• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제14권5호
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• pp.574-578
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• 1993

Laser-induced photoacoustic spectroscopy (LIPAS), which utilizes the photothermal effect that results from nonradiative relaxation of excited state molecules, was used in the speciation analysis of the complexes of neodymium(III) and water soluble synthetic polyelectrolyte, poly methacrylic acid (PMAA), in 0.1 M $NaClO_4$ at pH of 6.0. The minimum detection limit of Nd(III) by LIPAS was $5.O{\times}10^{-6}$ M. Experiment was carried out at low concentration ratio of Nd(III) to PMAA to assure that 1 : 1 complexes predominate. The bound and free Nd(III) species were characterized by measuring nonradiative relaxation energy of the excited states $(^2GM{7/2}\;and\;^4G_{5/2})$ to the metastable state $(^4G_{3/2})$. Two species were quantified by deconvolution of the mixed spectrum using their respective reference spectra. The conditional stability constant measured by LIPAS was 5.52 L$mol^{-1}$.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권3호
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• pp.254-262
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• 2023

Novel thermo-optically focus-switchable Fresnel zone plates based on phase-change metafilms are designed and analyzed at a visible wavelength (660 nm). By virtue of the large thermo-optic response of vanadium dioxide (VO₂) thin film, a phase-change material, four different plasmonic phase-change absorbers are numerically designed as actively tunable Gires-Tournois Al-VO₂ metafilms in two and three dimensions. The designed phase-change metafilm unit cells are used as the building blocks of actively focus-switchable Fresnel zone plates with strong focus switching contrast (40%, 83%) and high numerical apertures (1.52, 1.70). The Fresnel zone plates designed in two and three dimensions work as cylindrical and spherical lenses in reflection type, respectively. The coupling between the thermo-optic effect of VO₂ and localized plasmonic resonances in the Al nanostructures offer a large degree of freedom in design and high-contrast focus-switching performance based on largely tunable absorption resonances. The proposed method may have great potential in photothermal and electrothermal active optical devices for nonlinear optics, microscopy, 3D scanning, optical trapping, and holographic displays over a wide spectral range including the visible and infrared regimes.

• Medical Lasers
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• 제8권1호
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• pp.28-31
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• 2019

Superficial fungal infections with dermatophytes, nondermatophyte molds, or yeasts are treated primarily with topical and/or systemic antifungal agents. Additional or alternative treatment modalities, particularly energy-delivering modalities, however, are used widely to induce fungicidal effects via selective photothermal reactions. In addition to light- or laser-based devices, plasma therapy also has antifungal properties. This report describes a Korean male patient with mycologically confirmed tinea pedis that was treated effectively with two sessions of nitrogen plasma treatment at one-week intervals using a plasma delivering system. Nitrogen plasma was prepared by loading a 0.28-ml inert nitrogen gas/pulse that was activated by a microwave generator. The other treatment settings were a nozzle diameter of 5 mm, pulse energy of 0.75 J, pulse duration of 7 msec, and two passes. One week after the first session of nitrogen plasma treatment, the patient exhibited marked reductions in scale and inflammation. One month after the final treatment, no clinical features of recurrence were found, and successive potassium hydroxide testing revealed negative results.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1209-1215
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• 2013

그래핀(graphene)은 원자 하나의 두께를 가지는 흑연(graphite)의 단층으로서 탄소구조체들 중 하나이다. 그래핀은 최근 의학분야에서 광열요법을 이용한 암 발생의 예방효과와 DNA의 산화에 대한 보효효과를 가진다고 밝혀진 바 있다. 본 연구에서는 사람 섬유아육종세포(HT1080)에서 산화 스트레스와 MMPs에 대한 그래핀의 효과가 조사되었다. 항산화 효과에 대한 연구에서 그래핀은 DNA 산화에 대한 억제효과를 특이하게 나타내었으나 다른 산화 스트레스는 억제하지 않았다. 뿐만 아니라 그래핀은 세포 내 과산화수소를 생성시키는 phenazinemethosulfate(PMS)에 의하여 자극된 MMP-2 및 MMP-9의 발현과 활성을 감소시켰다. 특히 superoxide dismutase(SOD-2)와 같은 항산화 효소의 발현이 HT1080세포에서 감소하였는데, 이것이 시사하는 바는 SOD 발현수준의 감소가 그래핀의 항산화 효과로부터 기인 되었다는 것을 나타낸다. 이상의 결과로 그래핀의 존재에서 산화스트레스의 억제효과가 HT1080 세포에서 MMP-9의 활성과 발현을 감소시킬 수 있다는 것을 암시하고 있다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 그래핀은 암 전이와 관련 있는 MMP-2 및 MMP-9의 활성과 발현의 억제를 통하여 암 억제에 도움을 줄 수 있어, 산업화를 위한 하나의 우수한 생의학 응용소재로 이용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제14권3호
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• pp.312-320
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• 2003

