• 제목/요약/키워드: bio-artificial skin

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트랜스포머 블록과 윤곽선 디코더를 활용한 딥러닝 기반의 피부 병변 분할 방법 (Deep Learning based Skin Lesion Segmentation Using Transformer Block and Edge Decoder)

  • 김지훈;박경리;김해문;문영식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.533-540
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    • 2022
  • 전문의는 피부암을 조기에 발견하기 위해 피부경을 사용하여 진단하지만 다양한 형태로 인해 피부 병변을 판단하는 데 어려움이 있다. 최근 높은 성능을 보인 딥러닝을 이용한 피부 병변 분할 방법이 제안되었지만 피부와 피부 병변 경계가 명확하지 않아서 피부 병변을 분할하는 데 문제점이 있었다. 이러한 문제를 개선하기 위해 제안하는 방법은 효과적으로 피부 병변을 분할하기 위해 트랜스포머 블록을 구성하였으며, 네트워크의 각 계층마다 윤곽선 디코더를 구성하여 피부 병변을 자세히 분할하였다. 실험 결과, 제안하는 방법은 기존의 방법보다 Dice coefficient 기준 0.041 ~ 0.071, Jaccard Index 기준 0.067 ~ 0.112의 성능 향상을 보인다.

Cosmeceutical Properties of Fructan (Levan) Produced by Zymomonas mobilis

  • Kim, K. H.;C. S. Han;K. I. Ko;E. K. Yang;Kim, C. H.;Park, S. N.
    • 대한화장품학회:학술대회논문집
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    • 대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book I
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    • pp.700-718
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    • 2003
  • Fructan, a polysaccharide existing in plants or produced by microorganisms, is a sugar polymer of fructose with $\beta$-2,6 linkages. In this study, we investigated some cosmeceutical properties of Fructan such as moisturizing effect, cell proliferation effect, anti-inflammation effect and cell cytotoxicity. Zymomonas mobilis, a microorganism producing Fructan, was cultured in a medium containing 10% sucrose and 2% yeast extract as main components for 24 hours at 37$^{\circ}C$ and pH 7. Fructan was obtained by precipitation from the cultured medium by adding alcohol (alcohol ratio of 1:3) after removing the enzyme by centrifuging. Fructan exhibited almost same moisturizing effect as hyaluronic acid and cell proliferation effect on human fibroblast and keratinocyte as well. Moreover, on cell proliferation test on bio-artificial skin constructed by 3-dimensional(3-D) culture after inducing primary skin inflammation with 0.5% sodium lauryl sulfate (SLS), the 3-D artificial skin treated with 0.01 mg/ml, 0.05mg/ml of Fructan exhibited higher cell proliferation than the 3-D artificial skin treated with SLS only. On anti-inflammation test on 3-D artificial skin evaluated by measuring secreted quantity of interleukin-1$\alpha$ (IL-1$\alpha$) which is a pre-inflammatory mediator induced by SLS, the quantity of IL-1$\alpha$on the 3-D artificial skin treated with 0.01 mg/ml, 0.05mg/ml of Fructan was less than the one on the 3-D artificial skin treated with SLS only. As a result of these studies, Fructan has anti-inflammation effect against inflammatory reaction by a skin irritant as well as cell proliferation effect in bio-artificial skin. Fructan was also evaluated as a safe material without any toxicity in safety tests using fibroblasts and animals.

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인간의 감정변화 상태 인지를 위한 정전용량형 피부 입모근 수축 감지센서 (Capacitive Skin Piloerection Sensors for Human Emotional State Cognition)

  • 김재민;서대건;조영호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권2호
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    • pp.147-152
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    • 2015
  • 본 논문은 감동, 두려움 등 인간의 급격한 감정이나 온도 변화에 따른 피부 입모근 수축 (소름)현상 감지를 위한 정전용량형 전도성 폴리머 센서를 제안하였다. 전도성 폴리머를 이용한 소자 제작을 통해 소자의 착용감을 향상시켰으며, 기존 정성적 소름측정 방식에 비해 정확하고 객관적인 측정을 가능케 하였다. 인공적인 소름돌기를 이용한 실험결과, $0{\sim}326{\mu}m$ 의 정적인 소름의 높이를 $-0.00252%/{\mu}m$의 민감도, 25.9 %의 비선형도로 측정하였다. 또한, 실제 인간의 피부에 부착하여 갑작스런 체온변화의 조건에서 -6.2 fF 과 -9.2 fF 의 정전용량 변화를 측정함으로써 높이 $145{\mu}m$$194{\mu}m$ 의 피부 소름을 측정하였다. 제안된 소자는 피부 입모근 수축현상에 따른 인간의 소름을 객관적이고, 정량적으로 측정함으로써 인간이 느끼는 급격한 감정변화나 환경변화 정도를 수치화 할 수 있는 방법을 제시하였다.

