• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권11호
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• pp.1782-1790
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• 2018

Assessment of microorganism viability is useful in many industrial fields. A large number of methods associated with the use of fluorescent probes have been developed, including fluorimetry, fluorescence microscopy, and cytometry. In this study, a microvolume spectrofluorometer was used to measure the membrane potential variations of Escherichia coli. In order to estimate the sensitivity of the device, the membrane potential of E. coli was artificially disrupted using an ionophore agent: carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazone. The membrane potential was evaluated using two ratiometric methods: a Rhodamine 123/4',6-diamidino-2-phenylindole combination and a JC-10 ratiometric probe. These methods were used to study the impact of freezing on E. coli, and were compared with the conventional enumeration method. The results showed that it was beneficial to use this compact, easy-to-use, and inexpensive spectrofluorometer to assess the viability of bacterial cells via their membrane potential.

• KSBB Journal
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• 제20권4호
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• pp.291-298
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• 2005

본 연구는 재조합 대장균과 S.cerevisiae의 발효공정에서 형광스펙트럼 데이터를 수집하였으며, SOM을 이용하여 형광스펙트럼 데이터를 특정 그룹으로 분류하고 발효공정을 분석하고자 하였다. 배출가스 내 이산화탄소농도와 세포농도 같은 공정변수들은 SOM 알고리즘으로부터 얻은 분산 및 정규화된 가중치들과 좋은 연관성을 나타내었다. 전체 스펙트럼 데이터의 분류는 생물공정 모델링을 위한 매우 중요한 단계인데 그 이유는 몇몇 여기파장과 방출파장의 유의한 조합들이 전체영역의 스펙트럼 데이터로부터 추출되기 때문이다. 예를 들면, 본 연구에서 SOM을 이용하여 추출한 98개의 스펙트럼 데이터의 예제들은 부분최소자승법이나 감독신경망 (supervised neural network)을 이용한 공정의 모델링에 사용될 수 있다.

• 펄프종이기술
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• 제43권2호
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• pp.9-15
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• 2011

Fluorescent whitening agent (FWA) is a widely used chemical in paper industry, but a systematic and scientific method on FWA analysis has not been established. We performed the basic researches on the fluorescence analysis of FWA. The fluorescence of FWA was investigated using a spectrofluorometer and a spectrophotometer. When FWA solution was analyzed using the spectrofluorometer, we found that the peak wavelength of the fluorescence emission was about 440 nm and that of the fluorescence excitation was about 370 nm irrespective of FWA types. Papers dyed with an internal FWA were prepared in a laboratory and the reflectance and the fluorescence index were measured using the spectrophotometer. It was confirmed that the optimum peak wavelength of the reflectance was 440 nm and the fluorescence index calculated from the CIE whiteness with and without UV light under a light source D65 was the best indicator to measure the fluorescence of FWAs exiting in papers.

• KSBB Journal
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• 제21권1호
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• pp.59-67
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• 2006

본 연구에서는 2차원 형광스펙트럼의 PCA 분석을 통하여 발효 공정을 모니터링하고 PCR과 PLS과 같은 다변량 분석기법을 이용하여 공정을 모델링하였다. 재조합 대장균 E. coli 와 효모 S.cerevisiae의 발효 공정 중에 얻어진 많은 양의 2차원 형광스펙트럼 자료는 우선 PCA를 통해 축소된다. 그리고 PCA에서 주성분점수와 적재 산점도는 발효 공정의 정성적 경향을 묘사하기 위해 사용되었다. 또한, PCR과 PLS는 2차원 형광스펙트럼의 분석을 위해 사용되었으며 PLS모델이 보정과 예측 능력에서 PCR모델보다 조금 더 우수한 성능을 나타냈다. 따라서 2차원 형광스펙트럼 자료를 이용하여 생물공정을 모델링 하고자 할 때는 PCR 방법보다는 PLS 방법을 사용하는 것이 유리할 것이다.

• KSBB Journal
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• 제20권4호
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• pp.299-304
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• 2005

본 연구에서는 인공신경망 알고리즘을 이용하여 생물공정에서 수집된 형광스펙트럼 데이터를 분류, 분석하고 공정변수들을 예측하기 위한 공정의 모델링에 대해서 논의하였다. SOM에 의해 분류된 전파장 스펙트럼 데이터들은 발효공정의 변수와 형광데이터 사이에 비선형관계를 설명하기 위하여 사용되었다. BPNN알고리즘은 SOM에서 분류된 데이터들을 입력자료로 이용하여 공정에 대한 모델식을 세우고, 이를 이용하여 배출가스 내 $CO_2$ 농도 및 발효액 중 세포농도와 같은 공정변수들을 예측하는데 사용되었다. 또한 BPNN 모델은 강력하면서도 훈련데이터의 범위를 넘어서는 공정의 데이터들을 예측할 수 있기 때문에 폭넓은 활용가능성을 가지고 있다.