• 제목/요약/키워드: Bio-signal Analysis

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LPS로 유도한 대식세포의 염증반응에서 우슬의 항염증 효과 (The anti-inflammatory effect of Achyranthes japonica on lipopolysaccharide-induced inflammatory activity in murine macrophages)

  • 김민선;정진수;이혜윤;주영승;배기상;서상완;조일주;박성주;송호준
    • 대한본초학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.51-57
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    • 2011
  • Objectives : Achyranthes japonica (AJ) has been used as an anti-bacterial and anti-inflammatory agent. However, it is unclear that AJ could show the anti-inflammatory effects in macrophages. In this experiment, we studied whether AJ could inhibit the inflammatory responses in macrophages. Methods : To measure out the cytotoxicity of AJ, we performed the MTT assay. We evaluated the nitric oxide (NO) production, and cytokine production such as interleukin (IL)-1b, IL-6 and tumor necrosis factor (TNF)-a. We also investigated the cellular mechanims such as mitogen activated protein kinases (MAPK)s and nuclear factor kappa B (NF-kB). Results : AJ inhibited lipopolysaccharide (LPS)-induced NO production. AJ also inhibited production levels of IL-1b, IL-6 and TNF-a in LPS-stimulated macrophage. Finally, western blot analysis showed that AJ treatment inhibited the activation of p38 but not of extracellular signal-regulated kinase, c-jun NH2-terminal kinase and NF-kB. Conclusions : These results showed that AJ down-regulated the inflammatory response via p38 in macrophages, which suggest that AJ could be a candidate on treating inflammatory diseases.

Valproic Acid Induces Transcriptional Activation of Human GD3 Synthase (hST8Sia I) in SK-N-BE(2)-C Human Neuroblastoma Cells

  • Kwon, Haw-Young;Dae, Hyun-Mi;Song, Na-Ri;Kim, Kyoung-Sook;Kim, Cheorl-Ho;Lee, Young-Choon
    • Molecules and Cells
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    • 제27권1호
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    • pp.113-118
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    • 2009
  • In this study, we have shown the transcriptional regulation of the human GD3 synthase (hST8Sia I) induced by valproic acid (VPA) in human neuroblastoma SK-N-BE(2)-C cells. To elucidate the mechanism underlying the regulation of hST8Sia I gene expression in VPA-stimulated SK-N-BE(2)-C cells, we characterized the promoter region of the hST8Sia I gene. Functional analysis of the 5'-flanking region of the hST8Sia I gene by the transient expression method showed that the -1146 to -646 region, which contains putative binding sites for transcription factors c-Ets-1, CREB, AP-1 and NF-${\kappa}B$, functions as the VPA-inducible promoter of hST8Sia I in SK-N-BE(2)-C cells. Site-directed mutagenesis and electrophoretic mobility shift assay indicated that the NF-${\kappa}B$ binding site at -731 to -722 was crucial for the VPA-induced expression of hST8Sia I in SK-N-BE(2)-C cells. In addition, the transcriptional activity of hST8Sia I induced by VPA in SK-N-BE(2)-C cells was strongly inhibited by SP600125, which is a c-Jun N-terminal kinase (JNK) inhibitor, and $G{\ddot{O}}6976$, which is a protein kinase C (PKC) inhibitor, as determined by RT-PCR (reverse transcription-polymerase chain reaction) and luciferase assays. These results suggest that VPA markedly modulated transcriptional regulation of hST8Sia I gene expression through PKC/JNK signal pathways in SK-N-BE(2)-C cells.

생체 신호 측정을 위한 섬유전극의 형태에 따른 전기적 특성 분석 및 비교 (Analysis and comparison of textile electrode's electrical characteristics in several shapes for biopotential signals)

  • 이영재;이강휘;이정환;강다혜;조하경;조현승;이주현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.371-372
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    • 2008
  • Many kinds of electrodes have been developed in various forms and shapes for measurement of bio potential signal. Textile electrode has benefit of collect long tenn data monitoring because of it is non-consciousness, convenient and do not occur skin irritation. However, It is very difficult to acquire available data due to high impedance of electrode and unstable skin-electrode contact which generate motion artifact. Also snap button which usually used as mediator between textile and measurement device cause change of electrical characteristics. In this paper, we inflated textile electrode to stabilize contact and add conductive silver paste between textile and snap button to improve conductance. To compare the performance of two methods, flat or inflated and add conductive paste or not, four types of electrodes are tested on each impedance and SNR by ECG measurement. In result, the first type electrode which flat and non-conductive paste showed the worst performance and the last type electrode which is inflated shape and contain conductive paste show the best performance.