본 연구에서는 355 nm의 파장을 갖는 Nd:YVO$_4$ 3고주파 DPSS 레이저를 이용하여 폴리머의 3차원 미세형상 가공기술을 개발하였다. UV레이저와 폴리머의 어블레이션에 관한 메커니즘을 설명하였으며 비교적 UV영역에서 파장이 긴 355 nm파장의 영역에서는 광열분해 반응으로 가공되고 이에 따른 폴리머의 광학적 특성을 살펴보았다. 광 흡수율 특성이 우수한 폴리머가 광가공 특성이 좋은 것으로 나타났으나 벤젠구조가 많이 포함되어 있는 폴리이미드의 경우는 광분해후 다시 새로운 화학적 결합이 이루어져 가공부 면이 좋지 않은 면을 보였다. 레이저의 다중 주사방식으로 가공하기위하여 표면의 오염이 적은 폴리카보네이트를 시편으로 사용하여 3차원 적으로 모델링한 직경 1 mm와 500 $\mu\textrm{m}$의 마이크로 팬을 가공하였다. 레이저 발진 효율이 높고 유지비가 적은 355 nm의 DPSSL을 이용한 3차원 가공기술의 개발로 향후 저비용으로 빠른 시간에 미세부품을 개발하는 기술에 기여할 것으로 예상된다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제30권2호
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• pp.277-285
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• 2005

치주질환을 야기하는 세균을 제거하고, 세균집락을 감소시키는 레이저 에너지의 광열적 작용을 이용하여 치주질환의 치료에 대한 효과를 알아보고자, 연세대학교 치과대학병원 구강내과에 내원한 중등도의 치주질환을 가진 환자를 대상으로, 각각 Argon 레이저를 이용한 치은연하 소파술과 통상적인 치은연하 소파술을 시행하여 비교하였다. 시술 전과 시술 1주 후 각각 치은열구액을 채취하여 치주질환의 중요한 원인인 호기성 세균과 혐기성 세균에 대해 배양된 세균 군락수의 변화를 비교하고, 또한 치태지수, 치은지수, 치면열구 출혈지수와 같은 치주질환과 관련된 임상적 지표의 변화를 비교하였다. 연구 결과, 호기성 세균 및 혐기성 세균에 대한 세균 군락 수 비교 시, Argon 레이저를 이용하여 치주치료를 시행한 실험군과 치은연하 소파술을 시행한 대조군 모두 시술 전에 비해 시술 1주 후 세균의 군락 수에 있어서 감소 양상을 나타내었고, 특히 혐기성 세균의 군락 수에 있어서는 통계학적으로 유의한 감소 양상을 나타내었으며(p<0.1), 두 군 사이에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 또한 치주조직의 상태를 나타내는 지표로서 이용되는 치태지수, 치은지수 및 치은열구 출혈지수의 비교 시 Argon 레이저를 이용하여 치주치료를 시행한 실험군과 치은연하 소파술을 시행한 대조군 모두 시술 전에 비해 시술 1주 후 지수의 감소양상을 나타내었고, 특히 Argon 레이저를 이용한 실험군에서는 치은지수(p<0.1)와 치은열구 출혈지수(p<0.01)가, 치은연하 소파술을 시행한 대조군에서는 치은열구 출혈지수(p<0.01)가 통계학적으로 유의한 감소 양상을 나타내었다. 그러나 두 군 사이에 각각의 지수에 있어서 모두 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 이상의 연구 결과, 중등도의 치주질환의 치료에 있어서 Argon 레이저는 치은연하 소파술을 대신하거나 또는 치은연하 소파술과 병용하여 치료 효과를 더욱 상승시켜주는 유의한 치료법이라고 사료되며, 본 연구 결과 임상적 적용 가능성이 있다고 보여지나, 보다 효과적으로 임상에 적용하기 위해서는 앞으로 충분한 표본의 확보 및 장기적인 예후 관찰을 포함한 더욱 정밀하게 조절된 연구가 필요하리라고 사료된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제47권4호
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• pp.446-453
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• 2020

