• 제목/요약/키워드: 형광 영상

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양자점 기반 다중 바이오마커 검출법의 연구동향 (Recent Progress in Multiplexed Detection of Biomarkers Based on Quantum Dots)

  • 김예린;최유림;김봉근;나현빈
    • 공업화학
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    • 제33권5호
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    • pp.451-458
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    • 2022
  • 반도체 양자점은 우수한 형광 특성을 가진 광학 탐침자로 생명-의학 영상화 기술 및 바이오센싱 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. 양자점은 넓은 광흡수 에너지띠, 좁은 형광 에너지띠와 같은 광학 특성을 가지므로 서로 다른 형광 파장을 지닌 양자점을 조합해 다종의 신호를 생성할 수 있도록 구성하면 복수의 바이오마커를 동시에 검출할 수 있다. 본 총설에서는 이와 같은 다중 검출 분석법에서의 양자점 및 이에 기반한 양자점 나노비드가 가지는 장점과 활용 사례를 기술하고 다중 형광 바이오마커 검출법의 최근 개발 동향 및 개선사항을 요약 정리하였다. 특히 양자점을 활용한 형광-결합 면역흡착 분석법, 양자점 나노비드를 이용한 면역크로마토그래피 분석법 등 면역 분석법에서의 신호 전환 소재 디자인을 중심으로 최근의 연구 결과를 검토하였다. 정확성과 민감도가 우수한 다중 바이오마커 검출 기술이 확보된 데이터를 처리하고 해석하는 인공지능 알고리즘과 결합될 경우 질병의 조기 진단을 포함한 다양한 분야에 활용가능한 새로운 검출 플랫폼의 개발로 이어질 것으로 기대된다.

대역통과필터의 기울임에 따른 형광 이미징 시스템 특성 분석 연구 (A Study on Fluorescence Imaging System Characteristics depending on Tilting of Band Pass Filter)

  • 김태훈;조상욱;박찬식;이학근;김두인;정명영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.85-89
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    • 2016
  • 본 논문에서는 형광 이미징 시스템의 대역통과필터의 회전에 의한 특성 변화를 관찰하였다. 이론적 모델을 통해 대역통과필터의 투과율 및 대역폭이 회전각에 따라 변한다는 것을 알 수 있고, 회전각에 따른 파장별 투과율 측정을 통해 이를 입증하였다. 그러므로 대역통과필터의 회전에 따른 특성변화를 이용하면 바이오 영상 장치를 정밀하게 조절하여 시스템의 형광 신호를 더욱 강하게 하고, 양질의 영상을 얻을 수 있다.

정량 광유도 형광법(QLF)과 광활성제를 이용한 초기 치아우식증의 진단 (Diagnosis of Early Dental Caries with Dye-Enhancing Quantitative Light-Induced Fluorescence (QLF))

  • 김미희;이상호;이난영
    • 대한소아치과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.218-225
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 건전 법랑질과 우식 병소의 형광 차이를 증진시켜 QLF의 영상학적인 진단강도를 높이고, QLF로 촬영한 이미지 상에서 착색과 우식병소를 감별하기 위해 형광 염색제인 플루오레세인나트륨을 접목하여 사람 치아의 법랑질 표면에 유발된 초기 우식병소를 평가하는데 있다. 치아우식증이나 균열이 없는 최근 발거된 소구치 및 제3대구치를 대상으로 하여 치아의 평활면을 $6mm{\times}3mm{\times}3mm$ 크기로 절단한 후 아크릴 주형에 매몰하였고, 시편 표면적의 1/2에 nail varnish를 도포하여 대조군으로 설정하였다. 시편은 무작위로 15개씩 총 6개 탈회그룹(6, 12, 24, 48, 72, 96시간)으로 나누었다. 시편을 각 시간에 맞게 탈회시키고 생리 식염수로 세척한 후 QLF-D를 이용하여 탈회 정도(${\Delta}F$)를 측정하고 0.075% 플루오레세인나트륨을 적용한 후 세척하고 ${\Delta}F$ 값을 측정하여 그 값을 비교하였다. 시편의 중앙 부위를 삭제하고 연마하여 주사전자현미경 상으로 영상을 저장한 후 병소 깊이를 측정하였다. QLF를 이용하여 관찰한 우식병소는 건전 법랑질보다 어둡게, 플루오레세인나트륨을 도포한 후 QLF로 관찰한 우식병소는 건전 법랑질보다 밝게 관찰되었으며 탈회시간이 증가함에 따라 형광염료는 더 많이 침투하였다. 플루오레세인나트륨을 적용한 후 측정한 ${\Delta}F$ 값은 염색 전과 비교하여 모두 증가하였다(p < 0.05). QLF 수치와 병소 깊이는 높은 상관관계를 보였고 회귀분석을 통해 선형 방정식을 추출하였다. 따라서 플루오레세인나트륨을 접목시킨 QLF 측정은 임상적으로 초기우식을 감지하고 분류하는데 기여할 수 있을 것이며, QLF로 촬영한 이미지에서 우식병소와 착색을 감별하는데 도움을 줄 것이다.

