• 제목/요약/키워드: Biomedical application

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염화벤지코늄과 구연산을 주성분으로 하는 살균 소독제 라미아-킬에 대한 급성경구독성 및 피부자극성 시험에 관한 연구 (Acute Oral Toxicity and Skin Irritation Studies on Lamia-Kill$^{(R)}$ Composed of Benzalkonium Chloride and Citric Acid)

  • 차춘남;이여은;손송이;유창열;박은기;최현주;김석;이후장
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.377-382
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    • 2011
  • 살균소독제, 라미아-킬(benzalkonium chloride(20%), citric acid(20%))에 대하여 랫드와 토끼를 이용하여 급성경구독 성과 피부 자극성 평가를 각각 수행하였다. 랫드에 라미아-킬 2,000 mg/kg 농도를 최고농도로 하여 단회 투여 후, 14일간 관찰한 결과, 사망, 이상증상 및 체 중변화 등은 관찰되지 않아, 라미아-킬의 $LD_{50}$은 2,000 mg/kg 이상으로 추정되었다. 토끼의 등 부위의 털을 제거하고 찰과부위와 비찰과 부위에 여러 농도로 라미아-킬을 도포 한 후, 피부 자극성을 확인한 결과, 라미아-킬의 l차 자극 지수가 0.50으로 비자극성 물질로 분류되었다. 따라서, 본 연구를 통하여, 라미아-킬은 급성경구독성 시 안전한 물질이며, 피부 자극성을 야기하지 않는 물질로 평가되었다.

독립요소분석을 이용한 태아심전도 추출을 위한 시변 칼만 평활기의 개발 : 예비연구 (Development of Time Varying Kalman Smoother for Extracting Fetal ECG using Independent Component Analysis : Preliminary Study)

  • 이충근;김봉수;권자영;최영득;송광섭;남기창
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권10호
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    • pp.202-208
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    • 2012
  • 태아심박의 모니터링은 태아의 안녕을 평가하기 위해 중요한 정보이다. 비관혈적인 태아심전도는 산모의 복부 신호로부터 추출될 수 있다. 따라서 산모 복부의 혼합 신호로부터 태아심전도를 추출하기 위해 많은 유망한 신호처리 방법들이 개발되어 왔다. 그러나 비관혈적인 태아심전도는 안정적인 신호 측정법이 부족하고 신호처리 방법의 어려움으로 여전히 임상에서 널리 적용되지 못하고 있다. 태아심전도를 추출하는 신호처리 결과는 가우시안 백색잡음에 의해 신호대잡음비가 낮아질 수 있다. 본 논문에서는 태아심전도에서 시간에 따라 변하는 백색잡음 신호를 제거하여 신호대잡음비를 높이기 위한 방법으로 시변 칼만 평활기를 제안하였고 그 가능성을 확인하였다. Wiener 과정을 시스템 모델로 설정하고 백색잡음 크기에 따라 공분산 행렬을 수정하였으며, 이를 통해 칼만 이득을 변화시켜 평활화 정도를 가변시킬 수 있도록 설계하였다. 5채널 태아심전도 모델을 이용하여 백색잡음의 크기에 따른 최적 공분산 행렬 값을 구하였고, 모의실험을 통해 제안된 방법의 가능성을 확인할 수 있었다.

산소 압력과 초음파를 이용한 피부투과도 증대에 관한 연구 (Synergistic Effect of Oxygen Pressure and Sonophoresis for Skin Permeability)

  • 차민석;이철규;윤영로;이원수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.189-196
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    • 2002
  • 피부를 통한 약물 전달 방법은 국소 병변 부에 직접적으로 약물을 전달할 수 있는 장점을 가졌으나 피부의 가장 바깥 층인 각질층의 장벽기능으로 인해 약물 전달 능력에 제한이 있다. 본 연구에서는 산소 압력 방법과 초음파 방법을 결합하는 방법을 시도하여 약물 전달 능력의 향상 정도를 검증해 본다. 흡수 물질로는 수분을 사용하였고 수분의 흡수도를 측정하기 위해 피부 임피던스 방법을 선택하였다. 실험은 총 42명을 대상으로 각각 대조군(13명) 초음파군(13명), 산소 압력군(6명). 초음파와 산소압력 결합군(10명)으로 나누어서 시행하였다. 각 군마다 다른 약물 전달방법을 손등 부위에 적용하여 20분간 피부 임피던스 변화를 측정 한 값을 PC에 저장하였다. 수분을 적용한 대조군의 경우 피부 임피던스의 변화가 거의 일어나지 않고. 초음파를 적용한 군과 산소를 적용한 군은 수분을 적용한 군보다 25-30배정도 높은 수분 홉수를 보였으며. 초음파와 산소 압력을 결합한 방법은 수분을 적용한 군보다 70배정도 높은 수분 흡수를 보였다. 이러한 평균의 타이를 반복 측정된 분산방법(Repeated Measures Analysis of Variance)의 다변량 검증과 다중비교를 통해 변화량간의 차이를 검증하여 유의성을 확인하였다

