• 제목/요약/키워드: Physiological Sensor

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Improvement of conception rate on Hanwoo; The key hormones and novel estrus detector

  • Joo, Young Ho;Jeong, Seung Min;Paradhipta, Dimas Hand Vidya;Lee, Hyuk Jun;Lee, Seong Shin;Choi, Jeong Seok;Noh, Hyeon Tak;Chang, Hong Hee;Kim, Eun Joong;Kim, Sam Churl
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제63권6호
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    • pp.1265-1274
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    • 2021
  • Two field experiments were conducted to improve the conception rate of Hanwoo cow. The first experiment aimed to investigate the physiological condition of Hanwoo cows on estrus, including metabolic profiles and body condition score (BCS). The second experiment investigated the effect of a novel estrus detector on the artificial insemination (AI) conception rate for Hanwoo cows. For the first experiment, 80 Hanwoo cows (2.5 ± 0.10 of parity), approximately one month before estrus, were housed in 16 pens and offered the experimental diets twice daily with free water access. The BCS were recorded, and blood was collected from the jugular veins just before AI. The collected blood was used to measure physiological conditions, such as metabolite and hormone levels. For the second experiment, each cow was equipped with a neck-mounted estrus detector collar, which had a sensor connected through the internet. Approximately one month before estrus, three hundred sixty Hanwoo cows (2.4 ± 0.21 of parity) were assigned into groups with or without W-Tag collar treatments. The animals were managed the same as in the first experiment. The pregnancy rate reached 55% in the first experiment. The concentration of luteinizing hormone (LH) was higher (p < 0.012; 1.56 vs. 1.08 ng/mL) in cows that were not pregnant (NPG) than in cows that were pregnant (PG) after AI. The BCS and other concentrations of metabolites and hormones in the blood were not different in both NPG and PG cows. The ranges of estrogen, LH, and follicle-stimulating hormone for PG cows were 11.9 to 39.0 pg/mL, < 0.25 to 1.98 ng/mL, and < 0.50 to 0.82 ng/mL, respectively. In the second experiment, cows with the estrus detector had lower days open (p < 0.001; 78.1 vs. 84.8 d), insemination frequency (p < 0.001; 1.26 vs. 2.52), and return of estrus (p < 0.001; 70.9 vs. 79.1 d) than those in cows without the estrus detector. In conclusion, the present study indicated that lower LH concentration just before AI potentially increased the pregnancy rate of Hanwoo cows. Furthermore, the application of estrus detectors to Hanwoo cows could improve the conception success rate for AI.

Corynebacterium glutamicum의 탄소대사 및 총체적 탄소대사 조절 (Carbon Metabolism and Its Global Regulation in Corynebacterium glutamicum)

  • 이정기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.349-361
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    • 2010
  • 본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

지상 고정형 작물 원격탐사 센서 자료와 표준 생육정보를 융합한 작물 모니터링 기법 (Crop Monitoring Technique Using Spectral Reflectance Sensor Data and Standard Growth Information)

