• 제목/요약/키워드: Hydrogen detection

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Feasibility of simultaneous measurement of cytosolic calcium and hydrogen peroxide in vascular smooth muscle cells

  • Chang, Kyung-Hwa;Park, Jung-Min;Lee, Moo-Yeol
    • BMB Reports
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    • 제46권12호
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    • pp.600-605
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    • 2013
  • Interplay between calcium ions ($Ca^{2+}$) and reactive oxygen species (ROS) delicately controls diverse pathophysiological functions of vascular smooth muscle cells (VSMCs). However, details of the $Ca^{2+}$ and ROS signaling network have been hindered by the absence of a method for dual measurement of $Ca^{2+}$ and ROS. Here, a real-time monitoring system for $Ca^{2+}$ and ROS was established using a genetically encoded hydrogen peroxide indicator, HyPer, and a ratiometric $Ca^{2+}$ indicator, fura-2. For the simultaneous detection of fura-2 and HyPer signals, 540 nm emission filter and 500 nm~ dichroic beamsplitter were combined with conventional exciters. The wide excitation spectrum of HyPer resulted in marginal cross-contamination with fura-2 signal. However, physiological $Ca^{2+}$ transient and hydrogen peroxide were practically measurable in HyPer-expressing, fura-2-loaded VSMCs. Indeed, distinct $Ca^{2+}$ and ROS signals could be successfully detected in serotonin-stimulated VSMCs. The system established in this study is applicable to studies of crosstalk between $Ca^{2+}$ and ROS.

자외선 조사를 이용한 SnO2 나노입자/Pd 촉매층을 갖는 GaN 기반 수소 센서의 안정성 개선 연구 (Improved Stability of GaN-based Hydrogen Sensor with SnO2 Nanoparticles/Pd Catalyst Layer Using UV Illumination)

  • 최원태;오희재;김정진;차호영
    • 반도체공학회 논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.9-13
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    • 2023
  • 본 연구에서는 SnO2 나노입자와 Pd 금속의 이중층으로 구성된 촉매층을 갖는 AlGaN/GaN 이종접합 기반의 상온동작 수소센서를 제작하여 해당 센서의 안정성 개선 연구를 수행하였다. 제작된 센서를 고온 환경이 아닌 상온에서 수소에 노출 및 차단을 반복하며 동작 시켰을 때 시간에 따라 대기전류가 감소하는 불안정한 전류 드리프트 (current drift) 현상이 발생하였지만, 자외선 (UV) 조사를 함께 진행하면서 반복 측정을 하였을 때 해당 불안정성의 가시적인 개선 효과를 이루었다.

산란-되튐 동시 측정 방법에 의한 박막 중 수소 정량법 (Quantitative analysis of hydrogen in thin film by scattering-recoil co-measurement technique)

  • 이화련;음철헌;최한우;김준곤
    • 분석과학
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    • 제19권5호
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    • pp.400-406
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    • 2006
  • 탄성되튐검출(Elastic Recoil Detection)법에 의한 박막시료의 수소 정량은 빔전류 측정의 신뢰성을 전제로 유기물 필름을 정량 비교체로 사용하여 이루어진다. 그러나 탄성되튐검출법에서 일반적으로 사용되는 편향각(tilt angle)인 $75^{\circ}$에서는 시편에 조사되는 일차 이온빔의 조사량을 정확하게 측정하기 어렵다. 시편의 편향각을 바꿔가며 탄성산란 신호를 비교하면 편향각이 커질수록 단위 조사량 당 산란신호는 감소하며 또한 시편의 표면 물질에 따라 이온빔전류 적산의 효율이 달라진다. 이러한 빔전류 적산과정의 오류를 제거하여 정량의 신뢰성을 제고하는 방법으로 되튐스펙트럼과 동시에 측정한 산란스펙트럼을 이용하여 빔 조사량을 결정하였다. 산란스펙트럼에 의한 조사량 결정법은 수 10%에 이르는 전류적산과정의 오차요인을 근본적으로 제거하여 되튐반응에 의한 수소정량의 신뢰성을 향상시켰다. 수소정량의 비교체로 사용해 왔던 폴리이미드 필름과 수소이온주입 시료, 그리고 카본웨이퍼를 대상으로 시험분석하고 기존의 전류적산에 의한 직접정량법과 비교하였다.

AlGaN/GaN-on-Si 이종접합 기반의 고감도 수소센서 (High Sensitivity Hydrogen Sensor Based on AlGaN/GaN-on-Si Heterostructure)

  • 최준행;조민기;김형탁;이호경;차호영
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권1호
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    • pp.39-43
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    • 2019
  • 에너지 고갈 문제에 대한 대처 방안으로 수소에너지는 직간접적인 긍정적 효과를 가져온 반면, 사용시 안정성이 매우 중요한 사항이기 때문에 수소가스에 대한 정확하고 빠른 감지를 가능하게 하는 센서 기술이 요구된다. 본 연구에서는 AlGaN/GaN 이종접합 반도체 플렛폼을 활용하여 Pd 촉매 기반의 수소센서를 개발하였으며 감도를 높이기 위하여 식각 구조를 도입하였다. 온도 및 바이어스 전압이 센서의 반응도에 미치는 영향을 수소가스 위험도 최하한선 농도인 4% 수소 농도에 노출된 경우에 대하여 세심하게 분석하였다. AlGaN/GaN 이종접합의 우수한 특성에 식각 구조가 도입된 결과 56%의 높은 반응도와 0.75 초의 빠른 응답 속도 성능을 달성하였다.

수소충전소 실시간 이중 모니터링 시스템 운영을 통한 안전성 향상 (Status of the Real-time Safety Monitoring System of Hydrogen Refueling Station According to the Operation)

  • 이진우;박종희;김대현;탁송수;양병조
    • 한국가스학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.92-97
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    • 2021
  • 2021년 2월 '고압가스 안전관리법 시행규칙' 개정에 따라 2021년 8월27일부터 수소자동차 충전소에 설치한 가스누출검지경보장치, 긴급차단장치 및 화염검지기 등 안전장치 작동상태를 실시간으로 한국가스안전공사에서 관리하는 전산시스템으로 전송하여 운영하고 있다. 모니터링 시스템 구축결과와 함께 그동안 발생한 이상신호 통계분석 결과를 공유하여 수소충전소 안전관리에 활용토록 하고, 향후 안전관리 방향을 모색하고자 한다.

Fast temporal detection of intracellular hydrogen peroxide by HyPer

  • Yang, Yu-Mi;Lee, Sung Jun;Shin, Dong Min
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제38권4호
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    • pp.169-173
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    • 2013
  • HyPer is the genetically encoded biosensor of intracellular hydrogen peroxide ($H_2O_2$), the most stable of the reactive oxygen species (ROS) generated by living cells. HyPer has a high sensitivity and specificity for detecting intracellular $H_2O_2$ by confocal laser microscopy. However, it was not known whether high speed ratiometric imaging of $H_2O_2$ by HyPer is possible. We thus investigated the sensitivity of HyPer in detecting changes to the intracellular $H_2O_2$ levels in HEK293 and PC12 cells using a microfluorometer imaging system. Increase in the HyPer ratio were clearly evident on stimulations of more than $100{\mu}M$ $H_2O_2$ and fast changes in the HyPer ratio were observed on ratiometric fluorescent images after $H_2O_2$ treatment. These results suggest that HyPer is a potent biosensor of the fast temporal production of intracellular $H_2O_2$.