휘진성 형광체 (BaFBr:$Eu^{2+}$)를 이용한 영상의학분야에서 산란선 특성에 관한 평가 (Evaluation of Scatter Radiation in Digital Radiological Condition by using Photostimulated Luminescence (BaFBr:$Eu^{2+}$))

  • 민정환;한성규;김정민;이주아;김기원;정회원
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제37권2호
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    • pp.85-91
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    • 2014
  • 본 연구는 휘진성 형광체를 이용하여 디지털 의료영상시스템의 환경에서 산란선에 의한 영상 특성을 연구하였다. 아크릴 팬텀을 사용하여 관전압 (50 kVp부터 120 kVp까지), 조사야($4{\times}4cm^2$부터 $26{\times}26cm^2$까지), 팬텀의 두께 (1 cm부터 25 cm까지)를 각각 변화시켜 실험을 실시하였다. 실험 방법은 영상을 ImageJ와 특성곡선을 사용하여 분석하였다. 관전압은 50 kVp ~ 70 kVp에서는 관전압이 증가하면서 일차선에 대한 산란선의 비율도 증가하지만, 80 kVp부터는 일정한 비율을 나타내었다. 조사야가 증가함에 따라 일차선에 대한 산란선의 비율은 증가한다. 팬텀 두께가 증가함에 따라 산란선이 증가한다.

MR 분자영상용 후보물질의 탐색: 예비연구

  • 박지애;장용민;강봉석;이종민;강덕식
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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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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하이퍼스펙트럴 영상 분석 (Hyperspectral Image Analysis)

  • 김한열;김인택
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제52권11호
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    • pp.634-643
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    • 2003
  • This paper presents a method for detecting skin tumors on chicken carcasses using hyperspectral images. It utilizes both fluorescence and reflectance image information in hyperspectral images. A detection system that is built on this concept can increase detection rate and reduce processing time, because the procedure for detection can be simplified. Chicken carcasses are examined first using band ratio FCM information of fluorescence image and it results in candidate regions for skin tumor. Next classifier selects the real tumor spots using PCA components information of reflectance image from the candidate regions. For the real world application, real-time processing is a key issue in implementation and the proposed method can accommodate the requirement by using a limited number of features to maintain the low computational complexity. Nevertheless, it shows favorable results and, in addition, uncovers meaningful spectral bands for detecting tumors using hyperspectral image. The method and findings can be employed in implementing customized chicken tumor detection systems.

방사선 영상센서 적용을 위한 미세 발광체 필름 제조 및 광학적 특성에 관한 연구 (Study on Fabrication and Photoluminescent Properties of Fine Phosphor Film for Application of Radiation Image Sensor)

  • 강상식;최영준;이광옥;문용수;김미영;이상봉;정봉재;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.25-28
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    • 2010
  • 본 연구에서는 고해상도 영상획득을 위해 저온액상법을 이용하여 Europium doped gadollium oxide($Gd_2O_3$:Eu) 미세 형광체를 제조하여 입자의 형상 및 구조를 분석하였으며, 발광체 필름에 대한 방사선에 대한 광학적 반응특성 실험을 통해 고해상도 영상검출기 적용 가능성을 확인하였다. 제조된 형광체 필름 두께에 따른 광량 및 선량에 따른 발광의 선형성을 조사하였다. 측정결과, $270{\mu}m$ 두께의 $Gd_2O_3$:Eu에서 $2945pC/cm^2/mR$의 발광 강도로 이 값은 벌크 형광체 필름의 발광 강도보다 약 1.2배 높은 영상 획득을 위한 충분한 신호임을 확인할 수 있었다. 또한, 임상 진단 영역의 X선 조사선량 범위에서 대체로 좋은 선형적 특성을 보였다.

