• 제목/요약/키워드: Biological indicators

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자동 치아 분할용 종단 간 시스템 개발을 위한 선결 연구: 딥러닝 기반 기준점 설정 알고리즘 (Prerequisite Research for the Development of an End-to-End System for Automatic Tooth Segmentation: A Deep Learning-Based Reference Point Setting Algorithm)

  • 서경덕;이세나;진용규;양세정
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.346-353
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    • 2023
  • In this paper, we propose an innovative approach that leverages deep learning to find optimal reference points for achieving precise tooth segmentation in three-dimensional tooth point cloud data. A dataset consisting of 350 aligned maxillary and mandibular cloud data was used as input, and both end coordinates of individual teeth were used as correct answers. A two-dimensional image was created by projecting the rendered point cloud data along the Z-axis, where an image of individual teeth was created using an object detection algorithm. The proposed algorithm is designed by adding various modules to the Unet model that allow effective learning of a narrow range, and detects both end points of the tooth using the generated tooth image. In the evaluation using DSC, Euclid distance, and MAE as indicators, we achieved superior performance compared to other Unet-based models. In future research, we will develop an algorithm to find the reference point of the point cloud by back-projecting the reference point detected in the image in three dimensions, and based on this, we will develop an algorithm to divide the teeth individually in the point cloud through image processing techniques.

Supplemental effects of different production methods of pine needle additives on growth performance, intestinal environment, meat quality and serum of broiler chickens

  • Yi-Qiang Chang;Seung-Kyu Moon;Yan-Qing Wang;Liu-Ming Xie;Hang-sul Cho;Soo-Ki Kim
    • Animal Bioscience
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    • 제37권7호
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    • pp.1263-1276
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    • 2024
  • Objective: Pine needles are rich in many nutrients and exhibit antibacterial and antioxidant biological activities; however, the effects of different production methods of pine needle additives on the growth performance and intestinal flora of broiler chickens are not known. Methods: Normal diets were supplemented with pine needle fermentation juice (PNF), pine needle soaking juice (PNS), or pine needle powder (PNP), and the associated effects on growth performance, relative organ weights, intestinal development, intestinal histological morphology, intestinal flora, meat quality, and serum indicators in broiler chickens were observed. Results: The results showed that PNF, PNS, and PNP all significantly improved feed utilization and promoted the growth and development of broilers. All three additives also significantly improved the structure of the intestinal flora, specifically increasing the diversity of bacteria; increasing the abundance of beneficial bacteria, such as Faecalibacterium, Rikenella, and Blautia; and decreasing the abundance of harmful bacteria, such as Staphylococcus. The antioxidant properties of pine needles were also found to intensify lipid metabolic reactions in the blood, thus leading to lower triglycerides and total cholesterol. Meanwhile, high doses of PNF reduced jejunum and ileum weights and also increased meat yellowness. Lastly, none of PNF, PNS, or PNP had an effect on relative organ weights or intestinal histological morphology. Conclusion: The addition of pine needles to the diet of broiler chickens can effectively promote their growth performance as well as improve their intestinal flora and serum status without side effects; in particular, the dose of 0.2% of either PNF and PNS is expected to have the capacity to replace growth-promoting antibiotics as diet additives.

계사 사육 형태가 산란계의 생산성과 스트레스 반응에 미치는 영향 (Effect of Housing Systems of Cage and Floor on the Production Performance and Stress Response in Layer)