인공피부 제조시 기저막 재건의 효과 (Reconstruction of basement membrane in the artificial skin)

  • 이재연;박경찬;김석화;서활;손영숙
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.335-338
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    • 1996
  • We attempted to reconstruct basement membrane (BM) in between the epidermal compartment and dermal compartment in the artificial skin preparation and examine its effect on the skin architecture as well as on the epidermal differentiation. Laminin, one of the component of BM, stimulate the migration of the basal cells but type IV collagen which is a major component of the mechanical network of BM did not stimulate epidermal migration. However laminin in the presence of type IV collagen at a 1:1 molar ratio did not stimulate epidermal migration but provide nice demarcation between epidermis and dermis. This mixture of laminin and type IV collagen enhanced epidermal differentiation in the artificial skin based on the morphological observation as well as biochemical criteria. The epidermal acquirement of migratory ability on the laminin-rich substrate suggest that this type of unbalance in the expression of the components of BM may prevail in the area of healing tissue and the invasive transition of the tumor. The result in this study provide the technical improvement in the artificial skin preparation and further application of this technique for the reconstruction of other bio-artificial organ.

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Comparison of the Effects of Early and Conventional Defoliation on Fruit Growth, Quality and Skin Color Development in 'Fuji' Apples

  • Matsumoto, Kazuhiro;Fujita, Tomomichi;Sato, Saki;Chun, Jong-Pil
    • 원예과학기술지
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    • 제35권4호
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    • pp.410-417
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    • 2017
  • We compared the quality of 'Fuji' apples (Malus ${\times}$ domestica) from trees whose leaves were not removed (no artificial defoliation; NAD) with apples from trees that underwent early defoliation (ED, treated in mid September and early October) and conventional defoliation (CD, treated in early and mid October). The experiment was conducted in three consecutive years using 15-year-old 'Fuji' apple grafted on Malus prunifolia. Fruits were harvested on November 7, 16 or 12 in 2011, 2012 and 2013, respectively. Compared to NAD treatment, ED and CD treatment reduced the fresh weight by 4.7% and 0.6%, respectively. The soluble solids content of NAD apples ($14.4^{\circ}Brix$) was slightly higher than that of CD ($14.1^{\circ}Brix$) and ED ($14.0^{\circ}Brix$) apples. Soluble sugar content, flesh firmness, water-core index, and titratable acidity were not affected by defoliation treatment regardless of treatment timing. The skin blush index of NAD apples (2.3) was inferior to that of CD (3.3) and ED (3.4)- treated apples. Furthermore, artificial defoliation treatments increased skin redness ($a^*$) and yellowness ($b^*$) and significantly improved the degree of skin blush compared to NAD fruits.

Frog-inspired programmable nano-architectures for skin patches and medical applications

  • Kim, Da Wan;Baik, Sang Yul;Kim, Jungwoo;Kim, Ji Won;Pang, Changhyun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.366-366
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    • 2016
  • Nanoscale observation of attachment systems of animals has revealed various exquisite multiscale architectures for essential functions such as gecko's locomotion, beetles' wing fixation, octopuses' sucking and crawling. In particular, the hierarchical 3-dimensional hexanonal nano-architectures in the tree frog's adhesion is known to have the capability of the enhancement of adhesion forces on the wet or rough surfaces due to the conformal contacts against rough surfaces and water-drainable micro channels. Here, we report that tree frog-inspired patches using unique artificial 3-dimensional hexagonal structures can be exploited to form reversibly enhanced adhesion against various highly curved and rough surfaces in dry and wet condition. To investigate the adhesion effect of micro-channels, we changed the arrangement of microstructure and spacing gaps between micro-channels. In addition, we introduced the 3-dimensional hexagonal hierarchical architectures to artificial patches to enhance to conformal contacts on the various rough surfaces such as skin and organs. Using the robust adhesion properties, we demonstrated the self-drainable and comfortable skin-attachable devices which can measure EKG (electrokardiogramme) for in-vitro diagnostics. As a result, bio-inspired programmable nano-architectures can be applied in versatile devices such as, medical patches, skin-attachable electronics etc., which would shed light on future smart, directional and reversible adhesion systems.

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신고배 저장중 과피얼룩 및 부패병에 대한 방제 효과 (Effect of Skin Sooty and Decay Disease Control on ‘Niitaka’ Pear Fruit for Storage)

