Purpose : This study was performed to evaluate the characteristics of rat mesenchymal stem cells (RMSCs) transduced with human ferritin gene and investigate $in$$vitro$ MRI detectability of ferritin-transduced RMSCs. Materials and Methods: The RMSCs expressing both myc-tagged human ferritin heavy chain subunit (myc-FTH) and green fluorescence protein (GFP) were transduced with lentiviurs. Transduced cells were sorted by GFP expression using a fluorescence-activated cell sorter. Myc-FTH and GFP expression in transduced cells were detected by immunofluorescence staining. The cell proliferative ability and viability were assessed by MTT assay. The RMSC surface markers (CD29+/CD45-) were analyzed by flow cytometry. The intracellular iron amount was measured spectrophotometically and the presence of ferritin-iron accumulation was detected by Prussian blue staining. $In$$vitro$ magnetic resonance imaging (MRI) study of cell phantoms was done on 9.4 T MR scanner to evaluate the feasibility of imaging the ferritin-transduced RMSCs. Results: The myc-FTH and GFP genes were stably transduced into RMSCs. No significant differences were observed in terms of biologic properties in transduced RMSCs compared with non-transduced RMSCs. Ferritin-transduced RMSCs exhibited increased iron accumulation ability and showed significantly lower $T_2$ relaxation time than non-transduced RMSCs. Conclusion: Ferritin gene as MR reporter gene could be used for non-invasive tracking and visualization of therapeutic mesenchymal stem cells by MRI.
Wireless Body Area Networks (WBAN) have been made possible by the emergence of small and lightweight wireless systems such as Bluetooth, enabled devices and PDAs. Antennas are an essential part of any WBAN system and due to various technical requirements and physical constraints, careful consideration of their design and deployment is needed. This paper is proposing on the design of wearable antenna as parts of clothing to serve communications functions, such as tracking and navigation in health care applications. The substrates of the wearable antennas will be made from textile materials and since it is wearable, it should have a small size, be light weight, low maintenance, and unobtrusive. This proposed paper will also investigate the influence of different parameters for wearable antenna including types of textile/substrate to ensure that the antenna design satisfies WBAN requirements. The characteristics and behavior of the antenna need to adhere to specifications set by wireless standards and system technology requirements. This means that the transmitting and receiving frequency bands of the various units need to be chosen accordingly. Since there are restrictions on the level of power to which the human body can be exposed to, the antenna as well as other RF system components must be designed to meet these restrictions. Antenna gain, which directly affects power transmitted, is a critical parameter in ensuring power levels fall within the safety guidelines and so will be of primary importance in the design. The electromagnetic interaction between WBAN antennas and devices and the human body will also be explored.
Park, So-Yeon;Kim, Sung-Jin;Lee, Won-Woo;Lee, Heui-Ran;Kim, Hyun-Joo;Chung, June-Key;Kim, Sang-Eun
Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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v.42
no.5
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pp.394-400
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2008
Purpose: Quantitative comparison of transgene expression within stem cells between lentivirus and adenovirus-mediated delivery systems has not been reported. Here, we evaluated the human sodium iodide symporter (hNIS) gene expression in rat mesenchymal stem cell (rMSC) transduced by lentivirus or adenovirus, and compared the hNIS expression quantitatively between the two delivery systems. Materials and Methods: Lentiviral-mediated hNIS expressing rMSC (lenti-hNIS-rMSC) was constructed by cloning hNIS gene into pLenti6/UbC/V5-DEST (Invitrogen) to obtain pLenti-hNIS, transducing rMSC with the pLenti-hNIS, and selecting with blasticidin for 3 weeks. Recombinant adenovirus expressing hNIS gene (Rad-hNIS) was produced by homologous recombination and transduction efficiency of Rad-hNIS into rMSC evaluated by Rad-GFP was $19.1{\pm}4.7%$, $54.0{\pm}6.4%$, $85.7{\pm}8.7%$, and $98.4{\pm}1.3%$ at MOI 1, 5, 20, and 100, respectively. The hNIS expressions in lenti-hNIS-rMSC or adeno-hNIS-rMSC were assessed by immunocytochemistry, western blot, and 1-125 uptake. Results: Immunocytochemistry and western blot analyses revealed that hNIS expressions in lenti-hNIS-rMSC were greater than those in adeno-hNIS-rMSC at MOI 20 but lower than at MOI 50. However in vitro 1-125 uptake test demonstrated that iodide uptake in lenti-hNIS-rMSC ($29,704{\pm}6,659\; picomole/10^6\;cells$) was greater than that in adeno-hNIS-rMSC at MOI 100 ($6,168{\pm}2,134\;picomole/10^6\;cells$). Conclusion: Despite lower amount of expressed protein, hNIS function in rMSC was greater by lentivirus than by adenovirus mediated expression. Stem cell tracking using hNIS as a reporter gene should be conducted in consideration of relative vector efficiency for transgene expression.
