• 센서학회지
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• 제22권2호
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• pp.144-149
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• 2013

In this research, we developed a biosensor to detect lung cancer-specific biomarker using Anodic Aluminum Oxide (AAO) chip based on interference and nano surface plasmon resonance (nanoSPR). The nano-porous AAO chip was fabricated $2{\mu}m$ of pore-depth by two-step anodizing method for surface uniformity. NanoSPR has sensitivity to the refractive index (RI) of the surrounding medium and also provides simple and label-free detection when specific antibodies are immobilized to the Au-deposited surface of nano-porous AAO chip. To detect the lung cancer-specific biomarker, antibodies were immobilized on the surface of the chip by Self Assembled Monolayer (SAM) method. Since then lung cancer-specific biomarker was applied atop the antibodies immobilized layer. The specific reaction of the antigen-antibody contributed to the change in the refractive index that cause shift of resonance spectrum in the interference pattern. The Limit of Detection (LOD) was 1 fg/ml by using our nano-porous AAO biosensor chip.

• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.227-238
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• 2009

현재까지의 농약 검출용 바이오센서는 화학 센서, immunoassay, 화학 테스트 킷과 같은 다른 잘 알려진 분석 방법들과 경쟁적으로 연구되어 지고 있다. 바이오센서가 농약을 증명하는 간단하고 저렴한 방법으로 chromatography 방법들을 대체할 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고 정확한 정량적 분석 방법이 아직도 미비하다. 안정하고 강력한 바이오센서의 발전을 위해서 유전자 조작을 이용한 효소 개량을 통해 좀 더 민감하고 반응속도가 빠른 생촉매와 특이성이 높은 항체의 개발이 요구되고 있다. 바이오센서의 안정성 개선과 transducer 표면으로부터의 빠른 신호 전달을 위해 새로운 고정화 방법이 탐구되어져야 한다. 비록 약간의 방법들이 시료의 전처리를 필요로 하지 않을 지라도 센서의 안정성은 또 다른 개념으로 접근해야 한다. 그래서 현장 적용을 위해, 보다 간편한 시료의 전처리과정 혹은 직접적인 분석 방식이 동일시되어 개선되어야 한다. 향상된 fabrication 기술을 이용한 소형화 센서 혹은 일회용 킷의 개발은 개인용 및 산업용, 의약용 등의 여러 분야에서 실시간으로 분석이 가능하게 할 것이다. 실제 샘플의 빠르고 자동화 및 소형화된 분석 시스템의 구축을 위해 장차 매우 선택적인 다중 검출 바이오센서의 설계에 더 많은 중점을 둘 필요가 있다. 앞으로 잔류농약 검출을 위한 휴대형 바이오센서의 개발과 상용화를 위해서, 무엇보다 현재의 GC, LC (혹은 GC/MS, LC/MS) 분석을 위해 이루어지고 있는 샘플 전처리 방법의 경우, 다량의 샘플로부터 유기용매 등을 이용한 추출방법으로 진행되고 있기 때문에 샘플 전처리를 간소화하고 간단한 측정방법으로 전체의 측정결과를 대변할 수 있는 방안을 구축하고 잔류농약의 법적 허용기준과 적용이 가능한 방법을 찾아내는 노력이 절실히 요구되는 상황이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.268-268
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• 2016

Chemical sensors have attracted much attention due to their various applications such as agriculture product, cosmetic and pharmaceutical components and clinical control. A conventional chemical and biological sensor is consists of fluorescent dye, optical light sources, and photodetector to quantify the extent of concentration. Such complicated system leads to rising cost and slow response time. Until now, the most contemporary thin film transistors (TFTs) are used in the field of flat panel display technology for switching device. Some papers have reported that an interesting alternative to flat panel display technology is chemical sensor technology. Recent advances in chemical detection study for using TFTs, benefits from overwhelming progress made in organic thin film transistors (OTFTs) electronic, have been studied alternative to current optical detection system. However numerous problems still remain especially the long-term stability and lack of reliability. On the other hand, the utilization of metal oxide transistor technology in chemical sensors is substantially promising owing to many advantages such as outstanding electrical performance, flexible device, and transparency. The top-gate structure transistor indicated long-term atmosphere stability and reliability because insulator layer is deposited on the top of semiconductor layer, as an effective mechanical and chemical protection. We report on the fabrication of InGaZnO TFTs with silver nanowire as the top gate electrode for the aim of chemical materials detection by monitoring change of electrical properties. We demonstrated that the improved sensitivity characteristics are related to the employment of a unique combination of nano materials. The silver nanowire top-gate InGaZnO TFTs used in this study features the following advantages: i) high sensitivity, ii) long-term stability in atmosphere and buffer solution iii) no necessary additional electrode and iv) simple fabrication process by spray.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.411-411
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• 2012

