• 제목/요약/키워드: 2-channel sensing

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Inhaled Volatile Molecules-Responsive TRP Channels as Non-Olfactory Receptors

  • Hyungsup Kim;Minwoo Kim;Yongwoo Jang
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제32권2호
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    • pp.192-204
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    • 2024
  • Generally, odorant molecules are detected by olfactory receptors, which are specialized chemoreceptors expressed in olfactory neurons. Besides odorant molecules, certain volatile molecules can be inhaled through the respiratory tract, often leading to pathophysiological changes in the body. These inhaled molecules mediate cellular signaling through the activation of the Ca2+-permeable transient receptor potential (TRP) channels in peripheral tissues. This review provides a comprehensive overview of TRP channels that are involved in the detection and response to volatile molecules, including hazardous substances, anesthetics, plant-derived compounds, and pheromones. The review aims to shed light on the biological mechanisms underlying the sensing of inhaled volatile molecules. Therefore, this review will contribute to a better understanding of the roles of TRP channels in the response to inhaled molecules, providing insights into their implications for human health and disease.

Dual Regulation of R-Type CaV2.3 Channels by M1 Muscarinic Receptors

  • Jeong, Jin-Young;Kweon, Hae-Jin;Suh, Byung-Chang
    • Molecules and Cells
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    • 제39권4호
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    • pp.322-329
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    • 2016
  • Voltage-gated $Ca^{2+}$ ($Ca_V$) channels are dynamically modulated by Gprotein-coupled receptors (GPCR). The $M_1$ muscarinic receptor stimulation is known to enhance $Ca_V2.3$ channel gating through the activation of protein kinase C (PKC). Here, we found that $M_1$ receptors also inhibit $Ca_V2.3$ currents when the channels are fully activated by PKC. In whole-cell configuration, the application of phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA), a PKC activator, potentiated $Ca_V2.3$ currents by ~two-fold. After the PMA-induced potentiation, stimulation of $M_1$ receptors decreased the $Ca_V2.3$ currents by $52{\pm}8%$. We examined whether the depletion of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate ($PI(4,5)P_2$) is responsible for the muscarinic suppression of $Ca_V2.3$ currents by using two methods: the Danio rerio voltage-sensing phosphatase (Dr-VSP) system and the rapamycin-induced translocatable pseudojanin (PJ) system. First, dephosphorylation of $PI(4,5)P_2$ to phosphatidylinositol 4-phosphate (PI(4)P) by Dr-VSP significantly suppressed $Ca_V2.3$ currents, by $53{\pm}3%$. Next, dephosphorylation of both PI(4)P and $PI(4,5)P_2$ to PI by PJ translocation further decreased the current by up to $66{\pm}3%$. The results suggest that $Ca_V2.3$ currents are modulated by the $M_1$ receptor in a dual mode-that is, potentiation through the activation of PKC and suppression by the depletion of membrane $PI(4,5)P_2$. Our results also suggest that there is rapid turnover between PI(4)P and $PI(4,5)P_2$ in the plasma membrane.

Myometrial relaxation of mice via expression of two pore domain acid sensitive K+ (TASK-2) channels

