• 제목/요약/키워드: Quantitative visualization

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Rapid Detection of Streptococcus mutans Using an Integrated Microfluidic System with Loop-Mediated Isothermal Amplification

  • Jingfu Wang;Jingyi Wang;Xin Chang;Jin Shang;Yuehui Wang;Qin Ma;Liangliang Shen
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권8호
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    • pp.1101-1110
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    • 2023
  • Streptococcus mutans is the primary causative agent of caries, which is one of the most common human diseases. Thus, rapid and early detection of cariogenic bacteria is critical for its prevention. This study investigated the combination of loop-mediated isothermal amplification (LAMP) and microfluid technology to quantitatively detect S. mutans. A low-cost, rapid microfluidic chip using LAMP technology was developed to amplify and detect bacteria at 2.2-2.2 × 106 colony-forming units (CFU)/ml and its detection limits were compared to those of standard polymerase chain reaction. A visualization system was established to quantitatively determine the experimental results, and a functional relationship between the bacterial concentration and quantitative results was established. The detection limit of S. mutans using this microfluidic chip was 2.2 CFU/ml, which was lower than that of the standard approach. After quantification, the experimental results showed a good linear relationship with the concentration of S. mutans, thereby confirming the effectiveness and accuracy of the custom-made integrated LAMP microfluidic system for the detection of S. mutans. The microfluidic system described herein may represent a promising simple detection method for the specific and rapid testing of individuals at risk of caries.

개의 네 품종에서 기능 유전자들에 대한 정량적 발현 분석 (Quantitative Expression Analysis of Functional Genes in Four Dog Breeds)

  • 김정안;김상훈;이희은;정호임;남규휘;김민규;허재원;최봉환;김희수
    • 생명과학회지
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    • 제25권8호
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    • pp.861-869
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    • 2015
  • 가축화된 동물종 중 하나인 개는, 다양한 목적을 위해 인간에 의하여 선택적으로 육종되었다. 개는 많은 품종을 갖고 있고, 특정한 행동과 형태를 갖도록 인공적으로 선택되어 왔다. 개들은 그들의 삶을 안내, 구조 혹은 탐지 등의 특수 목적에 대하여 인간에게 헌신하고 있다. 특수 목적견에게 요구되는 좋은 품성, 이를테면 온순함, 강건성, 그리고 인내심과 같은 특성은 그들의 특수 임무를 수행하는 데 필요하다. 많은 연구들이 우수한 특수 목적견의 선정을 위한 유전적 마커를 찾는 데 집중되었다. 본 연구에서는, 뇌에서 발현함으로써 기능하는 것으로 알려진 총 8개의 유전자(ABAT; 4-Aminobutyrate Aminotransferase, PLCB1; Phospholipase C, Beta 1, SLC10A4; Solute Carrier Family 10, Member 4, WNT1; Wingless-Type MMTV Integration Site Family, Member 1, BARX2; BarH-Like Homeobox 2, NEUROD6; Neuronal Differentiation 6, SEPT9; Septin 9 그리고 TBR1; T-Box, Brain, 1)들의 정량적인 발현 양상을 개의 네 품종의 뇌 조직에서 확인하였다. 특히, BARX2, SEPT9, SLC10A4, TBR1 그리고 WNT1 유전자들은 비글과 진돗개에서 많이 발현되는데 반하여, 삽살이와 세퍼드에서는 반대되는 발현 양상을 보여 주었다. 본 연구의 유전자들에 대한 Gene ontology (GO) 결정을 위하여 DAVID (Database for annotation, visualization and integrated discovery) 분석이 수행되었고, 이러한 유전자들이 뇌 발생과 개체의 지능에 중요한 기능을 제공할 것이라고 예상하였다. 결론적으로, 이러한 결과들을 통하여, 뇌에서의 기능과 관련된 인자들과 관련된 바이오마커를 발굴하는 데 중요한 단서를 제공해 줌과 동시에, 우수한 특수 목적견을 선발하는 데 도움을 줄 것이라 기대한다.