  • 김현기;문현동;류재현;권동원;백재경;서명철;조재일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.1199-1206
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    • 2021
  • 원격탐사 기술을 이용하면 작물의 생육·생리 상태를 비파괴적이고 연속적으로 탐지할 수 있어 그 농업적 활용 가치가 크다. 원격탐사 기반 센서를 농장에 설치하여 스마트팜 시스템에 활용하면, 작물의 이상 여부를 실시간으로 연속해서 감시하여 농업정보(Agro-information)를 생산할 수 있다. 하지만, 작물은 동적으로 변하는 생물이므로, 관측 물리량이 작물의 이상 상태를 나타내는 것인지 생육단계에 따른 생육 변화를 나타내는 것인지 판단하기는 쉽지 않다. 따라서, 작물의 표준 생육정보(Standard growth information) 와 비교한 상대적인 생육을 파악해야 한다. 이상적인 재배관리에서 획득한 작물 생육관련 누적기온인 GDD (Growing Degree Days)와 식생지수의 관계를 표준 생육정보로 두고, 표준 재배관리 시행 논과 무비료처리한 논 각각에서 분광반사측정 센서로 관측된 식생지수(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index; CCI, Chlorophyll/Carotenoid Index)와 비교해 작물 상태를 파악했다. 영양생장기 동안에는 생육 정도에 따라 NDVI의 차이가 나타났으며, 식물 스트레스에 따라 CCI가 반응했다. 벼가 익는 동안은 NDVI와 CCI 모두 감소하지만, 표준 생육에서 노화에 따른 그 감소 폭이 더 컸다. 향후 공학적 관측 기법과 농학적 해석 방법을 융합하여 유용한 농업정보를 생산하기 위해 다양한 기후조건과 품종을 대상으로 표준 생육정보 데이터베이스 구축이 필요하겠다.

맥진기술동향 조사를 통한 맥진기 개발방안 제안 (Suggestion on an Innovative Pulse Diagnosis System based on Technical Trend Analysis)

  • 이유정;이전;김종열
    • 동의생리병리학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.174-179
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    • 2009
  • Arterial pulse palpation is an important diagnostic method in Oriental Medicine, particularly for obtaining information about a patient's health conditions or illness, or for confirming a diagnostic conclusion based on the patient's pulsation. The pulse analyzer is both a leading Oriental Medical equipment and a promising tool with such a strong industrial ripple effect that it was selected as one of the four strategic tools for world Oriental Medical instrument market domination at a recent survey. Although various pulse analyzers had been developed, however, most of these were not widely used for clinical diagnosis, due perhaps to lack of the appliance's reliability caused by its inability to reflect the requirements of the clinicians. Thus, in this thesis, the clinical requirements for the pulse analyzer were identified and analyzed by conducting a questionnaire survey among Oriental Medicine clinicians. By looking into the basic functions of a pulse analyzer, the required measurement time, and the medical insurance fee required were determined and among others, the appliance's specific requirements were determined. Moreover, by investigating on the latest patent trend, the technical elements that are needed for the development of a next-generation pulse analyzer were identified. Through these processes, the flow of the technology that must be developed for the pulse analyzer was determined, and the direction for the development of the specific pulse analyzer hardware, sensor, and diagnostic algorithm was identified and proposed.

실리콘러버-지지체 염화이온선택성 막전극 (Silicone Rubber Membrane-Based Chloride Ion-Selective Electrode)

  • 사공동식;김진목;차근식
    • 대한화학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.653-660
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    • 1997
  • Tetradecyltrimethylammonium chloride(TDTMACl)을 첨가한 실리콘러버-지지체 전극막은 생체시료중 염화이온의 측정시 보다 향상된 전기화학적 특성을 나타내기 위하여 사용되었다. 이때 최적화된 전극막의 조성비는 95.4 wt% 실리콘러버, 4.6 wt% TDTMACl이며 이 전극막의 pH 감응성은 pH 6-10 영역에서 무시할 수 있었다. 이들 전극막들의 염화이온에 대해 감응기울기는 10-300 mM 영역에서 -3.75 mV/decade로 이론적인 Nernstian 감응기울기에는 못 미쳤으나 살리실레이트 이온 등 다른 음이온에 대한 선택성은 매우 우수하였다: KpotCl,NO3=1.3, KpotCl,I=2.0, KpotCl,Sal=0.8, KpotCl,SCN=2.0, KpotCl,ClO4=0.8. 또한 실리콘러버-지지체 전극막은 PVC-지지체 전국막에 비해 고체상 전극표면에 대한 접착력이 우수하므로 CWE형 고체상 전극에 도입되었을 때 향상된 전극수명을 나타내었다. 이들 고체상 전극들은 35일까지 염화이온에 대한 감응기울기나 살리실레이트 이온에 대한 감응성에 변화없이 우수하게 작동함을 알 수 있었다.

