• Title/Summary/Keyword: 표적 입자

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양성자 빔을 이용한 의료용 방사성동위원소 C-11과 Tc-99m 개발

  • Kim, Jae-Hong;Lee, Ji-Seop;Park, Hyeong;Jeon, Gwon-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.235-235
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    • 2011
  • 진단용 또는 의료용 동위원소들은 안정한 표적물질에 높은 에너지의 양성자가 조사 될 때 핵반응에 의해서 생성된다. 양성자를 충분한 에너지로 가속하기 위해서 이용되는 사이클로트론의 주요 부분은 (1) 진공시스템, (2) 자석시스템, (3) RF 시스템, (4) 외부 이온원, (5) 수직 축 방향빔의 수평방향 전환 시스템, (6) 빔 인출 장치, 그리고 빔전송과 표적장치로 구성된다. 인출된 빔은 표적까지 손실 없이 전송 될 수 있도록 빔 라인에 설치된 광학적 요소에 의해 집속되어 전송된다. 방사성동위원소의 생산량은 양성자 빔의 특성과 표적 물질의 종류에 따라 결정된다. 즉, 표적 물질에 조사하는 입자의 종류, 적절한 핵반응 선택, 최소량의 불순핵종과 원하는 방사핵종의 최대수율을 얻을 수 있는 최적 에너지 범위결정, 표적 물질의 냉각능력과 입자전류의 세기 등을 고려 하여야 한다. 동위원소 생산에 있어서 예측되는 수율은 입자전류와 비례하며, 에너지에 대한 핵반응 단면적 즉, 여기함수를 적분하여 아래와 같이 얻을 수 있다. 주 생성핵종의 생산 효율을 최대로 높이고 불순 핵종의 생성량을 최소로 감소시키기 위해서는 정확한 여기 함수 자료를 바탕으로 최적 입자를 결정하여야 한다. 또한 이론적인 생산 수율은 입자 전류에 정비례하지만, 입자 전류가 클경우 생산수율은 이론적인 수율보다 적다. 입자빔의 불균일성, 표적의 방사선 피폭에 의한 손상, 높은 입자전류에 의해 발생하는 열로 인하여 생성 핵종이 증발하여 생산 수율이 감소된다. 본 발표에서 방사핵종 C-11과 Tc-99m을 개발하기 위한 최적 조건에 관한 연구결과를 보고하고자 한다.

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Targeted Drug Delivery Carriers Using Folate Conjugated Poly((R)-3-hydroxy butyrate)-Poly(ethylene glycol) Nanoparticles (Folate가 수식된 Poly((R)-3-hydroxy butyrate)-Poly(ethylene glycol) 나노입자를 이용한 표적지향형 약물전달체)

  • Kwon, Seung-Ho;Kim, Young-Jin
    • Polymer(Korea)
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    • v.33 no.6
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    • pp.515-519
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    • 2009
  • Biodegradable poly((R)-3-hydroxy butyrate) and poly(ethylene glycol) was conjugated to make amphiphilic di-block copolymer. Folate was conjugated at di-block copolymer to target the cancer cells. Copolymer was ready to form the self-assembled micelle whose size was 125~156 nm in aqueous solution. Griseofulvin as a hydrophobic drug was loaded in nanoparticles. Their loading efficiencies were 35~56%. Hydrophobic drug was continuously released for 24 h. Cell viability test showed that folate attached particles were 10% more efficient than the particles without targeting ligands.

A Study on Photon Characteristics Generated from Target of Electron Linear Accelerator for Container Security Inspection using MCNP6 Code (MCNP6 코드를 이용한 컨테이너 보안 검색용 전자 선형가속기 표적에서 발생한 광자 평가에 관한 연구)

  • Lee, Chang-Ho;Kim, Jang-Oh;Lee, Yoon-Ji;Jeon, Chan-hee;Lee, Ji-Eun;Min, Byung-In
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.14 no.3
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    • pp.193-201
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    • 2020
  • The purpose of this study is to evaluate the photon characteristics according to the material and thickness of the electrons incidented through a linear accelerator. The computer simulation design is a linear accelerator target consisting of a 2 mm thick tungsten single material and a 1.8 mm and 2.3 mm thick tungsten and copper composite material. In the research method, First, the behavior of primary particles in the target was evaluated by electron fluence and electron energy deposition. Second, photons occurring within the target were evaluated by photon fluence. Finally, the photon angle-energy distribution at a distance of 1 m from the target was evaluated by photon fluence. As a result, first, electrons, which are primary particles, were not released out of the target for electron fluence and energy deposition in the target of a single material and a composite material. Then, electrons were linearly attenuated negatively according to the target thickness. Second, it was found that the composite material target had a higher photon generation than the single material target. This confirmed that the material composition and thickness influences photon production. Finally, photon fluence according to the angular distribution required for shielding analysis was calculated. These results confirmed that the photon generation rate differed depending on the material and thickness of the linear accelerator target. Therefore, this study is necessary for designing and operating a linear accelerator use facility for container security screening that is being introduced in the country. In addition, it is thought that it can be used as basic data for radiation protection.

