• 한국토양비료학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.274-278
• /
• 1999

토성 조사 특히 토양 중의 점토 함량의 측정은 토양과 관련된 연구에서 흔히 이루어지는 분석이다. 본 연구에 관련된 연구에서 흔히 이루어지는 분석이다. 본 연구에서는 현재까지 점토 함량 측정에 널리 이용되고 있는 표준 hydrometer법이나 pipette법과 비교하여 보다 간편하고 신속한 분석법으로 제안되어 있는 micro-pipette법의 이용 가능성을 검토하였다. Micro-pipette법과 hydrometer법으로 측정된 점토 함량은 유의성이 높은 1:1의 상관관계를 가졌으며. micro-pipette법치 분석의 정밀도는 hydrometer법에 비교하여 크게 떨어지지 않는 것으로 나타났다. 또한 micro-pipette법은 짧은 침강 시간과 작은 침강 용기를 사용함으로써 작은 실험실 공간에서 많은 시료를 분석할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.411-417
• /
• 2004

최근 바이오 관련산업의 발전과 함께 바이오 장비 및 장치들에 대한 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히 바이오 세포 조작관련 연구들이 많이 진행되어 오고 있다. 일반적으로 바이오 세포들에 대해 기계적인 엔드 이펙터들이 조작을 위해 접촉될 때 과도한 힘이 발생될 경우가 발생하며 이런 힘들에 의해 세포막이나 조직들이 피해를 입을 수 있다. 본 논문에서는 상기 문제들을 극복하기 위해 바이오 세포 조작을 위한 새로운 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 내장된 힘 센서를 이용하여 바이오 세포와 엔드 이펙터간의 발생 힘을 측정할 수 있다. 또한, 비전기술을 이용하여 엔드 이펙터의 피펫 팀을 바이오 세포막까지 정확하게 가이드 할 수 있다. 결과적으로 제안된 시스템은 바이오 세포에 피해를 주지 않고 안전하게 조작이 가능하다. 제안된 기술을 이용하여 실제 시작품을 제작하여 다양한 실험을 수행한 결과 향후 DNA 조작과 같은 바이오 세포 조작용 정밀 인젝션 시스템으로의 사용 가능성을 보여 주었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권11호
• /
• pp.1133-1137
• /
• 2011

마이크로 수준에서의 온도측정을 위하여 유리 피펫 기반의 프로브형 온도센서를 제작하였다. 이를 이용하여 정밀도 ${\pm}$ 0.1 K 를 가지는 온도측정 보정 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제작한 방식은 저온의 용융점을 갖는 솔더합금(Sn)을 피펫에 내부에 주입하고 외부에 니켈(Ni) 코팅을 하여 열전대를제작함으로써 저비용의 프로브형 온도센서를 구현하였다. 제작된 센서 팁 끝단의 지름은 5 Am 에서 30 Am 로 피펫을 가열하여 당기는 방식으로 프로브 끝단의 크기를 조절하였다. 제작된 온도센서는 챔버내에서 정밀하게 제어된 온도 조절기를 사용하여 보정하였으며, 이를 통하여 얻어진 열전계수의 범위는 8.46 에서 $8.86{\mu}V$/K 의 값을 얻었다. 이를 이용하면 MEMS 소자, 세포, 티슈 등의 바이오 소재의 온도 및 열특성 측정용 프로브로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.285-290
• /
• 2004

Electro-active polymer, one of smart materials, is a new alternative technology, which can get an ultra precision movements and bio-compatibilty. This paper presents the relationship between elastic modulus and maximum deflection as a key property of maxwell stress effects and also presents the relationship between dielectric constant and maximum deflection as a key property of electro-striction effects in disc-type actuators using segmented PU. To induce equation about distributed load of a disc, we use boundary condition of fully clamped circular plate and to obtain design parameters of a micro-fluidics system, CFD simulation is performed.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
• /
• pp.2445-2450
• /
• 2003

Recently, biological technology industry shows great development. Instruments and systems related biological technology have been developed actively. In this paper, we developed a new micro end-effector for biological cell manipulation. The existing micro end-effector for biological cell manipulation has not any force sensing mechanism. Usually, excessive contact force occurring when the end-effector and a cell collide might make a damage on the cell. However, unfortunately, user can not notice the condition in case of using the existing end-effector. In order to overcome we proposed the improved micro end-effector having a force sensing mechanism. This paper presents the design concepts of the new micro end-effector. We carried out calibration of the force sensor and tested the performance of the proposed micro end-effector. Through a series of experiments the new micro end-effector shows the possibility of application for precision biological cell manipulation such as DNA operation

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.350-354
• /
• 2020

In this study, a pressure sensor for each displacement was fabricated based on the silicon-based pressure sensor obtained through simulation results. Wires were bonded to the pressure sensor, and a piezoresistive pressure sensor was inserted into the printed circuit board (PCB) base by directly connecting a micro-electro-mechanical system (MEMS) sensor and a readout integrated circuit (ROIC) for signal processing. In addition, to prevent exposure, a non-conductive liquid silicone was injected into the sensor and the entire ROIC using a pipette. The packaging proceeded to block from the outside. Performing such packaging, comparing simple contact with strong contact, and confirming that the measured pulse wavelength appears accurately.