The objectives of this paper were to investigate home range, habitat selection, and threat factors of leopard cats (Prionailurus bengalensis) living in rural area of Korea. The results based on radio tracking of three leopard cats (two males and one female) can be summarized as follows. First, the average home range of leopard cats were $2.64{\pm}1.99km^2$ (Kernel 95) and $3.69{\pm}1.34km^2$ (MCP 100), and the average size of core areas was $0.64{\pm}0.47km^2$ (Kernel 50). The home range of a male leopard cat that radio-tracked in winter was the largest ($5.19km^2$, MCP 100). Second, the Johnson's habitat selection model based on the Jacobs index showed that leopard cats preferred meadows and paddy fields avoiding forest covers at the second level, whereas they preferred meadows adjacent to streams and avoided paddy fields at the third level. Finally, roadkill could be prime threat factor for the cat population. Therefore, habitats dominated by paddy fields, stream corridors with paved roads, and human settlements with insufficient forest patches could threaten the long-term viability of leopard cat populations. Thus the habitat managements for the leopard cat conservation should focus on the prevention of road-kill and the installation of wildlife passages in rural highways adjacent to stream corridors.
Kim, Jeong-Joon;Jeong, Yeon-Jong;Kim, Dong-Oh;Han, Ki-Joon
Journal of Korea Spatial Information System Society
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v.11
no.1
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pp.43-54
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2009
As R&D(Research and Development) is going on actively to develop technologies for the ubiquitous computing environment, which Is the human-oriented future computing environment, GIS dealing with spatio-temporal data is emerging as a promising technology. This also increases the necessity of the middleware for providing services to give interoperability in various heterogeneous environments. The core technologies of the middleware are real-time processing technology of data streams coming unceasingly from positioning systems and data stream processing technology developed for non-spatio-temporal data. However, it has problems in processing queries on spatio-temporal data efficiently. Accordingly, this paper designed and implemented the spatio-temporal middleware that provides interoperability between a mobile spatio-temporal DBMS(DataBase Management System) and a server spatio-temporal MMDBMS(Main Memory DataBase Management System). The spatio-temporal middleware maintains interoperability among heterogeneous devices and guarantees data integrity in query processing through real-time processing of unceasing spatio-temporal data streams and two way synchronization of spatio-temporal DBMSs. In addition, it manages session for the connection of each spatio-temporal DBMS and manages resources for its stable operation. Finally, this paper proved the usability of the spatio-temporal middleware by applying it to a real-time position tracking system.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.11
no.10
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pp.3873-3879
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2010
Home service robot are not working in the fixed task such as industrial robot, because they are together with human in the same indoor space, but have to do in much more flexible and various environments. Most of them are developed on the base of the wheel-base mobile robot in the same method as a vehicle robot for factory automation. In these days, for holonomic system characteristics, omni-directional wheels are used in the mobile robot. A holonomicrobot, using omni-directional wheels, is capable of driving in any direction. But trajectory control for omni-directional mobile robot is not easy. Especially, azimuth control which sensor uncertainty problem is included is much more difficult. This paper develops trajectory controller of 3-wheels omni-directional mobile robot using fuzzy azimuth estimator. A trajectory controller for an omni-directional mobile robot, which each motor is controlled by an individual PID law to follow the speed command from inverse kinematics, needs a precise sensing data of its azimuth and exact estimation of reference azimuth value. It has imprecision and uncertainty inherent to perception sensors for azimuth. In this paper, they are solved by using fuzzy logic inference which can be used straightforward to perform the control of the mobile robot by means of the fuzzy behavior-based scheme already existent in literature. Finally, the good performance of the developed mobile robot is confirmed through live tests of path control task.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.21
no.7
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pp.685-691
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2020
In this study, an algorithm that recognizes numbers from 0 to 9 was developed using the data obtained after tracking hand movements using the echo signal of a millimeter-wave radar sensor at 77 GHz. The echo signals obtained from the radar sensor by detecting the motion of a hand gesture revealed a cluster of irregular dots due to the difference in scattering cross-sectional area. A valid center point was obtained from them by applying a K-Means algorithm using 3D coordinate values. In addition, the obtained center points were connected to produce a numeric image. The recognition rate was compared by inputting the obtained image and an image similar to human handwriting by applying the smoothing technique to a CNN (Convolutional Neural Network) model trained with MNIST (Modified National Institute of Standards and Technology database). The experiment was conducted in two ways. First, in the recognition experiments using images with and without smoothing, average recognition rates of 77.0% and 81.0% were obtained, respectively. In the experiment of the CNN model with augmentation of learning data, a recognition rate of 97.5% and 99.0% on average was obtained in the recognition experiment using the image with and without smoothing technique, respectively. This study can be applied to various non-contact recognition technologies using radar sensors.