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하이브리드 앱을 이용한 모바일 헬스케어 시스템 구현에 관한 연구 (A Study on the Implementation of Mobile Healthcare System using Hybrid App)

  • 조양현;김성완;정필성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.503-514
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    • 2013
  • 모바일 헬스케어는 정보 통신 기술과 바이오 기술을 융합하여 언제 어디서나 건강과 생활을 관리하고자 하는 새로운 형태의 서비스이다. 이를 위해서는 생체신호 계측 기술인 WBAN과 모바일 디바이스를 이용한 데이터 분석 및 모니터링 기술이 필수적이다. 통상 모바일 애플리케이션은 모바일 플랫폼의 특성상 호환성 부재로 해당 플랫폼에 맞게 재개발해야 한다. 본 논문에서는 플랫폼의 이질성을 극복하고 다양한 모바일 장치와의 호환성을 가진 유비쿼터스 헬스케어 모니터링 시스템을 구성하기 위해 하이브리드 앱을 기반으로 게이트웨이 기능과 모니터링 기능을 가지는 모바일 헬스케어 시스템을 구성하였다. 제안 시스템은 센서를 이용한 센서 구성 부분, 모바일 디바이스를 이용한 모바일 구성 부분, 생체 정보를 모니터링하는 모니터링 구성 부분, 측정된 생체 데이터 축적 및 관리를 목적으로 구성된 서버 구성 부분으로 나누어 시스템을 구성하였다.

Production of Soluble Human Granulocyte Colony Stimulating Factor in E. coli by Molecular Chaperones

  • PARK SO-LIM;SHIN EUN-JUNG;HONG SEUNG-PYO;JEON SUNG-JONG;NAM SOO-WAN
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권6호
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    • pp.1267-1272
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    • 2005
  • The effects of coexpression of GroEL/ES and DnaK/DnaJ/GrpE chaperones on the productivity of the soluble form of human granulocyte colony stimulating factor (hG-CSF) in E. coli were examined. Recombinant hG-CSF protein was coexpressed with DnaK/DnaJ/GrpE or GroEL/ES chaperones under the control of the araB or Pzt-1 promoter, respectively. The optimal concentration of L-arabinose for the expression of DnaK/DnaJ/GrpE was found to be 1 mg/ml. When L-arabinose was added at $OD_{600}$=0.2 (early-exponential phase), soluble hG-CSF production was greatly increased. In addition, it was observed that the DnaK/DnaJ/GrpE and GroEL/ES chaperones had no synergistic effects on preventing aggregation of hG-CSF protein. Consequently, by coexpression of the DnaK/DnaJ/GrpE chaperone, the signal intensity of the hG-CSF protein band in the soluble fraction of cell lysate was increased from $3.5\%\;to\;13.9\%$, and Western blot analysis also revealed about a 4-5-fold increase of production of soluble hG-CSF over the non-induction case of DnaK/DnaJ/GrpE.

Functional MRI를 이용한 학습집중력 향상 시트 개발 (Usefulness of Functional MRI for the study of concentration sheet)

  • 김창규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.2985-2989
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    • 2009
  • 본 논문에서는 학습집중력을 향상시킬 수 있는 시트를 제작하였다. 학습집중력의 향상을 입증하기위하여 인체 내에 존재하고 있는 조영제를 이용하여 공간적 시간적 해상도가 뛰어나고 비침습적으로 뇌기능을 측정할 수 있는 기능적 자기공명영상을 획득하여 분석을 한 결과 기억작용과 관련 있는 전두엽 부근의 뇌혈류량의 활성화를 확인할 수 있었고 뇌파 측정 분석 결과 절대알파파와 절대베타파의 비율에서 유의할 만한 변화를 확인하였다. 기능적 자기공명영상은 뇌의 생리기능적 역할을 규명, 의학적으로 수술 전후 장애를 방지하고 예방하는데 활용되고 있으며 뇌신경망의 가시화로 학습집중력 향상 시트등과 같이 뇌와 관련된 제품을 개발하는데 많은 연구가 이루어질 것이다.

자동차 운전자 졸림 감지 기술 (Car Driver Drowsiness Detection Technology)

  • 정완영;김종진;권태하
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.481-484
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    • 2011
  • 최근의 자동차 기술이 기계적 장치 위주에서 전장부품 특히, 차량의 안전 및 편의 기술로서 발전되고 있어서, 추후 자동차의 경쟁력은 에너지 효율성문제와 안전편의 기술의 적용에 의해 그 경쟁력이 결정될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 자동차 운전자 졸림의 검지하기 위한 각종 기술을 소개하고 상용화된 기술의 장단점을 비교하여서, 이의 문제점을 해결하기 위한 복합 센싱기술을 소개한다. 기존의 카메라에 의한 눈동자인식을 기반으로한 직접적인 졸림검지와 운전자의 생체신호를 검출하여 간접적으로 스트레스, 피로도, 졸림을 검출하는 방법을 결합하여, 보다 정확도가 높은 졸림검지가 가능한 알고리즘을 개발하였다.

