• Journal of Photoscience
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• 제2권1호
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• pp.19-25
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• 1995

Picosecond time-resolved and static protein fluorescence spectra and absorption spectra of octopus rhodopsin, a photorecepting protein, are measured and compared with those of bacteriorhodopsin, a photon-induced proton pumping protein, to understand the protein conformations and functions of octopus rhodopsin and its deprotonated photocycle intermediate. The bluer and weaker absorption of retinal indicates that octopus rhodopsin is better in thermal noise suppression but less efficient in light harvesting than bacteriorhodopsin. The protein fluorescence of octopus rhodopsin shows the characteristic of Trp only and the uantum efficiency and lifetime variations may result primarily from variations in the coupling strength with the retinal. The stronger intensity by four times and larger red shift by 12 nm of fluorescence suggest that octopus rhodopsin has more open and looser structure compared with bacteriorhodopsin. Fluorescence decay profiles reveal two decay components of 300 ps (60%) and 2 ns (40%). The deprotonation of protonated Schiff's base increases the shorter decay time to 500 ps and enhances the fluorescence intensity by 20%. The fluorescence and its decay time from Trp residues near retinal are influenced more by the deprotonation. The increase of fluorescence intimates that protein structure becomes loosened and relaxed further by the deprotonation of protonated Schiff's base. The driving force of sequential changes initiated by absorption of a photon is too exhausted after the deprotonation to return the intermediate to the ground state of the begun rhodopsin form.

• KSBB Journal
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• 제20권4호
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• pp.291-298
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• 2005

본 연구는 재조합 대장균과 S.cerevisiae의 발효공정에서 형광스펙트럼 데이터를 수집하였으며, SOM을 이용하여 형광스펙트럼 데이터를 특정 그룹으로 분류하고 발효공정을 분석하고자 하였다. 배출가스 내 이산화탄소농도와 세포농도 같은 공정변수들은 SOM 알고리즘으로부터 얻은 분산 및 정규화된 가중치들과 좋은 연관성을 나타내었다. 전체 스펙트럼 데이터의 분류는 생물공정 모델링을 위한 매우 중요한 단계인데 그 이유는 몇몇 여기파장과 방출파장의 유의한 조합들이 전체영역의 스펙트럼 데이터로부터 추출되기 때문이다. 예를 들면, 본 연구에서 SOM을 이용하여 추출한 98개의 스펙트럼 데이터의 예제들은 부분최소자승법이나 감독신경망 (supervised neural network)을 이용한 공정의 모델링에 사용될 수 있다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제13권1호
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• pp.54-59
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• 1992

Spectroscopic measurements and theoretical calculations are performed for the four 1 : 3 Sm(III) : ligand solutions. The ligands included in this study are oxidiacetate, iminodiacetate, methyliminodiacetate and dipicolinate. The oscillator strengths for the $4f{\to}4f$ multiplet-to-multiplet transitions are empirically determined from the absorption spectra. The intensity parameters ${\Omega}_{\lambda}\;({\lambda}=2,\;4,\;6)$ of $Sm^{3+}$(aquo) and ${SmL_3}^{3-}$ complexes are also evaluated by applying the Judd-Ofelt theorem to the observed oscillator strengths. The values of the intensity parameters are compared and discussed in term of structural properties of the complexes. In addition, the fluorescence spectra are reported for the Sm(III) complex systems under mild alkaline condition. The excitation from the $^6H_{5/2}$ ground state to any excited states lying above the emitting energy level $(^4G_{5/2})$ produces four fluorescence bands, following nonradiative transitions from a certain excited state to the $^4G_{5/2}$ state. The ratios of oscillator strengths of ${SmL_3}^{3-}$ complexes to that of $Sm^{3+}$(aquo) are also evaluated from the fluorescence spectra and compared to the results obtained from the absorption bands.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권7호
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• pp.1353-1358
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• 2008

