혈중 산소 포화도는 생체의 중요한 정보로써 많은 학자들이 산소 포화도를 비추출방법으로 측정하기 위한 이론과 센서의 제작에 관해서 연구를 하고 있다. 혈액에서의 빗의 흡수(Absorption)와 산란(Scattering)에 관한 이론 연구가 Ishimaru, Takatani. Johnson 등의 학자들에 의해 진행되었고, Polanyi, Hehir, Johnson, Schmitt등에 의해서 센서 구조와 센서 제작에 관한 연구가 진행되고 있다. 산소 포화도를 직접 혈액을 추출하지 않고 비추출식으로 측정하게 된다면, 최근 우리나라에서도 인공 심장이 개발되고 있으므로 인공 심장의 제어에 필요한 정보로써 산소 포화도를 신속 정확하게 공급할 수 있어 인공 심장의 정확한 재어가 가능하다. 그리고 반도체 기술을 이용하여 소형화가 가능하므로 생체 적용성(Biocompatibility)이 우수하고 다기능을 가진 센서를 만들 수 있다. 본 논문에서는 비추출식으로 산소 포화도를 측정하기 위한 투과광 방식과 반사광 방식의 기본 이론 및 센서의 설계를 위한 기본 이론을 분석하였다. 그리고, 적색광의 사용가능성을 테스트하기 위한 모의 실험도 행하였다.
In a spark ignition engine, a variable valve lift (VVL) system has been developed for high fuel efficiency and low power loss. However, changes in valve lift cause deviations of cylinder air charge which lead to individual cylinder equivalence ratio maldistribution. In this study, in order to reduce the maldistribution, we propose individual cylinder equivalence ratio estimation and control algorithms. The estimation algorithm calculates the equivalence ratio of each cylinder by using a mathematical engine model which includes air charging, fuel film, exhaust gas, and universal exhaust gas oxygen sensor (UEGO) dynamics at various valve lifts. Based on the results of estimated equivalence ratio, the injection quantity of each cylinder is adjusted to control the individual cylinder equivalence ratio. Estimation and control performance are validated by engine experiments. Experimental results represented that the equivalence ratio maldistribution and variation are decreased by the proposed algorithms.
The fluorinated amorphous carbon thin films (a-C:F) were deposited by PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition). The precursors were $C_{4}F_{8}$ which had a similar ratio of target film's carbon to fluorine ratio, and $Si_{2}H_{6}$/He for capturing excessive fluorine ion. We varied deposition condition of temperature and working pressure to survey the effect of each changes. We measured dielectric constant, composition, and etc. At low temperature the film adhesion to substrate was very poor although the growth rate was very high, the growth rate was very low at high temperature. The EDS(energy dispersive spectroscopy) result showed carbon and fluorine peak for films and Si peak for substrate. There was no oxygen peak.
본 논문은 수산물의 생육환경을 위하여 현장관리자가 원격으로 모니터링할 수 있는 시스템을 설계 제작하였다. 활수산물의 유통과정에서 발생할 수 있는 문제점은 시스템과 환경 모니터링을 모듈화시켜 해결하였다. 모의실험을 위하여 컨테이너 내부에 산소공급장치와 슬러지 처리장치, 모니터링 시스템을 설계하고 유통환경을 구축하여 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하였다. 또한 데이터베이스 및 통신환경으로 모니터링 시스템을 구축하였으며 센서를 통하여 생육에 맞는 최적의 환경을 마련하였다. 그 결과 수산물의 저장 및 유통을 위한 환경 모니터링을 할 수 있었으며 적합한 활수산물 관리시스템을 구축할 수 있었다.
본 논문은 고령자 고독사를 방지하기 위한 알람 시스템 개발에 대한 논문이다. 최근 고령자 인구는 급속도로 증가되고 있다. 이에 따라 고령자의 고독사에 대한 문제가 사회적으로 대두되고 있다. 이에 본 논문에서는 독거노인의 상태를 알려주는 알람 시스템을 개발한다. 이 시스템은 고령자의 산소포화도와 맥박을 연속적으로 측정하며, 고령자의 위급한 상황에 대해 가족과 이웃에게 알려 줄 수 있는 시스템이다. 이러한 시스템을 검증하기 위해 본 논문에서는 SpO2 시뮬레이터를 이용하였다.
본 논문에서는 실시간으로 수질을 감시하기 위한 온라인 감시시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 중앙 감시 제어부, 데이타 수집기 및 단위 오염 성분 측정기들로 구성되며, 이들을 계층적인 구조로 체계적으로 결합시켜 융통성과 확장성을 가지도록하여 효율적인 데이타 수집 및 관리가 이루어지도록 하였다. 또한 수질측정의 기본이 되는 물의 염도, 전기전도도, 온도, 용존산소량 및 대장균 측정기를 원격 무인 측정이 가능하도록 설계 제작하였다.
