• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.85-89
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• 2016

본 논문에서는 형광 이미징 시스템의 대역통과필터의 회전에 의한 특성 변화를 관찰하였다. 이론적 모델을 통해 대역통과필터의 투과율 및 대역폭이 회전각에 따라 변한다는 것을 알 수 있고, 회전각에 따른 파장별 투과율 측정을 통해 이를 입증하였다. 그러므로 대역통과필터의 회전에 따른 특성변화를 이용하면 바이오 영상 장치를 정밀하게 조절하여 시스템의 형광 신호를 더욱 강하게 하고, 양질의 영상을 얻을 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.377-377
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• 2007

A simplified integration process including packaging is presented, which enables the realization of the portable fluorescence detection system. A fluorescence detection microchip system consisting of an integrated PIN photodiode, an organic light emitting diode (OLED) as the light source, an interference filter, and a microchannel was developed. The on-chip fluorescence detector fabricated by poly(dimethylsiloxane) (PDMS)-based packaging had thin-film structure. A silicon-based integrated PIN photo diode combined with an optical filter removed the background noise, which was produced by an excitation source, on the same substrate. The active area of the finger-type PIN photo diode was extended to obtain a higher detection sensitivity of fluorescence. The sensitivity and the limit of detection (LOD S/N = 3) of the system were $0.198\;nA/{\mu}M$ and $10\;{\mu}M$, respectively.

• 센서학회지
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• 제13권2호
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• pp.85-89
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• 2004

This paper represents the development of high sensitivity photo-sensor for the fluorescence detection in the integrated biological analysis system. The finger-type PIN photodiodes were fabricated as the photo-sensor, and had a high sensitivity ($I_{light}/I_{dark}$ = 8720). The interference filter consisted of $TiO_{2}$ and $SiO_{2}$ was directly deposited on the photodiodes. Deposited filter with 95.5% reflection under 532 nm and 98% transmission over 580 nm exceedingly decreased the magnitude of background signal in the detection. The PDMS micro-fluidic channels are bonded on the photodiode by $O_{2}$ plasma treatment. The detection current was proportional to two primary parameters (light intensity, concentration), and the on-chip detection system could detect fluorescence signals down to 100 nM concentration (LOD = Limit of detection of rhodamine).

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제37권4호
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• pp.265-270
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• 2012

Purpose: An analytic method to design excitation and emission filters of a multispectral fluorescence imaging system is proposed and was demonstrated in an application to poultry fecal inspection Methods: A mathematical model of a multispectral imaging system is proposed and its system parameters, such as excitation and emission filters, were optimally determined by linear discriminant analysis (LDA). An alternating scheme was proposed for numerical implementation. Fluorescence characteristics of organic materials and feces of poultry carcasses are analyzed by LDA to design the optimal excitation and emission filters for poultry fecal inspection. Results: The most appropriate excitation filter was UV-A (about 360 nm) and blue light source (about 460 nm) and band-pass filter was 660-670 nm. The classification accuracy and false positive are 98.4% and 2.5%, respectively. Conclusions: The proposed method is applicable to other agricultural products which are distinguishable by their spectral properties.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.404-409
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• 2004

We fabricated photo-sensor for fluorescence detection in LOC. LOC is high throughput screening system. Our LOC screens biochemical reaction of protein using the immunoassay, and converts biochemical reaction into electrical signal using LIF(Laser Induced Fluorescence) detection method. Protein is labeled with rhodamine intercalating dye and finger PIN photodiode is used as photo-sensor We measured fluorescence emission of rhodamine dye and analyzed tendency of fluorescence detection, according to photo-sensor size, light intensity, and rhodamine concentration. Detection current was almost linearly proportional to two parameters, intensity and concentration, and was inversely proportional to photo-sensor size. Integrated LOC consists of optical-filter deposited photo-sensor and PDMS microchannel detected 50 (pg/${mu}ell$) rhodamine. For integrated LOC including light source, we used green LED as the light source and measured emitted fluorescence.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권1호
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• pp.29-34
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• 2016

본 연구에서는 생체 영상 이미징을 위한 다채널 필터 모듈 개발 및 특성 평가 연구를 수행하였다. 필터 모듈은 700 nm 및 800 nm 파장대의 근적외선 형광 이미징을 동시에 구현할 수 있도록 제작되었으며, 모듈의 특성 평가를 위해 magnification, exposure, gain의 변수에 따른 signal to back ground ratio (SBR)을 통한 대조영상 평가를 진행하였다. 또한 생체 영상 분석을 위해 신장 및 간의 광학적 특성이 동일한 생체 모사 조직인 phantom을 제작하여 두께에 따른 필터 모듈의 특성 및 광원의 주입량에 따른 특성 연구를 진행하였다. 제작된 필터 모듈은 magnification, exposure, gain의 변화에도 4이상의 SBR 차이를 보이며, kidney phantom 및 liver phantom의 경우 각각 50 mA, 60 mA의 광원 주입량에서 4이상의 SBR 대조 영상을 확인하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권2호
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• pp.189-195
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• 2003

