미세조류 Arthrospira platensis (A. platensis)는 색소(chlorophyll, carotenoids), 지질을 다량 함유하여 기능성 식품 생산에 중요한 자원으로 평가받고 있다. A. platensis에 조사선량 240 kGy의 전자빔을 조사하여 균주를 개량하고자 하였으며, 스크리닝을 통해 지질 함량이 높은 EM24를 선별하였다. EM24는 세포생장률 및 색소농도가 야생균주에 비해 약 1.2배 증가함을 확인하였다. 또한 형광강도법으로 측정 후 triolin을 이용해 세포 내 지질 농도를 정량하고자 하였다. EM24의 지질 농도는 62.9 mg/L로 야생균주(38.9 mg/L)에 비해 약 1.5배 증대되었다. 세포 내 지방산 또한 gamma-linoleic acid(GLA) 함량이 약 1.5배 증가하였다.
Ion bombardment in the keV range is known to induce drastic chemical modifications in organic and inoranic molecular comppounds. A degrading effects in orgainc materials such as the release of ppolymer compponents and the chemistry of the iradiation pprocess have been observed. The work to be described was carried out in order to understand the irradiation effect better. The sampple(ppolyimide : Kappton ) Were irradiated by Ar+, Ne+, H+ ions and electrons (3 keV) to fluence ranging from ~1$\times$1015 to ~1$\times$1017 ions/$cm^2$ at room tempperature. The impplant was usually rastered over an area of a few $cm^2$ . These ion impplantation were carried out in an electron sppectrometer ESCA 5700 (ppHI Ltd) at a residual gas ppressure of ~5$\times$10-10 Torr. X-ray pphotoelectron sppectroscoppy(XppS) measurements were made using a monochromatized Al Ka(1486.6 eV) excitation source. The pphotoemitted electrons were detected by hemisppherical analyser with a ppass energy of 23.5 eV. Core-level binding energies were referenced to the Fermi level. To avoid the charging effect it was used the neutralizer. We studied the irradiation effects on ppolyimide with Ar+, Ne+, He+ ions and electrons by XppS which 추 pprovide detailed information concerning the bonding-induced changes.
We report a nanometer scale mark formation using a $PtO_x$ thin film or a TbFeCo rare-earth transition metal film and the mechanism. The multi-layer samples($ZnS-SiO_2/PtOx/ZNS-SiO_2,\;ZnS-SiO_2/TbFeCo/ZnS-SiO_2$) were prepared with a magnetron sputtering method on a polycarbonate or a glass substrate. By laser irradiation of approximately a few nanoseconds, nanometer scale marks were fabricated. During the fabrication process, the thin films were thermally reacted or inter-diffused during the laser irradiation. 75 nm bubble marks in the PtOx multi-layer sample by an approximately 4-ns laser irradiation. Inside the bubble mark, Pt particles with a few nanometer sizes are distributed. The $50{\sim}100$ nm bubble marks in the TbFeCo multi-layer sample by a few nanosecond laser irradiations. We will report the detail structure of the samples, the bubble mark formation process and the mechanism.
Park, Han Beom;Kim, Hyun Nam;Lee, Ju Hyuk;Lee, Ik Jae;Choi, Jinhyun;Cho, Sung Oh
Nuclear Engineering and Technology
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제50권6호
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pp.937-943
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2018
Background: This work presents the performance of a novel electronic brachytherapy (EBT) device and radiotherapy (RT) experiments on both skin cancer cells and animals using the device. Methods and materials: The performance of the EBT device was evaluated by measuring and analyzing the dosimetric characteristics of X-rays generated from the device. The apoptosis of skin cancer cells was analyzed using B16F10 melanoma cancer cells. Animal experiments were performed using C57BL/6 mice. Results: The X-ray characteristics of the EBT device satisfied the accepted tolerance level for RT. The results of the RT experiments on the skin cancer cells show that a significant apoptosis induction occurred after irradiation with 50 kVp X-rays generated from the EBT device. Furthermore, the results of the animal RT experiments demonstrate that the superficial X-rays significantly delay the tumor growth and that the tumor growth delay induced by irradiation with low-energy X-rays was almost the same as that induced by irradiation with a high-energy electron beam. Conclusions: The developed new EBT device has almost the same therapeutic effect on the skin cancer with a conventional linear accelerator. Consequently, the EBT device can be practically used for human skin cancer treatment in the near future.