아바타를 활용한 브랜드 개성의 시각화에 관한 연구 (A Study on the Visualization of Brand Personality by Utilizing the Avatar)

  • 송민정;정경원
    • 디자인학연구
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    • 제19권1호
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    • pp.215-224
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    • 2006
  • 경쟁이 심화됨에 따라 브랜드 신뢰성의 중요성이 커지고 있다. 고객들은 브랜드에 대한 신뢰를 바탕으로 선택을 하는 경향이 있기 때문이다. 기업들이 경쟁사와 차별화 되며 신뢰성이 있는 브랜드 이미지를 구축하려는 다양한 시도의 결과로 브랜드 개성이라는 개념이 생겨났다. 브랜드 개성은 브랜드 아이덴티티 확립이라는 기업의 목적과 자신이 선택한 브랜드를 통해 자신의 이미지를 표현하려는 소비자의 목적을 동시에 만족시켜주는 수단이 되고 있다. 브랜드 개성의 중요성이 커짐에 따라, 많은 학자들이 다양한 방법을 동원하여 그것을 명확하게 측정하기 위한 시도를 전개했다. 그러나 대다수의 연구들은 측정과 데이터의 분식에 많은 노력과 오랜 시간이 소요될 뿐만 아니라, 그 결과를 명확하게 시각화할 수 없는 언어적, 정량적 방법에 의존하고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 아바타를 활용하여 새롭고 가시적인 브랜드 개성 측정 방법을 개발하는 것을 목표로 한다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 아바타는 브랜드 개성을 시각화하는 효과적인 매체가 될 수 있다는 가정(假定)이 입증되었다. 아바타는 얼굴과 의복, 자세와 동작 등을 통해 인간의 개성을 나타내 줄 수 있으므로, 목적에 부합되도록 특별하게 디자인된 아바타는 법인(法人)의 특성을 대변하는 브랜드의 개성을 독창적으로 표현해 줄 수 있다. 둘째, 브랜드 개성이 여러 가지 유형으로 분류될 수 있고, 그 분류가 브랜드 개성 아바타를 디자인하는 데 필요한 지침으로 활용될 수 있다는 점이 명확해졌다. 셋째, 특별하게 디자인된 브랜드 개성 아바타의 효용성을 실제로 활용하여 실험을 한 결과, 아바타가 구체적이고 직관적으로 브랜드 개성을 측정하는 데 효과적인 것으로 나타났다. 정확성 검증 실험을 통해서는 아바타들이 브랜드 개성 유형을 적절하게 표현하고 있음을 밝혔으며, 특히 아바타를 이용하여 기존 브랜드들의 개성을 측정해 본 결과, 아바타가 언어보다 브랜드 개성의 판단에 효과적이라는 것이 입증되었다.

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부품의 중요도를 활용한 3차원 전차 모델 기반 생존성 분석 시스템 개발 (A Development of 3D Modeling-based Survivability Analysis System for Armored Fighting Vehicle using Importance of Components)

  • 황훈규;이재욱;이재웅;이장세
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.1269-1276
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    • 2015
  • 전차의 임무 수행 능력은 생존성에 의해 크게 좌우된다. 생존성은 위협에 의한 피해를 예방하거나 피해를 입더라도 이를 감내하는 능력을 의미한다. 전차의 생존성 향상을 위해서는 피격에 의한 부품 손상으로 인한 영향 분석이 이루어져야 하며, 이를 토대로 설계 단계에서 부터의 성능 개선이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 전차의 생존성 향상을 위하여 중요도 기반의 전차 생존성 분석 시스템을 개발하는 것에 관한 내용을 다룬다. 중요도는 전차를 구성하는 각 부품이 차지하는 비중을 수치화하여 나타낸 것을 의미하며, 이는 정량적인 전차 생존성 분석의 기초가 될 수 있다. 이를 위해 전차의 주요 부품별 가중치 부여를 통한 가중치 트리 구성 및 중요도 계산식을 적용하였으며, 이를 이용하여 전차의 생존성 분석 및 기능별 피해기준에 따른 분석을 수행하였다. 또한 이를 적용한 부품 구조화 및 가중치 설정 프로그램과 생존성 분석 및 시각화 프로그램을 개발하였으며, 전차 구성 부품을 3차원 CAD 모델을 이용하여 실험하는 것으로 개발한 시스템의 유용성을 검증하였다. 개발한 시스템은 전차를 구성하는 주요 부품의 공간 배치 등에 활용될 수 있을 것이다.