  • Kyeong, Kyu-Sang;Hong, Seung Hwa;Kim, Young Chul;Choi, Woong;Myung, Sun Chul;Lee, Moo Yeol;You, Ra Young;Kim, Chan Hyung;Kwon, So Yeon;Suzuki, Hikaru;Park, Yeon Jin;Jeong, Eun-Hwan;Kim, Hak Soon;Kim, Heon;Lim, Seung Woon;Xu, Wen-Xie;Lee, Sang Jin;Ji, Il Woon
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제20권5호
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    • pp.547-556
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    • 2016
  • Myometrial relaxation of mouse via expression of two-pore domain acid sensitive (TASK) channels was studied. In our previous report, we suggested that two-pore domain acid-sensing $K^+$ channels (TASK-2) might be one of the candidates for the regulation of uterine circular smooth muscles in mice. In this study, we tried to show the mechanisms of relaxation via TASK-2 channels in marine myometrium. Isometric contraction measurements and patch clamp technique were used to verify TASK conductance in murine myometrium. Western blot and immunehistochemical study under confocal microscopy were used to investigate molecular identity of TASK channel. In this study, we showed that TEA and 4-AP insensitive non-inactivating outward $K^+$ current (NIOK) may be responsible for the quiescence of murine pregnant longitudinal myometrium. The characteristics of NIOK coincided with two-pore domain acid-sensing $K^+$ channels (TASK-2). NIOK in the presence of $K^+$ channel blockers was inhibited further by TASK inhibitors such as quinidine, bupivacaine, lidocaine, and extracellular acidosis. Furthermore, oxytocin and estrogen inhibited NIOK in pregnant myometrium. When compared to non-pregnant myometrium, pregnant myometrium showed stronger inhibition of NIOK by quinidine and increased immunohistochemical expression of TASK-2. Finally, TASK-2 inhibitors induced strong myometrial contraction even in the presence of L-methionine, a known inhibitor of stretch-activated channels in the longitudinal myometrium of mouse. Activation of TASK-2 channels seems to play an essential role for relaxing uterus during pregnancy and it might be one of the alternatives for preventing preterm delivery.

기상청 전구 수치예보모델을 활용한 Himawari-8/AHI 청천복사휘도 편차 특성 분석 (Bias Characteristics Analysis of Himawari-8/AHI Clear Sky Radiance Using KMA NWP Global Model)

  • 김보람;신인철;정주용;정성훈
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_1호
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    • pp.1101-1117
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    • 2018
  • 청천복사휘도는 히마와리-8호 정지궤도 기상위성에서 제공되는 주요 산출물 중의 하나로서, 자료동화 과정을 통해 수치예보 정확도 향상에 기여한다. 특히, 청천복사휘도는 대기운동벡터와 함께 대기 상층에서 자료동화의 효과를 보인다. 본 연구에서는 히마와리-8호 청천복사휘도의 편차 특성 분석과 평가를 통해 자료를 활용하는 사용자에게 정보를 제공해주고, 효과적으로 자료를 사용할 수 있도록 수치예보모델자료를 활용한 편차와 불확실성을 계산하였다. 일본 기상청에서 제공되는 청천복사휘도를 관측 자료로 사용하였고, 17 km 공간해상도의 기상청 전구 모델 Unified Model(UM) 자료와 복사전달모델 RTTOV-v11.2를 이용하여 청천복사휘도를 모의하였다. 먼저, 관측자료의 특성을 파악하고 관측자료와 모의된 청천복사휘도의 채널별 편차특성을 분석하였다. 전반적인 결과는 히마와리-8호 위성의 세 개의 수증기 채널(6.2, 6.9, $7.3{\mu}m$)에서는 양의 편차를 보인 반면에 대기창 적외 채널(10.4, 11.2, $12.4{\mu}m$)에서는 음의 편차를 보였다. 또한 분석결과는 계절과 영역에 따라 상이하게 나타났으며, 특히 사막이나 고지대 지역의 편차 특성이 뚜렷하게 나타났다. 이를 통해 청천복사자료를 활용할 때 시공간적인 특성을 고려해야 함을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 히마와리-8호 AHI의 청천복사휘도를 자료동화 할 때 전처리 과정에서 유용하게 활용될 수 있을 것이며, 2018년에 발사된 천리안-2A호의 산출물 활용에도 도움이 될 것으로 기대한다.