본 논문은 2채널 센서를 이용한 펄스 옥시메터의 산소포화도 계산 모델의 설계 및 분석에 관한 것이었다. 또한 Beer Lambert 법칙에 의거하여 기존 알고리즘 및 새로운 알고리즘들을 이론적으로 분석하였다. 제안된 알고리즘은 손가락을 투과한 2개의 채널에서 나온 광신호를 각각 직류성분 Adc 와 맥동성문 Aasin wt. 잡음성분 Ahnoise , ALnoise 등으로 모델링한다. 모델링 되어진 광신호를 맥동성분이 적분비를 사용하여 고주파 동잡음인 AHnoise 를 제거한 후 각각 산소포화도 계산을 위한 상관계수 그래프를 구한다. 또한 2개의 채널에서 적분비를 사용하여 구해진 상관계수 그래프를 사용하여 산소농도를 추출하는 방법에 관하여 기술하였다. 맥동성분비와 관혈적인 측정에 의한 혈중 산소포화도와의 상관관계 그래프의 선형성을 확보하기 위하여 펄스 옥시메터 시뮬레이터 오차범위를 고려해 75~100%상이의 산소포화도를 중점적으로 관측하였고, 4주기로 면적계산주기를 결정하여 실험하였다. 본 연구에서 제안된 알고리즘의 성능평가는 맥동성분의 적분비를 이용한 방법과 비교하였다. 비교결과는 4주기의 면적계산 주기를 가졌을 때 기존의 방식보다 평균오차가 0.7%정도 향상되었으며, 회귀적선의 신뢰도를 보여주는 결정계수 ${\gamma}$$^2$도 0.995로 기존의 방식에서 나온 0.979보다 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 2채널을 이용한 방법이 A Lnoise 제거와 성능면에서 우수하다는 결론을 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 미량의 세포를 포함한 용액 내에서 세포의 산소호흡량을 측정하기 위해 FEP(Fluorinated Ethylene Propylene)를 멤브레인으로 사용한 Clark-type 센서를 제안하였다. 제안된 Clark-type 센서는 3-전극 시스템을 구성하는 유리 기판, 산소를 선택적으로 투과 시키는 FEP 멤브레인과 세포를 담을 수 있는 PDMS reservoir로 구성된다. 산소 센서의 3-전극 시스템에서 작업 전극과 상대 전극으로는 Au, 기준 전극으로는 Ag/AgCl을 사용하였다. 기준 전극은 Ag 전극을 0.1M KCl/Tris-HCl 용액에서 chlorination하여 표면에 AgCl이 형성되도록 하였고, OCP(Open Circuit Potential) test를 수행한 결과 2시간 동안 안정적인 OCP 특성을 보여 좋은 내구성을 가짐을 확인하였다. 또한, 산소 유무에 따른 cyclic voltammetry 그래프의 차이를 확인하고, amperometry로 감도 및 반응 시간, 선형성을 측정/분석하였다. 제작된 산소 센서는 40초의 90% 반응 시간과 0.994의 아주 좋은 선형 상관계수를 보여주었다.
Transmission and reflectance are two non-invasive techniques to perform pulse oximetry. This paper presents a design of reflectance-based pulse oximetry for watch-type wearable device, in which sensor and detector are located on the same surface of the body part. The basic principle of a pulse oximeter is based on the measurement of the red and infrared (IR) light absorption. Oxygenated blood has significant differences of light absorption characteristics than deoxygenated blood under red (660 nm) and infrared (940 nm) wavelength. Infrared is absorbed more by oxygenated hemoglobin than red. So the hardware implementation is included placing of the two LEDs (red and IR) with single photo-detector in the middle on the patient's wrist to get the corresponding pulsatile signals which are used to estimate the $SpO_2$.
Park, Hyun Woo;Song, Min Seok;Sim, Hun Ju;Ryu, Pan Dong;Lee, So Yeong
BMB Reports
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제54권2호
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pp.130-135
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2021
Voltage-gated potassium (Kv) channels are involved in many important cellular functions and play pivotal roles in cancer progression. The expression level of Kv2.1 was observed to be higher in the highly metastatic prostate cancer cells (PC-3), specifically in their membrane, than in immortalized prostate cells (WPMY-1 cells) and comparatively less metastatic prostate cancer cells (LNCaP and DU145 cells). However, Kv2.1 expression was significantly decreased when the cells were treated with antioxidants, such as N-acetylcysteine or ascorbic acid, implying that the highly expressed Kv2.1 could detect reactive oxygen species (ROS) in malignant prostate cancer cells. In addition, the blockade of Kv2.1 with stromatoxin-1 or siRNA targeting Kv2.1 significantly inhibited the migration of malignant prostate cancer cells. Our results suggested that Kv2.1 plays an important role as a ROS sensor and that it is a promising therapeutic molecular target in metastasis of prostate cancer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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