본 연구의 목적은 레이저 형광법을 이용해 초기 치아우식증을 광학적으로 진단하기 위해 진단감도를 높이는 것이다. 소의 치아를 STPP 인공우식병소 유발용액에 침잠시키고 다양한 깊이의 병소를 유발한 후 표면에 아르곤 레이저를 이용해 형광현상을 유도하고 여러 가지 필터를 부착한 CCD 카메라로 이와 같은 형광현상을 촬영하여 컴퓨터로 전송하였다. 컴퓨터 영상분석 프로그램을 이용하여 병소 표면에서의 광밀도를 측정하였다. 이 실험에서 사용한 필터는 노랑색, 호박색, 오렌지색, 그리고 빨강색이였으며 광밀도를 측정한 후에는 치아 시편을 절단하여 편광현미경으로 실제 조직학적 병소의 깊이를 측정하고 병소의 깊이와 여러 가지 필터를 사용하여 측정한 병소 표면에서의 광밀도간의 상관관계를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 조직학적 병소의 깊이가 증가될수록 호박색과 오렌지색 필터를 사용하여 측정한 병소 표면에서의 광밀도는 증가되었다. 2. 병소 표면에서의 광밀도와 조직학적 병소의 깊이 사이의 상관계수는 오렌지색 필터가 가장 컸으며(r=0.49), 다음 호박색(r=0.32) 노랑색(r=0.13), 빨강색(r=0.01) 순 이였다. 3. 회귀분석결과 오렌지색 필터를 사용한 경우 병소표면에서의 광밀도와 조직학적 깊이 사이에 가장 직선에 가까운 회귀방정식을 나타내었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 오렌지색 필터가 건전치질과 우식치질 사이의 색조대비를 잘 표현하여 진단감도를 높일 수 있는 방법으로 생각되며 이와 같은 레이저 형광법으로 치아우식증의 조기탐지는 물론 비침습적 방법으로 치아우식증의 진행정도를 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.261-266
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• 2019

유동 세포 분석법은 세포나 입자에 대하여 정밀하고 다양한 광학적 특성을 제공해주는 전기적 탐지 기술이다. 형광 처리된 세포나 미립자에 특정한 파장의 빛을 가함으로써 발생 되는 광 산란과 형광 방출을 통해 세포의 크기와 입상도를 포함한 다차원적인 정보를 제공해주는 유동 세포 분석법은 생체 의학 분야 또는 생물 물리학 분야에서 중요한 역할을 수행한다. 그러나 유동 세포 분석법은 고가이며 장비 설치에 있어 적절한 공간이 필요하고 형광 염료 선택에 제한적이라는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는, 상용화된 유동 세포 분석에 사용되는 고가의 레이저와 운영시스템 대신 발광 다이오드, 마이크로 컨트롤러와 광 검출기를 사용한 저가의 형광세포 측정 시스템을 개발하여 사용자가 원하는 형광 염료에 대한 자유도를 높였다. 또한, 3D 프린터를 사용하여 모듈별 소형화 및 경량화를 통한 사용자 맞춤형 제작이 가능하도록 하였다. 그 결과, 형광처리 한 세포의 양에 변화를 주어 발광도를 측정하였을 때, 높은 선형성이 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2019년도 하계 학술발표초록집
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• pp.215-215
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• 2019

• 전기학회논문지
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• 제56권12호
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• pp.2208-2213
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• 2007

In this study we have developed a hyperspectrum imaging system for highly sensitive and effective imaging analysis. An optical setup was designed using acoustic optical tunable filter (AOTF) for high sensitive hyperspectrum imaging. Light emitted by mercury lamp gets split in to diffracted and undiffracted beams while passing though AOTF. GFP transfected HEK-293 cell line was used as a model for in vitro imaging analysis. Cells were first, analyzed by fluorescence microscope followed by flow cytometric analysis. Flow cytometric analysis showed 66.31% transfection yield in GFP transfected HEK-293 cells. Various images of GFP transfected HEK-293 cell were grabbed by collecting the diffracted light using a CCD over a dynamic range of frequency of 129-171 MHz with an interval of 3 MHz. Subsequently, for in vivo image analysis of GFP transfected cells in mouse, a whole-body-imaging system was constructed. The blue light of 488 nm wavelength was obtained from a Xenon arc lamp using an appropriate filter and transmitted through an optical cable to a ring illuminator. To check the efficacy of the newly developed whole-body-imaging system, a comparative imaging analysis was performed on a normal mouse in presence and absence of Xenon arc irradiation. The developed hyperspectrum imaging analysis with AOTF showed the highest intensity of green fluorescent protein at 153 MHz of frequency and 494 nm of wavelength. However, the fluorescence intensity remained same as that of the background below 138 MHz (475 nm) and above 162 MHz (532 nm). The mouse images captured using the constructed whole-body-imaging system appeared monochromatic in absence of Xenon arc irradiation and blue when irradiated with Xenon arc lamp. Nevertheless, in either case mouse images appeared clearly.