  • 손시환;장인석;손보람
    • 한국가금학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.305-313
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    • 2011
  • 계사 사육 형태에 따른 닭의 스트레스 정도를 알아보기 위하여 단관백색레그혼종을 대상으로 케이지 사육 및 평사 사육으로 관리 후 이들의 생산 능력과 스트레스 관련 표지를 비교 분석하였다. 개체의 생산 능력에 있어 생존율, 산란 지수, 난중 및 체중은 평사 사육군이 케이지 사육군에 비해 유의하게 높은 성적을 보였고, 반면 초산 일령 및 난질의 경우 케이지 사육군이 양호한 결과를 나타내었다. 사육 형태에 따른 닭의 스트레스 관련 표지로 형광접합보인법에 의한 텔로미어 함량 분석 및 comet assay에 의한 DNA 손상율을 비교 분석하였다. 텔로미어 함량 분석 결과, 혈액 세포 및 신장, 비장 세포의 경우 평사 사육군이 케이지 사육군에 비해 유의하게 높은 텔로미어 함유율을 보이고, 연령이 증가함에 따라 이의 차이는 더욱 커지는 것으로 나타났다. DNA 손상율은 케이지 사육군이 평사 사육군에 비해 유의하게 높은 손상율을 나타내어 케이지 사육이 평사 사육에 비해 훨씬 높은 스트레스 상태임을 알 수 있었다. 따라서 생존율을 포함한 생산 능력과 스트레스 표지 분석 결과, 산란계에 있어 케이지 사육 방식이 평사 사육 방식보다 개체들에게 생리적 스트레스 요인이 상대적으로 큰 것으로 사료된다.

고추역병 길항미생물 Bacillus subtilis AH18과 Bacillus licheniformis K11의 토양미생물 생태에 미치는 영향 (Effects of Phytophthora Blight-antagonistic Microorganisms Bacillus subtilis AH18 and Bacillus licheniformis K11 on the Soil Microbial Community)

  • 박기춘;임종희;김상달;이영근
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제52권3호
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    • pp.121-125
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    • 2009
  • 고추역병에 대한 길항미생물로 선발된 Bacillus subtilis AH18과 Bacillus licheniformis K11의 토양미생물 생태에 미치는 영향을 조사하기 위하여 이들 미생물을 단독 또는 복합으로 토양에 처리한 후 토양미생물상의 변화를 관찰하였다. 토양미생물 생태의 변화는 토양에서 인지질 지방산을 추출한 후 전체 지방산과 지표 지방산의 상대적 비율로 분석하였다. 전체적 인지질 지방산 구성과 각 지표 지방산 분석에 의해서 B. subtilis AH18 처리구는 무처리 대조구와 완전히 구분되었다. 전체 토양미생물상을 B. subtilis AH18 처리가 바꾸었고 세균 비율을 감소시켰으며, 곰팡이세균 비율을 높였으며, 그램음성균/그램양성균의 비율을 낮추었으며, 혐기성균/호기성균의 비율은 증가시켰다. 또한 불량환경 적응성을 의미하는 cy19:0/18:$1{\omega}7c$ 지방산비율과 단불포화지방산/포화지방산 비율도 B. subtilis AH18 처리구가 증가시켰다. 이에 반하여 B. licheniformis K11 처리나 두 미생물의 동시 처리는 전술한 토양미생물 지표에 큰 영향을 미치지 않았다. 따라서 지방산 분석을 토양미생물상 분석에서 B. subtilis AH18의 단용처리는 미생물을 처리하지 않은 대조구에 비하여 토양미생물상을 뚜렷이 바꾸었지만, B. subtilis AH18가 B. licheniformis K11와 혼용되었을 때는 토양미생물상 변화에 미치는 영향이 적었다. 따라서 이들 두 미생물을 동시에 처리할 경우 고추역병 방제와 토양미생물 생태 보존의 두 목적을 동시에 이룰 수 있을 것으로 기대된다.

알코올 의존 환자에서의 Aldehyde Dehydrogenase II와 CYP2E1 유전자 다형성과 임상적 특성간의 연관성 (Association of Genetic Polymorphisms of Aldehyde Dehydrogenase II and CYP2E1 and Clinical Characteristics of Patients with Alcohol Dependence)