진단 X선 영상을 위한 CsI:Na/a-Se 구조설계 및 신호특성 (The signal property and structure design of CsI:Na/a-Se for diagnostic x-ray imaging)

  • 박지군;허예지;박정은;박상진;김현희;노시철;강상식
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.35-38
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    • 2009
  • 최근 의료영상분야에서 형광체와 광도전체 물질을 이용한 디지털 평판형 X선 영상검출기가 폭넓게 이용되고 있다. 본 연구는 CsI:Na 형광체층과 광민감도가 우수한 비정질 셀레늄(a-Se)층의 이중 접합구조로 구성된 변환구조 설계를 위한 몬테카를로 시뮬레이션과 X선에 대한 광학적 및 전기적 반응특성을 조사하였다. 먼저 CsI:Na의 발광스펙트럼과 a-Se의 광흡수 스펙트럼을 측정하여 X선에 의한 신호 변환특성을 분석하였다. 또한, 인가전기장의 함수에 따른 X선 민감도을 측정하여 상용화된 a-Se($500{\mu}m$)의 직접변환 검출기와 비교 평가하였다. 측정결과로부터, $10V/{\mu}m$에서 CsI:Na($180{\mu}m$)/a-Se($30{\mu}m$) 변환센서의 X선 민감도는 $7.31nC/mR-cm^2$ 이고, a-Se($500{\mu}m$) 검출기는 $3.95nC/mR-cm^2$로 약 2배 정도 높은 값을 보였다.

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형광측정법을 이용한 히스타민 분석방법 개발 연구 (A Study on the Analysis of Histamine by Spectrofluorimetry)

  • 이재성;김영상;차기석;이희정;홍천수;남혜원;명춘옥;이기완;이양자
    • 분석과학
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    • 제10권1호
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    • pp.43-52
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    • 1997
  • 생물학적 분비물에서 히스타민의 측정시 HPLC-fluorimetry가 많이 응용되어 발달되어 왔다. 그러나 시간 소비와 HPLC system을 최적의 운영조건으로 유지시키는 것이 상대적으로 어렵기 때문에 직접 형광법을 이용하여 히스타민을 분석하였다. 표준 용액에서 형광측정법의 경우 검출 한계는 $3.0{\times}10^{-2}{\mu}g/mL$였고 이 때 상대표준편차는 3.74%~16.2%였다. 시료에서 HPLC-fluorimetry와 형광측정법 사이의 상대적인 히스타민 농도비율은 1.5~3.5배의 차이를 보였다. 표준물첨가법에 의한 각각의 시료에 대한 수득률은 100%~125%였다.

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컴퓨터 영상처리를 이용한 정전분무기의 분무상태 평가 (Spraying Status Evaluation of the Electro-static Sprayer Using Computer Image Processing)

  • 황헌;조성인;조도연
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제24권5호
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    • pp.391-398
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    • 1999
  • The spraying status of the electrostatic sprayer was evaluated by processing surface spraying images of the natural leaves. Water solution of the fluorescent material was used as a spray medium. The image of the lights reflected by fluorescent droplets was captured under UV light using a color CCD camera. Coverage rate, particle density, and the size distribution of particles were analyzed from the surface images of leaves under various spraying conditions such as spraying nozzle angle and object distance. Spraying characteristics of the electrostatic sprayer was evaluated in comparison with the conventional one. In a case of electrostatic sprayer, coverage rate and particle density increased by the average of 1.57times and 1.01times respectively under various nozzle angles and distances. The number of particle under the diameter of 50 ${\mu}{\textrm}{m}$ also increased significantly.

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