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Scutellaria baicalensis G. 식물 세포의 구조적 성장 모델 (A Structured Growth Model of Scutellaria baicalensis G. Plant Cell)

  • 최정우;조진만;이정건;이원홍;김익환;박영훈
    • KSBB Journal
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    • 제13권3호
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    • pp.251-258
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    • 1998
  • Scutellaria baicalensis. G. 식물 세포의 현탁 배양에서 세포의 성장과 flavonoid glycosides 생산에 관한 구조적 성장 모텔 을 제안하였다 제안된 모델식은 현탁 배양의 형광을 측정함으 써 결정될 수 있는 세포 생존도와 세포 활동도 등플 세포의 생리학적 변수로서 고려하였다. 제안된 모델식에서는 세포의 상태에 따라 세포블 크게 생존 세포와 비생존 세포로 나누고 생존 세포를 분화 가능한 생존 세포와 비분화 생존 세포로 나누어 각 각의 모델을 구성하였다. 이 중 생존 세포 중량은 광섬유 형광 센서로 측정한 상대 형광 세가로부터 결정될 수 있었다. Flavonoid 배당체의 생산 속도는 분화 가능한 생존 세포와 바 분화 생존 세포에 의해 지배되며, 배양액의 삼투압에 의한 서l포 팽창과 세포내 생성불절의 방출은 비생존 세포에 의해 이루어진다고 가정하였다. 종속변수는 가칠농도(포도당), 세포 중량(건조 세포중량과 생체중량), 대사산물농도(flavone glycosides), 활동도와 생존도플 포함한다 Scutellaria baicalensis. G. 식물 세포 의 푹라스크 배양으로부터 모델과 실험결과가 잘 일치함을 알 수 있었다. 제시된 모델은 세포의 성장, flavone glycosides 및 중간매개체 합성을 예측할 수 있다.

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족관절 보조기를 착용한 고령자의 족관절 족저굴곡 토크 보조특성 분석 (Analysis of the Assist Characteristics for Torque of the Ankle Plantarflexion in Elderly Adults Wearing the Ankle-Foot Orthosis)

  • 김경;강승록;박용군;정구영;권대규
    • 로봇학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.48-54
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    • 2010
  • Ankle-foot orthosis with a pneumatic rubber actuator, which is intended for the assistance and the enhancement of ankle muscular activities was developed. In this study, the effectiveness of the system was investigated during plantarflexion motion of ankle joint. To find a effectiveness of the system, the subjects performed maximal voluntary isokinetic plantarflexion contraction on a Biodex-dynamometer. Plantarfexion torque of the ankle joint is assisted by subject's soleus muscle that is generated when ankle joint do plantarflexion motion. We used the muscular stiffness signal of a soleus muscle for feedback control of ankle-foot orthosis as physiological signal. For measurement of this signal, we made the muscular stiffness force sensor. We compared a muscular stiffness force of a soleus muscle between with feedback control and without it and a maximal plantarflexion torque between not wearing a ankle-foot orthosis, without feedback control wearing it and with feedback control wearing it in each ten elderly adults. The experimental result showed that a muscular stiffness force of a soleus muscle with feedback control was reduced and plantarflexion torque of an ankle joint only wearing ankle-foot orthosis was reduced but a plantarflexion torque with feedback control was increased. The amount of a increasing with feedback control is more higher than the amount of a decreasing only wearing it. Therefore, we confirmed the effectiveness of the developed ankle-foot orthosis with feedback control.

