• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.277-284
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• 2015

The humans are under attack involving the hazardous environment and pathogen/biotoxin aerosol that is realistic concerned. A portable, fast, reliable, and cheap Pathogen and Biotoxin Aerosol threat Detection(PBAD) trigger is an important technology for detect-to-protect and detect-to-treat system because the man-made biological terror is a fast and lethal infection. The ultraviolet C(UVC) wavelengths light source is key issue for PBAD that is sensitive because of strong fluorescence cross section from fluorescent amino acids in proteins such as tryptophan and tyrosine. The UVC-light emitting diode(LED) is emerging light source technology as alternative to laser or lamps as they offer several advantages. This paper discussed about the design consideration of UVC-LED for the PBAD system. The UVC-LED and PBAD technology, currently available or in development, are also discussed.

• 한국광학회지
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• 제26권1호
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• pp.23-29
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• 2015

본 연구에서는 뇌 종양 수술에서 다수의 광원과 빔 스플리터 모듈을 사용해 종양과 혈관의 형광영상을 동시에 검출하고 획득한 형광영상을 동일한 디스플레이 장치에 표시함으로써 시술자에게 종양과 혈관의 정확한 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 현미경 시스템을 제안한다. 5-ALA(5-Aminolevulinic acid) 와 ICG(Indocyanine green) 의 형광영상의 동시 검출을 위해 빔 스플리터(beam-splitter : BS)모듈을 사용하였고 5-ALA는 600nm, ICG는 800nm이상의 파장 대역에서 가장 효율이 뛰어나도록 구성하였다. 빔 스플리터 모듈은 파장 대역에 따라 광학기기의 구조를 변경할 수 있고 필터를 탈, 착 가능한 구조로 설계하여 필요에 따라 빔 스플리터와 필터의 종류를 변경할 수 있으며 5-ALA 및 ICG 이외의 형광염료를 사용한 시술에서 사용할 수 있다. 빔 스플리터 모듈을 통한 형광영상은 5-ALA는 가시광역, ICG는 근적외선 영역을 검출 할 수 있는 CCD 카메라를 장착해 동일한 디스플레이에서 확인할 수 있고 획득한 형광영상은 닮음 변환(similarity transform)을 이용해 원영상과 정합하여 실시간으로 시술자에게 제공하는 시스템을 구현하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제10권2호
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• pp.25-31
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• 2012

High-performance smartphones, equipped with a digital camera and an application software, can render conventional bench-top laboratory instruments mobile at affordable costs. As the smartphone-based devices are portable and wireless, they have wide applications especially in providing point-of-care (POC) tests in resource-constrained areas. We developed a hand-held diagnostic system, Mobile SmartScope, which consists of a small optical unit integrated with a smartphone. The performance of the SmartScope was favorably compared with that of conventional light microscopy in detecting and quantifying red blood cells. We also evaluated the fluorescence detection limit of the SmartScope incorporated with a blue light-emitting diode and appropriate optical filters by using fluorescently labeled microbeads for intensity calibration.

• 한국가시화정보학회지
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• 제13권1호
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• pp.35-42
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• 2015

CD4+ T-cell count determines the effectiveness for antiretroviral therapy (ART) in patients with human immunodeficiency virus (HIV). Although ART slows the progression of HIV to AIDS, rapid counting of CD4+ T lymphocytes with a drop of patient's blood sample is urgently needed to ensure timely ART treatment in rural areas. Recently point-of-care CD4 testing devices have been developed by using non-flow based imaging cytometer incorporated with a sample cartridge where CD4+ T cells are reacted with fluorescently tagged specific antibodies. Here we conducted an experimental study using a conventional fluorescence microscope-based imaging system to quantitate the interaction of CD4 antibodies with CD4+ T cells at different reaction conditions. We demonstrated that a fast and affordable point-of-care CD4 test is feasible with a far less amount of antibodies and a shorter incubation time compared with a conventional sample preparation protocol for flow cytometry. We also proposed a general method to evaluate and compare the detection limit across different CD4 counting platforms by using fluorescently labelled microbeads for intensity calibration.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제32권5호
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• pp.446-456
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• 2000

Laser induced photoacoustic, fluorescence, and photon correlation spectroscopies were applied to the chemical characterization of radionuclides in connection with the radiowaste treatment and disposal. Their measuring principles and systems were briefly described together with their advantages over conventional spectroscopies. Also, other applications of lasers are introduced. Laser induced photoacoustic spectra were measured for a P $r^{3+}$ solution with a very low molar absorptivity. The detection sensitivity was 4.3 $\times$10$^{-5}$ c $m^{1}$ and was 100 times better than that of a UV/VIS spectrophotometer. The Eu(III) excitation spectra($^{7}$ $F_{0}$ longrightarrow $^{5}$ $D_{0}$ transition) were measured for Eu(III)-phthalate complexes using laser fluorescence spectroscopy, showing that only two species, 1:1 and 1:2 complexes, are present in the Eu(III)-phthalic acid system. The size and size distribution for colloidal humic acids and Eu(III)-humate colloids was determined using photon correlation spectroscopy. The presence of Eu(III) enhanced the aggregation of humic acids.s.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.715-722
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• 2022

