• 디지털융복합연구
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• 제10권9호
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• pp.391-396
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• 2012

본 연구에서는 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI)을 이용하여 중년 및 초고령의 허혈성 뇌혈관 호발 부위를 분석하여 임상에 기초자료로 제시하고자 하였다. 2006년 5월부터 2008년 1월까지 허혈성 뇌혈관 질환으로 자기공명영상검사를 받은 69 명(평균나이: 44.2세, 남: 43명, 여: 26명)의 중년 환자군과 129 명(평균나이: 84.7세, 남: 58명, 여: 71명)의 초고령 환자군에 대해 후향적으로 분석하였다. 뇌혈관 부위는 앞교통 동맥(anterior communication artery, ACoA), 뒤교통 동맥(posterior communication artery, PCoA), 앞대뇌 동맥(anterior cerebral artery, ACA), 중간대뇌 동맥(middle cerebral artery, MCA), 뒤대뇌 동맥(posterior cerebral artery, PCA), 속목 동맥(internal carotid artery, ICA), 온목 동맥(common carotid artery, CCA), 그리고 뇌바닥 동맥(basilar artery, BA)으로 나누었으며, BA를 제외한 모든 혈관들의 허혈성 뇌혈관 위치는 좌, 우, 양쪽으로 분류하였다. 그 결과 허혈성 뇌혈관은 중년 환자군에서 남성이 여성보다 많았고 남성, 여성 모두 MCA에서 가장 많이 발생하였으며 초고령 환자군에서는 좌, 우, 양측의 혈관에서 고른 발생빈도와 여성이 남성보다 많았으며 남성은 ICA, 여성은 MCA에서 많이 호발하고 있었다. 특히, MCA에서 초고령의 남자환자군보다 중년의 남자 환자군에서 많이 발생하고 있었다. 이러한 허혈성 뇌혈관 호발 부위의 분석은 임상적 진단과 치료에 도움을 줄 수 있으리라 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2393-2399
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• 2013

본 논문에서는 특이값 분해(SVD: singular value decomposition)에 의한 기저 스펙트럼의 합성을 통해 혈소판 라만 스펙트럼에서 알츠하이머병(AD: Alzheimer's disease)을 검출하는 방법을 제안하였다. AD가 유도된 형질 전환 실험용 쥐의 혈소판에서 측정한 라만 스펙트럼은 가산 잡음과 배경 잡음의 제거와 정규화로 구성된 전처리 과정을 수행한다. 각 데이터 행렬의 열벡터는 AD와 정상(NR: normal)의 라만 스펙트럼으로 구성한다. 이 데이터 행렬을 SVD로 분해한 다음 각 행렬의 열벡터 12개를 AD와 NR의 기저 스펙트럼으로 결정한다. 분류 과정은 각 클래스의 기저 스펙트럼을 선형 합성한 스펙트럼과 분류 스펙트럼의 평균제곱근오차(root mean square error)가 최소인 클래스를 선택하는 것으로 완료된다. 278개의 혈소판 라만 스펙트럼을 사용한 실험에 따르면 제안한 방법의 평균 분류율은 약 97.6%로 주성분 분석(principle components analysis)으로 추출한 특징에 MLP(multi-layer perceptron)를 이용한 경우보다 약 6.1% 정도의 우수한 성능을 보였다. 이 결과에서 SVD에 의한 기저 스펙트럼이 혈소판 라만 스펙트럼에서 AD의 검출에 적합하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권16호
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• pp.7085-7088
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• 2015

