• 한국안광학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.441-447
• /
• 2012

목적: 본 연구는 주야 관측경에 사용되는 빔 분리프리즘용 $1{\times}$ 광로 연장 어댑터(optical path relay adapter) 설계 개발에 관한 것이다. 방법: 상용 C-mount 경통구조를 가지는 줌렌즈 광학계와 빔 분리프리즘을 사용하여 주간 야간용 관측경을 만들기 위해서는 줌렌즈 광학계의 상의 크기는 변하지 않으면서 결상면의 위치를 길게 늘일 수 있는 광로 연장 어댑터가 필요하다. 이에 우리는 lens module 모드를 사용할 수 있는 CodeV 프로그램을 이용하여 $1{\times}$ 광로 연장 어댑터를 설계할 수 있었다. 결과: 우리는 빔 분리 프리즘을 갖는 주야 관측경용 광로 연장 어댑터를 설계 할 수 있었는데, 이 광학계는 EFL이 -Q56.0 mm, 배율이 +1.0배, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 약 20.4 mm인 특징을 갖는 광학계가 되었다. 이 시스템의 분해능은 40% MTF 값 기준으로 30 lp/mm인 특성을 보여준다. 이 특성은 설계되어진 광로 연장 어댑터는 3세대 영상증폭관(IIT: image intesifier tubes)의 분해능을 충분히 수용할 수 있는 광학계임을 보여준다. 결론: 30 lp/mm에서 MTF 40%인 성능을 가지면서, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 20.4 mm, EFL이 -Q56.0 mm, 배율이+1.0인 광학적 특성을 갖는 광로 연장 어댑터를 설계하여 적용함으로써 우리는 상용 C-mount 결상 경통구조를 가지는 줌렌즈 광학계와 3세대 영상증폭관(IIT)과 빔 분리프리즘으로 이루어진 새로운 형태의 주야 관측경을 개발할 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제25권8호
• /
• pp.953-959
• /
• 2015

광유전학은 생체 조직 및 세포에서 유전공학적으로 발현된 광민감성 단백질을 이용하여 목표로 하는 분자/세포 활동을 조절하기 위한 광학 및 분자적 전략들의 조합이다. 광유전학은 빛을 이용하여 신경세포의 발화 여부를 결정하는 세포막 채널을 빨리 열고 닫는 방법을 포함한다. 이 기술은 녹조류의 광민감성 단백질들을 특정 뇌세포에 넣는데서 시작되었다. 이렇게 하면 세포들은 파랑이나 노락색의 펄스로 켜지거나 꺼질 수 있다. 빨리 개폐되는 광민감성 양이온 채널인 자연계에 존재하는 조류 단백질인 channelrhodopsin-2 (ChR2)를 이용하여 활동전위의 숫자와 빈번도를 조절할 수 있다. ChR2는 다른 세포들은 영향을 주지 않으면서 한 유형의 신경세포만 조작할 수 있는 길을 제시하는데, 이는 전례가 없는 특이성이다. 이 기술은 빛을 이용하여 단일 발화와 시냅스 사건 수준에서 신경신호전달을 변경시킬 수 있도록 하여 신경과학자와 의생명공학자들에게 널리 적용될 수 있는 도구를 제공한다. 녹조류와 레이저, 유전자 치료, 광섬유의 희한한 조합은 이전에 결코 불가능했던 정밀도로 뇌 속 깊은 곳의 신경 회로 지도를 그릴 수 있도록 해주었다. 이것은 우울증, 불안, 정신분열, 중독, 수면병, 그리고 자폐증 같은 질환의 원인을 밝히는데 도움을 줄 것이다. 광유전학은 파킨슨병, 강박장애, 그리고 전기 펄스가 있는 다른 질환들을 치료하는데 사용되는 기존 이식 도구들을 개선시킬 수 있다. 광유전학 장치는 상기 장치들이 할 수 있는 것보다 더 많이 뇌세포의 특정 세포들을 대상으로 할 수 있다. 신경세포 이외의 일반 세포들에도 광유전학 도구들을 적용하는 연구들이 증가하고 있다.