유청단백질을 이용한 미세캡슐의 응용 (Water-insoluble, Whey Protein-based Microcapsules for Controlled Core Release Application)

  • 이성제
    • 한국유가공학회:학술대회논문집
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    • 한국유가공기술과학회 2005년도 창립 30주년 기념 국제심포지움 - 웰빙시대의 우유.유제품의 새로운 발견
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    • pp.37-61
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    • 2005
  • 미세캡슐 (microencapsulation)은 내부 물질(core material)의 방출을 제어하기 위하여 여러 천연 및 생분해성 물질이 사용된다. 유청단백질은 이러한 목적에 아주 적합한 것으로 여겨지고 있는데 이는 독특한 이화학적 특성에 기인되는 것이다. 본 연구팀은 drug이나 생리활성물질을 피복하기 위하여 cross-linking 물질로 glutaraldehyde를 사용하여 수용성 이면서 유청단백질을 근간으로 하는 미세캡슐 제조기술을 개발하였다. 또한 생리적 조건에서 이들 캡슐의 분해 및 포집물질의 방출에 대한 연구를 수행하였는데 수용성 drug으로 사용된 theophylline은 유청단백질에 잘 분산되는 것으로 확인되었다. 이 분산액은 !%의 생리활성물질인 polyurethane을 함유하는 dichloromethane과 hexane 혼합불에 잘 확산이 되었다. 미세캡슐공정에서 피복물질로 사용되는 여러 물질중에서 유청단백질은 생리적 효능이 뛰어나고 여러 물리적 작용이 있기 때문에 새로운 피복소재로써 그 효용성이 매우 높다. 지금까지의 연구결과 유청단백질을 이용한 미세캡슐의 제조는 유청단백질이 가지는 기능적 효과와 내부물질이 지니는 약리효과를 동시에 이용할 수 있다는 점에서 향후 고부가 식품 의약품 첨가물질로써 유용성이 기대된다고 하겠다.

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색채 환경 기반의 인체 반응 정보 측정 시스템 (A Measurement System for Color Environment-based Human Body Reaction)

  • 김지언;정창원;주수종
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.59-65
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    • 2016
  • 색채 환경에 따라 인지반응의 상관관계를 분석한 결과가 다양한 산업분야에 적용되고 있다. 특히, 의학 분야에서 색채 환경기반 생체신호를 수집하여 환자 상태의 파악과 치료 그리고 뇌활동의 규명에 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 색채조명 또는 LED를 이용한 색채 환경을 구축하여 다양한 실험을 진행하고 있으나 다른 광원에 노출 되어 심리적인 영향을 주는 문제점을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서 제안하는 시스템은 HMD(Head-Mounted-Display)를 이용하여 피험자에게 완벽한 색채 환경조건을 제공하고자 한다. 그리고 인체반응정도 측정을 위해 기억력-주의력 테스트하는 동안 BMS(Bio-Medical-System)으로 생체정보를 수집하여 색채별 인체반응정도 측정뿐만 아니라 심리적인 변화에 대한 상관관계를 확인할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템을 통하여 수집하는 생체정보는 심전도(ECG), 호흡(Respiration), 산소포화도(SpO2), 임피던스(Bio-Impedance), 혈압(Blood-Pressure) 이며 데이터베이스에 저장한다. 이와함께, 인체의 인지반응을 측정하기위해 기억력-주의력 테스트는 앱으로 구현하여 색채 조건별 인지반응 정보를 측정하고 결과를 확인 할 수 있다. 제안한 시스템을 통하여 수집된 인체반응정보를 활용하여 생리학적 정보의 정량화하는 연구를 진행할 수 있으며, 색채 환경과 생리학적 정보의 상관관계를 분석하여 의학적 진단 및 치료에 응용이 될 것으로 기대한다. 향후 연구로 구축한 시스템을 통해 수집된 데이터를 분석 및 시각화 기능을 추가하고, 치매 질환의 예측 및 치료를 위한 시스템으로 확장하여 재활프로그램으로서의 유효성을 평가하고자 한다.