  • 정인원;김영랑;지경환;김헌
    • 생물정신의학
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    • 제9권1호
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    • pp.42-49
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    • 2002
  • Objective:This study was to explore the relation of genetic polymorphisms of ALDH2 and CYP2E1 to clinical characteristics of alcoholic patients and alcohol induced liver damage. Methods:The genotype and allele frequencies of 128 male hospitalized patients who met DSM-IV criteria for alcohol dependence were compared with 128 healthy male control subjects. The genetic informations of ALDH2 and CYP2E1 were identified with the technique of polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism. The clinical characteristics of the alcoholic patients were assessed and analyzed in relation to the family history of alcoholism. For the relation of CYP2E1 genetic polymorphism to the liver damage, the blood levels of various liver function indicators such as ALT, AST, and protein were checked out. Results:1) The alcoholic patients with the family history of alcoholism had the earlier onset of age (p=0.001), the longer duration of illness(p=0.045), and higher NCA scores(p=0.018) than those without the family history of alcoholism. 2) Most alcoholic patients were homozygous for $ALDH2^*1$, compared to control subjects.(p=0.000) 3) There was no difference of CYP2E1 distribution between alcoholic patients and control subjects. However, alcoholic patients having mutant c2 allele showed higher alcoholism severity scores(p=0.004) and more hospitalizations(p=0.014) than those having c1 allele. 4) There was no relationship between CYP2E1 genotype and the functional abnormalities of the liver. Conclusion:This study suggests that $ALDH2^*1$ is highly related with alcohol dependence. Also mutant c2 allele of CYP2E1 is correlated with the severity of alcoholism and the number of hospitalization. But genetic polymorphim of CYP2E1 seems to have no relation to liver damages.

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생태 지표종을 이용한 해부학적 건강성 평가지수(HAI) 적용을 위한 예비실험 (Preliminary Studies on the Necropsy-Based Health Assessment Index (HAI) Using a Ecological Indicator Species)

  • 김자현;배대열;이재연;안광국
    • 생태와환경
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    • 제39권1호통권115호
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    • pp.62-72
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    • 2006
  • 수환경의 생물학적 건강도는 다양한 생물상을 이용하여 평가가 이루어져 왔으며 특히, 어류는 수환경의 건강성 평가를 위한 가장 좋은 생물종 중의 하나이다. 해부학적 기초에 의한 건강성 평가방법을 시도한 이번 예비실험의 목적은 대전시 갑천에 위치한 하수종맡처리장의 방류수가 수환경의 건강성에 어떤 영향을 미치는지 평가해 보는 것이다. 이러한 영향을 분석하기 위해 어류의 흉선(Thymus), 지느러미 (Fins), 지라 (Spleen), 후장 (Hindgut),신장 (Kidney), 피부 (Skin), 간 (Liver), 눈 (Eyes), 아가미(Gill), 및 헛아가미 (Pseudobranch)의 해부학적인 10개 메트릭을 이용하였다. 각각 2개의 대조군(control)과 처리군 (Treatment)으로 실험용 수조를 분리하여, 처리군에는 하수종말처리장의 방류수를 사용하였고 대조군에는 자연수를 사용하였으며, 각각의 수조에 버들치 (Rhynchocypris oxycephalus)를 5개체 씩 투여하였다. 투여한 버들치는 해부학적 측면의 관찰을 실시하였고, 이후 처리군의 죽은 버들치와 대조군의 개체를 각각 해부하고 10개 기관부위를 분석하여 HAI 건강도지수를 산정하였다. 해부하적 분석결과에 따르면, 3개의 대조군의 HAI지수는 0으로 나타나 최적상태로 판명되었고, 4 대조군은 40 ${\sim}$ 150점으로서 모두 악화상태로 나타났다. 또한, 생물통합지수 분석, 종풍부도분석, 내성도 및 트로픽길드 분석에 의거한 다양한 건강도 분석은 HAI 분석결과를 지지하였다. 본 HAI 기법은 현재 국내에서는 적용 평가된바 없어, 기존의 유수생태계의 건강도 평가에 상호보완적지수로의 활용도 가능할 것으로 사료된다.