이 연구의 목적은 Indocyanine Green(ICG)과 근적외선(Near Infrared, NIR) 다이오드 레이저가 Streptococcus mutans 세균막에 미치는 효과를 ICG 용액의 농도에 따라 평가하는 것이었다. Hydroxyapatite disk에 S. mutans 세균막을 형성하여 멸균 증류수에 용해시킨 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 ICG 용액과 300 mW의 출력, 808 nm의 파장을 가지는 NIR 다이오드 레이저를 적용하였다. 모든 표본은 공초점 레이저 주사 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM)을 이용하여 관찰하였다. 또한 1채널 열전대 온도계와 Thermocouple을 이용하여 광조사 시에 ICG 용액의 농도에 따른 세균막 표면의 온도 변화를 함께 측정하였다. 대조군과 비교 시에 ICG 용액 만을 도포한 군에서는 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 농도에서, 그리고 ICG 용액의 도포와 광조사를 함께 시행한 군에서는 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 농도에서 통계적으로 유의한 세균 수의 감소가 관찰되었다. 용액의 농도에 따른 온도 증가량은 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 ICG 용액에서 각각 9.53℃, 10.43℃, 11.4℃, 12.1℃, 12.67℃, 13.63℃ 이었다. 즉, ICG 용액의 농도가 3.0 mg/mL이면 그 자체로도 S. mutans 세균막을 억제할 수는 있으나, NIR 다이오드 레이저를 함께 사용하면 주변 조직 손상의 우려 없이 더 효율적인 항균 작용을 나타낼 수 있다. 따라서, 이번 연구는 새로운 치아 우식증 예방법으로 ICG와 NIR 다이오드 레이저의 임상적 적용의 가능성을 제시한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제40권2호
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• pp.55-63
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• 2024

목적: 이 연구의 목적은 거친 티타늄 표면에 형성된 Staphylococcus aureus 바이오필름에 대해 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료(photodynamic therapy; PDT)의 항미생물 효과를 평가하고, 이를 임상에서 널리 사용되는 다른 화학 처치 방법과 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 멸균된 거친 표면 티타늄 디스크에 S. aureus ATCC 25923을 접종한 후 48시간 동안 배양하여 바이오필름을 형성하였다. 실험은 대조군, 클로르헥시딘군(CHX), 테트라싸이클린군(TC), 인도시아닌 그린군(ICG), 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료군(ICG-PDT)으로 구분하여 진행하였다. 군에 따른 처리 후 세균을 배양하여 세균 수(colony forming unit; CFU)를 계산하고, 바이오필름을 공초점 현미경을 통해 분석하였다. 통계 분석은 CFU값을 로그값으로 변환한 후 분산 분석을 시행하였다. 결과: 모든 실험군은 대조군과 비교하여 유의한 항미생물 효과를 나타냈으며(P < 0.05), 특히 CHX, TC, PDT 군에서 90% 이상의 유의한 효과를 보였다(P < 0.01). CHX 군은 TC, PDT 군과 유의한 차이를 보이지 않았으나(P > 0.05), PDT 군은 TC보다 유의하게 효과적이었다(P = 0.035). 공초점현미경 상에서 PDT 군에서 사균의 비율이 더 높게 관찰되었다. 결론: 이번 연구를 통해 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료가 SLA 티타늄 표면에 형성된 S. aureus 바이오필름 제거에 있어 효과적임을 확인하였다.