• 제목/요약/키워드: biological stability

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Spring rod를 사용한 척추경 나사못과 동반 시술된 Flexible cage의 생체역학적 효과 (Biomechanical Efficacy of a Combined Flexible Cage with Pedicle Screws with Spring rods: A Finite Element Analysis)

  • 김영현;박은영;김원현;황성필;박경우;이성재
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.9-15
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    • 2017
  • Recently, flexible cages have been introduced in an attempt to absorb and reduce the abnormal load transfer along the anterior parts of the spine. They are designed to be used with the pedicle screw systems to allow some mobility at the index level while containing ROM at the adjacent level. In this study, a finite element (FE) study was performed to assess biomechanical efficacies of the flexible cage when combined with pedicle screws with flexible rods. The post-operated models were constructed by modifying the L4-5 of a previously-validated 3-D FE model of the intact lumbar spine (L2-S1): (1) Type 1, flexible cage only; (2) Type 2, pedicle screws with flexible rods; (3) Type 3, interbody fusion cage plus pedicle screws with rigid rods; (4) Type 4, interbody fusion cage plus Type 2; (5) Type 5, Type 1 plus Type 2. Flexion/extension of 10 Nm with a compressive follower load of 400N was applied. As compared to the Type 3 (62~65%) and Type 4 (59~62%), Type 5 (53~55%) was able to limit the motion at the operated level effectively, despite moderate reduction at the adjacent level. It was also able to shift the load back to the anterior portions of the spine thus relieving excessively high posterior load transfer and to reduce stress on the endplate by absorbing the load with its flexible shape design features. The likelihood of component failure of flexble cage remained less than 30% regardless of loading conditions when combined with pedicle screws with flexible rods. Our study demonstrated that flexible cages when combined with posterior dynamic system may help reduce subsidence of cage and degeneration process at the adjacent levels while effectively providing stability at the operated level.

이단이층 복합여과시스템의 소규모 파일롯 플랜트 적용성 평가 (Applicability Evaluation of Two-stages and Dual Media Filtration System by the Small-scale Pilot Plant)

  • 우달식;송시범;황병기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.857-864
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    • 2009
  • 본 연구에서는 겨울철 수온강하, 여름철 우천시 표류수 중의 고탁도 물질 및 봄, 가을철의 조류성장 시기 등을 고려하여 기존의 급속모래여과시스템을 이단 이층 복합여과시스템으로 개량하는 기술을 개발하는 것을 목표로 하였다. 본 기술은 기존 여과지의 개량 또는 신설 여과지 설계시 또 다른 부지의 확장 없이 기존 모래여과지를 대체하는 기술로서 하부집수장치 상부에 모래 + 활성탄 층을 두고 활성탄 층 상부에 일정한 간격의 역세 팽창층을 두고 전 처리의 개념으로 중간집수장치 위에 모래층을 두는 이단 이층 복합여과시스템을 말한다. 본 연구에서는 이단이층 복합여과시스템을 경기도 S 정수장에 소규모 파일롯 플랜트를 설치하였으며, 탁도는 INTU 이하로 안정하게 유지되었고, TOC, THMFP, HAAFP는 약 90%정도 제거되어 S정수장에 비해 약 2배 정도 높았으며, 이는 본 시스템의 하단에 충전된 활성탄층에서의 흡착 및 생물분해 효과에 기인된 것으로 판단된다.

$Site-Specific^{99m}$Tc-Labeling of Antibody Using Dihydrazinoph-thalazine (DHZ) Conjugation to Fc Region of Heavy Chain

  • Jeong, Jae-Min;Lee, Jae-Tae;Paik, Chang-Hum;Kim, Dae-Kee;Lee, Dong-Soo;Chung, June-Key;Lee, Myung-Chul
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제27권9호
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    • pp.961-967
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    • 2004
  • The development of an antibody labeling method with $^{99m}$Tc is important for cancer imaging. Most bifunctional chelate methods for $^{99m}$Tc labeling of antibody incorporate a $^{99m}$Tc chelator through a linkage to lysine residue. In the present study, a novel site-specific $^{99m}$Tc labeling method at carbohydrate side chain in the Fc region of 2 antibodies (T101 and rabbit anti-human serum albumin antibody (RPAb)) using dihydrazinophthalazine (DHZ) which has 2 hydrazino groups was developed. The antibodies were oxidized with sodium periodate to pro-duce aldehyde on the Fc region. Then, one hydrazine group of DHZ was conjugated with an aldehyde group of antibody through the formation of a hydrazone. The other hydrazine group was used for labeling with $^{99m}$Tc. The number of conjugated DHZ was 1.7 per antibody. $^{99m}$Tc labeling efficiency was 46-85% for T101 and 67∼87% for RPAb. Indirect labeling with DHZ conjugated antibodies showed higher stability than direct labeling with reduced antibodies. High immunoreactivities were conserved for both indirectly and directly labeled antibodies. A biodistribution study found high blood activity related to directly labeled T1 01 at early time point as well as low liver activity due to indirectly labeled T101 at later time point. However, these findings do not affect practical use. No significantly different biodistribution was observed in the other organs. The research concluded that DHZ can be used as a site-specific bifunctional chelating agent for labeling antibody with $^{99m}$Tc. Moreover, $^{99m}$Tc labeled antibody via DHZ was found to have excellent chemical and biological properties for nuclear medicine imaging.edicine imaging.

