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.
Diol과 diacid 단량체들의 다양한 조합으로 2단계 축합중합으로 가교구조를 가지는 세 종류의 신규 폴리에스테르를 새롭게 합성하였다. 이들 고분자 필름은 $240^{\circ}C$에서 수 시간 고온 열처리하면, 주사슬에 의한 금지 전이에도 불구하고, 가시영역에서 흡수를 나타내었으며 330 nm 이상의 파장에서 여기시키면 청색에서 근적외선에 이르는 넓은 범위에서 발광을 나타내었다. 신규 폴리에스테르의 발광 현상은 주사슬에 포함된 말로네이트기가 고온 열처리를 통해 자기축합 형태의 Knoevenagel 반응을 일으켜 분자 내 공역구조를 형성하기 때문이다. 또한 이들 고분자의 열적 특성은 가지화도 차이에 의한 화학적 가교정도에 따라 현저한 차이를 보였을 뿐 아니라 광분해 현상도 관찰되었다. 필름 상태에서 강한 자외선을 조사하여 말로네이트기의 분해반응을 유도하고, 이를 이용한 형광 이미지 패터닝을 수행한 결과, 고해상도의 이미지 패턴을 얻을 수 있었다.
단백질의 N-글리코실화는 대표적인 번역 후 변형 중의 하나로 진핵생물 뿐 아니라 원핵생물에서도 발견된다. N-글리코실화는 단백질 상의 N-글리코실 서열인 N-x-S/T 위치에 지질과 연결된 올리고당(lipid-linked oligosaccharide, LLO)으로부터 올리고당 전이효소(oligosaccharyltransferase, OTase) 활성에 의해 글리칸(glycan)이 전달되어 당단백질의 합성이 이루어진다. 본 연구에서는 OTase의 세포내 활성을 측정하기 위하여 5/6-carboxyltetramethylrhodamine (TAMRA)이 도입된 형광펩타이드 TAMRA-DA$\underline{N}$Y$\underline{T}$K-$NH_2$를 이용하였다. OTase활성 측정은 단일 서브유닛으로 효소의 활성을 갖는 운동핵 편모충류인 Leishmania major Stt3p와 병원성 미생물인 Campylobacter jejuni PglB를 진핵생물과 원핵생물의 모델 효소로 각각 사용하여 Saccharomyces cerevisiae와 C. jejuni 유래 LLO와 형광 펩타이드를 반응시켜 당-펩타이드를 합성하였다. 합성된 당-펩타이드를 미반응한 형광펩타이드와 분리 및 당-펩타이드의 정량 분석을 위하여 Tricine SDS-PAGE, ConA 렉틴 컬럼 및 fluorospectrophotometer, HPLC를 사용하였으며, 당-펩타이드 분석을 통해 각 방법의 장단점을 비교하였다. 비교 분석 결과 Tricine SDS-PAGE를 이용한 형광 이미지 분석과, 렉틴 컬럼을 통해 분리된 당-펩타이드의 fluorospectrophotometer 정량법에 비해, HPLC를 이용한 방법이 OTase에 의해 생성된 당-펩타이드를 분석하는데 더 정확하고 정량적인 값을 제시하는 것으로 확인되었다.
치아는 주기적으로 치과에 가서 검진을 하지 않으면 평소에 통증이나 불편이 있기 전에는 치아 질병을 알아차리기 어렵다. 치석은 구강 내 음식 또는 이물질과 세균의 결합으로 생성된다. 치석을 이루고 있는 세균으로부터 전분이 분해되는데 이때 발생하는 산이 치아의 법랑질을 녹여 충치가 되기 때문에 치석관리가 중요하다. 입속 세균의 대사 산물인 포피린은 405nm 파장에서 반응하여 붉은 형광을 띠게 되며 특정 파장의 필터를 거치면 영상으로 세균을 확인할 수 있다. 위의 방법으로 프라그 및 치석을 형광으로 검출하고 500nm 이상의 파장을 통과시키는 노란색 계열의 필터를 카메라 앞에 부착하여 촬영한다. 이는 매트랩을 이용하여 이미지 영상처리를 통해 적색 형광 부분을 검출 후 표시한다. 또한, 광계측 회로를 통해 정상 치아와 치석의 치아 전압값 차이를 이용해 아두이노로 연결하여 LCD에 표시한다. 사용자는 이를 통해 보다 정확한 치석의 유무와 위치를 알 수 있다.