급성 뇌경색 환자에서 예후 추측인자로서의 확산텐서영상 비등방도 (Fractional Anisotropy of Diffusion Tensor Imaging as a Predict Factor in Patient with Acute Cerebral Infarction)

  • 김성길;은성종
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.13-18
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    • 2010
  • 확산 텐서 영상을 이용하여 뇌경색 환자의 손상된 백질 섬유를 시각화할 수 있게 되었다. 본 연구의 목적은 뇌경색 환자에서 NIHSS와 분할 비등방도의 상관을 평가하고자 하였다. MR 확산영상에서 뇌경색이 확인된 16명(남:11, 여:5, 평균연령 61세) 환자를 대상으로 24방향 DTI를 시행하였다. 뇌경색 발발 후 2주 이내에 증상이 개선된 환자 9명과 증세가 악화된 환자 7명으로 구분하였다. FA값의 정량측정을 위해 병소와 병소 반대측이 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다. 확산강조영상에서는 병소가 고신호로 보였으나, FA값은 정상측 보다 낮게 측정되었다. NIHSS상의 임상증상이 개선된 환자들의 FA값은 0.41, 반대측 정상부는 0.49로 병소측이 15%정도 낮게 측정되었다. 그러나 NIHSS상 증상이 악화된 환자들의 경우 병소측 FA값이 0.28, 반대측 정상부는 0.56으로 큰 차이를 보였다. 결론적으로 DTI에서의 FA값은 뇌경색 환자의 예후를 평가하는데 매우 유용한 지표로 이용될 수 있을 것이다.

3차원 준설물량 산출을 위한 최적의 입력DB 구축방안 (Optimal Input Database Construction for 3D Dredging Quantification)

  • 강병주;황범식;박헌우;조완제
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.23-31
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    • 2018
  • 최근 해양구조물의 건설과 간척지의 개발이 활발히 이루어짐에 따라 해안 구조물 시공 및 간척지 개발 시 필요한 준설작업은 중요 사업으로 대두되고 있다. 이에 보다 정확하고 정량적인 준설물량의 예측과 산출이 더욱 중요해지고 있다. 해저 지층정보는 시추조사를 통하여 지점별 1차원 지층 정보를 얻는 것이 일반적이며, 준설물량은 시추조사를 통하여 얻어진 종결심도나 두께를 토대로 3차원 지반 정보화 프로그램을 활용하여 산출하게 된다. 이 과정에서 대상 지역 특정 지층의 2차원적 종결심도를 결정하기 위해 1차원적인 시추공 데이터들을 공간보간한 입력DB를 구축해야 한다. 입력DB는 시추공 활용 여부와 공간보간하는 대상에 따라 구축방안이 상이하다. 따라서 본 연구는 대표적인 간척지 지역인 새만금지역과 군산외항 앞바다의 시추공 데이터를 활용하여 입력 DB 구축 방안에 따른 지층의 3차원 가시화 및 정량적인 준설물량을 비교분석하였다. 그 결과 지층의 두께를 공간보간한 구축 방안이 두 지역 모두 정밀도가 높았고 3차원 가시화 결과도 잘 나타났다.