Background: The high incidence of prostate cancer as the most common malignancy in males in many countries raises the question of developing reliable detection tests. The prostate specific antigen (PSA) test is the most widely used for screening for prostate cancer; however, its low specificity elevates the number of unnecessarily biopsies. Serum human kallikrein-2 (hK2) is considered as a promising marker, and especially its ratio to fPSA, for predicting the presence of malignancy to select the best choice referring to biopsy or surveillance. In this study, we investigated the role of hK2 and its combinations with other markers to discriminate prostate cancer from benign diseases in Syrian patients. Materials and Methods: In this prospective oriented cross-sectional cohort study, serum samples were collected from patients referred to many Hospitals in Damascus, Syria, between May 2011 and March 2012, and diagnosed with biopsy proven benign prostate hyperplasia (BPH) or prostate cancer (PCa). Serum was analyzed for hK2, PSA and fPSA, and the ratios of fPSA/PSA and hK2/fPSA were calculated. Results: We found that mean hK2/fPSA ratios were significantly higher (P=0.01) in prostate cancer patients than in the BPH or control groups. Also the ratio hk2/fPSA gave the largest area under the curve (AUC:0.96) which was significantly larger than for fPSA/PSA (AUC:0.41) indicative of higher specificity. Conclusions: Our results demonstrate that the ratio of hK2/fPSA might be superior to the use of fPSA/PSA alone. The hK2 could be shown to enhance the early detection of prostate cancer; especially the ratio hK2/fPSA improves specificity and hence may reduce the number of negative biopsies.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제5권3호
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• pp.250-256
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• 2009

Toxicogenomics using microarray technology offers the ability to conduct large-scale detections and quantifications of mRNA transcripts, particularly those associated with alterations in mRNA stability or gene regulation. In this study, we developed the HazChem Human Array V2 using the Agilent Sure-Print technology-based custom array, which is expected to facilitate the identification of environmental toxicants. The array was manufactured using 600 VOCs and PAHs-specific genes identified in previous studies. In order to evaluate the viability of the manufactured HazChem human array V2, we analyzed the gene expression profiles of 9 environmental toxicants (6 VOCs chemicals and 3 PAHs chemicals). As a result, nine toxicants were separated into two chemical types-VOCs and PAHs. After the chip validations with VOCs and PAHs, we conducted an expression profiling comparison of additional chemical groups (POPs and EDCs) using data analysis methods such as hierarchical clustering, 1-way ANOVA, SAM, and PCA. We selected 58 genes that could be classified into four chemical types via statistical methods. Additionally, we selected 63 genes that evidenced significant alterations in expression with all 13 environmental toxicants. These results suggest that the HazChem Human Array V2 will expedite the development of a screening system for environmentally hazardous materials at the level of toxicogenomics in the future.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권2호
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• pp.365-370
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• 2014

For real-time monitoring of colloidal nanoparticles (NPs) in aqueous media, a light sheet type dark-field microscopy system combined with a microfluidic concentration gradient generator (${\mu}FCGG$-LSDFM) was developed. Various concentrations of colloidal Au NPs were simultaneously generated with the iFCGG and characterized with the LSDFM setup. The number concentrations and hydrodynamic size distributions were measured via particle counting and tracking analysis (PCA and PTA, respectively) approaches. For the 30 nm Au NPs used in this study, the lower detection limit of the LSDFM setup was 3.6 ng/mL, which is about 400 times better than that of optical density measurements under the same ${\mu}FCGG$ system. Additionally, the hydrodynamic diameter distribution of Au NPs was estimated as $39.7{\pm}12.2nm$ with the PTA approach, which agrees well with DLS measurement as well as the manufacturer's specification. We propose this ${\mu}FCGG$-LSDFM setup with features of automatic generation of NP concentration gradient and real-time monitoring of their physicochemical characteristics (e.g., number concentration, and hydrodynamic size distribution) as an important component of future high-throughput screening or high-content analysis platforms of nanotoxicity.