  • 이중섭;최진호;박종한;김대현;한경숙;한유경
    • 식물병연구
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    • 제15권3호
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    • pp.230-235
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    • 2009
  • 배 저장 중 신고에서 발생되는 과피얼룩 및 부패증상의 발생억제를 위해 2년간 시험한 결과 수확 후 약제 또는 생물제제 살포로 발병을 억제할 수 있었으며, 살포시기가 늦어질수록 발병가능성은 높은 것으로 나타났다. 한편, 처리시기와 관련하여 과실 수확 후 6주 또는 그 이후 처리는 상처부위의 부패 발생 억제효과가 낮았다. 그러나 TBZ를 수확 3~6주에 처리시 저장중 과피얼룩 및 부패과 발생은 현저히 억제되었다. 또한, TBZ, Fludioxonil과 Pyrimethanil 처리에 의한 과피얼룩 및 부패과 발생은 상처접종 처리에서 최대 14일까지 발병이 억제되었다. 그리고 수확시 TBZ 및 3주 후 Fludioxonil 처리는 수확시 TBZ 단용처리보다 발병억제력이 높았다. 한편, 2종의 생물제제(EXTN-1, Bio-Save 110)는 C. tenuissimum 접종처리에서 저장 14일까지 발병을 억제하여 저장 유통중 발생하는 상처부위 발병 억제가 가능 할 것으로 판단되었다. 결론적으로 저장 중 과피얼룩 및 부패방제를 위해 서로 다른 약제조합을 수확 후 저장 전에 처리할 때 가장 높은 방제효과를 얻을 수 있었다.

생체 모사수 화장품이 세포 활성과 피부에 미치는 효과 (Effect of Cosmetics Contained Isotonic Water Mimicked Body Fluid on Cell Activities and Skin)

  • 박선영;이성훈;김은주;최소웅;김지영;조성아;조준철;이해광
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.195-201
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    • 2014
  • 생체수는 링거액, 인공관절액, 세포 배양 등 다양한 분야에서 연구되어 왔다. 이는 생체수가 체온을 조절하는데 결정적인 역할을 하고, 생체 내 다양한 대사 과정에서 용매로 사용되며, 삼투압이나 능동적 섭취를 통한 혈액 또는 림프액을 통해 세포에서 세포로 전달되는 미네랄, 에너지원, 호르몬, 시그널과 약물의 전달 물질로 이용되기 때문이다. 세포외 지질과 자연보습성분(natural moisturizing factor, NMF)을 함유하는 각질층은 외부의 수분을 끌어들여 내부 수화에 이용하며, 이러한 과정들은 피부 장벽 기능과의 연관성이 높다. 본 연구에서는 피부 장벽 기능을 강화하는 아미노산, 펩타이드, 단당류를 포함한 생체모사수(Cell Bio Fluid SyncTM)를 인체 피부에 처리하여 세포활성을 관찰하고, 생체 모사수를 함유한 제품을 피부에 도포하여 인체피부 개선 효과를 연구 하였다. 피부 세포 활성을 보기 위해 각질세포인 HaCaT 세포를 이용하였고, 에너지 고갈상태로 만들기 위해 3시간 동안 PBS에 전 처리한 후 이후 세포 배양액인 DMEM 및 등장액인 PBS, 생체 모사수(Cell Bio Fluid $Sync^{TM}$)에 각각 3시간 처리하였다. 이후 MTT assay와 이미지 분석을 수행하였다. 인체의 피부 개선 효능을 위한 임상 연구에 21명의 여성이 참여하였다. 생체 모사수를 함유한 제품을 1주일간 안면에 도포하였고, 수분량, 피부결, 밝기 그리고 피부 균일도를 측정하였다. 모든 측정은 피험자가 세안 후 항온항습조건($22{\pm}2^{\circ}C$, $50{\pm}5%$)에서 20분 간 대기하고 수행하였다. 모든 데이터는 SPSS ver. 21을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 생체 모사수(Cell Bio Fluid $Sync^{TM}$)가 세포 활성을 높이고 인체의 피부에서 수분, 거칠기, 밝기, 균일도, 투명도 등의 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

Value Addition Span of Silkworm Cocoon - Time for Utility Optimization

  • Reddy, R. Manohar
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제17권1호
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    • pp.109-113
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    • 2008
  • Realizing the scope of utilizing by-products of silk cocoons by applying appropriate methods is the immediate crave to optimize returns. The nutritive value of pupae suits for human diet, feed for poultry, carps, fish, rabbits, piggery and dogs. The pupal skin, fat, oil, cocoon palade have applications in oleo chemical, soap, glycerin, cosmetic, artificial fibres, membranes and n-triacontanol isolation. The pupal proteins Chitin, Shinki fibroin, Serrapeptidase, glucosamine are latent precursors of post surgical, anti-carcinogenic, anti-inflammative, anti-bacterial, anti-histaminic, gastric, hepatitis, pancreatitis, leukocytopenia, neurological, ophthalmic, blood pressure, cardiac and diabetic medicines and for preparation of vitamins A, E and K. The silk and its proteins sericin and fibroin are potentially used for wound healing, diabetes, impotence, sinusitis, arthritis, edema, cystitis, epididymitis, tissue regeneration, cancer, post-surgical trauma and used as anti-oxidatives, bio-adhesives, ultra violet screens and bio-active textiles. The waste cocoons can be used in making art crafts like garlands, carpets, overcoats, decoratives and greeting cards. The in-depth research towards utility optimization and make aware this reality to sericulturists, reelers, weavers, traders, entrepreneurs, policy makers etc., is the upright want of the today's Sericulture industry.