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SMAD4 Controls Cancer Cell Metabolism by Regulating Methylmalonic Aciduria Cobalamin Deficiency (cbl) B Type

  • Song, Kyoung;Lee, Hun Seok;Jia, Lina;Chelakkot, Chaithanya;Rajasekaran, Nirmal;Shin, Young Kee
    • Molecules and Cells
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    • 제45권6호
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    • pp.413-424
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    • 2022
  • Suppressor of mothers against decapentaplegic homolog (SMAD) 4 is a pluripotent signaling mediator that regulates myriad cellular functions, including cell growth, cell division, angiogenesis, apoptosis, cell invasion, and metastasis, through transforming growth factor β (TGF-β)-dependent and -independent pathways. SMAD4 is a critical modulator in signal transduction and functions primarily as a transcription factor or cofactor. Apart from being a DNA-binding factor, the additional SMAD4 mechanisms in tumor suppression remain elusive. We previously identified methyl malonyl aciduria cobalamin deficiency B type (MMAB) as a critical SMAD4 binding protein using a proto array analysis. This study confirmed the interaction between SMAD4 and MMAB using bimolecular fluorescence complementation (BiFC) assay, proximity ligation assay (PLA), and conventional immunoprecipitation. We found that transient SMAD4 overexpression down-regulates MMAB expression via a proteasome-dependent pathway. SMAD4-MMAB interaction was independent of TGF-β signaling. Finally, we determined the effect of MMAB downregulation on cancer cells. siRNA-mediated knockdown of MMAB affected cancer cell metabolism in HeLa cells by decreasing ATP production and glucose consumption as well as inducing apoptosis. These findings suggest that SMAD4 controls cancer cell metabolism by regulating MMAB.

음성신호를 이용한 기계학습 기반 피로도 분류 모델 (Fatigue Classification Model Based On Machine Learning Using Speech Signals)

  • 이수화;권철홍
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.741-747
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    • 2022
  • 피로는 개인의 능력을 저하되게 하여 업무 수행을 어렵게 하며, 피로가 누적되면 집중력이 저하되어 안전사고를 초래할 가능성이 증가하게 된다. 피로에 대한 자각은 주관적이나, 실제 현장에서는 피로의 수준을 정량적으로 측정할 필요가 있다. 기존 연구에서 피로 수준은 다원적 피로 척도와 같은 주관적 평가에, 생체신호 분석 등의 객관적지표를 추가하여 전문가의 판단으로 측정하는 방식이 제안되었으나, 이러한 방법은 일상생활에서 실시간으로 피로도를 평가하기 어렵다. 본 논문은 현장에서 녹음한 음성 데이터를 이용하여 실시간으로 작업자의 피로 수준을 판정하는 피로도 분류 모델에 관한 연구이다. 현장에서 수집한 음성 데이터를 이용하여 로지스틱 분류, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트 등의 기계학습 모델을 학습시킨다. 성능을 평가한 결과, 정확도가 0.677 ~ 0.758로 우수한 성능을 보여주었고, 이 중에서 로지스틱 분류가 가장 우수한 성능을 나타냈다. 실험 결과로부터 음성신호를 이용하여 피로도를 분류하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.

스마트폰의 CMOS 영상센서를 이용한 광용적맥파 측정방법 개발 (Development of a Photoplethysmographic method using a CMOS image sensor for Smartphone)

  • 김호철;정원식;이권희;남기창
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4021-4030
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    • 2015
  • 맥파는 심전도와 같이 자율신경계를 통해 생리적 반응을 측정하는 신호이지만, 손가락에 센서 하나만 부착시키면 되기 때문에 상대적으로 신호의 측정이 간편하다는 장점을 가지고 있어 u-Healthcare 분야에서의 활용이 용이하다. 따라서 본 연구의 목적은 스마트폰 카메라의 CMOS 영상 센서를 활용하여 맥파를 비침습적으로 측정하는 방법 중의 하나인 광용적맥파를 획득하고 이로부터 스트레스 여부를 판단하는 휴대형 시스템을 개발하여 u-Healthcare 분야에서의 활용 가능성을 확인하는 것이다. 이를 위해 광용적맥파를 별도의 센서에 의한 측정이 아닌 스마트폰 카메라에서 획득되는 영상 데이터를 활용하여 광용적맥파를 획득한 후 분석하였다. 또한 확보된 광용적맥파 영상신호 데이터를 이용하여 심박변이도와 스트레스 지수를 별도의 호스트 장비 없이 스마트폰만을 이용해 사용자에게 제공 하였다. 또한 부가적으로 스마트폰에 부착가능한 별도의 하드웨어 디바이스를 개발함으로써 획득된 데이터의 신뢰도 및 정확성을 향상시켰다. 실험결과를 통해 스마트폰의 카메라 영상을 활용하여 광용적맥파 신호를 통한 심박수 측정과 스트레스의 정도를 분석하기 위한 스트레스 지수 추출이 가능함을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 상용화된 제품 또는 정형화된 센서가 아닌 스마트폰의 카메라를 이용하기 때문에 상용화된 외부 센서에 의한 광용적맥파 신호보다는 해상도가 떨어지는 단점이 있음에도 불구하고 결과 데이터의 신뢰도 향상을 위한 별도의 추가외부 장치 개발 및 여러 가지 최적화 알고리즘을 통해 신뢰성 있는 데이터를 확보할 수 있어 u-Healthcare 장비로써의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.