This study was aimed to develop an instrument for real-time measurement of fluid conductance and to investigate the hydrodynamics of dentinal fluid. The instrument consisted of three parts; (1) a glass capillary and a photo sensor for detection of fluid movement, (2) a servo-motor, a lead screw and a ball nut for tracking of fluid movement, (3) a rotary encoder and software for data processing. To observe the blocking effect of dentinal fluid movement, oxalate gel and self-etch adhesive agent were used. BisBlock (Bisco) and Clearfil SE Bond (Kuraray) were applied to the occlusal dentin surface of extracted human teeth. Using this new device, the fluid movement was measured and compared between before and after each agent was applied. The instrument was able to measure dentinal fluid movement with a high resolution (0.196 nL) and the flow occurred with a rate of 0.84 to 15.2 nL/s before treatment. After BisBlock or Clearfil SE Bond was used, the fluid movement was decreased by 39.8 to 89.6%.
Objective: The purpose of this study is to determine the priority of information presentation and the effective menu type to be placed in the center of a gauge cluster display for commercial trucks and to present a set of ergonomic designs for the gauge cluster display. Background: An effective ergonomic design is specifically needed for the development of the gauge cluster display for the commercial trucks, because more diverse and heavier information is delivered to truck drivers, compared to the information to passenger car drivers. Method: First, all the information that must be shown on the commercial truck display was collected. Then, the severity, frequency of use, and display design parameters were evaluated for those information by commercial truck drivers. Next, an analysis on the information attributes and the heuristic evaluation utilizing the display design principles were carried out. According to the results, a design alternative of the main screen to be displayed was constructed by priority. A comparative analysis between the alternative and existing main screens was also conducted to see the efficacy of the designs. Lastly, we conducted an experiment for the selection of menu type. The experiment was conducted using the driving simulator with an eye-tracking device. The independent variables were four types of the menu reflecting the commercial truck characteristics such as grid type, icon type, list type, and flow type. We measured preference, total execution time, the total duration of fixation on the gauge cluster area, and the total number of fixation on the gauge cluster area as dependent variables. Results: Four types of driver convenience information and six types of driver assistance information were selected as the information to be placed primarily on the main screen of the gauge cluster. The Grid type was the most effective among the menu types. Conclusion: In this study, the information that appears on the main screen of the display, the division of the display and the design of the menu type for commercial truck drivers were suggested. Application: This study is expected to be utilized as guidelines on the ergonomic design of a gauge cluster display for commercial trucks.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.50
no.11
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pp.153-161
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2013
Recently, there has been a tremendous increase in the availability of educational materials for foreign language learning. As part of this trend, there has been an increase in the amount of electronically mediated materials available. However, conventional educational contents developed using computer technology has provided typically one-way information, which is not the most helpful thing for users. Providing the user's convenience requires additional off-line analysis for diagnosing an individual user's learning. To improve the user's comprehension of texts written in a foreign language, we propose an intelligent learning tool based on the analysis of the user's eyeball movements, which is able to diagnose and improve foreign language reading ability by providing necessary supplementary aid just when it is needed. To determine the user's learning state, we correlate their eye movements with findings from research in cognitive psychology and neurophysiology. Based on this, the learning tool can distinguish whether users know or do not know words when they are reading foreign language sentences. If the learning tool judges a word to be unknown, it immediately provides the student with the meaning of the word by extracting it from an on-line dictionary. The proposed model provides a tool which empowers independent learning and makes access to the meanings of unknown words automatic. In this way, it can enhance a user's reading achievement as well as satisfaction with text comprehension in a foreign language.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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