• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.331-337
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• 2022

비탄성적 산란에 의한 빛의 방출 현상을 이용한 라만 분광법 기술은 무표지 방식으로 분자를 식별하는 기술로 바이오 의학 및 재료 산업에 이르기까지 다양한 분야에서 연구되고 있다. 광프로브 기반 라만 분광기는 국소 부위의 화학 분석을 최소 침습 방식으로 측정할 수 있어 수술 중 실시간 진단 기술로 적용할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 화학 물질의 농도별 변화에 따른 라만 신호의 변화를 살펴보아 라만 실험 장치의 캘리브레이션을 진행하였으며, 정상 쥐와 아밀로이드 베타 플라크가 축적된 5xFAD 치매성 돌연변이 모델의 대뇌 조직을 대상으로 라만 신호 특성을 측정 및 비교 분석하여 알츠하이머씨 병의 진단을 위한 가능성을 탐구하였다. 또한 대표적인 치매 원인 물질인 아밀로이드 베타에 대한 라만 신호 측정을 병행하여 치매 진단에 대한 적용을 교차 검증하였다. 본 라만 분광법 연구를 통해 치매 진단에 있어 기존문진 검사 및 뇌 영상 진단을 대체하여 정밀하게 판별할 수 있는 하나의 진단 지표로서의 가능성을 보았으며, 추후 뇌신경계뿐만 아니라 인체의 다양한 장기 및 질병에 적용시켜 물리·공학·화학 등 다양한 연구분야에서의 원천기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국안광학회지
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• 제13권3호
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• pp.65-71
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• 2008

목적: 본 연구는 시중에서 유통되고 있는 완성품 돋보기와 안경원에서 조제가공된 돋보기의 광학적 중심점간의 문제점을 비교하여 눈에 미치는 영향을 연구하였다. 방법: 연구대상은 +1.00D에서 +4.00D까지 11개의 범주로 나누어 측정하였으며, 광주시 광산구에 사는 안질환이 없는 40세 이상의 남녀로 안경테 사이즈를 세 그룹으로 나누어 광학적 중심점과 광학적 높이를 측정하였다. 결과: 광학적 중심점은 57 mm에서 80 mm 범위 사이에 있었으며 대부분 61 mm에서 65 mm(64.6%) 사이였다. 광학적 중심높이 오차는 1 mm에서 8 mm 범주에 있었으며 4 mm가 공통범주(23%)에 속하였다. 완성품 돋보기는 불규칙한 사이즈를 가지고 있었다. 조사대상들은 거의 대부분 75.5%(151명)가 시중에 유통되는 완성품 돋보기를 사용하고 있었다. 대상자 151명을 조사한 결과, 완성품 돋보기의 광학적 중심점과 장용자의 P.D 사이에는 4 mm의 공통된 오차가 있었다. 더구나 광학적 중심 높이와 착용자의 O.H 사이에는 3 mm에서 4 mm의 오차가 있었다. 151명의 완성품 돋보기를 사용하는 사람들은 모두 피곤함을 느끼고 있었으며, 53명(35%)은 돋보기 착용 후 10분에서 20분 후부터 피곤함을 호소하였다. 이러한 조사를 바탕으로, 우리는 돋보기에 있어서 광학적 중심점 오차시 발생되는 프리즘 값을 발견할 수 있었으며 이는 완성품 돋보기가 착용하기에 충분하지 않다는 것을 나타낸다. 완성품 돋보기는 렌즈 굴절력과 상관관계가 있다는 것을 알 수 있었으며 또한 독일 RAL-915 규정을 따르지 않는다는 것도 알 수 있었다. 결론: 우리가 조사한 바를 기초로 할 때 완성품 돋보기는 우리의 시생활에 많은 위험적인 요소를 품고 있으며 안경사는 광학적 중심점을 토대로 정확하게 조제가공된 돋보기를 소비자에게 반드시 권하여야 할 것이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제47권1호
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• pp.30-40
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• 2017