Benzyl arylether dendrimers with zinc porphyrin core and terminal vinyl groups have been synthesized and their photophysical properties and the influence of dendritic environments were investigated. Free base porphyrin-cored benzyl arylether dendrimers 1a-1c and 3a-3c, and their zinc derivatives 2a-2c and 4a-4c have been prepared. Absorption spectra are similar for all porphyrin-cored benzyl arylether dendrimers, except that absorption intensity at 280 nm increases in the higher generation of dendrimer. Fluorescence spectra are similar with two bands for all free base porphyrin dendrimers 1a-1c and 3a-3c, although fluorescence intensity ratio of shorter wavelength emission band to longer wavelength band varies with the generation of dendrimer. Emission efficiencies of 1a-1c and 3a-3c are lower than that of TTP. Emission efficiencies of 2a-2c and 4a-4c are higher than that of ZnTTP. Absorption and emission properties of 1a-1c, 2a-2c, 3a-3c, and 4a-4c were affected negligibly with dendritic environments.

• 한국수산과학회지
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• 제25권3호
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• pp.219-228
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• 1992

와편모조류, 남조류, Chloromonadophyceae와 Cryptophyceae를 포함한 12종의 해양 식물플랑크톤의 일차적 형광특성을 in vivo 상태에서 조사하였다. 형광과 exciatation 스펙트럼을 측정한 결과 약 380-435nm 영역에서 강한 세기의 형광 스펙트럼이, 조사된 모든 식물플랑크톤으로부터 얻어졌다. 식물플랑크톤의 성장 상태의 변화에 따른 형광 스펙트럼의$\lambd_{max}$에 대한 영향을 관찰하였다. 관찰된 형광 스펙트럼의 형광소를 밝히기 위하여, 식물플랑크톤의 구성성분 중에 유사한 형광 특성을 보이는 8가지 pteridine계 화합물의 phosphate 완충용액에 대한 형광 특성과 식물플랑크톤의 380-435nm 영역에서 나타난 스펙트럼의 세기와 모양, $\lambd_{max}$를 비교하였다. 식물플랑크톤의 fluorescence lifetime$(\tau)$과 fluorescence decay curve를 식물플랑크톤에 존재하는 유기화합물들의 표준용액의 $\tau$값과 비교하였다. 430 nm의 들뜨기 파장을 사용하여 얻은 식물플랑크톤의 fluorescence decay는 biexponential과 triexponential decay를 보였다. 박테리아와 식물플랑크톤의 형광 특성을 비교한 결과 형광 스펙트라뿐 아니라 붕괴 양상도 현저한 차이점을 보였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.270-273
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• 2001

The fluorescence sensor is utilized to monitor the complex fluorescence patterns of intra- and extracellular components in cultivation processes. Especially biogenic fluorophores such as proteins and peptides (tryptophan, phenylalanine), coenzymes (FAD, NAD(P)H) and vitamins (riboflavin, pyridoxine) within cells are detected by a fluorescence sensor. In this work a 2-dimensional fluorescence sensor has been used to monitor a production process of itaconic acid by Aspergillus terreus and the on-line monitored spectra data can be con-elated to off-line data measured by a few methods.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2007년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.35-36
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• 2007

We report a probe using a single double clad fiber (DCF) for fluorescence spectroscopy. Bidirectional separate transmission for excitation and fluorescence light in a single fiber was implemented. A DCF coupler made by side-polished method could extract none but the collected fluorescence signals propagating in inner cladding mode, thereby diminishing the interference of silica background generated by the excitation in core mode. The experimental results show that the fluorescence spectra of biological tissues obtained using the DCF probes have much less silica background than using a standard multiple-mode fiber.