• 원예과학기술지
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• 제32권1호
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• pp.105-114
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• 2014

본 연구에서는 UV-VIS spectrophotometer를 이용한 total carotenoids, flavonoids, phenolics 함량 데이터와 FT-IR 스펙트럼 데이터를 다변량통계분석법을 통하여 기능성 성분 함량이 높은 아프리칸 얌 고속 선발 시스템을 구축하였다. 62개 아프리칸 얌의 total carotenoids 함량은 $0.01-0.91{\mu}g{\cdot}g^{-1}$ dry wt 나타냈다. Total flavonoids와 phenolics 함량은 $12.9-229.0{\mu}g{\cdot}g^{-1}$ dry wt와 $0.29-5.2mg{\cdot}g^{-1}$ dry wt로 각각 나타났다. 아프리칸 얌은 FT-IR 스펙트럼상의 1700-1500, 1500-1300, $1,100-950cm^{-1}$, 부위에서 중요한 스펙트럼 변화가 나타났다. 이 부위는 각각 amide I과 II을 포함하는 아미노산 및 단백질계열의 화합물, phosphodiester group을 포함한 핵산 및 인지질 그리고 단당류나 복합 다당류를 포함하는 carbohydrates 계열의 화합물들의 질적, 양적 정보를 반영하는 부위이다. PCA 분석과 PLS-DA 분석에서 62개 아프리칸 얌은 유연성이 높은 종으로 3개의 그룹을 형성하였다. 아프리칸 얌의 FT-IR 스펙트럼 데이터와 UV-VIS spectrophotometer을 이용한 total carotenoids, flavonoids, phenolics 함량 데이터 간에 PLS regression 분석하였다. Total carotenoids, flavonoids, phenolics 함량 성분의 실측 값과 예측 값간에 상관계수($R^2$)가 각각 0.83, 0.86, 0.72로 나타났다. 이 결과, 아프리칸 얌으로부터 FT-IR 스펙트럼을 이용한 total carotenoids, flavonoids, phenolics 함량 예측이 가능하였다. 본 연구에서 확립된 대사체 수준에서 아프리칸 얌의 유용 기능성 성분 함량 예측 모델링을 통해 품종, 계통의 신속한 선발 수단으로 활용이 가능할 것으로 예상된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권1호
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• pp.60-70
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• 2015

본 연구의 목적은 적외선 분광스펙트럼 데이터를 이용하여 대두 종자내의 지방산 함량을 동시에 예측할 수 있는지 여부를 조사하기 위한 것이다. 총 153종의 대두(Glycine max Merrill) 종자로부터 적외선 분광스펙트럼 및 지방산의 함량을 기체크로마토그라피 분석을 통하여 확인하였다. 적외선 분광스펙트럼 조사결과 대두는 단백질이나 아미노산의 amide bond region ($1,700{\sim}1,500cm^{-1}$), 핵산이나 인지질의 phosphodiester groups ($1,500{\sim}1,300cm^{-1}$) 그리고 탄수화물 등 다당류의 sugar region ($1,200{\sim}1,000cm^{-1}$)에서 계통별로 큰 차이가 이루어짐을 알 수 있었다. 총 29라인의 대두 계통별 시료로부터 지방산 함량을 조사한 결과 총 지방산의 함량은 건조 시료 0.1 g 당 $185.57{\mu}g$에서 $325.9{\mu}g$으로 계통간에 차이가 있었음을 알 수 있었으며 평균 함량은 $244.48{\mu}g$이었다. PLS regression 분석을 이용하여 총 5개 지방산(팔미틱산, 스테아릭산, 올레익산, 리노레익산 그리고 리노레닉산) 함량 예측 calibration models의 실측 검증 결과, 팔미틱산($R^2=0.8002$), 올레익산($R^2=0.8909$) 그리고 리노레익산($R^2=0.815$)은 회귀분석 상관계수가 0.8 이상으로 정확도 높음을 알 수 있었다. 그러나 스테아릭산($R^2=0.4598$)과 리노레닉산($R^2=0.6868$)의 경우 상관계수가 0.7 이하로 상대적으로 예측정확도가 낮음을 알 수 있었다. 본 연구에서 확립된 기술은 지방산의 조성 변환을 통하여 새로운 대두 품종 개발을 위한 계통선발 과정에서 매우 효율적인 수단으로 활용이 가능할 것으로 사료된다. 더 나아가 본 기술은 대두는 물론 대두 유래 농산물이나 식품의 품질 검증 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.