• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.35-42
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• 1997

전기적 제한 방출 시스템을 이용한 페록사이드 측정용 광바이오센서가 개발되었다. HPA를 포함한 PEOx와 PMAA의 고분자 복합체는 전류를 가하게 되면 붕괴되면서, HPA를 방출한다. 고분자 복합체의 붕괴 속도 및 방출되는 HPA의 양은 가해지는 전류의 세기에 비례했다. 페록사이드는 HPA와 페록시다아제효소에 의해 반응되어 형광 물질인 DBDA가 생성되었다. Xenon램프를 이용하여 DBDA를 여기시키고 발생되는 형광을 광섬유와 광다이오드어레이로 측정하였다. 측정된 DBDA의 형광의 변화는 페록사이드의 농도에 비례하였다. 페록시다아제 효소는 Ca-alginate를 이용하여 반응기내벽에 고정화시켰다. 개발된 광바이오센서는 페록사이드 0.025mM - 1.0mM 농도의 측정 범위를 가지며, 페록사이드의 단계 변화에 대한 반복성 있는 센서신호가 조사되었다. 효소 반응과 물질전달현상을 통하여 센서의 수학적 모델을 구성하였으며, 제안된 모델은 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권8호
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• pp.1194-1199
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• 2015

본 연구에서는 국내에서 소비되는 일부 상용식품의 비타민 $K_1$ 함량을 측정하고자 하였으며, 이 분석방법을 검증하며 결과의 신뢰도를 확보하고자 하였다. 각 식품군의 비타민 K는 용매추출법을 이용하여 추출하였으며, 포스트칼럼이 장착된 역상 HPLC를 통하여 분리, 정량하였다. 채소류에서는 고구마 잎이 $1,467.3{\mu}g/100g$으로 가장 높았으며, 과일류는 녹색 키위가 $42.7{\mu}g/100g$으로 가장 높게 분석되었다. 두류에서는 녹두가 $63.4{\mu}g/100g$으로 가장 높은 값을 나타내었다. 분석방법을 검증하기 위하여 직선성, 재현성, 반복성, 회수율 및 peak purity를 구하였으며 분석관리 차트를 작성하여 분석 결과 값을 관리하였다. 그 결과 본 시험법에서 표준물질의 피크 머무름시간과 모시잎 시료의 피크 머무름시간이 일치하여 특이성을 확인하였다. 검량선의 상관 계수는 0.9999 이상으로 높은 유의 수준을 보여 분석에 적합함을 알 수 있었으며, 반복성과 재현성의 변동계수는 각각 2.33, 3.93%로 나타났고 회수율은 103.67%로 우수하게 나타났다. 본 연구에서 분석된 자료는 표준화된 식품성분표의 기초 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.311-312
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• 2012

본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.

• 대한장애인치과학회지
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• 제13권2호
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• pp.99-103
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• 2017

본 증례는 Pallister-Killian 증후군 및 뇌성마비, 외상성 뇌손상이 있는 환자의 보호자에게 구강위생 관리 교육 및 동기부여를 시행하기 위한 방법 중 QLF-D를 사용한 경우이다. 치과치료에 대한 접근성이나 협조도에 어려움이 있는 장애 아동에서 치아 우식의 조기탐지 및 회복에 대한 객관적인 진단 장비, 보호자 교육 및 동기부여에 대한 효과적인 시각적 교육 자료로서 QLF-D가 유용하게 사용될 수 있다. 더 나아가 구강 건강 증진을 통한 장애 아동의 삶을 질 개선을 기대할 수 있다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.89-91
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• 2000