A truncated form of human alpha 1-acid glycoprotein is useful as a molecular tool for insect glycobiology

  • Morokuma, Daisuke;Hino, Masato;Tsuchioka, Miho;Masuda, Akitsu;Mon, Hiroaki;Fujiyama, Kazuhito;Kajiura, Hiroyuki;Kusakabe, Takahiro;Lee, Jae Man
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제36권1호
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    • pp.15-24
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    • 2018
  • N-glycosylation is an important posttranslational modification that results in a variety of biological activities, structural stability, and protein-protein interactions. There are still many mysteries in the structure and function of N-glycans, and detailed elucidation is necessary. Baculovirus expression system (BES) is widely used to produce recombinant glycoproteins, but it is not suitable for clinical use due to differences in N-glycan structure between insects and mammals. It is necessary to develop adequate model glycoproteins for analysis to efficiently alter the insect-type N-glycosylation pathway to human type. The previous research shows the recombinant alpha 1-acid glycoprotein (${\alpha}1AGP$) secreted from silkworm cultured cells or larvae is highly glycosylated and expected to be an excellent research candidate for the glycoprotein analysis expressed by BES. Therefore, we improved the ${\alpha}1AGP$ to be a better model for studying glycosylation. The modified ${\alpha}1AGP$ (${\alpha}1AGP{\Delta}$) recombinant protein was successfully expressed and purified by using BES, however, the expression level in silkworm cultured cells and larvae were lower than that of the ${\alpha}1AGP$. Subsequently, we confirmed the detailed profile of N-glycan on the ${\alpha}1AGP{\Delta}$ by LS/MS analysis the N-glycan structure at each glycosylation site. These results indicated that the recombinant ${\alpha}1AGP{\Delta}$ could be usable as a better model glycoprotein of N-glycosylation research in BES.

논산 관촉사 석조미륵보살입상의 재질분석과 표면상태 변화 모니터링 (Material Analysis and Surface Condition Monitoring of Standing Buddha Statue in the Gwanchoksa Temple, Nonsan, Korea)

  • 이명성;최명주;유지현;안유빈
    • 암석학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.227-236
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    • 2019
  • 논산 관촉사 석조미륵보살입상은 중립 내지 조립질의 흑운모 화강섬록암으로 구성되어 있으며 석불의 제작 시기 및 장소에 대해 고문헌에 반야산의 서북쪽에서 제작되어 동쪽으로 이동하였다는 기록이 있어 채석지가 명확하다. 또한 석불과 주변 기반암의 암상, 조직, 전암대자율 및 감마스펙트로미터 비교 결과, 모두 유사한 특성으로 보여 동일한 기원의 암석으로 판단된다. 이 석불에서 관찰되는 표면오염물에 의한 훼손은 환경적인 요인과 보수물질의 노후에 의한 복합적 요인이 발생하는 것이며, 2007년 제거작업 이후에도 점차 증가하는 경향을 보이므로 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다. 조류의 경우 석조문화재의 표면에 생물학적 오염이 발생하는 경우 착생이 가장 빠르게 진행되며, 곰팡이와 공생체를 이루어 이차적으로 지의류의 착생 가능성이 있어 위치 및 분포 범위에 대한 변화 관찰이 요구된다. 또한 노후된 보수물질은 염의 정출에 따른 오염물 발생, 탈락으로 인한 결합력 저하 등으로 이차적인 훼손이 발생할 수 있으므로 적절한 보존관리를 통해 안정성을 확보하는 것이 바람직하다.

