• 한국광학회지
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• 제26권1호
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• pp.23-29
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• 2015

본 연구에서는 뇌 종양 수술에서 다수의 광원과 빔 스플리터 모듈을 사용해 종양과 혈관의 형광영상을 동시에 검출하고 획득한 형광영상을 동일한 디스플레이 장치에 표시함으로써 시술자에게 종양과 혈관의 정확한 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 현미경 시스템을 제안한다. 5-ALA(5-Aminolevulinic acid) 와 ICG(Indocyanine green) 의 형광영상의 동시 검출을 위해 빔 스플리터(beam-splitter : BS)모듈을 사용하였고 5-ALA는 600nm, ICG는 800nm이상의 파장 대역에서 가장 효율이 뛰어나도록 구성하였다. 빔 스플리터 모듈은 파장 대역에 따라 광학기기의 구조를 변경할 수 있고 필터를 탈, 착 가능한 구조로 설계하여 필요에 따라 빔 스플리터와 필터의 종류를 변경할 수 있으며 5-ALA 및 ICG 이외의 형광염료를 사용한 시술에서 사용할 수 있다. 빔 스플리터 모듈을 통한 형광영상은 5-ALA는 가시광역, ICG는 근적외선 영역을 검출 할 수 있는 CCD 카메라를 장착해 동일한 디스플레이에서 확인할 수 있고 획득한 형광영상은 닮음 변환(similarity transform)을 이용해 원영상과 정합하여 실시간으로 시술자에게 제공하는 시스템을 구현하였다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권9호
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• pp.4263-4266
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• 2012

Colorectal cancer has become a major disease threatening human health. To establish animal models that exhibit the characteristics of human colorectal cancer will not only help to study the mechanisms underlying the genesis and development effectively, but also provide ideal carriers for the screening of medicines and examining their therapeutic effects. In this study, we established a stable, colon cancer nude mouse model highly expressing green fluorescent protein (GFP) for spontaneous metastasis after surgical orthotopic implantation (SOI). GFP-labeled colon cancer models for metastasis after SOI were successfully established in all of 15 nude mice and there were no surgery-related complications or deaths. In week 3, primary tumors expressing GFP were observed in all model animals under fluoroscopy and two metastatic tumors were monitored by fluorescent imaging at the same time. The tumor volumes progressively increased with time. Seven out of 15 tumor transplanted mice died and the major causes of death were intestinal obstruction and cachexia resulting from malignant tumor growth. Eight model animals survived at the end of the experiment, 6 of which had metastases (6 cases to mesenteric lymph nodes, 4 hepatic, 2 pancreatic and 1 mediastinal lymph node). Our results indicate that our GFP-labeled colon cancer orthotopic transplantation model is useful with a high success rate; the transplanted tumors exhibit similar biological properties to human colorectal cancer, and can be used for real-time, in vivo, non-invasive and dynamic observation and analysis of the growth and metastasis of tumor cells.

• 한국가시화정보학회지
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• 제5권1호
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• pp.9-11
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• 2007

유(流)세포분석기(flow cytometer)는 일정한 체적 내에 존재하는 세포의 종류 및 개체 수 등을 계측하는 장비로써 생체에서 추출한 유액상태(혈액 또는 림프액)의 세포를 모세관(micro-channel)을 통과시킬 때 발생하는 산란 및 형광 빛을 이용하여 계측한다. 유세포 분석기는 신약의 투석 후 세포수의 증감, 암세포의 전이 및 세포주기의 분석 등을 연구하는 데 사용되며 현재 Becton-Dickinson's 등에서 상용화된 제품을 생산 판매하고 있으며, 계측을 위해서는 생체에서 세포를 추출해야 한다는 단점을 가지고 있다. Harvard 의과대학에서 최근에 개발한 생체 유세포분석기(In vivo Flow Cytometer)는 생체에서 세포를 추출하지 않고 세포의 수를 계측할 수 있다[1]. 레이저가 혈관의 특정한 부위에 조사되고 있고, 이곳을 세포가 통과하면서 발생하는 형광을 계측함으로써 주어진 시간 동안 특정세포군이 얼마나 지나가는 지를 계측할 수 있는 장비이다. 본 특별기사에서는 혈류 가시화 분야의 독자를 위해 최근에 "Optics Express"에 "In vivo imaging flow cytometer"라는 제목으로 최근에 개제된 논문의 내용을 하여 소개한다[2].

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.107-111
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• 2020

최근 고령화 사회가 진행이 되면서 건강과 진단에 대한 많은 관심이 증대되고 있다. 정확한 진단이 가능한 guided surgery를 위한 다양한 바이오 이미징 시스템 분야가 중요하게 대두되면서 정확한 측정과 실시간 확인 등이 가능한 형광 이미징 시스템이 중요한 분야로 대두되었다. 현재 사용되고 있는 부분은 NIR-I이 주를 이루고 있으나 분해능의 향상 및 깊고 정확하게 형광을 확인하기 위해서 NIR-II 부분의 연구를 많이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 NIR-I과 NIR-II의 차이점과 광학적인 특성, 그리고 형광영상 시스템의 SBR(signal to background ration)에 대해서 NIR-II의 미(Mie) 산란을 유한요소(FEM)법을 이용하여 확인을 하였으며 최종적으로 Skin phantom을 제작 및 Fluorescence를 측정을 함으로써 SBR이 NIR-I보다 NIR-II 영역에서 16.2배 더 높은 것을 확인하였다. 형광 이미징 시스템의 SBR 증대는 NIR-I영역대 보다 NIR-II영역이 효과를 이룰 것으로 확인이 되며 이를 통해 guided surgery나 bio-sensor, 또한 형광을 이용한 전자부품의 결함을 확인할 수 있는 디바이스 등의 다양한 응용분야에 활용할 수 있을 것으로 예상한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권6호
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• pp.68-75
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• 2006