• 핵의학기술
• /
• 제13권3호
• /
• pp.147-151
• /
• 2009

Purpose: 2-[$^{18}F$]Fluoro-2-deoxy-D-glucose ([$^{18}F$]FDG) particularly plays as a important role in Positron Emission Tomography (PET) imaging in nuclear medicine. Domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizers are installed in Seoul National University Bundang Hospital (SNUBH) at June 2008, these modules were known that it's synthetic yields were guaranteed in average $45{\pm}5%$ so far. To improve yields and convenience of domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer, numerous trials in reaction time, base concentration, pressure and temperature were performed to increase [$^{18}F$]FDG yields. Materials and Methods: Several synthetic factors (temperature, time and pressure) and shortcoming were corrected based on many evaporation test. Syringe dispensing of tetra-butylammonium bicarbonate (TBAB) was replaced with micro pipette to prepare tetrabutyl ammonium fluoride salt ([$^{18}F$]TBAF). Troublesome refill of liquid nitrogen every 2 hours which was used to protect vacuum system was changed to charcoal cartridge, base guard filter. To monitor the volume of delivered $[^{18}O]OH_2$ from cyclotron by surveillance camera, we set up the volumetric vial on the cover of the module. In addition to, the recovery vial was added in [$^{18}F$]FDG production system to recover [$^{18}F$]FDG loss due to the leak of valve ($V_{13,14}$) in [$^{18}F$]FDG purification process. Results: When we used micro pipette for adding TBAB ($30\;{\mu}L$ in 12% $H_2O$ in acetonitrile), this quantitative dispensation has enabled to improve $5.5{\pm}1.7%$ residual fluorine-18 activity in fluorine separation cartridge compared to syringe adding. Besides, the synthetic yields of [$^{18}F$]FDG has increased $58{\pm}2.6%$ (n=19), $58{\pm}2.9%$ (n=14), $60%{\pm}2.5%$ (n=17) for 3 months. The life cycle of charcoal cartridge and base vacuum was 3 months prior to filling liquid nitrogen every 2 hours and additional side separator can prevent pump corrosion by organic solvent. After setting of volumetric indicator vial, the operator can easily monitor the total volume of irradiated $[^{18}O]OH_2$ from cyclotron. The recovery vial can be used for the stabilizer when an irregular [$^{18}F$]FDG loss was generated by the leak of valves ($V_{13,14}$). Conclusions: We has optimized appropriate synthetic conditions (temperature, time, pressure) in domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer. In addition to, the remodeling with several accessories improve yields of domestic [$^{18}F$]FDG auto synthesizer with reliable reproducibility.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
• /
• pp.2451-2456
• /
• 2003

In biological cell manipulation, manual thrust or penetration of an injection pipette into an egg is currently performed by a skilled operator, relying only on visual feedback information. Massive load of various micro injection of either genes, fluid or cells in the postgenomic era calls a more reliable and automatic micro injection system that can test hundreds of genes or cell types at a single experiment. We initiated to study cellular force sensing in zebrafish eggs as the first step for the development of a more controllable micro injection system by any inexperienced operator. Zebrafish eggs at different developmental stages were collected and an integrated biomanipulation system was employed to measure cellular force during penetrating the egg envelope, the chorion. First of all, the biomanipulation system integrated with cellular force sensing instrument is implemented to measure the penetration force of cell membranes and characterize mechanical properties of zebrafish embryo cells. Furthermore, implementation of cellular force sensing system and calibration are presented. Finally, the cellular force sensing of penetrating cell membranes at each developmental stages was experimentally performed. The results demonstrated that the biomanipulation system with force sensing capability can measure cellular force at real-time while the injection operation is undergoing. The magnitude of the measured force was in the range of several hundreds of uN. The precise real-time measurement should provide the first step forwards for the development of an automatic and reliable injection system of various materials into biological cells.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• 제5권6호
• /
• pp.487-494
• /
• 2001