• 한국물환경학회지
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• 제37권5호
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• pp.344-354
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• 2021

Optical methods such as UV and fluorescence spectrophotometers can be applied not only in the qualitative analysis of dissolved organic matter (DOM), but also in real-time quantitative DOM monitoring for wastewater and natural water. In this study, we measure the UV₂₅₄ and fluorescence excitation emission spectra for a sewage treatment plant influent and effluent, and river water before and after sewage effluent flows into the river to examine the composition and origin of DOM. In addition, a correlation analysis between quantified DOM characteristics and dissolved organic carbon (DOC) was conducted. Based on the fluorescence excitation emission spectra analysis, it was confirmed that the protein-type tryptophan-like DOM was the dominant substance in the influent, and that the organic matter exhibited relatively more humic properties after biological treatment. However, DOM in river water showed the fluorescence characteristics of terrestrial humic-like and algal tyrosine-like (protein-like) organic matter. In addition, a correlation analysis was conducted between the DOC and optical indices such as UV₂₅₄, the fluorescence intensity of protein-like and humic-like organic matter, then DOC prediction models were suggested for wastewater and river monitoring during non-rainfall and rainfall events. This study provides basic information that can improve the understanding of the contribution of DOC concentration by DOM components, and can be used for organic carbon concentration management in wastewater and natural water.

• 한국수산과학회지
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• 제24권6호
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• pp.397-404
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• 1991

남조류와 crytomonads를 포함한 식물플랑크톤의 일차적 형광특성을 in vivo 상태에서 조사하였다. 형광과 exciatation 스펙트럼을 측정한 견과, 약 580-640 nm 영역에 걸친 형광 스펙트럼이, 조사된 모든 식물플랑크톤으로부터 얻어졌다. 관찰된 형광 스펙트럼의 $\lambda_{max}$ 값은, Synechofoccus sp.(SYN)을 제외하고 모두 유사한 것으로 나타났다 $(\pm3nm)$. 관찰된 형광 스펙트럼의 형광소(fluorophore)를 밝히기 위하여, 식물플랑크톤의 형광 스펙트럼의 세기와 모양, $\lambda_{max}$를 식물플랑크톤에 존재하는 유기화합물의 표준용액의 것과 비교하였다. 식물플랑크톤의 fluorescence $lifetime(\lambda)$과 fluorescence decay curve를 식물플랑크톤에 존재하는 유기화합물의 표준용액의 $\lambda$값과 비교하였다. 580 nm의 형광 파장을 사용하여 얻은 식물플랑크톤의 fluorescence decay는 menoex-ponential과 biexponential decay를 보였으며, 식물플랑크톤의 $\lambda(1.39-1.95ns)$ b-phycoerythrin의 표준용액의 $\lambda(3.23ns)$값보다 현저히 작게 나타났다. 이는 이미 알려진 광합성 능력을 가진 intact cell 내부에서 엽록소 a와 biliprotein간의 효율적인 에너지 전달 체계에 의한 $\lambda$값의 단축으로 여겨지며, 580nm의 형광특성이 biliprotein에 의한 것임을 보여준다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.61-70
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• 1995

헤마토포르피린 유도체는 광역학 치료를 위한 활성감응제로 이용되고 있다. 본 연구는 헤마토포르피린 유도체 분자의 암세포와의 에너지 전달과정을 조사하기 위하여 동시 모드록킹된 색소 레이저와 ~70 피코초 ($10^{-12}$ sec) 시산 분해능을 갖는 단일광자 계수장치 장치를 이용하여 용액에서와 암세포에서 각각 시간분해 형광 스펙트럼을 측정 분석하였다. 측정된 스펙트럼은 deconvolution 방법으로 곡선맞춤되었는데 단량체의 느린 소멸 ($\tau$$_1$=6.3 ㎱)과 이량체의 빠른 소멸 ($\tau$$_1$= 250 ㎰)로 분석되었으며 정상상태에서의 흡수 및 형과 스펙트럼의 결과와 일치하였다. 농도를 일정하게 하고 극성 분자를 5%에서 95%까치 증가시키면서 형광 소멸 곡선을 측정하여 곡선 맞춤과 결과 빠른 소멸성분 ( $A_2$) 값이 증가하였으며 그 증가 폭이 비극성 분자인 메탄올에서 보다 현저하게 나타났다. 헤마토포르피린 유도체 용액에 암세포를 자연 부유시켜 형광 소멸 곡선을 비교 분석한 결과 암세포에 흡착되었을 때 유효 형광 수명 시간이 감소하였다. 이것은 단량체에 비하여 이량체가 암세포의 흡착에 관여하고 있다는 증거로 분석되었다.