MR 분자영상용 후보물질의 탐색: 예비연구

  • 박지애;장용민;강봉석;이종민;강덕식
    • Proceedings of the KSMRM Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.36-36
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    • 2003
  • 목적: 고형성 종양에 특이적으로 발현하는 MR 분자영상용 조영제의 후보물질을 분자생물학적 방법 및 in vitro 분자영상기법을 이용하여 탐색하고자 하였다. 대상 및 방법: 암이 진행됨에 따라 유전자가 과발현되는 세포표면 단백질인 CD44 와 세포막에 존재하는 단백질분해효소의 일종인 MTI-MMP를 일차 선정하여 유전자 수준 및 단백질 수준에서 분자생물학적 방법으로 종양특이성에 대해 검증하였고, 특히 각종 암세포에서 발현양이 증가하는 CD44의 변형인 CD44v6 항체를 이용하여 생세포에서의 표적화에 대한 광학적 검증을 위해 초상자성 나노입자 대신 형광입자(FITC)를 결합하여 confocal microscopy로 실시간 표적화에 대한 분자영상을 획득하였다.

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고에너지 이온빔에 의한 이차전자 발생 수율 및 에너지 측정

  • Kim, Gi-Dong;Kim, Jun-Gon;Hong, Wan;Choi, Han-Woo;Kim, Young-Seok;Woo, Hyung-Joo
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.190-190
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    • 1999
  • 박막 표면에 대한 경원소 분석법인 탄성 되튐 반도법을 개발하여 수소, 탄소, 질소등 분석에 이용하고 있다. 이때 입사 입자로 Cl 9.6MeV를 이용하였는데, 표적 표면에 탄소막이 흡착되는 현상을 발견하였다. cold trap 및 cold finger를 사용하여 진공도를 개선하므로서, 탄소막 흡착의 한 원인으로 알려져 잇는 chamber 주변의 진공도 변화를 시켜보았다. 하지만 전혀 탄소막이 생기지 않는 10-10torr 이하 진공을 만드는 것은 많은 비용과 장비를 필요로 하는 상당히 힘든 작업이어서, 이차적으로 탄소막이 표적 표면에 달라 붙게 하는 원인으로 추정되는 이차 전자의 발생을 고에너지 이온빔으로 조사하였다. 일반적으로 이차전자의 발생은 이온빔과 표적과의 충돌에 의한 고체 표면으로부터의 전자방출 현상으로 오래전부터 연구되어져 왔다. 여기에는 두가지 다른 구조가 존재하는 것으로 알려져 있다. 그 중 하나는 입사 입자의 전하와 표적 표면사이 작용하는 potential 에너지가 표적 표면의 일함수(재가 function) 보다 클 때에 일어나는 potential emission이다. 즉 표적 궤도에 존재하는 전자와 입사 이온빔 사이의 potential 이 표적의 전자를 들뜨게 만들고, 이 potential의 크기가표적의 표면 장벽 potential 보다 충분히 클 뜸 전자가 방출하는 현상을 말한다. 다른 또 하나의 방출구조로는 입사 이온이 표적 표면의 원자와의 충돌에 의해 직접저인 에너지 전달을 통한 전자 방출을 말하는데, 이를 kienetic emission(이하 KE)이라 한다. 본 연구에서는 Tandem Van de graaff 가속기로 고에너지 이온빔을 만들어 Au에 충돌시키므로서 kinetic emission을 통하여 Au에서 발생한는 이차전자의 방출 수율 및 에너지를 측정하였다.장구조로 전체 성장 양식을 예견할 수 있다. 일반적인 경향은 Ep가 커질수록 fractal 성장형태가 되며, Ed가 적을수록 cluster 밀도가 작아지나, 같은 Ed+Ep에 대해서는 동일한 크기의 팔 넓이(수평 수직 방향 cluster 두께)를 가진다. 따라서 실험으로부터 얻은 cluster의 팔 넓이로부터 Ed+Ep 값을 결정할 수 있고, cluster 밀도와 fractal 차원으로부터 각각 Ed와 Ep값을 분리하여 얻을 수 있다. 또한 다층 성장에 대한 거칠기(roughness) 값으로부터 Es값도 구할 수 있다. 양방향 대칭성을 갖지 않은 fcc(110) 표면과 같은 경우, 형태는 다양하지만 동일한 방법으로 추정이 가능하다. (110) 표면의 경우 nearest neighbor 원자가 한 축으로 형성되고 따라서 이 축과 이것과 수직인 축에 대한 상호작용이나 분산 장벽 모두가 비대칭적이다. 따라서 분산 장벽도 x-축, y-축 방향에 따라 분리하여 Edx, E요, Epx, Epy 등과 같이 방향에 따라 다르게 고려해야 한다. 이러한 비대칭적인 분산 장벽을 고려하여 KMC 시뮬레이션을 수행하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XR