희토류 원소를 기반으로한 알루미늄산 형광체에 담지된 산화티탄은 졸겔방법 으로 제조되었다. 이렇게 제조된 산화티탄 나노입자의 재료물성을 분석하기 위해 XRD, FT-IR, DRS UV-Vis, TEM 측정을 실시하였다. 형광체에 담지된 산화티탄 입자의 소결 전후의 XRD분석결과는 600도 이상의 온도에서 아나타제에서 루틸로 상변화가 일어나지 않았다. 600도 이상의 온도에서 지속적인(장시간) 열처리 후에도 형광체에 담지된 산화티탄이 결정화도가 높은 아나타제로 존재 하는 것은 형광체 지지체와 담지된 산화티탄의 서로 다른 결정입계에 의하여 결정성장과 상변화에 필요한 치밀화가 억제되기 때문으로 판단된다. DRS측정결과 형광체에 담지된 산화티탄은 산화티탄이 없는 형광체에 비하여 보다 긴 장파로 쉬프트한 것은 밴드갭 에너지의 환원을 나타낸다. 이러한 형광체에 담지된 산화티탄의 FT-IR 스펙트럼은 피크의 위치가 더 높은 파수로 이동하였다. 이것은 산화티탄 입자와 지지체 사이의 공유결합이 관계하기 때문 이라 판단된다. TEM 이미지는 형광체 지지체에 다른 입자 크기로 담지되어 있는 산화티탄의 분산, 결정화 및 입자 형상을 나타낸다.
분사된 연료의 미립화(atomization), 증발(evaporation), 그리고 혼합기형성과정(mixture formation process)이 디젤엔진의 착화 및 연소특성에 영향을 미치기 때문에, 디젤엔진 내에 분사된 연료의 구조해석으로부터 일련의 과정, 즉 고압분사, 분열(breakup), 미립화, 그리고 주위기체의 난류 도입(entrainment)에 관한 연구$^{1-3)}$는 꾸준히 행해져왔다. 본 연구는 증발디젤분무의 구조해석으로부터 디젤충돌분무의 혼합기형성과정을 조사한다. 주위기체의 밀도는 실험변수로서 선택하였고, $5.0kg/m^3$에서 $12.3kg/m^3$까지 변화시켰다. 그리고 소형고속디젤엔진에 있어서 연료분사초기의 상태의 고온 고압 설정이 가능한 정적용기를 사용했다. 주위 온도와 연료분사압력은 각각 700K 및 72MPa로 일정하게 유지했다. 충동증발분무의 액상과 기상의 이미지는 엑시플렉스형광법으로 동시 계측하였다. 실험결과로서 주위기체의 밀도가 높을수록 충돌분무의 선단도 달거리가 주위기체의 항력으로 인하여 감소하였다.
We carried out an image analysis of living cells forming their contacts at the bottom of the cell culturing substrate. In order to visualize the contact area selectively, we adopted total-internal-reflection-fluorescence (TIRF) method, which can illuminate the specimen volume within only several hundred nano-meters above the substrate. From the fluorescent intensity of the TRF image, we could calculate the distance of the cell surface from the substrate. As a result, we visualized the origin of cell contacts, their movements, and the change of cell-contact type from the close-contact into focal-contact with information of its vertical displacement representing the temporal evolution process of the three-dimensional cell-surface-profile near the contact area during this metamorphosis.