시판 분말 라면수프(RS-1, RS-2)에 대하여 방사선 조사선원(감마선, 전자선, 0-20 kGy)에 따른 ESR 분석특성을 연구한 결과, 수프에 함유된 결정형 당이 방사선 에너지에 의해 free radical을 생성하는 것으로 나타났다. 즉, 방사선 처리되지 않은 2종의 라면수프에서는 $Mn^{2+}$ radical이 나타났으나, 조사시료의 ESR spectra는 RS-1에서 g = 2.011, 2.006, 2.002 및 1.999, RS-2에서 g = 2.010, 2.006, 2.002 및 1.999의 4개의 peak를 가진 multi-component signal이 각각 확인되어 조사여부의 판별이 가능하였다. 또한 감마선 및 전자선과 조사선량에 따른 ESR intensity를 비교한 결과, 동일 측정조건에서는 모든 선량에서 전자선 조사시료가 감마선 조사시료보다 높은 강도를 나타내었다. 라면수프의 방사선 조사선량과 ESR intensity 간의 R2는 0.9665 이상을 보이면서 각 signal의 intensity는 조사선량이 증가함에 따라 일정한 비율로 증가하였으며, g-value가 나타나는 자장영역은 일정하였다. 이들 중 강도가 큰 $g_2$(2.010-2.011)와 $g_3$(2.002)의 signal 증가는 조사선량과 높은 선형적 상관을 나타내었다($R^2$= 0.9750-0.9981).
실험재료는 시중에서 판매되는 우육(등심) 부위를 이용하였으며, 생육 시료의 함기포장과 진공포장은 폴리에틸렌 필름을 이용하였고, 전자선 조사(0, 1, 2, kGy)를 실시한 후 $2{\sim}4^{\circ}C$의 냉장실에서 보관하면서 저장기간 별(0, 7, 14일) 실험에 사용하였다. 가열 시료는 oven에서 육 내부가 $70^{\circ}C$가 될 때까지 가열한 다음 함기 포장과 진공포장을 즉시 실시한 후 생육 시료와 같은 조건으로 전자선 조사를 실시한 다음 $2{\sim}4^{\circ}C$의 냉장실에서 보관하면서 생육 시료와 같은 저장기간별 콜레스테롤 산화물의 발생 종류와 발생량을 조사한 결과는 다음과 같다. 가열하지 않은 우육 등심의 함기 포장에서는 $7{\alpha}-hydroxycholesterol,\;{\beta}-epoxide,\;7{\beta}-hydroxycholesterol$, 7-ketocholesterol이 $0.5{\mu}g/g$ 이상 발생하였으며, 전 저장기간 동안 cholestanetriol과 ${\alpha}-epoxide$은 극소량($0.5\;{\mu}g/g$ 이하)발생하였다. 가열하지 않은 우육 등심의 진공포장에서는 전 저장기간 동안 $7{\alpha}-hydroxycholesterol$, 7-ketocholesterol, cholestanetriol과 ${\alpha}-epoxide$은 극소량$(0.5\;{\mu}g/g$ 이하) 발생하였다. 우육 등심을 가열한 후 함기포장에서는 전 저장기간 동안 cholestanetriol과 ${\alpha}-epoxide$은 극소량$(0.5\;{\mu}g/g$ 이하)였지만, $7{\alpha}-hydroxycholesterol\;(1.53{\sim}26.81),\;{\beta}-epoxide\;(1.07{\sim}5.23),\;7{\beta}-hydroxycholesterol\;(40.64{\sim}101.30)$, 7-ketocholesterol $(7.16{\sim}33.91)$. 모든 결과에서 처리구에 따른 콜레스테롤 산화물의 전체 발생량은 조사 수준이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(P<0.05), 저장기간이 경과함에 따라 전체 발생량이 유의적으로 증가하였다(P<0.05).
본 연구에서는 후춧가루의 위생화를 위해 감마선, 전자선 및 X-선을 조사한 후 이에 따른 미생물학적 및 관능적 품질변화를 평가하였다. 후춧가루에 감마선, 전자선 및 X-선을 2, 4, 6, 8 및 10 kGy로 각각 조사한 후 미생물 변화와 관능품질 변화를 평가한 결과, 미생물의 경우 선종에 관계없이 흡수선량이 증가할수록 미생물 제어 효과가 증가하는 것으로 나타났으며, 선종별 D10값의 경우 2.24-2.75 kGy범위를 보였으며 방사선 선종에 따른 유의차가 없는 것으로 나타났다. 색도의 경우 명도, 적색도 및 황색도 모두 방사선 선종에 따른 변화가 없는 것으로 판단하였다. 관능적 품질 역시 방사선 선종에 관계없이 흡수선량에 따라 품질저하가 발생되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 방사선 선종에 따른 후춧가루의 품질변화 차이가 없는 것으로 판단하였으며, 이상의 결과는 X-선의 상업적 이용을 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.