생체신호 측정 및 분석을 위한 손목 착용형 단말기 (Wrist Wearable Device for the Measurement and Analysis of Physiological Signals)

  • 임재중;리명규;황찬송
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.65-73
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    • 2012
  • 본 연구에서는 일상생활에서 지속적으로 사용자의 맥박, 심전도, 활동량을 체크하고 이를 데이터베이스화 하여 원격지에서 모니터링 할 수 있도록 하는 손목형 단말기를 개발하였다. 이를 위해 맥파 측정을 위한 압력센서, 심전도 측정을 위한 기기 부착형 전극, 활동량 검출을 위한 3축 가속도센서를 이용하였다. 검출된 정보들에 대한 신호처리 과정을 거쳐서 사용자의 건강상태를 파악할 수 있는 정량적인 정보를 제공하는 알고리즘을 수립하고 펌웨어 프로그램을 적용하였다. 개발된 기기는 사용자가 손목에 착용하여 간단히 자신의 건강상태를 체크하고 블루투스 통신을 이용해 전송할 수 있는 개인용 단말기로서, 위급상황에 대한 신속하고 정확한 조치를 가능하게 함으로써 u-헬스케어 환경에 필요한 휴대형 기기로 활용될 수 있을 것이다.

1/f 수준 별 음악 자극이 감정 노동 종사자의 심장 반응에 미치는 효과 (Heart Response Effect by 1/f Fluctuation Sounds for Emotional Labor on Employee)

  • 전병무;황민철
    • 감성과학
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    • 제18권3호
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    • pp.63-70
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    • 2015
  • 본 연구는 1/f fluctuation의 ${\alpha}$기울기 따라 구성된 사운드를 들었을 때 감정 스트레스 업무에 종사하고 있는 피험자들의 심박 변화를 확인하고자 하였다. 기존의 연구에서는 주로 사용자의 심리상태 안정시키는 효과 또는 생리적 안정성에 1/f fluctuation의 ${\alpha}$기울기가 관계가 있는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 1/f fluctuation 수준을 총 3가지 나누어 제작한 사운드를 독립변수로 사용하였다. 독립변수는 감정노동 종사자에게 제시하여 그에 따른 심장반응을 측정하였다. 종속변수는 네 가지로 BPM(Beat Per Minute), VLF(Very Low Frequency), SDNN(Standard Deviation of NN intervals), 그리고 HF(High Frequency) 파워(Power)값을 확인하였다. 분석결과 기울기가 3인 1/fluctuation 사운드는 각성효과를 보였다. 기울기 1, 2인 사운드는 이완효과가 있는 것을 통계적으로 검증하였다. 이러한 1/f fluctuation 사운드의 특성을 활용해 감정 노동자들의 스트레스를 완화시키기 위한 서비스에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

압저항 센서와 가압조절 로봇을 이용한 부침맥 검출에 관한 임상연구 (Clinical Study on the Floating and Sinking Pulse Detection with Piezoresistive Sensors and Contact Pressure Control Robot)

  • 이시우;이유정;이혜정;강희정;김종열
    • 동의생리병리학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.1673-1675
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    • 2005
  • The pulse diagnosis is an important and universal method in Oriental medicine. Nevertheless, because of characteristic that depends on subjective sense of Oriental medicine doctor (OMD), it is not recognized by objective basis. The Korean Institute of Oriental Medicine(KIOM) and Daeyo Medi. Co. Ltd. developed the 3-D Mac using arrey piezoresistive sensors and multi-axial robot. 133 healthy subjects participated in this study, 75 males and 58 females, between 20 and 70 years of age. All subjects were relaxed in a supine position on a comfortable chair for twenty minutes before the measurement was taken. The measured position is the radial artery of subject's left wrist and the position is called Chon, Kwan and Chuck in Oriental medicine. To detect floating and sinking pulse, we established coefficient of floating and sinking(CFS). CFS means relative position of maximum pulse pressure in PH curve. The lower CFS value means that the pulse has floating tendency. There was significant diffence between CFS and diagnosis of floating-sinking pulse by OMD(p=0.020). CFS value of over 40's group was significantly larger than those of 20's and 30's(p=0.000). There was no significant difference between male and female(p=0.061).