• 한국자기학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.102-106
• /
• 2006

이 연구의 목적은 약물의 분리나 약물전달 시스템에 이용 할 수 있도록 마그네타이트 나노 입자의 표면을 개질, 즉 생체적합성, 저독성의 특성을 갖는 키토산을 이용하여 키토산이 피복된 나노 크기의 자성체 입자를 제조하는 것이다. 본 연구에서는 음향화학법을 적용한 공침 기술을 이용, 균일한 마그네타이트 나노 입자를 합성하였다. 계면활성제인 올레인산을 가하여 입자간의 응집을 막았다. 물과 계면활성제의 농도비 R=[물]/[계면활성제]를 조절하여 평균크기가 2nm에서 9nm인 마그네타이트 입자를 선택적으로 합성하였다. 이 방법을 통하여 합성된 마그네타이트 나노 인자를 염기성 수용액에 분산시켰다. 초음파를 조사하면서 키토산 용액을 서서히 가하여 마그네타이트 나노 입자의 표면을 키토산으로 피복하였다. 이때 키토산의 농도가 증가할수록 입자가 수 나노미터 크기씩 증가하는 것을 입도 분석기와 원자 현미경 관찰을 통해서 확인 할 수 있었다. 합성된 마그네타이트 분말과 키토산이 피복된 마그네타이트 나노 입자 모두 실온에서 초상자성을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국광학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.346-353
• /
• 2009

요당과 요단백은 소변검사의 중요한 항목으로 스트립을 사용하는 화학적 방법에 의하여 측정되어왔다. 본 연구에서는 중적외선 분광학을 이용하여 이 두 성분의 농도를 측정하였다. 샘플은 상용 합성뇨를 사용하였으며 여기에 추가적으로 글루코즈와 알부민, 그리고 가장 큰 영향의 간섭물질인 적혈구의 세 성분의 농도를 서로 상관관계 없이 조절하여 만들었다. 부분최소자승회귀법을 바탕으로 각 성분의 농도 예측을 위한 최적 파장대역을 구하였다 (글루코즈 980 - 1150/cm, 알부민 1400 - 1570/cm). 다른 성분에의한 간섭은 예측오차를 증가시켰으며, 특히 알부민의 경우에는 글루코즈와 적혈구에 의한 영향이 크게 나타났다. 타 성분의 유무에 따라서 글루코즈 농도가 0 ${\sim}$ 1000 mg/dl인 범위에서의 예측오차는 29.85 ${\sim}$ 45.19 mg/dl 이며 알부민 경우에는 0 ${\sim}$ 500 mg/dl 범위에서 예측오차는 14.0 ${\sim}$ 93.11 mg/dl 이였다. 본 연구는 몇 단계의 범위만을 제시하는 스트립을 이용한 기존의 요검사 보다 더욱 정량적 평가가 가능한 대안으로 사료되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.611-615
• /
• 2004

