• 한국수자원학회논문집
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• 제53권6호
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• pp.395-408
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• 2020

본 연구논문은 북부아프리카의 알제리에 위치한 하천유역에서 다중선행일 유출량의 예측을 위하여 진화적 최적화기법과 k-fold 교차검증을 결합한 세 개의 서로 다른 기계학습 접근법 (인공신경망, 적응 뉴로퍼지 시스템, 그리고 웨이블릿 기반 신경망)을 개발하고 적용하는 것이다. 인공신경망과 적응 뉴로퍼지 시스템은 root mean squared error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), correlation coefficient (R), 그리고 peak flow criteria (PFC) 의 네 개의 통계지표를 기반으로 하여 모형의 훈련 및 테스팅 결과 유사한 모형수행결과를 나타내었다. 웨이블릿 기반 신경망모형은 하루선행일 테스팅의 결과 RMSE = 8.590 ㎥/sec 과 PFC = 0.252로 분석되어서 인공신경망의 RMSE = 19.120 ㎥/sec, PFC = 0.446 과 적응 뉴로퍼지 시스템의 RMSE = 18.520 ㎥/sec, PFC = 0.444 보다 양호한 결과를 나타내었고, NSE와 R의 값도 웨이블릿 기반 신경망모형이 우수한 것으로 나타났다. 그러므로 웨이블릿 기반 신경망은 알제리 세이보스 하천에서 다중선행일의 예측을 위하여 효율적인 도구로 사용할 수 있다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제23권2호
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• pp.199-208
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• 2015

Objectives : In the present study, we investigated the effects of ethanol extract of Scutellaria baicalensis (EESB) on the progression of cell cycle in human renal cell carcinoma Caki-1 cells. Methods : The effects of EESB on cell growth and apoptosis induction were evaluated by trypan blue dye exclusion assay and flow cytometry, respectively. The mRNA and protein levels were determined by Western blot analysis and reverse transcription-polymerase chain reaction, respectively. Results : It was found that EESB treatment on Caki-1 cells resulted in a dose-dependent inhibition of cell growth and induced apoptotic cell death as detected by Annexin V-FITC staining. The flow cytometric analysis indicated that EESB resulted in G2/M arrest in cell cycle progression which was associated with the down-regulation of cyclin A expression. Our results also revealed that treatment with EESB increased the mRNA and proteins expression of tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase (Cdk) inhibitor p21(WAF1/CIP1), without any noticeable changes in cyclin B1, Cdk2 and Cdc2. In addition, the incubation of cells with EESB resulted in a significant increase in the binding of p21 and Cdk2 and Cdc2. These findings suggest that EESB-induced G2/M arrest and apoptosis in Caki-1 cells is mediated through the p53-mediated upregulation of Cdk inhibitor p21. Conclusions : Taken together, these findings suggest that EESB may be a potential chemotherapeutic agent and further studies will be needed to identify the biological active compounds that confer the anti-cancer activity of S. baicalensis.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제30권3호
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• pp.191-199
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• 2000

Genomics is providing targets faster than we can validate them and combinatorial chemistry is providing new chemical entities faster than we can screen them. Historically, the drug discovery cascade has been established as a sequential process initiated with a potency screening against a selected biological target. In this sequential process, pharmacokinetics was often regarded as a low-throughput activity. Typically, limited pharmacokinetics studies would be conducted prior to acceptance of a compound for safety evaluation and, as a result, compounds often failed to reach a clinical testing due to unfavorable pharmacokinetic characteristics. A new paradigm in drug discovery has emerged in which the entire sample collection is rapidly screened using robotized high-throughput assays at the outset of the program. Higher-throughput pharmacokinetics (HTPK) is being achieved through introduction of new techniques, including automation for sample preparation and new experimental approaches. A number of in vitro and in vivo methods are being developed for the HTPK. In vitro studies, in which many cell lines are used to screen absorption and metabolism, are generally faster than in vivo screening, and, in this sense, in vitro screening is often considered as a real HTPK. Despite the elegance of the in vitro models, however, in vivo screenings are always essential for the final confirmation. Among these in vivo methods, cassette dosing technique, is believed the methods that is applicable in the screening of pharmacokinetics of many compounds at a time. The widespread use of liquid chromatography (LC) interfaced to mass spectrometry (MS) or tandem mass spectrometry (MS/MS) allowed the feasibility of the cassette dosing technique. Another approach to increase the throughput of in vivo screening of pharmacokinetics is to reduce the number of sample analysis. Two common approaches are used for this purpose. First, samples from identical study designs but that contain different drug candidate can be pooled to produce single set of samples, thus, reducing sample to be analyzed. Second, for a single test compound, serial plasma samples can be pooled to produce a single composite sample for analysis. In this review, we validated the issue whether the second method can be applied to practical screening of in vivo pharmacokinetics using data from seven of our previous bioequivalence studies. For a given drug, equally spaced serial plasma samples were pooled to achieve a 'Pooled Concentration' for the drug. An area under the plasma drug concentration-time curve (AUC) was then calculated theoretically using the pooled concentration and the predicted AUC value was statistically compared with the traditionally calculated AUC value. The comparison revealed that the sample pooling method generated reasonably accurate AUC values when compared with those obtained by the traditional approach. It is especially noteworthy that the accuracy was obtained by the analysis of only one sample instead of analyses of a number of samples that necessitates a significant man-power and time. Thus, we propose the sample pooling method as an alternative to in vivo pharmacokinetic approach in the selection potential lead(s) from combinatorial libraries.

