synthesized by S.oenidensis MR-1.
표 TEM image of Te/V nanostructures (Te shell and V backbone) synthesized by S.oenidensis MR-1.
표 SEM (A) and TEM (B) images of Te nanostructures synthesized by S. oenidensis MR-1.
표 SEM images of Te nanospheres treated with DMSO before (A) and after (B).
표 SEM (A and B) and TEM (C and D)images of Se nanospheres synthesized by Shewanella sp. HN-41
표 SEM (A and B) and TEM (C and D)images described the Se nano-spheres captured mercury, for ming smaller HgSe nanoparticles
표 Comparison of different Shewanella strains for formation of As-S nanotubes
표 Concentration of As(III) in medium incubated with different Shewanella strains
표 Formation of As-S nanotubes by mixed bacterial cultures
표 Circular representation of the genome of Shewanella sp. strain HN-41
표 COG functional categories of coding regions
표 TEM images show formation of U nanostructures (A-J), and TEM images with XRD pattern (inset) of the U(VI) nanowires (K) and U(IV) nanoparticles (L) produced by S. oneidensis MR-1.
표 Cryo-EM images (A), and HRTEM images with EDS results (inset) (B) of the uranium nanowires produced by S. oneidensis MR-1.
표 TEM images of U nanostructures formed by S. oneidensis MR-1 in the cultures with 0.8 mM(A), 1.2 mM(B), 2.0 mM(C) uranyl acetate. The color change of the precipitate is shown in (D).
표 Consumption of the electron acceptor uranium(VI), and lactate, the electron donor.
표 Morphologies of a-Se and HgSe nanoparticles produced by S. putrefaciens 200
표 Results of X-ray absorption structure (XAS) analyses
표 TEM-EDS analyses of HgSe nanoparticles
표 Kinetics of total Hg removal from aqueous medium by S. putrefaciens 200.
표 Control tests of Hg decrease after 72h incubation under different conditions.
표 Growth curve and Te(IV) reduction kinetics of (A) S. oneidensis MR-1 and (B) its mutants grown anaerobically in the presence of Te(IV).
$GC-FID chromatograms of fatty acid fraction from S. oneidensis MR-1 grown anaerobically in the presence of (A) fumarate and (B) Te(IV)$ 표 GC-FID chromatograms of fatty acid fraction from S. oneidensis MR-1 grown anaerobically in the presence of (A) fumarate and (B) Te(IV)
표 Electron microscopic image analyses
표 Fatty acid composition of S. oneidensis MR-1 grown with fumarate and Te(IV)

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