동물 식이 실험을 통한 미강 추출 Tocotrienol의 생리활성 효과 (Effects of Dietary Tocotrienol Extracted from Rice Bran on Hematological and Histological Changes of the Mouse)

  • 우기민;이영상;김용호
    • 한국자원식물학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.104-112
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    • 2007
  • 미강에서 추출한 tocotrienol의 생리활성 효과를 알아보기 위하여 동물식이 실험을 통한 혈액 분석과 간 및 심장의 조직을 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. Tocotrienol의 섭취는 혈중 triacylglycerol을 강하시키며 그 효과가 tocopherol보다 훨씬 큰 것으로 판단되었다. 또한 tocopherol과 tocotrienol은 모두 혈중 HDL의 농도를 증가시키는 반면 혈중 LDL 농도의 저하를 유도하는 것으로 판단되며, Duncan grouping을 통하여 tocotrienol이 tocopherol보다 더 큰 효과를 보임을 알 수 있었다. 2. Tocopherol과 tocotrienol 모두 혈능 AST의 활성을 저하시키는 것으로 나타났으며, 혈중 Alanine Transaminase(ALT) 활성의 변화도 같은 경향이었다. 따라서 tocopherol과 tocotrienol이 간 손상 억제나 복구, 간 기능의 회복 등에 효과가 있는 것으로 판단되었으며, tocotrienol이 tocopherol보다 간 기능의 보호에 더 큰 효과를 가지는 것으로 나타났다. 또한 심장이나 뇌 등의 다양한 조직에서 손상을 회복시키거나 기능을 보호하는 효과도 가지는 것으로 판단되었다. 3. 간과 심장 조직에 대한 현미경학적 조사를 한 결과 cholesterol을 투여한 군에서는 약간의 세포손상 현상을 보였으나, tocotrienol을 투여한 군들은 tocotrienol의 농도를 증가함에 따라 지방침착정도가 점점 감소하여 농도별로 간과 심장에 미치는 영향이 뚜렷이 차이가 남을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 tocotrienol의 섭취가 각 조직의 지방침착을 뚜렷하게 억제하는 효과가 있음을 증명하는 것으로 판단되었다.

어류를 이용한 한국의 하천생태계 건강성 평가 (Ecological Health Assessments, Conservation and Management in Korea Using Fish Multi-Metric Model)

  • 안광국;이상재
    • 생태와환경
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    • 제51권1호
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    • pp.86-95
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 국가하천의 생태건강도 평가, 보존 및 관리를 위해 현재 국가에서 이용되는 확립된 하천다변수 모델이 개발되기 이전의 초기에 개발된 어류를 이용한 생물통합지수에 기반을 둔 생태건강도 평가모델을 소개하는 것이다. 초기의 어류를 이용한 IBI 모델은 2004~2006년 사이에 개발되었고, 연구 초기에 건강성 평가모델은 10개 메트릭 모델로 구성되었고, 이후에 현재 국가에서 어류에 의거한 생태건강성 평가를 위한 8개 메트릭 모델로서 4대강 수계의 하천 및 강들에 적용하기 위해 최종적으로 확립되었다. 본 논문에서는 어류조사법이 어떻게 확립되었고, 어떻게 메트릭 속성이 선정되었는지를 설명하며, 어류메트릭 모델 개발과 함께 내성도 길드 및 트로픽 길드가 어떻게 분류체계를 대별하게 되었는지를 제시한다. 초기에 제시된 10개의 메트릭 모델은 현재 쓰는 8개의 메트릭 모델로 전환되었고, 이 모델에서는 초기모델에서 포함된 M2 및 M7 메트릭이 제거되었다. 또한 초기에는 건강도의 기준이 6개 범주로 나누었으나, 현재는 4개 범주 (최상, 양호, 보통, 불량)로 대별하여 이용하고 있다. 이런 초기의 모델은 4대강의 여러 강 및 하천에 적용평가 되었다. 2000년대 초반에 모델 개발을 위해 어류 IBI 값들은 화학적 변수(BOD, COD: 유기물 오염 지표) 및 물리적 서식지 변수들과의 값들과 비교평가 한 후, 화학적 지표를 이용한 수질과 물리적 서식지 변수를 이용한 서식지 건강성을 비교 평가하여 왜 차이가 나타나는지를 설명하였다. 이런 초기의 IBI 모델 개발 프로세스는 적용된 IBI 모델 및 메트릭 속성의 확립을 이해하는 데 도움이 될 것이다. 따라서, 이런 노력은 하천 및 수계 관리자들에게 뿐만 아니라 육수학자 및 어류 생태학자들에게 효율적인 생태계 보존 및 관리전략을 제공할 것으로 사료된다.