고 에너지 방사선을 이용하여 종양을 치료하는 과정 중 발생되는 오차를 확인하여 보다 정교한 치료를 수행함으로써 방사선치료 효율을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 지금까지 주로 사용되어진 필름을 이용한 아날로그 방식대신 실 시간적으로 영상을 얻을 수 있는 디지털 방식의 비디오 기반 전자 포탈 영상 장치를 개발하였다. 시스템은 $Gd_2O_2S$ 인광판, $45^{\circ}$반사경 및 후레임 그래버를 이용 비디오 기반 전자 포탈 영상 장치를 제작하였으며 이를 방사선치료기의 QA장치로 활용하고자 하였다. 이 장치를 이용 치료기 자체의 정확도를 검증하기 위해 방사선 조사면 검증을 수행하였다. 방사선 조사면이 콜리메이터 회전오차에 의해 약 $0.6^{\circ}$틀어짐을 전자 포탈 영상 장치를 통해 획득된 영상의 윤곽선을 검출한 후 알 수 있어서 치료 위치 설정 중 발생할 수 있는 오차 확인을 위한 방사선 치료장치의 Q.A도구로 사용할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.284-292
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• 2018

멜라닌 농축 호르몬(melanin-concentrating hormone, MCH)은 17개의 아미노산으로 구성된 환형의 시상하부 펩티드로 색소 침착의 조절인자로서 연어에서 처음 분리되었다. 포유동물의 MCH는 19개의 아미노산으로 구성되어 있으며 섭식 및 에너지 항상성을 조절하는데 관여한다. 본 연구에서는 양식넙치의 다양한 조직에서 MCH 유전자의 발현 분포, 멜라닌 함유 세포의 집적, 포유동물 MCH 수용체와 양식넙치 MCH의 상호작용을 조사하였다. Real-time qPCR을 이용하여 뇌, 정소, 난소에서 MCH 유전자의 발현이 나타나는 것을 확인하였고, 수정 후 발달 단계에서도 MCH 유전자의 발현을 확인할 수 있었다. 합성된 연어 sMCH, 포유류 hMCH, 양식넙치 fMCH, dN-fMCH, dC-fMCH를 양식 넙치의 표피에 처리했을 때 다양한 농도에 따라 멜라닌 함유 세포의 집적이 다양하게 나타났다. 연어 sMCH, 포유류 hMCH에 비해 양식넙치 fMCH의 멜라닌 함유세포의 집적도가 36~99.85%로 비역가를 나타났으나 양식넙치 dN-fMCH, dC-fMCH를 처리한 경우 양식넙치 fMCH에 비해 높은 농도에서 집적이 나타나고 짧은 시간에 분산되었다. 또한, 인간 MCH 수용체와 쥐 MCH 수용체가 발현된 포유동물의 세포주에 양식넙치 fMCH를 처리하여 각 수용체와 결합하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 어류에서 발현되는 MCH가 포유동물의 MCH와 유사한 구조를 가지고 있어 MCH 수용체에 대한 새로운 리간드로서 제공될 수 있으며, 향후 어류의 MCH 수용체에 확대 적용할 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.67-67
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• 2003

It is crucial to minimize setup errors of a cancer treatment machine using a high energy and to perform precise radiation therapy. Usually, port film has been used for verifying errors. The Korea Cancer Center Hospital (KCCH) has manufactured digital electronic portal imaging device (EPID) system to verify treatment machine errors as a Quality Assurance (Q.A) tool. This EPID was consisted of a metal/fluorescent screen, 45$^{\circ}$ mirror, a camera and an image grabber and could display the portal image with near real time KIRAMS has also made the acrylic phantom that has lead line of 1mm width for ligh/radiation field congruence verification and reference points phantom for using as an isocenter on portal image. We acquired portal images of 10$\times$10cm field size with this phantom by EPID and portal film rotating treatment head by 0.3$^{\circ}$, 0.6$^{\circ}$ and 0.9$^{\circ}$. To check field size, we acquired portal images with 18$\times$18cm, 19$\times$19cm and 20$\times$20cm field size with collimator angle 0$^{\circ}$ and 0.5$^{\circ}$ individually. We have performed Flatness comparison by displaying the line intensity from EPID and film images. The 0.6$^{\circ}$ shift of collimator angle was easily observed by edge detection of irradiated field size on EPID image. To the extent of one pixel (0.76mm) difference could be detected. We also have measured field size by finding optimal threshold value, finding isocenter, finding field edge and gauging distance between isocenter and edge. This EPID system could be used as a Q.A tool for checking field size, light/radiation congruence and flatness with a developed video based EPID.