A Rapid and Sensitive Detection of Aflatoxin-producing Fungus Using an Optimized Polymerase Chain Reaction (PCR)

  • Bintvihok, Anong;Treebonmuang, Supitchaya;Srisakwattana, Kitiya;Nuanchun, Wisut;Patthanachai, Koranis;Usawang, Sungworn
    • Toxicological Research
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    • 제32권1호
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    • pp.81-87
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    • 2016
  • Aflatoxin B1 (AFB1) is produced by Aspergillus flavus growing in feedstuffs. Early detection of maize contamination by aflatoxigenic fungi is advantageous since aflatoxins exert adverse health effects. In this study, we report the development of an optimized conventional PCR for AFB1 detection and a rapid, sensitive and simple screening Real-time PCR (qPCR) with SYBR Green and two pairs of primers targeting the aflR genes which involved aflatoxin biosynthesis. AFB1 contaminated maize samples were divided into three groups by the toxin concentration. Genomic DNA was extracted from those samples. The target genes for A. flavus were tested by conventional PCR and the PCR products were analyzed by electrophoresis. A conventional PCR was carried out as nested PCR to verify the gene amplicon sizes. PCR-RFLP patterns, obtained with Hinc II and Pvu II enzyme analysis showed the differences to distinguish aflatoxin-producing fungi. However, they are not quantitative and need a separation of the products on gel and their visualization under UV light. On the other hand, qPCR facilitates the monitoring of the reaction as it progresses. It does not require post-PCR handling, which reduces the risk of cross-contamination and handling errors. It results in a much faster throughout. We found that the optimal primer annealing temperature was $65^{\circ}C$. The optimized template and primer concentration were $1.5{\mu}L\;(50ng/{\mu}L)$ and $3{\mu}L\;(10{\mu}M/{\mu}L)$ respectively. SYBR Green qPCR of four genes demonstrated amplification curves and melting peaks for tub1, afIM, afIR, and afID genes are at $88.0^{\circ}C$, $87.5^{\circ}C$, $83.5^{\circ}C$, and $89.5^{\circ}C$ respectively. Consequently, it was found that the four primers had elevated annealing temperatures, nevertheless it is desirable since it enhances the DNA binding specificity of the dye. New qPCR protocol could be employed for the determination of aflatoxin content in feedstuff samples.

확률 및 통계적 개념에 근거한 한국인 표준 뇌 지도 작성 및 기능 영상 분석을 위한 가시화 방법에 관한 연구 (Developing a Korean Standard Brain Atlas on the basis of Statistical and Probabilistic Approach and Visualization tool for Functional image analysis)

  • 구방본;이종민;김준식;이재성;김인영;김재진;이동수;권준수;김선일
    • 대한핵의학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.162-170
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    • 2003
  • 이 논문에서는 한국인의 뇌 기능 영상 연구에서의 정확한 분석을 위한 한국인 뇌 확률 지도를 제작하였고 이를 실제 기능 영상 연구에 적용할 수 있도록 하는 뇌 위치 정보 추출 프로그램에 대하여 소개하였다. 한국인의 표준 뇌 확률 지도를 작성하기 위하여 정신과적 병력이 없는 정상인 76개의 뇌 영상을 서울대학교 신경정신과와 핵의학과로부터 수집하였으며, 이를 바탕으로 표준 뇌 영상을 결정하였다. 결정된 표준 뇌 영상은 숙련된 전문의로부터 89개의 해부학적 영역으로 분할하는 작업이 이루어졌다. 표준 뇌 영상에서 분할된 정보들은 자동 분할 알고리즘에서의 기준으로 사용되어 나머지 75개의 뇌 영상들에 대해서도 해부학적 정보들을 가지도록 하였다. 76개의 뇌 영상들에 생성된 각각의 89개의 해부학적 정보들은 동일 위치에서의 확률정보로서 변환되어 뇌 확률 지도를 생성하였다. 제작된 한국인의 뇌 확률지도는 한국인의 뇌에 대한 편차 정보와 해부학적인 정보를 가지며 이는 한국인의 기능 영상 연구에 있어서 보다 정확한 결과를 제시할 수 있다.

