• 제목/요약/키워드: fluorescence microscopy

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High-speed Three-dimensional Surface Profile Measurement with the HiLo Optical Imaging Technique

  • Kang, Sewon;Ryu, Inkeon;Kim, Daekeun;Kauh, Sang Ken
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권6호
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    • pp.568-575
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    • 2018
  • Various techniques to measure the three-dimensional (3D) surface profile of a 3D micro- or nanostructure have been proposed. However, it is difficult to apply such techniques directly to industrial uses because most of them are relatively slow, unreliable, and expensive. The HiLo optical imaging technique, which was recently introduced in the field of fluorescence imaging, is a promising wide-field imaging technique capable of high-speed imaging with a simple optical configuration. It has not been used in measuring a 3D surface profile although confocal microscopy originally developed for fluorescence imaging has been adapted to the field of 3D optical measurement for a long time. In this paper, to the best of our knowledge, the HiLo optical imaging technique for measuring a 3D surface profile is proposed for the first time. Its optical configuration and algorithm for a precisely detecting surface position are designed, optimized, and implemented. Optical performance for several 3D microscale structures is evaluated, and it is confirmed that the capability of measuring a 3D surface profile with HiLo optical imaging technique is comparable to that with confocal microscopy.

Construction and Patterning of the biospecific affinity surfaces on gold using dendrimer

  • 홍미영;윤현철;김학성
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.703-706
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    • 2000
  • We constructed a biospecific affinity surface using hyper-branched dendrimers on gold for biospecific recognition, and characterized the resulting surfaces by using confocal fluorescence microscopy. The dendrimer monolayer was firstly constructed on the mercaptoundecanoic acid SAM/Au with pentafluorophenyl ester activation and further functionalized with sulfo-NHS-biotin, an activated ester of biotin. To confirm the formation of biospecific affinity surface, FITC(fluorescein isothiocyanate)-labeled avidin was loaded onto the biotinylated dendrimer monolayer, and fluorescence images of the bound avidins were investigated with a confocal microscope. The constructed biospecific affinity surface showed a much more dense and uniform fluorescence compared to those from poly-L-lysine- and cystamine SAM-based affinity surfaces. For the dependency on the concentration of added FITC-labeled avidin on the affinity surface, derived fluorescence could be detectable from as low as $1{\mu}g/ml$, and intensified up to $50{\mu}g/ml$. Further reaction of FITC-labeled avidin layer with TMR(tetramethylrhodamine)-biocytins resulted in the efficient FRET(fluorescence resonance energy transfer) phenomenon. As an extension of the study, we attempted a patterning of the affinity surfaces on gold by microcontact printing. Fluorescence of the patterned surface demonstrated that FITC-labeled avidin molecules were specifically bound to the biotinylated patches.

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Synthesis of a Novel Near-Infrared Fluorescent Dye: Applications for Fluorescence Imaging in Living Cells and Animals

  • Chen, Tongbin;Lai, Yijun;Huang, Suisheng
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권10호
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    • pp.2937-2941
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    • 2013
  • Fluorescence imaging is considered as one of the most powerful techniques for monitoring biomolecule activities in living systems. Near-infrared (NIR) light is advantageous for minimum photodamage, deep tissue penetration, and minimum background autofluorescence interference. Herein, we have developed a new NIR fluorescent dye, namely, RB-1, based on the Rhodamine B scaffold. RB-1 exhibits excellent photophysical properties including large absorption extinction coefficients, high fluorescence quantum yields, and high photostability. In particular, RB-1 displays both absorption and emission in the NIR region of the "biological window" (650-900 nm) for imaging in biological samples. RB-1 shows absorption maximum at 614 nm (500-725 nm) and emission maximum at 712 nm (650-825 nm) in ethanol, which is superior to those of traditional rhodamine B in the selected spectral region. Furthermore, applications of RB-1 for fluorescence imaging in living cells and small animals were investigated using confocal fluorescence microscopy and in vivo imaging system with a high signal-to-noise ratio (SNR = 10.1).

용수중(用水中) 세균계수(細菌計數)를 위한 형광검경법(螢光檢鏡法)의 응용(應用) (Application of Epifluorescence, Microscopy for Measurement of Bacterial Population in Water Supplies)