황화 암모늄을 이용한 Al2O3/HfO2 다층 게이트 절연막 트랜지스터 전기적 및 계면적 특성 향상 연구 (Improvement of the carrier transport property and interfacial behavior in InGaAs quantum well Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistors with sulfur passivation)

  • 김준규;김대현
    • 센서학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.266-269
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    • 2020
  • In this study, we investigated the effect of a sulfur passivation (S-passivation) process step on the electrical properties of surface-channel In0.7Ga0.3As quantum-well (QW) metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) with S/D regrowth contacts. We fabricated long-channel In0.7Ga0.3As QW MOSFETs with and without (NH4)2S treatment and then deposited 1/4 nm of Al2O3/HfO2 through atomic layer deposition. The devices with S-passivation exhibited lower values of subthreshold swing (74 mV/decade) and drain-induced barrier lowering (19 mV/V) than the devices without S-passivation. A conductance method was applied, and a low value of interface trap density Dit (2.83×1012 cm-2eV-1) was obtained for the devices with S-passivation. Based on these results, interface traps between InGaAs and high-κ are other defect sources that need to be considered in future studies to improve III-V microsensor sensing platforms.

인위적인 보 수위조절로 인한 영산강 하도 지형 변화 (Changes in the Riverbed Landforms Due to the Artificial Regulation of Water Level in the Yeongsan River)

  • 임영신;김진관
    • 한국지형학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-19
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    • 2020
  • A river bed which is submerged in water at high flow and becomes part of the river at low flow, serves as a bridge between the river and the land. The channel bar creates a unique ecosystem with vegetation adapted to the particular environment and the water pool forms a wetland that plays a very important role in the environment. To evaluate anthropogenic impacts on the river bed in the Middle Yeongsangang River, the fluvial landforms in the stream channel were analyzed using multi-temporal remotely-sensed images. In the aerial photograph of 2005 taken before the construction of the large weirs, oxbow lakes, mid-channel bars, point bars, and natural wetlands between the artificial levees were identified. Multiple bars divided the flow of stream water to cause the braided pattern in a particular section. After the construction of the Seungchon weir, aerial photographs of 2013 and 2015 revealed that most of the fluvial landforms disappeared due to the dredging of its riverbed and water level control(maintenance at 7.5El.m). Sentinel-2 images were analyzed to identify differences between before and after the opening of weir gate. Change detection was performed with the near infrared and shortwave infrared spectral bands to effectively distinguish water surfaces from land. As a result, water surface area of the main stream of the Yeongsangang River decreased by 40% from 1.144km2 to 0.692km2. A large mid-channel bar that has been deposited upstream of the weir was exposed during low water levels, which shows the obvious influence of weir on the river bed. Newly formed unvegetated point bars that were deposited on the inside of a meander bend were identified from the remotely sensed images. As the maintenance period of the weir gate opening was extended, various habitats were created by creating pools and riffles around the channel bars. Considering the ecological and hydrological functions of the river bed, it is expected that the increase in bar areas through weir gate opening will reduce the artificial interference effect of the weir.

Pd 촉매의 부분 산화 조절을 이용한 SnO$_2$박막 센서의 CH$_4$감도 변화 연구 (The effect of initial Pd catalyst oxidation stale on CH$_4$sensitivity of SnO$_2$thin film sensor)

  • 최원국;조정;조준식;송재훈;정형진;고석근
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.45-49
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    • 1999
  • 이온빔 보조 증착법을 이용하여 제작한 $SnO_2$박막을 기저 물질로한 가연성 센서에 catalyst로 ultra-thin Pd layer를 이온빔 스퍼터링으로 흡착시켰다. 가연성 기체의 센싱 메카니즘에서 Pd 촉매의 역할을 정확하게 조사하기 위해서 진공 및 공기 상에서 annealing 함으로서 Pd 촉매의 초기 산화 상태를 조절하였다. 촉매가 순수한 금속 Pd 클러스터 상태로 존재하는 $SnO_2$센서의 경우에는 PdO 클러스터가 있는 것에 비해 높은 감응성을 보였다. 이것은 PdO 클러스터가 표면 acceptor로 작용을 하는 것으로 생각되며 $SnO_2$로 부터 Pd sub-channel을 통해 전자를 받아 센서의 감도를 낮추고 응답시간을 늦추는 것으로 생각된다.