Purpose: Optical coherence tomography (OCT) is a noninvasive diagnostic technique that may be useful for both qualitative and quantitative analyses of the periodontium. Micro-computed tomography (micro-CT) is another noninvasive imaging technique capable of providing submicron spatial resolution. The purpose of this study was to present periodontal images obtained using ex vivo dental OCT and to compare OCT images with micro-CT images and histologic sections. Methods: Images of ex vivo canine periodontal structures were obtained using OCT. Biologic depth measurements made using OCT were compared to measurements made on histologic sections prepared from the same sites. Visual comparisons were made among OCT, micro-CT, and histologic sections to evaluate whether anatomical details were accurately revealed by OCT. Results: The periodontal tissue contour, gingival sulcus, and the presence of supragingival and subgingival calculus could be visualized using OCT. OCT was able to depict the surface topography of the dentogingival complex with higher resolution than micro-CT, but the imaging depth was typically limited to 1.2-1.5 mm. Biologic depth measurements made using OCT were a mean of 0.51 mm shallower than the histologic measurements. Conclusions: Dental OCT as used in this study was able to generate high-resolution, cross-sectional images of the superficial portions of periodontal structures. Improvements in imaging depth and the development of an intraoral sensor are likely to make OCT a useful technique for periodontal applications.

• BMB Reports
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• 제55권6호
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• pp.267-274
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• 2022

Molecular imaging is used to improve the disease diagnosis, prognosis, monitoring of treatment in living subjects. Numerous molecular targets have been developed for various cellular and molecular processes in genetic, metabolic, proteomic, and cellular biologic level. Molecular imaging modalities such as Optical Imaging, Magnetic Resonance Imaging (MRI), Positron Emission Tomography (PET), Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT), and Computed Tomography (CT) can be used to visualize anatomic, genetic, biochemical, and physiologic changes in vivo. For in vivo cell imaging, certain cells such as cancer cells, immune cells, stem cells could be labeled by direct and indirect labeling methods to monitor cell migration, cell activity, and cell effects in cell-based therapy. In case of cancer, it could be used to investigate biological processes such as cancer metastasis and to analyze the drug treatment process. In addition, transplanted stem cells and immune cells in cell-based therapy could be visualized and tracked to confirm the fate, activity, and function of cells. In conventional molecular imaging, cells can be monitored in vivo in bulk non-invasively with optical imaging, MRI, PET, and SPECT imaging. However, single cell imaging in vivo has been a great challenge due to an extremely high sensitive detection of single cell. Recently, there has been great attention for in vivo single cell imaging due to the development of single cell study. In vivo single imaging could analyze the survival or death, movement direction, and characteristics of a single cell in live subjects. In this article, we reviewed basic principle of in vivo molecular imaging and introduced recent studies for in vivo single cell imaging based on the concept of in vivo molecular imaging.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.36-36
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• 2014

Apple blotch, caused by Marssonina coronaria, induce early defoliation in apple and leading to critical economic losses in apple orchards in Korea. Since M. coronaria is difficult to culture, we developed isolation and cultural method. We collected M. coronaria isolates from Gyeongbuk Province and then constructed phylogentic tree based on ITS regions. As the results, phylogenetic relationship indicated that all Korean isolates formed a same cluster and closely related to Chinese isolates [1]. Ecological characteristic of M. coronaria have been observed in apple orchards which located in Gyeongbuk Province from 2011 to present. As the results, the typical apple blotch symptoms were observed from July, and then the infected leaves were discolored and formed acervuli on the leaves. After rainfall, severe infection of symptoms such as discoloration and early defoliation were continuously observed until October. Also overwintered conidia were observed in next March on the fallen diseased leaves [2]. In the last 5 years, ascopores of M. coronaria were not observed in apple orchards which were severely infected by M. coronaria in Korea. Thus, it is assumed that overwintered conidia could be a primary inoculum of M. coronaria. Meanwhile, apple blotch has long latent periods compare to other apple disease. During the latent period, early diagnosis of apple blotch is the most important to control the disease by spray fungicide. In this reason, we developed novel diagnostic method to detect M. coronaria during latent period using optical coherence tomography (OCT) and Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method [2, 3]. In this presentation, it will introduce ecological characterization of M. coronaria in Korea and unique detection technique of M. coronaria in apple. It will be helpful to develop new strategies to control apple blotch in Korea.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.87-87
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• 2013