본 연구는 외부 전원 없이 광다이오드만을 이용하여 생성한 광전 자극을 통해 신경계를 효과적으로 자극하는 방법에 대한 것이다. 광을 통한 전류원 생성 및 전달은 생체 내에 집적된 광소자를 삽입하고 외부에서 광을 통해 신호와 전력을 전달을 한다. 이 기술은 특히 '눈' 이라는 광학적인 연결통로를 이용할 수 있는 인공망막과 같은 시스템에 매우 효과적이다. 그러나 광전 소자를 내부 전원 없이 구동시키는 경우, 광전류가 생체 저항에 직접적인 영향을 받게 되므로 자극에 충분한 전류를 생성할 수 없다. 무 전원 광다이오드를 통해 생성되는 광전류를 신경 자극에 적용하기 위해서는 생체 저항의 크기에 관계없이 활동 전위 생성에 충분한 전류 공급을 할 수 있는 안정된 전류원이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 병렬 저항을 도입하였다. 병렬 저항 추가 시 생체 저항을 포함한 전체 저항 값이 낮아지므로, 광원의 세기에 따라 최대의 광전류에 근접한 값을 얻을 수 있게 된다. 그러나 병렬 저항 값의 크기를 낮출수록 자극에 쓰이지 않는 전류량이 늘어나므로, 자극 전류량의 극대 값을 찾기 위해서는 병렬 저항 값의 최적화가 필요하다. 실험을 통해 측정된 실제 자극 전류량이 최대가 되는 병렬 저항 값의 범위는 500Ω∼700Ω 이고, 이때 전류량은 580uA∼860uA 이며 전류 효율은 47.5∼59.7%이었다. 자극의 크기와 빈1도를 변화시키면서 쥐의 좌골 신경을 자극하여 눈으로 확인 가능한 떨림 현상을 확인하였으며, 다채널 기록기를 이용해 활동 전위를 측정하였다. 이를 통해, 인공 망막에서의 광 자극 가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제51권2호
• /
• pp.125-133
• /
• 2019

임상병리 검사분야에 있어서 환자로부터 유래된 조직이나 세포의 형태학적 변화, 세포 생리, 세포 내 분자의 추적 및 신호전달 체계 등의 임상검사 및 관련 연구를 위한 빼놓을 수 없는 주요한 진단과 연구장비로서 현미경이 가지는 의미는 크다고 할 수 있다. 현미경에 대한 포괄적인 지식과 이해를 바탕으로 현미경의 올바른 사용, 관리와 유지보수는 신뢰도 높은 이미지 획득과 그에 따른 정확한 데이터 분석을 통한 질병의 진단을 위해서 반드시 요구되는 부분이라고 할 수 있다. 광학현미경의 표준 운영 절차(standard operating procedure, SOP)는 현미경의 작동 절차와 함께 검사실 규모에 따른 현장 사용자의 체계적인 현미경 장해 해결 방안과 기계적 원리에 대한 핵심 정보가 함께 수록되어야 한다. 현미경 유지관리 업무에는 대물, 접안렌즈와 현미경 내부 광학필터의 청소, 광원의 교체와 교정, XY재물대 유지보수, 공초점 레이저 주사 현미경(confocal laser scanning microscope)에서의 점확산함수(point spread function, PSF) 측정, 형광현미경에서의 검사 품질관리(quality control, QC)와 체계적인 현미경 장해 해결방안 등이 포함되어야 한다. 본 종설에서는 국제적 기준에 따른 레이저의 위험도에 따라 일부 현미경에 장착된 레이저 광원에 대한 안전지침과 보호장구에 대한 내용을 함께 소개하였다. 현미경을 통해 획득된 이미지는 촬영된 시점의 검체에 대한 모든 정보를 제공한다고 할 수 있으며, 적절한 유지보수 프로그램과 그에 따라 적합하게 관리된 현미경만이 이미지 데이터를 통한 정보의 획득, 올바른 해석과 정확한 진단에 반드시 필요한 선제 조건들이라고 하겠다.