치아는 주기적으로 치과에 가서 검진을 하지 않으면 평소에 통증이나 불편이 있기 전에는 치아 질병을 알아차리기 어렵다. 치석은 구강 내 음식 또는 이물질과 세균의 결합으로 생성된다. 치석을 이루고 있는 세균으로부터 전분이 분해되는데 이때 발생하는 산이 치아의 법랑질을 녹여 충치가 되기 때문에 치석관리가 중요하다. 입속 세균의 대사 산물인 포피린은 405nm 파장에서 반응하여 붉은 형광을 띠게 되며 특정 파장의 필터를 거치면 영상으로 세균을 확인할 수 있다. 위의 방법으로 프라그 및 치석을 형광으로 검출하고 500nm 이상의 파장을 통과시키는 노란색 계열의 필터를 카메라 앞에 부착하여 촬영한다. 이는 매트랩을 이용하여 이미지 영상처리를 통해 적색 형광 부분을 검출 후 표시한다. 또한, 광계측 회로를 통해 정상 치아와 치석의 치아 전압값 차이를 이용해 아두이노로 연결하여 LCD에 표시한다. 사용자는 이를 통해 보다 정확한 치석의 유무와 위치를 알 수 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제24권6호
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• pp.539-546
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• 1999

오이를 공시재료로 하여, 생육중인 식물 잎으로부터 비교적 신속하게 생체정보 수집이 가능한 비파괴 계측기인 엽록소 측정기, 엽록소 형광측정기, 적외선 엽온측정기, 반사형 분광분석기를 이용하여 질소 결핍장해 오이의 조기 진단 가능성 여부와 그 유용한 정도를 파악하기 위하여 수행한 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1) 엽록소 측정기의 측정값으로서 질소 결핍장해 오이의 진단은 엽록소 함량 45 SPAD 이하 여부로서 판단할 수 있고, 이에 의한 질소 결핍 장해의 진단은 장해 발생 후 빠르면 3일 정도면 적중율 95%수준의 장해 진단이 가능하고 7∼10일 후엔 높은 정확도의 진단이 가능함을 알 수 있었다. 2) 엽록소 형광 측정에 의한 질소 결핍장해 오이의 진단은 장해 발생 후 빠르면 5일째부터 적중률 95%수준의 장해 진단이 가능하며, 이에 의한 오이의 질소 결핍장해 진단은 엽록소 함량 측정에 의한 진단보다는 우수하지 못하다. 그리고 대기-엽온차에 의해 질소 결핍장해 오이의 진단은 불가능한 것으로 판단되었다. 3) 분광분석기의 흡광도 분석에 의한 질소 결핍 진단의 민감 파장대는 562∼564 nm, 700∼724 nm, 1,886∼1,894 nm으로 분석되었다. 이러한 영역의 파장에 의한 질소 결핍장해 오이의 진단은 장해 발생후 3∼4일째부터 적중을 95%수준의 진단이 가능하며, 진단의 정확도는 본 연구에서 사용한 4가지 측정기 중 가장 우수하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제36권1호
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• pp.16-21
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• 2015

Indocyanine green(ICG) and 5-aminolevulinic acid(5-ALA) have been widely used to mark blood vessels or tumors. However, fluorescent dye detection systems were designed to use one type of dyes only. In this study, we proposed a detection system capable of detecting Indocyanine green and 5-aminolevulinic acid. Multiple filters and light sources are integrated into a single system. In this study, we performed analysis of fluorescent dyes and configured a detection system. During the analysis, it was found that Indocyanine green and 5-aminolevulinic acid have the maximum intensity at $40{\mu}M$. We designed light source for fluorescent dyes and conducted compatibility test using a commercial surgical microscope. The fluorescent dye detection system was configured based on the experimental results. The developed system successfully detects Indocyanine green and 5-aminolevulinic acid. Therefore, more efficient surgical operations can be achieved using both fluorescent dyes at the same time. We expect that the developed system can increase the survival rate of patients.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1944-1946
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• 2003

질병의 발현과 직접적인 관련이 있는 단백질의 검출, 정량화하는 분석 장비를 소형화 할 수 있는 방법을 소개하고 그 가능성을 실험적으로 확인하였다. 단백질 검출을 위한 형광측정방법에서 가장 큰 문제인 여기광과의 혼재로 인한 신호 대 잡음 비를 해결하기 위해 마이크로 프리즘을 이용한 여기 방식을 고안하고 설계, 시뮬레이션 하였으며, 선행 실험을 통해 프리즘의 이용한 형광검출방법이 신호 대 잡음 비의 향상과 분석 시스템의 소형화에 효과적임을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제42권3호
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• pp.285-291
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• 1998

리간드 증감 유발 형광을 이용한 형광 광도법으로 수용액 중의 Eu(Ⅲ) 이온을 Eu(Ⅲ)-terephthalic acid(TPA) 착이온의 방출 세기를 측정함으로써 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 들뜸 파장, pH, TPA의 농도 및 방출 파장의 방출 세기에 대한 영향을 조사하였다. Triton X-100에 용해시킨 Trioctylphosphine oxide(TOPO) 용액을 Eu(Ⅲ)-TPA 용액에 첨가하였을 때는 방출 세기가 현저히 증가함을 관찰하였다. Eu(Ⅲ) 이온검정 곡선의 직선 감응 범위와 검출 한계는 TOPO를 첨가하지 않았을 경우에는 들뜸 파장, pH 및 TOPO의 농도가 각각 284nm, 4.4 및 $1.0{\times}10^{-4}M$였을 때, 각각 $1.0{\times}10^{-6}M{\sim}4.0{\times}10^{-4}M$ 및 $1.0{\times}10^{-6}M$였다. TOPO를 첨가하였을 경우에는 들뜸 파장, pH, TPA의 농도 및 방출 파장이 각각 256nm, 5.6, $3.5{\times}10^{-4}M$ 및 615nm였을 때, 각각 $1.0{\times}10^{-7}M∼1.0{\times}10^{-7}M$였다. Eu(Ⅲ) 이온을 본 방법으로 정량할 때의 방해 이온 효과에 대해서도 조사하였다.