개인 블로그를 통한 자기기술(自己技術)의 변화 (Changes of Technologies of the Self by Personal Blog)

  • 김종덕;조나현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.128-146
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    • 2008
  • 싸이월드는 디지털글쓰기를 통한 인간관계 형성이라는 새로운 사회적 현상을 만들어 내었다. 싸이월드는 글쓰기 방식에 있어서 기존의 자기 고백적이고 참회적인 글쓰기에서 자신을 그룹의 중심에 놓고 가상공간의 타자들에게 나를 기술하고 유포하는 방식으로 변화시켰다. 이에 본 연구에서는 디지털시대의 변화된 글쓰기 양상과 자기기술방식에 대해 알아보기 위해 싸이월드를 이용하는 사용자 100명의 미니홈피를 분석, 싸이월드 안의 시각적 이미지가 디지털 글쓰기 방식에 어떠한 영향을 미쳤는지를 살펴보고, 데이터 공유를 통한 글쓰기 방식의 변화를 분석하고, 싸이월드에서 만들어낸 가상화된 가족의 형태가 글쓰기에 어떠한 영향을 미쳤는지에 대해 알아보았다. 연구를 통해 밝혀진 자기고백적 디지털 글쓰기의 특징은 (1)자기기술의 시각화 (2)자기기술의 네트워크화 (3)비밀의 공유방식을 통해 찾아 볼 수 있다. 싸이월드의 글쓰기는 비밀의 아닌 공유를 목적으로 만들어 졌으며 자신이 속한 사회(싸이월드 가족)를 통해 유포되어진다. 공개된 비밀은 치밀하게 준비된 보여짐이기 때문에 타인 신뢰가 바탕이 되어야 하고 따라서 이미지의 사용은 불가피한 것이 된다.

국산 Fluorescence in Situ Hybridization 시스템을 이용한 다양한 검체에서의 염색체 분석 (Chromosome Analysis in Clinical Samples by Chromosome Diagnostic System Using Fluorescence in Situ Hybridization)

  • 문신용;방명걸;오선경;류범용;황도영;정병준;최진;손철;장준근;김종원;김석현;최영민
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제24권3호
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    • pp.335-340
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    • 1997
  • Fluorescence in situ hybridization (FISH) techniques allow the enumeration of chromosome abnormalities and from a great potential for many clinical applications. In order to produce quantitative and reproducible results, expensive tools such as a cooled CCD camera and a computer software are required. We have developed a Chromosome Image Processing System (Chips) using FISH that allows the detection and mapping of the genetic aberrations. The aim of our study, therefore, is to evaluate the capabilities of our original system using a black-and-white video camera. As a model system, three repetitive DNA probes (D18Z1, DXZ1, and DYZ3) were hybridized to variety different clinical samples such as human metaphase spreads and interphase nuclei obtained from uncultured peripheral blood lymphocytes, uncultured amniocytes, and germ cells. The visualization of the FISH signals was performed using our system for image acquisition and pseudocoloring. FISH images were obtained by combining images from each of probes and DAPI counterstain captured separately. Using our original system, the aberrations of single or multiple chromosomes in a single hybridization experiment using chromosomes and interphase nuclei from a variety of cell types, including lymphocytes, amniocytes, sperm, and biopsied blastomeres, were enabled to evaluate. There were no differences in the image quality in accordance with FISH method, fluorochrome types, or different clinical samples. Always bright signals were detected using our system. Our system also yielded constant results. Our Chips would permit a level of performance of FISH analysis on metaphase chromosomes and interphase nuclei with unparalleled capabilities. Thus, it would be useful for clinical purposes.

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