환경시료중의 방사성탄소 측정을 위한 $CO_2$ 직접흡수법의 최적화 연구 (Optimization of $CO_2$ Direct Absorption Method for the Determination of Carbon-14 in Environmental Samples)

  • 조수영;우형주;천상기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제23권4호
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    • pp.237-242
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    • 1998
  • 생체나 공기 등 일반 환경시료의 방사성탄소 측정을 위한 액체섬광측정기술의 최적화에 연구의 목적을 두었다 일반 환경시료의 경우 $CO_2$ 직접흡수법을 적용하였으며, 이산화탄소 흡수제 Carbosorb $E^{TM}$와 섬광용액 Permafluor $V^{TM}$기 혼합비율을 1:1로 결정하였다. 이 20 ml 혼합용액에 포화 흡수되는 이산화탄소의 양은 평균 2.35 g 이며, 포집에 소요되는 시간은 약 40 분이었다 백그라운드 계수율은 1.88±0.06 cpm 이었으며, NIST 옥살산표준시료 측정결과 계측효율은 58.8±1.4 % 이었다. 이산화탄소 흡수량에 따른 계측효율을 보정하기 위하여 소광보정곡선을 구하였다. 자연준위 시료의 경우 4시간 계측시 비방사능 측정에 따른 전반적인 오차는 95 % 신뢰도상 약 7 %이었다. 이 측정방법에 대하여 2주 동안 시료의 안정성을 조사한 결과 계측효율과 백그라운드 계수율의 안정성을 의심할 만한 현상은 발견되지 않았다.

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Towards Integrated Pest Management of Rice in Korea

  • Lee, Seung-Chan
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.205-240
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    • 1992
  • In reality, it is a green revolution of the entire agricultural matrix in Korea that integrated pest control plays an important role in the possible breakthrough in rice self-sufficiency. In paddy agroecosystem as man-modified environment, rice is newly established every year by transplantation under diverse water regimes which affect a microclimate. Standing water benefits rice by regulating the microclimate, but it favors the multiplication of certain pets through the amelioration of the microclimate. Further, the introduction of high yielding varieties with the changing of cultural practices results in changing occurrence pattern of certain pests. In general, japonica type varieties lack genes resistant to most of the important pests and insect-borne virus diseases, whereas indica type possesses more genes conferring varietal resistance. Thus, this differences among indica type, form the background of different approaches to pest management. The changes in rice cultivation such as double cropping, growing high-yielding varieties requiring heavy fertilization, earlier transplanting, intensvie-spacing transplanting, and intensive pesticide use as a consequence of the adoption of improves rice production technology, have intensified the pest problems rather than reduced them. The cultivation of resistant varieties are highly effective to the pest, their long term stability is threathened because of the development of new biotypes which can detroy these varieties. So far, three biotypes of N. lugens are reported in Korea. Since each resistant variety is expected to maintain several years the sequential release of another new variety with a different gene at intervals is practised as a gene rotation program. Another approach, breeding multilines that have more than two genes for resistance in a variety are successfully demonstrated. The average annual rice losses during the last 15 years of 1977-’91 are 9.3% due to insect pests without chemical control undertaken, wehreas there is a average 2.4% despite farmers’insecticide application at the same period. In other words, the average annual losses are prvented by 6.9% when chemical control is properly employed. However, the continuous use of a same group of insecticides is followed by the development of pest resistance. Resistant development of C. suppressalis, L. striatellus and N. cincticeps is observed to organophosphorous insecticides by the mid-1960s, and to carbamates by the early 1970s in various parts of the country. Thus, it is apparent that a scheduled chemical control for rice production systems becomes uneconomical and that a reduction in energy input without impairing the rice yield, is necessarily improved through the implementation of integrated pest management systems. Nationwide pest forecasting system conducted by the government organization is a unique network of investigation for purpose of making pest control timely in terms of economic thresholds. A wise plant protection is expected to establish pest management systems in appropriate integration of resistant varieties, biological agents, cultural practices and other measures in harmony with minimizing use of chemical applications as a last weapon relying on economic thresholds.