다각적 수환경지표를 이용한 영산호의 생태영향 평가 (Evaluation of Yeongsan Lake Ecosystem Using Various Environment Parameters)

  • 최지웅;안광국
    • 생태와환경
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    • 제41권2호
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    • pp.155-165
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 다각적 수환경지표를 이용하여 영산호의 현재 상태를 평가하고 더 나아가 영산호의 수질 관리 및 생태계 보전에 활용하기 위함이다. 본 연구에서 적용한 정수생태계 건강성 평가 모델은 U.S. EPA(1998)의 정수생태계 평가 기법 (Lake and Reservoir Bioassessment and Biocriteria)에 기초를 두었고, 이 모델을 바탕으로 우리나라 호소의 특성에 맞게 수정 보완한 안과한(2007)의 모델을 따랐다. 또한 영산호의 물리적 서식 환경을 평가하기 위하여 Plafkin et al.(1989)에 의해 개발된 물리적 서식지 평가 모델을 이용하여 호소환경에 맞는 7 메트릭 모델을 적용하였다. 조직별 수은 분석은 수은 직접분석기(DMA-80)를 이용하여 U.S. EPA 7473 method로 측정하였다. 본 연구의 조사 결과, 채집된 어류는 1차 조사에서 7과 22종 389개체, 2차 조사에서 7과 21종 631개체, 3차 조사에서 7과 19종 330개체로 총 30종 1,350개체가 채집되었다. 생물학적 건강성 평가 지수는 평균 19로 악화상태(범위: $14{\sim}26$, n=15)인 것으로 나타났고 지점별 큰 변이는 보이지 않았다. 이는 외래종의 우점, 생태계 교란에 의한 기형어종과 사체의 빈도가 높았기 때문인 것으로 사료되었다. 물리적 서식지 평가 결과에 따르면 영산호의 서식지 건강도는 평균 72로 보통$\sim$양호상태(범위: $48{\sim}99$, n=15)를 보였고, 영산호 하류쪽이 상류에 비하여 물리적 서식지 건강도가 낮은 것으로 나타났다. 일반 수질 항목 측정 결과, 염도는 하구둑에 가까워질수록 증가하는 것으로 나타나 해수의 영향을 반증하였다. 총수은 농도는 조직별, 지점별로 일부 차이를 보였으나, 전반적으로 수은농축의 영향은 미미한 것으로 사료되었다. 영산호의 생태 건강성 향상을 위해 외래종에 의한 교란 억제, 물리적 서식지의 복원 등이 필요한 것으로 판단된다.

운문산 자연휴식년제 지역 내 저서성 대형무척추동물상 및 생물학적 수질평가 (A Study on the Benthic Macroinvertebrates and Biological Water Quality Evaluation in Nature Sabbatical Area of Unmunsan)

  • 이종욱;최진경;오승호;최강원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-13
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    • 2010
  • 운문산 상류 수계의 저서성 대형무척추동물상 조사 및 생물학적 수질평가는 2007년 11월에서 2008년 9월까지 시행되었으며 조사결과 4문 5강 13목 61과 106속 140종이 조사되었다. 전 지점을 종합해 볼 때 날도래목의 네모집날도래 KUa가 우점종이며 지점별 우점도지수(DI)를 살펴보면 2지점이 0.553으로 가장 높았으며 7지점이 0.354로 가장 낮게 나타났다. 다양도지수(H')에서는 7지점이 2.18로 가장 높았으며 2지점이 1.75로 가장 낮게 나타났다. 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)애서는 4지점과 7지점이 85로 가장 높게 나타나 '최우선보호수역'으로 판정되었으며 5 지점이 51 로 가장 낮게 나타나 '보호수역'으로 판정되었으며 전 지점 모두 오수생물계열에서 '변부수성'을 나타냈다.