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Ti:LiNbO3 비대칭 Mach-Zehnder 간섭기와 분할 전극구조를 이용한 집적광학 전계센서의 감지부에 관한 연구 (A Study on the Sensing Part of Integrated-Optic Electric Field Sensor Utilizing Ti:LiNbO3 Asymmetric Mach-Zehnder Interferometer and Segmented Electrode Structure)

  • 정홍식;김영주
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.165-172
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    • 2012
  • $1.3{\mu}m$ 파장에서 동작하는 비대칭 Mach-Zehnder 간섭기에 분할전극 구조를 배열하여 전계 측정시스템의 감지부를 설계, 제작하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자를 설계하였고, $LiNbO_3$에 Ti 확산방법으로 구현된 채널 광도파로에 집중 전극구조를 배열하여 집적광학 칩을 제작하였다. ${\pi}/2$ 위상차를 갖도록 설계된 비대칭 구조에서는 DC 0V에서 측정된 출력 광세기가 최고치에 약 1//2에 해당됨을 확인하였으며, 1KHz 전기신호를 인가해서 ${\pi}/2$ 위상차 때문에 나타나는 전기적 현상들을 확인하였다.

동시구동 및 순차센싱을 이용한 대형 정전용량 터치스크린용 고속 센싱 기법 (A Fast Sensing Method using Concurrent Driving and Sequential Sensing for Large Capacitance Touch Screens)

  • 모하메드 모하메드 가말 아흐메드;김형원;조태원
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권4호
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    • pp.62-70
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    • 2015
  • 최근 스마트폰의 발달과 더불어 대형 TV, 의료용 장비 및 전자 칠판에도 터치스크린의 수요가 급증하고 있다. 스크린 사이즈가 증가 할수록 고해상도를 위하여 훨씬 더 많은 채널이 추가 되면서 한 프레임을 스캔하는데 긴 시간이 소요되어 터치감지 지연이 큰 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 새로운 드라이빙 및 센싱 기법을 제안한다. 이 기법은 differential 드라이빙 방법으로 2 단계로 수행되어진다. 먼저 고속 센싱 프로세스를 통해 터치가 발생된 센싱 라인들을 우선 대략적으로 도출해 낸 후 정확한 터치 위치 스캔을 위해서 터치된 라인에서만 감지가 수행되어 진다. 이 방법을 사용하면 터치 패널의 frame refresh rate를 향상 시킬 수 있다. 제안된 구조는 FPGA와 개발된 AFE board로 구현되었으며, 23인치 상용 터치패널을 사용하여 테스트하였다. 이 기법은 기존 대비 frame scan rate를 8.4배 향상시킨다.

무선채널의 공간적 연관성을 이용한 주변단말 탐색방안 (Neighbor Discovery Scheme based on Spatial Correlation of Wireless Channel)

  • 이웅섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.2256-2262
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    • 2015
  • 단말-대-단말(D2D) 통신기술은 차세대 셀룰러시스템의 핵심기술로 많은 관심을 받고 있다. 이는 D2D 통신을 이용하여 현재 모바일 시스템의 가장 큰 문제인 데이터 트래픽 폭증 문제를 해결할 수 있고 다양한 새로운 통신 서비스를 제공해 줄 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 D2D 통신의 핵심기술 중 하나인 주변단말 탐색방안(Neighbor discovery)에 대해서 제안하고 그 성능을 분석하고자 한다. 제안방안은 프록시미티 비콘 전송기반의 단말탐색방안으로써 기존의 방식과 달리 무선채널의 공간적 연관성을 이용하여 단말탐색 파일럿 전송자원을 할당하여 목표한 단말탐색성능에 따라서 적응적으로 탐색영역을 조절한다. 제안방안에서는 탐색영역 조절을 통해 기존의 방식에 비해 서 전력소모량을 줄일 수 있다. 또한 본 연구에서는 제안방안의 성능을 수학적으로 분석하였고 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 이를 검증하였다.