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Phenylmercuric 8-oxyquinolinate의 살균작용 및 이의 이화학적 성질에 관한 연구 (Studies on the fungicidal action and its physico-chemical properties of phenylmercuric 8-oxyquinolinate)

  • 손청열;강인목;이성환
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제4권
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    • pp.11-18
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    • 1965
  • Phenylmercuric 8-Oxyquinolinate의 광범위한 식물병원균에 대한 살균작용, 식물의 수분증산억제작용, 식물에 대한 약해작용, Gas작용 및 자외선에 의한 경시변화에 관해 실험을 행하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 포자발아억제작용은 P.M.A.보다 약간 불량한 결과를 보이며, 균사생장억제작용은 P.M.A. 보다도 양호하였다. (2) 식물의 수분증산억제작용은 초기에는 8-Hydroxyquinoline sulfate가 P.M.Q.보다도 강한 억제작용을 나타내었으나, 끝에 가서는 반대로 P.M.Q가 Oxine sulfate보다도 강한 작용을 나타냈다. (3) 수도종자의 발아, 발근에 미치는 영향은 P.M.A. 보다 약해가 적었고 수도 및 대두의 유식물의 경엽(40ppm 처리)에도 약해가 없었다. (4) 식불병원균에 대한 Gas효과에 의한 살균력은 P.M.A.보다 적었다. (5) 자외선에 의한 영향은 생물학적인 변화와 화학적인 변화가 거의 일치하였으며 P.M.Q.는 P.M.A.보다도 훨씬 자외선에 안정하였다. 이상의 결과로 보아 본약제는 광범위한 식물병원균에 대해 살균작용을 가지고 있고 식물의 수분증산도 억제시키며 이화학적인 안정성을 가진 유망한 살균제가 될 것으로 생각된다.

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재구성가능 연산증폭기를 사용한 저전력 4차 델타-시그마 변조기 설계 (Design of Low Power 4th order ΣΔ Modulator with Single Reconfigurable Amplifier)

  • 성재현;이동현;윤광섭
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권5호
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    • pp.24-32
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    • 2017
  • 본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 12비트 이상의 고 해상도를 갖는 저 전력 CMOS 4차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 4차 델타-시그마 변조기는 시간 분할 기법을 이용하여 회로를 시간에 따라 재구성해 4개의 연산증폭기가 필요한 회로를 1개의 연산증폭기만으로 구동 시켰다. 이를 통하여 일반적인 구조보다 전력소모를 75% 감소시킬 수 있다. 또한 kT/C 잡음과 칩 면적을 고려하여 변조기의 입력단과 출력 단의 커패시터들을 안정적으로 구동하기 위하여 적분기내 가변되는 증폭기를 설계하였다. 첫 번째와 두 번째 클럭 위상에서는 2단 연산 증폭기가 동작하고, 세 번째와 네 번째 위상에서는 1단 연산 증폭기가 동작한다. 이로 인하여 두 가지 위상 조건에서 연산증폭기의 위상여유가 60~90도 이내에 존재하게 하므로서 변조기의 안정성을 크게 향상시켰다. 제안한 변조기는 $0.18{\mu}m$ CMOS N-well 1 poly 6 metal 공정을 이용하여 제작되었으며, 1.8V의 공급전압에서 $354{\mu}W$의 전력소모가 측정되었다. 256kHz의 동작주파수, 128배의 오버샘플링 비율 조건에서 250Hz의 입력 신호를 인가하였을 때, 최대 SNDR은 72.8dB, ENOB은 11.8 비트로 측정되었다. 또한 종합 성능 평가지수인 FOM(Walden)은 49.6pJ/step, FOM(Schreier)는 154.5dB로 측정되었다.

컬러 정보를 이용한 신경 진동망 기반 얼굴추적 방법 (Face Tracking Method based on Neural Oscillatory Network Using Color Information)

  • 황용원;오상록;유범재;이지용;박민용;정문호
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권2호
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    • pp.40-46
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    • 2011
  • 본 논문은 출입통제시스템이나 사용자인증이 필요한 통제시스템 등에 적용될 수 있는 신경 진동자(Neural Oscillators)를 이용한 실시간 얼굴검출 및 추적에 필요한 새로운 알고리즘을 제안한다. 신경 진동자(Neural Oscillators)는 생물학적 뉴런의 동작원리를 모방한 것으로서 뉴런의 활성과 비활성의 주기적인 반복동작 특성을 모델링 한 인공신경모델이다. 본 논문에서 제안한 시스템은 크게 두 단계의 처리과정을 가진다. 첫 번째 단계는 얼굴검출 과정인데, 우선 비용이 저렴한 Webcam을 이용하여 실시간 전달되는 RGB24bit 컬러 영상을 획득, LEGION(Locally Excitatory Globally Inhibitory) 알고리즘을 이용하여 분할과정을 거쳐 얼굴영역을 검출한다. 두 번째 단계는 검출된 얼굴영역에서 이웃뉴런들로부터 연결강도가 가장 큰 리더뉴런(Max Leader Neuron)을 찾아 얼굴을 추적하는 방법으로 스케일 문제해결 과 안정된 새로운 얼굴 추적 방법을 제안한다.