Polynuclear aromatic hydrocarbon (PAH) compounds are highly carcinogenic chemicals and common groundwater contaminants that are observed to persist in soils. The adherence and slow release of PAHs in soil is an obstacle to remediation and complicates the assessment of cleanup standards and risks. Biological degradation of PAHs in soil has been an area of active research because biological treatment may be less costly than conventional pumping technologies or excavation and thermal treatment. Biological degradation also offers the advantage to transform PAHs into non-toxic products such as biomass and carbon dioxide. Ample evidence exists for aerobic biodegradation of PAHs and many bacteria capable of degrading PAHs have been isolated and characterized. However, the microbial degradation of PAHs in sediments is impaired due to the anaerobic conditions that result from the typically high oxygen demand of the organic material present in the soil, the low solubility of oxygen in water, and the slow mass transfer of oxygen from overlying water to the soil environment. For these reasons, anaerobic microbial degradation technologies could help alleviate sediment PAH contamination and offer significant advantages for cost-efficient in-situ treatment. But very little is known about the potential for anaerobic degradation of PAHs in field soils. The objectives of this research were to assess: (1) the potential for biodegradation of PAH in field aged soils under denitrification conditions, (2) to assess the potential for biodegradation of naphthalene in soil microcosms under denitrifying conditions, and (3) to assess for the existence of microorganisms in field sediments capable of degrading naphthalene via denitrification. Two kinds of soils were used in this research: Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS). Results presented in this seminar indicate possible degradation of PAHs in soil under denitrifying conditions. During the two months of anaerobic degradation, total PAH removal was modest probably due to both the low availability of the PAHs and competition with other more easily degradable sources of carbon in the sediments. For both Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS), PAH reduction was confined to 3- and 4-ring PAHs. Comparing PAH reductions during two months of aerobic and anaerobic biotreatment of MHS, it was found that extent of PAHreduction for anaerobic treatment was compatible with that for aerobic treatment. Interestingly, removal of PAHs from sediment particle classes (by size and density) followed similar trends for aerobic and anaerobic treatment of MHS. The majority of the PAHs removed during biotreatment came from the clay/silt fraction. In an earlier study it was shown that PAHs associated with the clay/silt fraction in MHS were more available than PAHs associated with coal-derived fraction. Therefore, although total PAH reductions were small, the removal of PAHs from the more easily available sediment fraction (clay/silt) may result in a significant environmental benefit owing to a reduction in total PAH bioavailability. By using naphthalene as a model PAH compound, biodegradation of naphthalene under denitrifying condition was assessed in microcosms containing MHS. Naphthalene spiked into MHS was degraded below detection limit within 20 days with the accompanying reduction of nitrate. With repeated addition of naphthalene and nitrate, naphthalene degradation under nitrate reducing conditions was stable over one month. Nitrite, one of the intermediates of denitrification was detected during the incubation. Also the denitrification activity of the enrichment culture from MHS slurries was verified by monitoring the production of nitrogen gas in solid fluorescence denitrification medium. Microorganisms capable of degrading naphthalene via denitrification were isolated from this enrichment culture.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권1호
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• pp.134-138
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• 2013

벤조피렌은 IARC에 의해 그룹 1로 분류된 다환방향족 탄화수소 유기물로서 불완전 연소 시 부산물로 발생되며 유전독성과 발암성이 강한 것으로 알려져 있다. 벤조피렌의 오염원은 매우 다양하여 환경오염 등으로 인해 조리 또는 가공과정에서 열분해 되어 생성되는 것으로 알려져 있다. 전 세계적으로 가장 널리 음용되고 있는 대표적인 기호음료인 원두커피 또한 생두를 볶는 과정에서 고온의 배전 과정을 거치는 제조공정을 감안할 때 벤조피렌이 생성될 가능성이 있어 본 연구에서는 생두의 종류와 로스팅 정도에 따른 원두커피분말과 원두커피 추출물의 색도 및 벤조피렌 함량을 조사하였다. Hunter scale의 L값과 b값은 배전이 진행될수록 감소하는 경향을 보였고 a값은 약배전 시까지는 증가하였다가 중, 강배전으로 진행될수록 감소하는 결과를 보였다. 벤조피렌의 검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 0.03과 $0.09{\mu}g/kg$이었다. 원두커피 분말의 벤조피렌 함량은 강배전의 조건에서 로스팅한 원두분말에서만 검출되었다. 생두를 강배전 조건으로 로스팅을 실시한 경우에는 $0.142{\sim}0.757{\mu}g/kg$의 함량을 보였고 중배전 및 약배전 조건의 커피분말과 원두커피 추출물 모두 불검출의 결과를 보였다. 이는 식품의약품안전청에서 식용유지에서 벤조피렌의 기준을 $2.0{\mu}g/kg$ 이하로 설정한 기준에 미치지 않는 안전한 수준이며, 원두의 로스팅 과정이 벤조피렌이 생성되는 고온에 미치지 못하고 열원방식이 직화식이 아닌 전기적인 열풍방식으로 이루어지기 때문인 것으로 판단된다.