Over the recent years, surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) has dramatically grown as a label-free detecting technique with the high level of selectivity and sensitivity. Conventional SERS-active nanostructured layers have been deposited or patterned on rigid substrates such as silicon wafers and glass slides. Such devices fabricated on a flexible platform may offer additional functionalities and potential applications. For example, flexible SERS-active substrates can be integrated into microfluidic diagnostic devices with round-shaped micro-channel, which has large surface area compared to the area of flat SERS-active substrates so that we may anticipate high sensitivity in a conformable device form. We demonstrate fabrication of flexible SERS-active nanostructured substrates based on soft-lithography for simple, low-cost processing. The SERS-active nanostructured substrates are fabricated using conventional Si fabrication process and inkjet printing methods. A Si mold is patterned by photolithography with an average height of 700 nm and an average pitch of 200 nm. Polydimethylsiloxane (PDMS), a mixture of Sylgard 184 elastomer and curing agnet (wt/wt = 10:1), is poured onto the mold that is coated with trichlorosilane for separating the PDMS easily from the mold. Then, the nano-pattern is transferred to the thin PDMS substrates. The soft lithographic methods enable the SERS-active nanostructured substrates to be repeatedly replicated. Silver layer is physically deposited on the PDMS. Then, gold nanoparticle (AuNP) inks are applied on the nanostructured PDMS using inkjet printer (Dimatix DMP 2831) to deposit AuNPs on the substrates. The characteristics of SERS-active substrates are measured; topology is provided by atomic force microscope (AFM, Park Systems XE-100) and Raman spectra are collected by Raman spectroscopy (Horiba LabRAM ARAMIS Spectrometer). We anticipate that the results may open up various possibilities of applying flexible platform to highly sensitive Raman detection.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권1호
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• pp.50-56
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• 2009

Surface plasmon resonance (SPR) biosensor has been used to detect many biochemical reactions, because this label-free sensor has high sensitivity and rapid response. The reactions are monitored by refractive index changes of the SPR biosensor. Iprovalicarb is protective, curative, and eradicative systemic fungicide introduced by Bayer AG in 1999. It has potential far control of downy mildew infesting onion, cucumber, grape and melon, late blight infesting tomato and potato, and anthracnose infesting watermelon and pepper. It is strictly limited to the maximum residue limit. In this study, the applicability of a portable SPR biosensor (Spreeta, Texas instrument, TX, USA) to detect the iprovalicarb residue was examined. The sensor chip was adopted to detect the reaction of iprovalicarb to immobilized iprovalicarb-antibody. The binding of the iprovalicarb onto the biosensor surface was measured by change of the refractive index (RI). Characteristics of the sensor chip including specificity, sensitivity, stability, and reusability were analyzed. In calibration test for seven levels of iprovalicarb concentration (0.32 to 5,000 mg/L) with three replications, a Sigmoidal model with Hill function was obtained between relative RI value and the iprovalicarb concentration with R-square of 0.998. It took 30 minutes to complete a set of detecting assay with the SPR biosensor.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.187-192
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• 2021

본 연구는 객체 검출기를 이용하여 숲 혹은 그에 준하는 복잡한 환경에서의 이륙에 대한 시스템을 제안한다. 시뮬레이터에서 대각선상의 모터간 550mm의 길이를 갖는 쿼드콥터에 라즈베리파이를 장착하여 엣지 컴퓨팅 기반으로 실험을 진행한다. 학습에 사용될 이미지는 군산대학교 내부의 세 지점을 선정하여 640⁎480 사이즈의 이미지를 150장 내외 정도 획득하였으며, 이들을 흑백으로 변환한 다음, 127의 경계값을 두어 이진화 전처리를 하였다. 이후 SSD_Inception 모델을 학습 하였다. 시뮬레이션상에서 검증용 영상을 입력으로 학습한 모델을 통해 드론을 이륙시키는 실험 결과, 라벨을 이용하여 이륙했을 때와 유사한 궤적을 그려내었다.

• 대한핵의학회지
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• 제23권2호
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• pp.219-223
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• 1989