분광광도계를 이용한 720 nm에서 망상적혈구 측정 경험 (Experience of Reticulocytes Measurement at 720 nm Using Spectrophotometer)

  • 성현호;석동인;정유현;김대중;이석재
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.382-389
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    • 2017
  • 임상 실험실에서의 망상 적혈구 계산은 현재 수동 및 자동으로 구분된다. 현미경에 의한 망상 적혈구 수 검사는 정확성의 결여, 낮은 재현성 등이 망상 적혈구 결과의 정확성에 문제가 있다. 또한, 자동 혈액 분석기의 유동 세포 계측법은 개발 도상국 및 소규모 실험실에서 비용 때문에 사용하기가 어렵다. 따라서 본 연구는 이러한 단점을 보완 할 수 있는 새로운 방법을 찾기 위해 노력했다. 이 연구의 목적은 분광 광도계로 염색 된 망상 적혈구 수를 비교하고 또한 분광 광도계 및 유동 세포 계측기의 통계를 분석하는 것이다. 동일한 8 개의 EDTA 샘플을 36 회 반복하여 분광 광도계와 유동 세포 계측기 사이의 일치도를 비교 하였다. 이 연구는 700~780 nm에서 600 배 희석 한 표본을 10 개의 차이로 측정하였다. 흡광도에 의한 710~730 파장은 표준 및 검사와 양의 상관 관계가 있으며(r=0.967, p<0.01), 변수에 대한 상관 관계를 나타내었다. 결과에 대한 회귀 분석결과 최적 희석 계수는 600 배였다. 따라서 본 연구는 자동 분광 광도계를 이용한 망상 적혈구 흡광도 측정에 대한 경제적인 기여 그리고 망상 적혈구 관련 빈혈에 대한 모니터링 시스템 등에 기여 할 수 있는 기술적 활용을 시도한 것이다. 따라서 더욱 광범위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

혈중 암모니아의 측정조건과 분석기기의 평가 (Evaluation of Analyzer and Measurement Conditions of Blood Ammonia)

  • 김상수;김명수;이승모;박창은
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.68-73
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    • 2016
  • 암모니아는 매우 독성이 있으며, 흥분 독성, 산화 스트레스, 염증을 통해 신경 세포의 손상을 유발한다. 간이 암모니아 대사를 위한 일차 기관이라는 사실에 근거하여 선천성 대사 오류의 원인이 된다. 혈중 암모니아 판정은 측정값의 일부 범위에서 결정하게 되는데 최근 진단분야에서 혈중 암모니아를 가능한 동시다발적으로 측정하게 되었다. 그러나 혈액검체의 수집, 처리, 저장 및 분석은 오류의 모든 잠재적인 요인이다. 신속하고 신뢰할 수 있는 혈중 암모니아 측정의 평가를 위해 DRI-CHEM 100 (Fuji Film Co., Japan) 및 COBAS 8000 (Roche Diagnostic Ltd., Switzerland) 분석기를 이용해 비교평가 분석하였고 높은 상관성을 얻었으며 one-step 방법은 암모니아 분석에 적합하였다. 암모니아의 채혈 후 시간대별 측정에서는 30, 90, 180분에 각각 46.5, 57.4, 79.0 (${\mu}g/dL$)로 상승하는 경향을 보였다. 또한 암모니아의 용량별 측정에서는 7, 10, 13 (${\mu}L$)에 각각 39, 46, 43 (${\mu}g/dL$)으로 나타났으며 $10{\mu}L$에서 유의성을 보였다(p<0.001). 결론적으로 위 평가 분석은 임상적용에서 유용한 정보를 제공 할 수 있을 것이다.

Ralstonia eutropha의 유가식 발효에 의한 Poly(3-hydroxybutyrate) 생산의 경제성 분석 (Economic Consideration of Poly(3-hydroxybutyrate) Production by Fed-batch Culture of Ralstonia eutropha KHB 8862)

  • 김갑진;양영기;이영하
    • 미생물학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.92-99
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    • 2001
  • Pi1ot plant (200 l)에서의 유가식 배양에 의한 Ralstonia eutopha KHB 8862의 고농도 배 양을 통하여 Poly(3-hydroxybutyrate) (PHB)의 대량생산을 모색하였다. 그 결과 배양 80시간 후 168 g/l의 건체량과 건체량의 74%에 달하는 PHB를 생산할 수 있었으며, 이때의 고과당 시럽으로부터의 PHB 전환수율 및 PHB 생산성은 각각 0.27 (w/w) 및 1.6 $gl^{-1}$ $h^{-1}$ /이었다. 이를 토대로 본 연구에서는 미생물 발효에 의한 PHB 생산 cost 및 그 경제성을 분석하였다. 신규설비투자를 고려하지 않은 경우의 PHB의 생산 cost는 US$2.41/kg으로 산출된 반면에 신규 설비투자를 고려한 경우에는 US$3.15/kg으로 상승되었다. 탄소원의 PHB로의 전환수율과 발효 생산성 모두 PHB 생산비를 결정하는 중요요인이지만 전체 생산비의 37%를 차지하는 탄소원 원료비의 비중이 설비투자의 감가상각비 비중 (17%)에 비해 높기 때문에 생산성을 높이는 노력보다는 전환수율을 개선하는 것이 PHB 생산비용 절감의 핵심이 되는 것으로 나타났다. PHB chip으로의 제조시 PHB 생산 cost는 US$4.0/kg의 수준으로 현재로서는 범용 합성플라스틱에 비하여 경쟁력을 확보하지 못한다. 따라서 생산비 절감을 통한 범용수지로써 경쟁력 제고와 함께 바이오의약 분야 등의 고부가가치 영역에서의 새로운 용도 개발 등이 적극 요구된다.