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Evaluation of Dose Variation according to Air Gap in Thermoplastic Immobilization Device in Carbon Ion (탄소입자 치료 시 열가소성 고정기구의 공기층에 따른 선량 변화 평가)

  • Ye-jin Na;Ji-Won Jang;Se-Wuk Jang;Hyo-Kuk Park;Sang-Kyu Lee
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.35
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    • pp.33-39
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    • 2023
  • Purpose: The purpose of this study is to find out the dose variation according to thickness of the air gap between the patient's body surface and immobilization device in the treatment plan. Materials and Methods : Four conditions were created by adjusting the air gap thickness using 5 mm bolus, ranging from 0 mm to 3 mm bolus. Immobilization was placed on top in each case. And computed tomography was used to acquire images. The treatment plan that 430 cGy (Relative Biological Effectiveness,RBE) is irradiated 6 times and the dose of 2580 cGy (RBE) is delivered to 95% of Clinical Target Volume (CTV). The dose on CTV was evaluated by Full Width Half Maximum (FWHM) of the lateral dose profile and skin dose was evaluated by Dose Volume Histogram (DVH). Result: Results showed that the FWHM values of the lateral dose profile of CTV were 4.89, 4.86, 5.10, and 5.10 cm. The differences in average values at the on the four conditions were 3.25±1.7 cGy (RBE) among D95% and 1193.5±10.2 cGy (RBE) among D95% respectively. The average skin volume at 1% of the prescription dose was 83.22±4.8%, with no significant differences in both CTV and skin. Conclusion: When creating a solid-type immobilization device for carbon particle therapy, a slight air gap is recommended to ensure that it does not extend beyond the dose application range of the CTV.

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A Study on the technique of impact analysis against concrete target using Lagrangian and Smoothed Particle Hydrodynamics (라그란지안 기법과 입자완화동력학 기법을 이용한 콘크리트 표적 충돌해석 기법 연구)

  • 하동호
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.5 no.2
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    • pp.207-216
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    • 2002
  • In this paper, the study on the behavior of the deformation of brittle material, such as concrete, ceramic, was peformed by comparison of Lagrangian technique and Smoothed Particle Hydrodynamics using commercial nonlinear hydrodynamic numerical program, Autodyn_2D. The effect of SPH technique was proved by investigating the behavior of material deformation, velocity profile and pressure profile.

Design of microcontroller-based cancer cell detection system (마이크로컨트롤러를 활용한 표적 암세포 검출기 개발)

  • Cho, Kyoungrae;Seo, Jeong-hyeok;Choe, Se-woon
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.395-396
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    • 2019
  • 표적 암세포 또는 마이크로미터 단위 이하의 미세 입자의 검출하기 위해 다양하게 사용되는 유세포분석기는 레이저와 같은 특정 파장의 광원 및 파장대별 선택이 가능한 필터, 고성능 광탐지기로 구성되어있다. 이 분석기는 표적물질의 광학적 산란특징에 기인하여 입상도와 크기, 농도 등의 물리적 정보제공이 가능하나, 고가이며 사용자의 요구에 따른 다양한 광원 및 필터의 선택이 제한적이라는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 상용화된 마이크로컨트롤러, 발광다이오드, 광검출기와 필름형식의 광학필터를 사용하여 저가의 표적 암세포 검출기를 개발하고자 한다. 또한, 3D 프린터를 사용하여 사용자의 필요에 따른 설계변화와 이동이 용이하므로, 공간의 제약을 받지 않고 다양한 분야에 적용이 가능하다. 제안된 검출기의 광감지 수치는 세포의 농도에 따라 높은 선형성을 보였으며, 세포수량기를 사용한 결과 값과 비교하였을 때 무의미한 통계학적 차이를 보였다.

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