The interface between nanomaterials and biosystems is emerging as one of the broadest and most dynamic areas of science and technology, bringing together biology, chemistry, physics and many areas of engineering, biomedicine. The combination of these diverse areas of research promised to yield revolutionary advances in healthcare, medicine, and life science. For example, the creation of new and powerful nanosensors that enable direct, sensitive, and rapid analysis of biological and chemical species can advance the diagnosis and treatment of disease, discovery and screening of new drug molecules. Nanowire based sensors are emerging as a powerful and general platform for ultrasensitive and multiplex detection of biological and chemical species. Here, we present the studies about noble metal nanowire sensors that can be used for sensitive detection of a wide-range of biological and chemical species including nucleic acids, proteins, and toxic metal ions. Moreover, the optical and electrochemical applications of noble metal nanowires are introduced. Noble metal nanowires are successfully used as plasmonic antennas and nanoelectrodes, thereby provide a pathway for a single molecule sensor, in vivo neural recording, and molecular injection and detection in a single living cell.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권4호
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• pp.221-228
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• 2021

With the advent of the IoT (internet of things) era, there has been discussion on how to efficiently use various information from daily life. In academic and industrial society, various smart devices such as smart watches, smart phones, and smart glasses have been developed and commercialized for narrowing the physical/psychological distance with user information. According to recent developments of smart devices, the contemporary people have desired to check their body information and treat disease by themselves. According to the needs of the time, biological researches by phototherapy/monitoring have been actively conducted. Among various light sources, microLEDs have been spotlighted due to their superior optoelectric properties and stability. In this paper, we would like to review the state-of-the research results on the next-generation biological therapy devices via microLEDs.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.611-615
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• 2004

본 연구는 외부 전원 없이 광다이오드만을 이용하여 생성한 광전 자극을 통해 신경계를 효과적으로 자극하는 방법에 대한 것이다. 광을 통한 전류원 생성 및 전달은 생체 내에 집적된 광소자를 삽입하고 외부에서 광을 통해 신호와 전력을 전달을 한다. 이 기술은 특히 '눈' 이라는 광학적인 연결통로를 이용할 수 있는 인공망막과 같은 시스템에 매우 효과적이다. 그러나 광전 소자를 내부 전원 없이 구동시키는 경우, 광전류가 생체 저항에 직접적인 영향을 받게 되므로 자극에 충분한 전류를 생성할 수 없다. 무 전원 광다이오드를 통해 생성되는 광전류를 신경 자극에 적용하기 위해서는 생체 저항의 크기에 관계없이 활동 전위 생성에 충분한 전류 공급을 할 수 있는 안정된 전류원이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 병렬 저항을 도입하였다. 병렬 저항 추가 시 생체 저항을 포함한 전체 저항 값이 낮아지므로, 광원의 세기에 따라 최대의 광전류에 근접한 값을 얻을 수 있게 된다. 그러나 병렬 저항 값의 크기를 낮출수록 자극에 쓰이지 않는 전류량이 늘어나므로, 자극 전류량의 극대 값을 찾기 위해서는 병렬 저항 값의 최적화가 필요하다. 실험을 통해 측정된 실제 자극 전류량이 최대가 되는 병렬 저항 값의 범위는 500Ω∼700Ω 이고, 이때 전류량은 580uA∼860uA 이며 전류 효율은 47.5∼59.7%이었다. 자극의 크기와 빈1도를 변화시키면서 쥐의 좌골 신경을 자극하여 눈으로 확인 가능한 떨림 현상을 확인하였으며, 다채널 기록기를 이용해 활동 전위를 측정하였다. 이를 통해, 인공 망막에서의 광 자극 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제16권3호
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• pp.232-240
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• 2001