• 한국동물위생학회지
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• 제34권4호
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• pp.321-331
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• 2011

Mycobacterium bovis, a member of the M. tuberculosis complex (MTC), is the causative agent of bovine tuberculosis. Detection of M. bovis and M. tuberculosis using conventional culture- and biochemical-based assays is time-consuming. Therefore, a simple and sensitive molecular assay for rapid detection would be of great help in specific situations such as faster diagnosis of bovine tuberculosis (bTB) infection in the abattoirs. We developed a novel multiplex real-time PCR assay which was applied directly to biological samples with evidence of bTB and it was allowed to differentiate between M. bovis and M. tuberculosis. The primers and TaqMan probes were designed to target the IS1081 gene, the multi-copy insertion element in the MTC and the 12.7-kb fragment which presents in M. tuberculosis, not in the M. bovis genome. The assay was optimized and validated by testing 10 species of mycobacteria including M. bovis and M. tuberculosis, and 10 other bacterial species such as Escherichia coli, and cattle lymph nodes (n=113). The tests identified 96.4% (27/28) as M. bovis from the MTC-positive bTB samples using conventional PCR for specific insertion elements IS1081. And MTC-negative bTB samples (n=85) were tested using conventional PCR and the real-time PCR. When comparative analyses were conducted on all bovine samples, using conventional PCR as the gold standard, the relative accuracy of real-time PCR was 99.1%, the relative specificity was 100%, and the agreement quotient (kappa) was 0.976. The detection limits of the real-time PCR assays for M. bovis and M. tuberculosis genomic DNA were 10 fg and 0.1 pg per PCR reaction, respectively. Consequently, this multiplex real-time PCR assay is a useful diagnotic tool for the identification of MTC and differentiation of M. bovis and M. tuberculosis, as well as the epidemiologic surveillance of animals slaughtered in abattoir.

• 한국응용곤충학회지
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• 제46권2호
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• pp.251-259
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• 2007

고랭지배추 재배지에 발생하는 나방류 해충의 방제에 생물적방제와 화학적방제의 조화로운 이용을 위하여, 배추 재배 시 사용되는 약제 중 배추좀나방의 천적인 배추나비고치별 (Cotesia glomerata) 에 대해 저독성을 보이는 약제를 선발하고 잔류독성을 평가하였다. 배추나비고치벌에 대한 저독성 약제선발 방법으로 먹이처리법 (Diet treatment method), 잎침지처리법 (Leaf dipping method) 및 충제침지처리법(Body dipping method) 을 확립하였다. 배추에 등록되어 있는 주요 살충제 31 종을 추천농도로 희석한 후 배추나비고치별 성충을 충체침지처리한 결과 22종이 저독성 약제로 선발되었으며, 배추에 등록된 살균제 및 제초제 15 종은 배추나비고치별 성충에 모두 독성이 낮았다. 배추에 13 종의 살충제를 처리하여 일수별로 배추나비고치벌 성충에 대한 잔류독성을 평가한 결과, 약제처리 l일후에 방사해도 안전한 약제는 thiacloprid, acephate, chlorfenapyr, clothianidin의 4 종이었으며, 3 일후에 방사가 가능한 약제는 imidacloprid, deltamethrin, thiamethoxam, dimethylvinphos, emamectin benzoate이었다.