• 한국광학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.331-337
• /
• 2022

비탄성적 산란에 의한 빛의 방출 현상을 이용한 라만 분광법 기술은 무표지 방식으로 분자를 식별하는 기술로 바이오 의학 및 재료 산업에 이르기까지 다양한 분야에서 연구되고 있다. 광프로브 기반 라만 분광기는 국소 부위의 화학 분석을 최소 침습 방식으로 측정할 수 있어 수술 중 실시간 진단 기술로 적용할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 화학 물질의 농도별 변화에 따른 라만 신호의 변화를 살펴보아 라만 실험 장치의 캘리브레이션을 진행하였으며, 정상 쥐와 아밀로이드 베타 플라크가 축적된 5xFAD 치매성 돌연변이 모델의 대뇌 조직을 대상으로 라만 신호 특성을 측정 및 비교 분석하여 알츠하이머씨 병의 진단을 위한 가능성을 탐구하였다. 또한 대표적인 치매 원인 물질인 아밀로이드 베타에 대한 라만 신호 측정을 병행하여 치매 진단에 대한 적용을 교차 검증하였다. 본 라만 분광법 연구를 통해 치매 진단에 있어 기존문진 검사 및 뇌 영상 진단을 대체하여 정밀하게 판별할 수 있는 하나의 진단 지표로서의 가능성을 보았으며, 추후 뇌신경계뿐만 아니라 인체의 다양한 장기 및 질병에 적용시켜 물리·공학·화학 등 다양한 연구분야에서의 원천기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국안광학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.75-84
• /
• 2013

목적: 연령에 따라 역기하콘택트렌즈(reverse geometry contact lens), MC렌즈(myopia control lens)를 착용 한 후 근시진행억제 효과에 대한 굴절교정값의 변화를 단초점렌즈(single vision lens)와 비교해 알아보고자 한다. 방법: 6세에서 15세 사이의 아동에게 역기하콘택트렌즈 57안, MC렌즈 56안, 단초점렌즈 78안을 각각 착용시킨 후 연령에 따라 Group 1은 10세 이하, Group 2는 11세에서 15세 이하, Group 3은 연구 대상을 모두 포함하여 3그룹으로 나눴다. 이를 바탕으로 12개월 이하, 13~24개월, 25~36개월 까지 굴절교정값의 변화를 통한 근시 진행 억제 효과를 알아보고 통계적 유의성을 검증하고자 하였다. 결과: 착용기간에 따른 굴절교정값의 변화는 Group 3에서 12개월 이하에서는 역기하콘택트렌즈를 착용한 아동에서 변화가 없었고, MC렌즈는 $-0.36{\pm}0.10$ D, 단초점렌즈는 $-0.67{\pm}0.52$ D가 유의하게 변화되었다(P<0.05). 13~24개월에서 역기하콘택트렌즈는 $0.18{\pm}0.49$ D, MC렌즈는 $0.60{\pm}0.42$ D, 단 초점렌즈는 $1.37{\pm}0.72$ D로 유의(P<0.05)하게 변화되었다. 25~36개월에서 역기하콘택트렌즈는 $0.29{\pm}0.61$ D, MC렌즈는 $0.93{\pm}0.57$ D, 단초점렌즈는 $1.72{\pm}0.78$ D로 유의(P<0.05)하게 변화되었다. Group 1에서는 36개월 까지 역기 하콘택트렌즈는 $0.29{\pm}0.73$ D로 MC렌즈는 $1.07{\pm}0.59$ D로 단초점 렌즈는 $1.75{\pm}0.74$ D로 유의(P<0.05)하게 증가하였으며 Group 2에서는 36개월 까지 역기하콘택트렌즈는 $0.28{\pm}0.42$ D로 MC렌즈는 $0.75{\pm}0.49$ D로 단초점 렌즈는 $1.70{\pm}0.84$ D로 유의(P<0.05)하게 증가하여 굴절교정값의 변화는 10세 이하가 11세 이상보다 유의(P<0.05)하게 큰 것으로 나타났다. 결론: 본 연구 결과 12개월 이하의 착용시 역기하콘택트렌즈는 모든 연령에서 굴절교정값의 변화가 없었고, MC렌즈는 모든 연령에서 단초점렌즈보다 더 낮은 시력변화폭을 나타내 근시진행의 억제효과가 있으며, 13~36개월 착용시 역기하콘택트렌즈와 MC렌즈는 모든 연령에서 단초점렌즈보다 낮은 시력변화를 보여 근시진행의 억제효과가 있는 것으로 사료된다.