시장에서 수집한 갈변병에 감염된 느타리버섯으로부터 125 균주를 분리하였고 그 중 45 균주는 병원성 균주로 조사되었다. WLFO 6 strains, WLFO 6 strains으로 나타났고, WLRO의 몇 균주는 병원성 검정 실험에서 약한 병원성을 나타내기도 했다. WLFO 6균주는 모두 느타리버섯의 갈변병 주원인균으로 알려진 P. tolaasii로 미생물 신속 동성을 (MIDI, gas chromatograph-microbial identification system)에 의해 동정되었고 WLRO는 P. gingeri, P. fluorescens biotype A and type C. 로 동정되었다. 그 외의 선발된 Pseudomonas spp.는 P. gingeri, P. agarici, P. fluorescens biotype B, P. chloroaphis, non-pathogenic P. tolaasii, P. putida biotype A, B 등으로 동정이 되었다. 분리된 병원성 세균의 세포배양 여과액으로 버섯에서의 갈변과 조직 함몰을 실험하였다. 병원성 검정에서 약한 병원성을 보인 분리균들은 갈변 또는 조직함몰이 나타나지 않았으나 강한 병원성을 나타냈던 균들은 두 현상이 모두 나타났다. P. tolaasii에 의해서 생성되는 세포외독소인 tolaasin의 활성을 조사하기 위하여 600 nm에서 용혈 활성을 측정하였다. P. tolaasii로 동정된 6 균주는 0.8∼0.9, 약한 병원성의 WLROs는 0.9∼1.0 그리고 Pseudomonas spp.는 10∼1.2로 나타났다. 공초점 현미경 기술을 이용하여 신선한 버섯에서의 조직을 optical sectioning image와 vertical sectioning image로 관찰하였고 또한 P. toiaasii에 의하여 오염된 조직부위의 영상을 회득하였다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제32권1호
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• pp.45-55
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• 2007

천연 식물 추출물을 구강 질환 분야에 활용하는 방안이 다양하게 모색되고 있다. 본 연구는 편백나무에서 추출한 휘발성 정유인 피톤치드를 치의학분야에 활용하고자 치아우식증 원인균인 Streptococcus mutans GS5와 Streptococcus sobrinus 6715, 급진성 치주염에 관련된 Actinobacillus actinomycetemcomitans Y4에 대한 항균효과를 미생물학적으로 실험하였다. 흡광도 측정, 생균수 검사, 항생제 감수성 검사를 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 피톤치드의 최소억제농도(minimum inhibitory concentration; MIC)는 S. mutans GS5는 0.5%, S. sobrinus 6715는 1%, A. actinomycetemcomitans Y4는 0.2%로 측정되었다. 2. 피톤치드의 최소살균농도(minimum bactericidal concentration; MBC)는 S. mutans GS5는 0.5%, S. sobrinus 6715는 2%, A. actinomycetemcomitans Y4는 0.2%로 측정되었다. 3. 피톤치드에 노출된 실험균주에 대한 항생제 감수성 실험에서 피톤치드를 적용했을 경우, S. mutans GS5과 S. sobrinus 6715는 ampicillin에 대한 감수성이 유의성 있게 증가하였다. S. sobrinus 6715의 경우는 penicillin과 amoxicillin에 대한 감수성도 피톤치드에 의해 유의성 있게 증가하였다. 반면, A. actinomycetemcomitans Y4는 amoxicillin과 cefotaxime에 대한 감수성이 다소 증가하였으나 유의성은 없었다. 이상의 결과로, 편백 피톤치드 정유는 치아우식증 원인균인 Streptococcus mutans와 Streptococcus sobrinus, 급진성 치주염 원인균인 Actinobacillus actinomycetemcomitans에 대한 살균효과가 있을 뿐만 아니라 이들 균의 항생제 감수성을 높이는 것으로 판단된다. 따라서, 피톤치드는 치아우식증과 치주질환을 포함한 구강질환에 대해 예방적이고 치료적인 효과를 얻을 가능성이 있는 것으로 생각된다.