• 생명과학회지
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• 제25권4호
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• pp.450-455
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• 2015

본 연구에서는 국내에서 주로 소비되는 국내산 및 수입산 참돔의 일반성분과 중금속 함량을 비교 분석하였고 생리활성을 비교하기 위하여 참돔을 용매의 극성에 따라 추출하여 항산화 및 세포독성 효과에 대해 연구하였다. 수입산과 비교했을 때 국내산 참돔은 높은 함량의 수분과 낮은 함량의 조지방, 조단백질 및 회분을 나타내었다. 국내산 및 수입산 참돔의 중금속 함량을 비교한 결과 원산지에 따른 유의적 차이를 보였으며 국내산 참돔의 수은 함량은 0.08 mg/kg으로 수입산 참돔보다 높은 함량을 나타내었으나 납의 경우 원산지에 따른 유의적 차이는 보이지 않았다. 국내산 및 수입산 참돔의 A+M 및 MeOH 추출물을 인체 섬유육종세포(HT-1080)에 처리하였을 때, 세포 내 활성산소종 생성 저해효과를 살펴 본 실험 결과, 국내산 및 수입산 참돔 추출물들에 의한 활성산소종 생성 억제효과를 비교해 보면 수입산 참돔 추출물에 의한 저해효과가 높았으며 두 추출물들 중 MeOH 추출물에 의한 저해효과가 높았음을 알 수 있었다. 인체 암세포들(AGS 및 HT-29)들에 대한 세포독성 활성 결과에서 AGS 암세포의 경우 국내산 참돔 A+M 및 MeOH 추출물들에 의한 세포독성 효과가 수입산 참돔A+M 추출물들보다 높았다. HT-29 암세포에 대해서는 국내산 참돔A+M 추출물에 의한 세포독성 효과가 수입산 참돔 A+M 추출물에 의한 것보다 높았고 MeOH 추출물에 의한 세포독성 효과는 유사했다. 따라서 본 연구 결과를 기초자료로 하여 향후 참돔의 다양한 생리활성 규명이 필요하다고 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권4호
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• pp.438-445
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• 2014

본 연구는 시판되고 있는 막걸리의 저장 온도에 따른 BA 생성의 차이를 비교하고, 시판 막걸리의 우점종을 찾아내어, 이 균을 멸균 막걸리에 접종함으로써 BA 생성여부를 확인하고자 하였다. 시판 막걸리 11종을 구입해 $4^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 각각 10일 동안 저장한 뒤 BA 함량을 확인한 결과, 생막걸리는 $4^{\circ}C$에 비해 $20^{\circ}C$에서 10일간 저장함에 따라 BA 양이 급격히 증가하였고, 살균막걸리는 온도에 따른 BA 변화가 없었다. 시판 막걸리에서 가장 많이 검출된 BA는 histamine과 putrescine이었다. $4^{\circ}C$에서 저장한 막걸리에 비해 $20^{\circ}C$에서 저장한 막걸리에서 미생물의 변성된 DNA band가 다양하게 나타났다. $4^{\circ}C$에서 저장한 시판 막걸리의 주된 bacteria는 Staphylococcus succinus와 Staphylococcus gallinarum, Lactobacillus (L). brevis, L. plantarum, L. fermentum였고, $20^{\circ}C$ 막걸리에서 공통적으로 증식한 균은 L. perolens, L. harbinensis, LBARR16SI L. brevis, L. plantarum, L. satsumensis이었다. 막걸리에서 분리한 18종의 colony 중 3종의 L. plantarum strains을 $4^{\circ}C$에서 3일간 보관한 신선한 막걸리를 멸균한 후 접종하고 BA 생성능을 비교한 결과, PLP나 아미노산을 첨가하지 않은 경우는 접종 후 15일까지 BA가 검출되지 않았다. 멸균막걸리에 PLP를 추가해준 경우 3종의 colony를 접종해준 모든 막걸리에서 15일까지 미량의 tyramine만 검출되었으며 PLP와 아미노산을 둘다 추가해준 경우 3종의 colony 모두 10일째와 15일째에 tyramine과 histamine이 검출되었다. $20^{\circ}C$에서 21일간 저장한 막걸리는 멸균 후 PLP만 추가해주어도 3종의 colony 모두 5일, 10일, 15일에 과량의 tyramine, histamine, putrescine, cadaverine이 검출되었다. 이런 결과로 볼 때, 막걸리를 저온 저장하지 않을 경우 막걸리 성분의 분해로 인하여 BA 양이 증가하며, 막걸리 저장 온도는 막걸리 미생물 양상에 매우 큰 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 또한 막걸리 유산균의 우점종인 L. plantarum은 막걸리에서 histamine, tyramine, putrescine과 cadaverine을 생성할 수 있음을 밝혀, 이것이 막걸리 BA 생성의 주요 원인균 중 하나임을 알 수 있었다. 이후 막걸리의 BA를 낮추기 위한 조건을 탐색하는 연구가 계속 진행될 필요가 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권2호
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• pp.147-153
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• 2015