Inflammation scan using radiolabelled leukocytes has high sensitivity and specificity. Several methods for labelling leukocytes have been evaluated using P-32 diisopropyl fluorophosphate (DFP-32), H-3 thymidine, Cr-51 chromate, Ga-67 citrate and Tc-99m-sulfur colloid. In-111-oxine has proved so far to be the most reliable agent for labelling leukocytes. In-111-oxine is, however, expensive, not easily available when needed, and its radiation dose to leukocytes is relatively high. Moreover, resolution of the resultant image is relatively poor. Tc-99m is still the agent of choice because of, as compared with the indium, its favorable physical characteristics, lower cost and availability. Now the technique for labelling the leukocytes with technetium is successfully obtained using the lipophilic HAPAO with higher efficiency for granulocytes than for other cells. With this technique it is possible to label leukocytes in plasma to improve the viability of the leukocytes. Inflammation scan using Tc-99m-HMPAO has been evaluated in several laboratories, and difference in methods for separation and labelling accounts for difference in efficiency, viability and biodistribution of the labelled leukocytes. We performed inflammation scan using leukocytes labelled with Tc-99m-HMPAO in three dogs 24 hours after inoculation of live E. Coli and A. Aureus in their right abdominal wall. We separated mixed leukocytes by simple sedimentation using 6% hetastarch (HES) and labelled the leukocytes with Tc-99m-HMPAO in 20% cell free plama diluted with phosphate buffer solution(Fig. 1). Uptake was high in the liver and spleen but is was minimal in the lungs on whole body scan. Kidneys and intestine showed minimal activity although it was high in the urinary bladder(Fig. 2). Uptake of labelled leukocytes in the inflammation site was do(mite on 2 hour-postinjection scan and abscess was clearly delineated on 24 hour-delayed scan with high target-to-nontarget ratio(Fig. 3, 4). Inflammation scan using mixed leukocytes labelled with Tc-99m-HMPAO is very sensitive and specific in early detection of inflammation.

• 대한화장품학회지
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• 제35권1호
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• pp.11-17
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• 2009

스테로이드 함유 표시가 없는 화장품에서 항염증 효과가 있는 글루코코티코스테로이드인 베타메타손프로피오네이트 성분이 검출되었다. 이 화장품은 외용스프레이 및 샴푸로서 주성분으로 아연피리치온을 함유하는 것으로 표기되어 있었다. 화장품에서 스테로이드 구조와 활성을 갖는 물질의 존재를 확인하기 위하여 실리카겔 박층판을 이용한 박층크로마토그래프를 사용하였으며 이 성분을 분리하기 위해 high-performance liquid chromatography (HPLC)를 이용하여 확인 및 정량을 수행하였다. 분취용 HPLC를 이용하여 스테로이드를 함유한 것으로 판단되는 분획을 모은 다음 nuclear magnetic resonance (NMR) 및 mass spectrometry (MS)를 이용하여 스테로이드 성분을 확인하였다. 스테로이드 표준물질로 베타메타손 17-프로피오네이트 및 베타메타손 21-프로피오네이트를 합성하여 사용하였고 이 표준물질과 HPLC 크로마토그램을 비교하여 스테로이드 성분의 함량을 분석하였다. 이 방법으로 아연피리치온 제제와 같은 일부 시판 화장품에서 스테로이드 성분을 확인하였고 reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP HPLC) 상의 유지시간 비교를 통하여 스테로이드 성분을 정량한 결과 시험한 총 8종의 화장품 시료 중 2개 제품에서 0.005 ${\sim}$ 0.02%의 베타메타손프로피오네이트가 검출되었다.

• 산업식품공학
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• 제14권1호
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• pp.49-53
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• 2010

표면 플라즈몬 공명을 이용한 센서는 굴절계 기기의 일종으로서 높은 감도를 가질 뿐만 아니라 비표지 방식이라는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 재래식 SPR 칩을 이용하여 시판 술 4종의 알코올 함량을 측정하였다. 또한, 재래식 SPR 칩의 감도를 개선하기 위하여 금 박막 위에 금으로 나노형상을 구축하여 나노형상 SPR 칩을 제조하여 모형 술에 대한 감도 개선 효과를 분석하였다. 재래식 SPR 칩을 이용하여 시판 술의 알코올 함량을 측정하기 위한 검량선을 개발하였을 때 시료를 전처리 하지 않고 그대로 측정하였을 때 가장 좋은 검량선을 얻을 수 있었다. 소주, 청주, 이과두주, 탁주 등 시판 술 4종에 대한 1차 회귀식의 검량식에서 결정계수는 각각 0.992, 0.933, 0.918, 그리고 0.984로 나타났다. 한편, 재래식 SPR 칩의 감도를 개선하기 위해 나노형상 SPR 칩을 제조하기 위하여 Langmuir-Blodgett(LB) 방법을 활용하였다. 본 연구에서는 수십 nm 두께의 금 박막을 바닥층으로 하여 그 위에 나노 크기의 실리카 입자를 단분자 층으로 덮어 형틀을 제조하고 다시 그 위에 금을 증착한 후 실리카 입자를 제거하는 방법으로 나노형상을 갖는 SPR 칩을 제조하였다. 나노형상 SPR 칩의 성능을 평가하였을 때 20% 알코올 함량을 가지는 모형 술에 대해서 바닥층의 두께가 50 nm, 나노형상에서 골의 깊이가 20 nm, 나노형상의 배열주기가 300 nm일 때 SPR의 감도가 가장 좋아서 95%의 감도 향상을 얻을 수 있었다. SPR의 감도는 칩과 관련된 인자, 시료의 종류 및 상태에 따라 다르게 나타날 수 있으므로 측정 목적에 알맞은 칩의 설계와 선택이 요구된다.