의료분야에 3D 프린팅 기술이 활용됨에 따라 금속 재료에 대한 관심이 높아지고 있다. 방사선종양학과에서는 전자선 치료 시 환자의 정상조직에 대한 불필요한 피폭을 차폐하기 위해 차폐블록을 사용하고 있다. 하지만, 납(Lead)과 카드뮴(Cadmium) 같은 중금속 물질의 취급, 숙련도에 따른 재현성과 배치의 불확실성 등에 대한 문제점이 보고되고 있다. 본 연구에서는 금속 3D 프린팅에 사용될 수 있는 재료별 물리적 특성 및 방사선량을 분석하여 전자선 치료 시 활용할 수 있는 맞춤형 차폐블록을 개발하고자 한다. 후보 재료는 알루미늄 합금(d = 2.68 g/cm3), 티타늄 합금(d = 4.42 g/cm3), 코발트 크롬 합금(d = 8.3 g/cm3)을 선별하였다. 10 × 10 cm2 조사면, 6, 9, 12, 16 Me V 에너지로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 차폐율 95% 지점의 두께를 도출하였다. 시뮬레이션 결과, 금속 3D 프린팅 재료 중 코발트 크롬 합금(d = 8.35 g/cm3)이 에너지별 차폐두께에서 기존 차폐블록(d = 9.4 g/cm3)과 유사하였다. 향후 금속 3D 프린팅으로 제작한 맞춤형 차폐블록을 이용하여 임상에서의 유용성 검증 평가 및 다양한 방사선 치료계획 조건 등을 통한 실험 검증이 필요할 것으로 사료된다.
실험재료는 시중에서 판매되는 우육, 돈육, 계육을 이용하였다. 생육 시료들은 PVDC 필름을 이용하여 함기포장과 진공포장을 하였으며, 전자선 조사(0, 1, 2, kGy)를 실시한 후 $2{\sim}4^{\circ}C$의 냉장실에서 보관하면서 저장기간 별(0, 7, 14일)실험에 사용하였다. 가열 시료들은 electric oven에서 육 내부가 $70^{\circ}C$가 될 때까지 가열한 다음 함기포장과 진공포장을 즉시 실시한 후 생육 시료들과 같은 조건으로 전자선 조사를 실시한 후 $2{\sim}4^{\circ}C$의 냉장실에서 보관하면서 생육 시료들과 같은 저장기간별 콜레스테롤 산화물의 발생 종류와 발생량을 조사한 결과는 다음과 같다. 전자선 조사를 실시한 (0, 1, 2, kGy) 우육 sample에서 생육-진공포장 처리구에서는 전 저장기간 동안(저장 14일) 7-ketocholesterol이 trace ($0.5\;{\mu}g/g$ 이하) 발생하였다. 그러나 $7{\beta}-hydroxycholesterol$은 전 저장기간 동안 $8.02{\sim}101.30\;{\mu}g/g$의 범위로 발생하였다. 전체 발생량은 가열-함기포장 처리구에서 가장 많이 발생하였으며, 발생량은 $51.18{\sim}155.90\;{\mu}g/g$이었다. 돈육, 계육 sample은 우육 sample에서와 같이 콜레스테롤 산화물질의 종류가 비슷하게 발생하였으며, 처리구에 따른 콜레스테롤 산화물 전체 발생량은 조사 수준이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(P<0.05), 저장기간이 경과함에 따라 전체 발생량도 유의적으로 증가하였다(P<0.05).
양극 산화된 알루미나 (anodized aluminum oxide : AAO)는 균일하고 일정한 크기의 나노기공 패턴을 지니고 있다. AAO를 이온빔 나노 patterning을 위한 이온조사 시 마스크로서 이용하기 위해 AAO 나노 기공을 통과하는 이온빔의 투과율(AAO에 입사한 이온에 대한 투과이온의 양의 비)을 측정하였다. Al bulk foil을 양극 산화하여 두께가 $4{\mu}m$이고 종횡비(두께와 기공의 지름의 비)가 각각 200:1, 100:1 인 AAO를 Goniometer에 부착하여 500 keV의 $O^{2+}$ 이온빔에 대해 나노기공을 정렬시킨 후, 기울임 각에 따른 투과율을 측정한 결과, 종횡비가 200:1, 100:1 일 때 투과율은 각각 약 $10^{-8},\;10^{-4}$로 거의 이온빔이 투과하지 못하였다. 반면에 $SiO_2$ 위에 증착된 Al 박막으로 양극산화하여 종횡비가 5:1인 AAO의 이온빔 투과율은 0.67로 투과율이 현저히 향상되었다. 높은 종횡비를 갖는 AAO의 경우에는 범과 AAO 기공의 정렬이 쉽지 않은데다 알루미나의 비전도성으로 인한 charge-up 현상으로 인해 이온빔이 극히 투과하기 어렵기 때문이다. 실제로 80 keV의 Co 음이온을 종횡비 5:1인 AAO에 조사시킨 후에는 AAO 나노기공과 동일한 크기의 나노 구조체가 형성됨을 주사전자현미경(scanning electron microscopy: SEM) 관찰을 통하여 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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