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렌즈콩의 영양성분과 생리활성 및 식품산업의 응용 (Chemical Composition and Nutritional Characteristics of Lentils(Lens culinaris), and Their Application in the Food Industry: A Review)

  • 민명자;신현재
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.273-280
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    • 2015
  • 본 총설에서는 렌즈콩 영양성분 함량과 특성 그리고 그동안 응용된 식품을 조사하여 식품관련 산업에 필요한 기초자료로 활용하고자 하였다. 영양성분 함량 조사 결과 렌즈콩은 산지에 따라서 차이는 있으나 고단백질, 저지방, 식이섬유, 저항 탄수화물을 함유하고, 아미노산의 함량 비교에서는 천연의 상태에서 요리된 후에도 영양의 손실이 크지 않음이 확인되었다. 특히 다양한 무기질이 풍부하여 무기질 결핍의 위험에 노출된 사람들의 좋은 식품원료로 확인되었다. 특히 항암, 항종양, 항산화, 항고혈압 효과들과 같은 다양한 생리활성들이 보고되고 있다. 지금까지 렌즈콩은 콩과 콩가루의 형태로 식품소재로 응용되어 왔다. 일부 발아 또는 발아의 기술을 이용한 콩나물이나 유산균 음료, 치즈 등이 생산되기도 하였다. 그러나 본격적인 콩의 발효기술을 렌즈콩에 이용하는 것은 극히 제한적이었다. 특히 소화 흡수율이 높고 우수한 혈전분해능과 다양한 생리활성을 나타낸 청국장 제조 관련 기술을 렌즈콩 발효에 이용하려는 연구는 아직 초기 단계라고 할 수 있다. 발효의 효과는 가수분해 효소에 의해서 저분자 펩타이드를 증가시키고 항산화활성, 지질의 산화를 억제하는 중요한 역할을 하며 금속 킬레이트 능력, 라디칼 소거능, 불포화 지방산에 대한 높은 결합력 등이 있을 수 있다. 음식문화 또한 다양해지고 있어서 건강에 유익하며, 우리의 기호에 알맞은 식품의 개발이 절실히 필요하다. 그러므로 영양학적 성분으로 우수한 특성과 효능이 확인된 렌즈콩과 청국장 발효기술을 접목한 렌즈콩 청국장 혹은 발효 렌즈콩 제품의 미래는 무척 밝다고 사료된다.

세포 이동능력 분석을 위한 96-Well Plate 전용 Lab-Made Wound Maker (A Lab-Made Wound Maker for Analysis of Cell Migration in a 96-Well Plate)

  • 이태복;김화룡;박서영
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.53-61
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    • 2020
  • Cell migration은 embryogenesis 혹은 cancer metastasis 이외에, 물리적 손상에 의한 상처의 수복을 위해서 손상된 부위로 세포가 이동하는 매우 흔하게 관찰되는 현상 중 하나 이다. Wound healing assay는 in vitro의 이차원 평면상에서 세포의 이동을 관찰할 수 있는 기본적인 연구 기법이다. In vitro상에서 물리적 손상을 재현하는 가장 손쉬운 접근법으로서, 세포의 confluent monolayer 표면에 날카로운 도구를 이용하여 기계적인 스크레치를 내는 방법이 사용되고 있다. 완충 스프링이 탑재된 금속 핀을 96-well plate를 기반으로 하는 wound maker에 장착하여 multi-well plate 바닥 표면의 고르지 못한 굴곡과 스크레칭 팁 사이에 직각을 이루는 접촉면에서의 미세한 조절이 가능하도록 하였다. 실험용 팁으로 confluent monolayer위에 스크래치를 내었을 때에는 다양한 지그재그 패턴이 그려진 반면에, 직접 제작한 wound maker에서는 동일한 형태의 선형 wounds가 fibroblast가 seeding된 96-well plate의 각 well의 중심부에 그려짐을 확인하였다. 상용화 되어있는 몇몇 multi-well plate가 본 실험에서 제작된 wound maker와 호환되는 것을 고려하여 보았을 때에, 실시간 wound healing을 관찰하는 high content screening (HCS)실험에 있어서의 활용적인 측면에서 기존의 전형적인 polypropylene 파이펫 팁을 이용한 스크래칭 방법보다 더욱 용이한 방법임을 알 수 있다.