• 원예과학기술지
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• 제31권3호
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• pp.344-351
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• 2013

국내에서 유통되고 있는 오이 110 품종을 대상으로 microsatellite 마커를 이용하여 DNA profile 데이터베이스를 구축하기 위하여 품종식별력이 높은 분자 마커의 선정 및 이를 활용한 품종간 유전적 유사도 검정 등에 대한 연구를 수행하였다. 오이 11 품종을 358개의 microsatellite 마커로 검정하여 31개의 다형성이 높은 마커를 선정한 다음 110품종에 대한 DNA profile 데이터베이스를 구축하였다. 오이 110품종을 31개의 microsatellite 마커로 분석하였을 때 대립유전자의 수는 2-9개로 비교적 다양한 분포를 나타내었으며 전체 139개의 대립유전자가 분석되었다. PIC 값은 0.253-0.873 범위에 속하였으며 평균값은 0.610으로 나타났다. Microsatellite 마커들의 대립유전자를 이용하여 계통도를 작성하였을 때 110 품종이 과실의 형태에 따라 그룹화되는 것을 확인하였으며, 대부분이 품종이 microsatellite 마커의 유전자형에 의해 식별이 되는 것으로 나타났다. 이 연구결과에 의해 개발된 오이 품종별 DNA profile 데이터베이스는 품종보호 출원 품종의 선 DNA 검정을 통한 대조품종 선정, 구별성, 균일성, 안정성 확인에 매우 유용하게 이용할 수 있어 향후, 품종보호권 강화 등에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권3호
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• pp.214-221
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• 2011

2010년 유통사료 113점에 대하여 곰팡이독소 오염도 조사를 실시하였다. 면역친화컬럼(IAC)을 이용하여 각각 정제하였으며, HPLC/DAD와 FLD를 연결하여 동시분석하였다. DON은 200과 1,000 ${\mu}g/kg$수준에서 각각 95.40과 88.76%의 회수율과 4.03과 1.40%의 상대표준편차(%RSD)를 나타내었다. ZEN은 100과 500 ${\mu}g/kg$ 수준에서 각각 87.09과 98.40%의 회수율과 9.01과 2.81%의 상대표준편차(%RSD)를 나타내었다. 배합사료인 닭사료, 돼지사료, 소사료에서 DON과 ZEN이 각각 372.1, 324.0, 990.9 ${\mu}g/kg$와 76.1, 43.7, 196.2 ${\mu}g/kg$의 평균오염도를 보여 2009년도 조사결과보다 높은 오염수준을 나타내었다. 옥수수, 단백피, 주정박, 옥수수배아박, 옥수수글루텐에서는 DON과 ZEN이 각각 224.6, 3150.4, 721.5, 37.8, 207.3 ${\mu}g/kg$와 77.8, 308.5, 163.1, 116.9, 510.8 ${\mu}g/kg$로 나타남에 따라 역시 배합사료에 곰팡이독소를 오염시키는 주 원인물질로 확인되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제22권4호
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• pp.375-381
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• 2007

전 세계 인구의 주식인 곡물에 주로 오염되는 Fusarium 곰팡이독소인 DON과 ZEN을 70개 시료(옥수수, 백미, 현미, 보리, 옥수수통조림, 시리얼, 밀가루)에서 HPLC를 이용하여 분석하였다. DON은 70개 시료 중 37개 시료에서 $7.4-379.4{\mu}g\;kg^{-1}$ 수준으로 검출되었고, ZEN은 17개 시료에서 $22.0-42.8{\mu}g\;kg^{-1}$ 수준으로 검출되었다. 검출된 시료중 12개 시료는 DON과 ZEN이 동시에 검출되었고 평균 오염농도는 $319.7{\mu}g\;kg^{-1}$과 $37.3{\mu}g\;kg^{-1}$이었다. 본 연구에서 곡물시료 중 DON및 ZEN의 오염수준은 높지 않았으나 곰팡이독소의 생성은 기후변화의 영향을 많이 받기 때문에 이를 반영한 오염도 자료가 향후 지속적으로 축적되어야 할 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제30권3호
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• pp.223-231
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• 2003

Objective: The aim of the present study was to evaluate the clinical efficiency of fluorescent in situ hybridization (FISH) in the prenatal diagnosis of chromosomal aneuploidy. Methods: We reviewed data of 268 cases to identify women undergoing genetic amniocentesis at cytogenetic laboratory, from January 2000 to December 2002. Amniotic fluid was submitted for both rapid FISH on uncultured interphase amniocytes using a commercially available DNA probe for chromosome 13, 18, 21, X, Y and standard karyotyping on cultured metaphase amniocytes. Results from FISH and full karyotype were compared. Results: There were 251 cases (84%) normal and 17 cases (16%) abnormal in FISH results. All 17 cases of trisomy 13, 18, 21 including two cases of mosaicism and sex chromosome aneuploidies which are detected by FISH were confirmed with conventional cytogenetics and there was no false positive result. Twenty two cases had karyotypically proven abnormalities that could not have been detected by the targeted FISH. Conclusion: Interphase FISH analysis of uncultured amniotic fluid cells has been shown to be an effective and reliable technique for rapid fetal aneuploidy screening during pregnancy as an adjunctive test to conventional cytogenetics.