  • 이영환;신승이
    • 한국환경농학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.48-52
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    • 1982
  • 수중미생물(水中微生物)의 계수방법(計數方法)은 크게 둘로 나누인다. 첫째 방법(方法)은 replicon개염(槪念)에 기초(基礎)를 둔 것으로 살아있는균(菌)과 죽은 균(菌)을 구별할 수 있으나 사용(使用)되는 배지(培地)가 생리적(生理的)으로 다른 다양(多樣)한 세균(細菌)들로 구성된 수중세균(水中細菌)의 생육(生育)에 적합하지 않아서 전(全) 세균수(細菌數)를 계수(計數)할 수 없다. 둘째 방법(方法)은 직접 검경하여 계수(計數)하는 방법(方法)으로 살아있는 균(菌)과 죽은균(菌), 세균(細菌)과 particle의 구별(區別)이 곤란하다. 그러나 최근 세균염색수(細菌染色術)의 발달(發達)로 수중세균(水中細菌)을 육안(肉眼)으로 쉽게 구별(區別)하여 계수(計數)할 수 있는 방법(方法)이 가능(可能)하게 되었다. 이 방법(方法)은 형광현징경(螢光顯徵鏡)을 사용(使用)하여 acridine orange로 염색(染色)된 수중(水中)의 전세균수(全細菌數)를 측정(測定)하는 방법(方法)이다. 따라서 본(本) 연구(硏究)는 상수도원(上水道源)의 세균오염도(細菌汚染度)를 측정(測定)하는데 새로운 방법(方法)으로서 epifluorcscence microscopy를 제시(提示)하는데 있으며 이의 사용성가능여부(使用性可能與否)를 진단(診斷)하기 위해 chlorine과 chloramine을 시료수(試料水)에 처리(處理)하여 경시적으로 세균수(細菌數)를 조사(調査)하여 평판법(平板法)과 비교(比較)하였다. 시료수(試料水)(sample water)의 전세균수(全細菌數)는 형광검경법(螢光檢鏡法)에 의(依)해 정확(正確)히 측정(測定)되었으며 분리능력(分離能力)(resolution)에 있어서 탁월(卓越)하였고 또한 경제적(經濟的)이고도 간편하였다. 그리고 소독살균제(消毒殺菌劑)로는 chloramine이 감소(監素)보다 수중세균(水中細菌)에 미치는 영향(影響)은 훨씬 컸다.

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Berberine Sulphate를 이용(利用)한 형광현미경기법(螢光顯微鏡技法)에 의(依)한 수목(樹木)마이코플라스마검정(檢定) (Detection of Mycoplasma-like Organisms in Some Trees by Fluorescence Microscopy with Berberine Sulphate)

  • 박원철;라용준
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권2호
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    • pp.232-236
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    • 1991
  • 형광색소(螢光色素) berberine sulphate의 DNA 및 RNA-결합성질(結合性質)을 이용(利用)한 형광현미경기법(螢光顯微鏡技法)의 마이코플라스마(mycoplasma-like organism ; MLO) 감염진단(感染診斷)에 대(對)한 효용가치(效用價値)를 조사(調査)하였다. 이병(罹病) 대추나무, 오동나무, 뽕나무 및 일일초(日日草)의 조직절편(組織切片)을 berberine sulphate로 염색(染色)하여 형광현미경(螢光顯微鏡)으로 관찰(觀察)하였던 바, 사부조직(篩部組織)에서 MLO-특이형광반응(特異螢光反應)이 나타났으나, 건전조직(健全組織)의 사부(篩部)에서는 특이형광(特異螢光)이 관찰(觀察)되지 않았다. 이와 같은 berberine sulphate의 조직염색법(組織染色法)은 목본(木本) 및 초본식물(草本植物)의 MLO감염(感染)을 정확(正確)하게 진단(診斷)하는데 매우 유용(有用)한 방법(方法)임을 보여 주었으며, 사용(使用)이 간단(簡單)하고 비용(費用)이 저렴(低廉)하므로 대량(大量)의 시료(試料)에 대한 신속(迅速)한 검정(檢定)에 이용(利用)될 가능성(可能性)을 보여 주었다.

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박테리오파지 f2에 대한 자외광선의 살균효과 (The Inactivation Effects of UV Light on Bacteriophage f2)

  • Kim, Chi-Kyung;Quae Chae
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.155-161
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    • 1983
  • Bacteriophage f2에 대한 자외광선의 살균효과와 외투막 단백질의 구조에 미치는 영향을 Ray-onet photoreactor PPR-208을 사용하여 300nm의 광선으로 연구하였다. 처음 20분간의 조사에서는 약 4 log의 phage가 감소되고 그후 완만한 살균효과를 보이다가 90분 이상의 조사에서는 생존 바이러스가 발견되지 않았다. Tryptophan residue의 fluorescenve quenching, 자외선으로 조신한 phage에 부착시킨 ANS (8-anilino-1-napht-halene sulfonate)의 fluorescence emission의 감소, tryptophan에서 ANS로의 energy transfer 의 감소 등 spectroscopic technique에 의한 결과와 자외선 조사에 의하여 단백질 외투만이 파손되는 전자현미경 관찰의 결과에 의하여 자외광선은 phage f2의 외투막 단백질의 구조에 변화를 일으킨다는 것이 밝혀졌다.

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