During depolarization, extrusion of $Ca^{2+}$ from sarcoplasmic reticulum through forward-mode $Na^+-Ca^{2+}$ exchange was studied in the rat ventricular myocytes patch-clamped in whole-cell configuration. In order to confine the $Ca^{2+}$ responses in a micro-domain by limiting the $Ca^{2+}$ diffusion time, rat ventricular myocytes were dialyzed with high (14 mM) EGTA. $K^+$ current was suppressed by substituting KCl with 105 mM CsCl and 20 mM TEA in the pipette filling solution and by omitting KCl in the external Tyrode solution. $Cl^-$ current was suppressed by adding 0.1 mM DIDS in the external Tyrode solution. During stimulation roughly mimicking action potential, the initial outward current was converted into inward current, $47{\pm}1%$ of which was suppressed by 0.1 mM $CdCl_2.$ 10 mM caffeine increased the remaining inward current after $CdCl_2$ in a cAMP-dependent manner. This caffeine-induced inward current was blocked by $1\;{\mu}M$ ryanodine, $10\;{\mu}M$ thapsigargin, 5 mM $NiCl_2,$ or by $Na^+\;and\;Ca^{2+}$ omission, but not by $0.1\;{\mu}M$ isoproterenol. The $I{\sim}V$ relationship of the caffeine-induced current elicited inward current from -45 mV to +3 mV with the peak at -25 mV. Taken together, it is concluded that, during activation of the rat ventricular myocyte, forward-mode $Na^+-Ca^{2+}$ exchange extrudes a fraction of $Ca^{2+}$ released from sarcoplasmic reticulum mainly by voltage-sensitive release mechanism in a micro-domain in the t-tubule, which is functionally separable from global $Ca^{2+}{_i}$ by EGTA.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.171-178
• /
• 2003

복제수정란 생산에 있어서 수핵란 내 체세포 주입 후 전기적인 융합은 필수과정인데, 이 과정을 거치는 동안 많은 수의 체세포 주입 난자가 융합에 실패하거나 lysis가 일어나게 된다. 본 실험에서는 한우 체세포를 이용하여 핵이식을 실시한 후 수핵세포질과 응합을 시도할 때 전기융합 방법에 따른 융합율과 배발달율을 검토하고자 실시하였다. 공여세포는 한우 귀 세포조직을 채취하여 0.05% trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리한 후 DMEM 배양액으로 계대배양을 실시하여 사용하였다. 핵이식을 위하여 체외성숙시킨 난자를 탈핵용 micro pipette을 이용하여 투명대를 절개하고 수핵 난자의 극체 와 핵을 제거한 후 공여세포를 주입하였으며, 핵이식 수정란은 직접, 간접적인 전기적 자극으로 융합을 실시한 후 calcium iono-phore와 6-DMAP를 이용하여 활성화를 유도하였다. 활성화된 수정란은 38.5$^{\circ}C$, 90% $N_2$, 5% $CO_2$로 조정된 배양기에서 처음 3일은 0.3% BSA가 첨가된 CR1-aa 배양액에서, 배양 4일째부터는 10% FBS가 첨가된 CR1-aa 배양액에서 배양을 실시하였다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극 융합방법에 따른 수핵난자의 융합율과 lysis율은 electric chamber를 이용하여 간접융합을 실시하였을 경우 51.6%와 10.7%를 보였고, needle을 이용하여 직접 융합을 실시하였을 경우 68.9%의 융합율과 11.5%의 lysis율을 보임으로써 needle을 이용한 직접융합 방법이 유의적으로 높은 융합율을 보였다(P<0.05). 융합 후 체외 발달과정을 살펴보면 난할율에 있어서 needle을 이용했을 시 80.3%로 chamber를 이용했을 시 73.2%보다 유의적으로 높은 난할율을 보였다. 초기배 발달단계인 2∼4세포기의 발달율 역시 needle을 사용한 구가 61.1%로 chamber를 사용한 구 54.1%보다 유의적으로 높은 차이를 보였다. 상실배 단계는 chamber를 사용한 구가 6.7%로 needle을 사용한 구 6.2%보다 약간 높았지만 유의적인 차이는 없었다. 하지만 이식 가능한 단계인 배반포배 발달율에 있어서는 needle을 사용하여 융합을 시도한 구가 26.3%로 chamber를 사용한 구 18.4%보다 유의적으로 높은 발달율을 보였다(P<0.05). electric chamber를 이용하여 전기융합을 시도시전류가 흐르는 wire와 주입된 체세포가 직각을 이루도록 정렬을 시키느라 많은 시간이 소요되고, 주입한 체세포가 세포질과 떨어진 난자는 전기자극을 주어도 융합이 일어날 수 없으며, 높은 전압을 사용하기 때문에 융합된 복제란의 lysis가 많이 발생하는게 가장 큰 단점으로 꼽을 수 있다. 하지만 미세조작기와 needle 방법을 이용하면 낮은 전압을 이용하여 융합을 시도하기 때문에 복제란의 lysis를 줄일 수 있고, 전극과 체세포 주입란을 정렬시키는 과정이 생략되어 시간이 절약되며, 결정적으로 주입된 체세포가 세포질과 떨어져 있더라도 미세조작기로 약간의 압력을 가하여 전기자극을 가할 수 있어서 보다 높은 융합율과 배반포배 발달율을 얻을 수 있기 때문에 needle을 이용한 직접적인 전기융합 방법이 체세포 복제수정란 생산에 효과적이라고 사료된다.