독성 소재를 활용하여 하천생태복원 사업을 추진할 경우, 수생 생물이 직접적으로 독성물질에 노출되어 다양한 생물학적 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 하천사업에 활용되는 콘크리트 소재의 독성을 분석하기 위해 한국산 무당개구리(Bombina orientalis)배아를 이용하여 생존율과 기형발생률 측면에서 발생독성 분석을 수행하였다. 콘크리트 바인더들의 독성을 평가한 결과, 무당개구리 배아의 생존율은 대조군 (control), 식물성 폴리우레탄(P1), 우레탄(P2), 시멘트(C) 실험군에서 각각 100%, 94-95%, 66-89%, 0%로 나타났다. 기형발생률은 대조군, P1, P2, C 실험군에서 각각 10.5%, 5.3-10.5%, 26.3-27.8%, 35.7%로 나타났다. 시멘트의 독성이 가장 강하게 나타났으며, 상대적으로 식물성 폴리우레탄의 독성이 가장 약한 것으로 나타났다. 또한, 충분한 양생시간을 가짐으로써 용출되는 독성물질이 저감되는 것을 확인하였다. 이상의 결과들로서 시멘트와 폴리우레탄은 양서류의 초기발생을 저해하는 것이 확인되었다. 본 연구는 하천복원을 위한 소재의 선택에 있어 생물학적 안전성을 검토하는 것이 매우 중요하며, 친환경 소재 및 친환경 공정 선택의 중요성을 보여준다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
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• pp.315-319
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• 1996

We have developed a prototype patient monitoring system including module-based bedside units, interbed network, and central stations. A bedside unit consists of a color monitor and a main CPU unit with peripherals including a module controller. It can also include up to 3 module cases and 21 different modules. In addition to the 3-channel recorder module, six different physiological parameters of ECG, respiration, invasive blood pressure, noninvasive blood pressure, body temperature, and arterial pulse oximetry with plethysmogaph are provided as parameter modules. Modules and a module controller communicate with up to 1Mbps data rate through an intrabed network based on RS-485 and HDLC protocol. Bedside units can display up to 12 channels of waveforms with any related numeric informations simultaneously. At the same time, it communicates with other bedside units and central stations through interbed network based on 10Mbps Ethernet and TCP/IP protocol. Software far bedside units and central stations fully utilizes gaphical user interface techniques and all functions are controlled by a rotate/push button on bedside unit and a mouse on central station. The entire system satisfies the requirements of AAMI and ANSI standards in terms of electrical safety and performances. In order to accommodate more advanced data management capabilities such as 24-hour full disclosure, we are developing a relational database server dedicated to the patient monitoring system. We are also developing a clinical workstation with which physicians can review and examine the data from patients through various kinds of computer networks far diagnosis and report generation. Portable bedside units with LCD display and wired or wireless data communication capability will be developed in the near future. New parameter modules including cardiac output, capnograph, and other gas analysis functions will be added.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권1호
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• pp.32-39
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• 2008

This paper reports on a realtime OS based master-slave configuration robot control system for laparoscopic surgery robot which enables telesurgery and overcomes shortcomings with conventional laparoscopic surgery. Surgery robot system requires control system that can process large volume information such as medical image data and video signal from endoscope in real-time manner, as well as precisely control the robot with high reliability. To meet the complex requirements, the use of high-level real-time OS (Operating System) in surgery robot controller is a must, which is as common as in many of modem robot controllers that adopt real-time OS as a base system software on which specific functional modules are implemened for more reliable and stable system. The control system consists of joint controllers, host controllers, and user interface units. The robot features a compact slave robot with 5 DOF (Degree-Of-Freedom) expanding the workspace of each tool and increasing the number of tools operating simultaneously. Each master, slave and Gill (Graphical User Interface) host runs a dedicated RTOS (Real-time OS), RTLinux-Pro (FSMLabs Inc., U.S.A.) on which functional modules such as motion control, communication, video signal integration and etc, are implemented, and all the hosts are in a gigabit Ethernet network for inter-host communication. Each master and slave controller set has a dedicated CAN (Controller Area Network) channel for control and monitoring signal communication with the joint controllers. Total 4 pairs of the master/slave manipulators as current are controlled by one host controller. The system showed satisfactory performance in both position control precision and master-slave motion synchronization in both bench test and animal experiment, and is now under further development for better safety and control fidelity for clinically applicable prototype.