모발은 여러 가지 아미노산들을 포함하는 단백질로 이루어져 있다. 자외선(UV)은 태양광선중에서 모발손상에 가장 큰 영향을 미치며 모발 노화에 주된 역할을 한다. 본 연구의 목적은 전자현미경(SEM), 공초점현미경(CLSM) 및 적외선 현미경분광법(IR micro spectroscopy)을 이용하여 정상모발에 UVB를 조사한 후 특징적인 형태학적 및 화학적 구조변화를 알아보는 것이다. 에너지 분산형 X선 분광기가 부착된 전자현미경은 자외선 조사모발의 표면이 정상모발과 비교했을 때 거칠고 높은 산소원소의 함량을 보였다. 형광 및 3차원 위상 이미지를 CLSM으로 분석한 결과 정상모발의 초록색 형광방출이 UVB 조사모발에 비해 매우 높았다. 또한 fluorescamine 형광 염색법을 통해 UVB 조사모발은 정상모발에 비해 펩타이드 결합의 파괴로 생성된 자유 아미노기가 많음을 확인할 수 있었다. UVB 조사모발의 강한 푸른색 형광은 아미노기의 함량이 높다는 것을 의미하며, 이는 CLSM에서도 관찰되었다. 따라서 fluorescamine은 UVB 조사모발에서 펩타이드 결합의 파괴를 관찰하는데 유용한 도구가 될 수 있다. 정상모발과 UVB 조사모발의 단면을 IR micro-spectroscopy를 통해 이미지 맵핑(mapping)한 결과, UVB 조사모발은 정상 모발에 비해 모발의 표면은 물론 내부에 걸쳐 디설파이드 결합(disulfide bond)의 산화가 일어나고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 분광학적 방법은 단독 또는 다른 분석법과 함께 모발화장품의 개발에 응용될 수 있을 것이다.
LCD를 TV 향으로 적용하기 위해서는 몇 가지 해결해야만 하는 문제가 있으며, 이중 하나가 동화상 재생시에 발생하는 잔상현상의 해결이다. LCD는 기존의 CRT와 같은 불연속 자발광 소자가 아니라, 연속수광소자로서, 잔상현상이 치명적인 약점으로 나타난다. 기종의 Monitor 대응품에서는 실제로 Monitor를 통해서 사용자가 관찰하는 이미지 정보가 정지화상 중심으로 구성되어 있기 때문에 문제가 되지 않았으나, TV의 경우 연속적인 동화상만을 취급하고 있어, 잔상현상의 해결 없이는 TV 향 제품에 적용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 잔상현상을 근본적으로 없애기 위해서 LCD를 CRT와 같이 불연속적의 분절적 이미지로 구동하는 방법을 실험하였으며, VIDEO 입력 신호에 대해서 16.7msec의 1Frame을 기준으로 점등 구간과 비점등 구간을 6:4로 나누어 BL(Back Light)을 점멸하는 방법을 구현하였다. 또한 종래의 CCFL(cold Cathod Flourescent Lamp)로는 점멸 속도에 대한 대응이 불가하므로, 이를 해결하기 위해서 광원의 형광체에 대해서 잔광시간특성의 개선도 동시에 실시하였다. 실험 결과 육안 및 사진촬영에서 잔상없는 화면을 얻을 수 있었으며, 응답파형 측정 결과 CRT 측정시와 마찬가지로 분절적인 이미지의 생성이 가능한 것을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 직물의 발수도 판정 (KS K 0590) 시 이미징 기반의 판별을 통해서 측정 신뢰도를 향상하는 것으로 한다. 이를 수행하기 위하여 가장 먼저 우리는 Java 기반의 이미지 처리 프로그램을 통해서 발수도 판정 표준표를 정량화하였다. 이때 모든 이미지의 처리과정은 미 국립보건원(NIH)에서 개발한 오픈 소프트웨어인 Image J를 사용하였다. 발수도 판정 표준표(standard spray test rating)에 대한 이미지 처리과정은 면적 측정 기법을 통해서 수행하였으며, 이를 통해서 정량화한 결과, 습윤 면적비 수치를 기반으로 하는 손쉬운 판정기준을 확보 할 수 있었다. 또한 실제 직물에 있어서 이미징 기반의 발수도 판정을 도입하기 위한 최적화 처리기법을 도출하기 위하여 형광물질을 사용하였다. 형광 이미지를 도입하여 문턱값 (Threshold) 조절과 2치이미지 (Binary Image) 변환 등의 과정을 통해서 발수도 판정을 위한 데이터 처리과정을 진행하였다. 본 연구의 결과물은 향후 직물의 발수도 판정 (KS K 0590)에 있어서 기존의 정성적인 분석법에서 탈피하여 정량적인 측정 신뢰도 향상을 위한 방안으로 적용할 수 있으리라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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