Rapid drug susceptibility test of Mycobacterium tuberculosis using microscopic time-lapse imaging in an agarose matrix

Choi, Jungil,Yoo, Jungheon,Kim, Ki-jung,Kim, Eun-Geun,Park, Kyung Ock,Kim, Hyejin,Kim, Haeun,Jung, Hyunju,Kim, Taeyoung,Choi, Myungjin,Kim, Hee Chan,Ryoo, Sungweon,Jung, Yong-Gyun,Kwon, Sunghoon Springer-Verlag 2016 Applied microbiology and biotechnology Vol.100 No.5

<P>Tuberculosis (TB) is a major global health problem, and multi-drug-resistant TB (MDR-TB) and extensively drug-resistant TB (XDR-TB) are spreading throughout the world. However, conventional drug susceptibility test (DST) methods, which rely on the detection of the colony formation on a solid medium, require 1-2 months to the result. A rapid and accurate DST is necessary to identify patients with drug-resistant TB and treat them with appropriate drugs. Here, we used microscopic imaging of Mycobacterium tuberculosis (MTB) immobilized in an agarose matrix for a rapid DST. The agarose matrix, which was molded in a microfluidic chip, was inoculated with MTB, and TB drugs in liquid culture medium diffused throughout the agarose to reach the MTB immobilized in the agarose matrix. After the responses of MTB to drugs were tracked with an automated microscopic system, an image-processing program automatically determined the susceptibility and resistance of MTB to specific doses of TB drugs. The automatic DST system was able to assess the drug susceptibility of various drug-resistant clinical TB strains within 9 days with an accuracy comparable to that of conventional method. Our rapid DST method based on microscopic time-lapse imaging greatly reduces the time required for a DST and can be used to rapidly and accurately treat TB patients.</P>

Thin, Soft, Skin-Mounted Microfluidic Networks with Capillary Bursting Valves for Chrono-Sampling of Sweat

Choi, Jungil,Kang, Daeshik,Han, Seungyong,Kim, Sung Bong,Rogers, John A. Wiley (John WileySons) 2017 Advanced healthcare materials Vol.6 No.5

Arresting cancer proliferation by controlling the surface crystallinity of carbon materials without generating reactive oxygen species

Choi, Jungil,Lee, Soyoung,Wang, Wenping,Hahm, Soo-Hyun,Han, Ye Sun,Nam, Tae-Hyun,Kim, Sang-Hyun,Kang, Sang Soo,Khang, Dongwoo Elsevier 2012 Acta Biomaterialia: structure-property-function re Vol.8 No.9

Rapid antibiotic susceptibility testing by tracking single cell growth in a microfluidic agarose channel system.

Choi, Jungil,Jung, Yong-Gyun,Kim, Jeewoo,Kim, Sungbum,Jung, Yushin,Na, Hunjong,Kwon, Sunghoon Royal Society of Chemistry 2013 Lab on a chip Vol.13 No.2

<P>Sepsis is one of the major causes of death in the US, necessitating rapid treatment with proper antibiotics. Conventional systems for antibiotic susceptibility testing (AST) take far too long (16-24 h) for the timely treatment of sepsis. This is because they rely on measuring optical density, which relates to bacterial growth, to determine the minimal inhibitory concentrations (MICs) of relevant antibiotics. Thus, there is a desperate need for more improved and rapid AST (RAST) systems. The RAST system can also reduce the growing number of clinical problems that are associated with antibiotic resistance caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus, vancomycin-resistant Staphylococcus aureus, and vancomycin-resistant enterococci. In this study, we demonstrate a microfluidic agarose channel (MAC) system that reduces the AST assay time for determining MICs by single bacterial time lapse imaging. The MAC system immobilizes bacteria by using agarose in a microfluidic culture chamber so that single cell growth can be tracked by microscopy. Time lapse images of single bacterial cells under different antibiotic culture conditions were analyzed by image processing to determine MICs. Three standard bacteria from the Clinical and Laboratory Standard Institute (CLSI) were tested with several kinds of antibiotics. MIC values that were well matched with those of the CLSI were obtained within only 3-4 h. We expect that the MAC system can offer rapid diagnosis of sepsis and thus, more efficient and proper medication in the clinical setting.</P>

A rapid antimicrobial susceptibility test based on single-cell morphological analysis

Choi, Jungil,Yoo, Jungheon,Lee, Mincheol,Kim, Eun-Geun,Lee, Ji Soo,Lee, Seungok,Joo, Seik,Song, Sang Hoon,Kim, Eui-Chong,Lee, Jung Chan,Kim, Hee Chan,Jung, Yong-Gyun,Kwon, Sunghoon American Association for the Advancement of Scienc 2014 Science Translational Medicine Vol.6 No.267

<P>A rapid antibiotic susceptibility test (AST) is desperately needed in clinical settings for fast and appropriate antibiotic administration. Traditional ASTs, which rely on cell culture, are not suitable for urgent cases of bacterial infection and antibiotic resistance owing to their relatively long test times. We describe a novel AST called single-cell morphological analysis (SCMA) that can determine antimicrobial susceptibility by automatically analyzing and categorizing morphological changes in single bacterial cells under various antimicrobial conditions. The SCMA was tested with four Clinical and Laboratory Standards Institute standard bacterial strains and 189 clinical samples, including extended-spectrum β-lactamase–positive <I>Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae</I>, imipenem-resistant <I>Pseudomonas aeruginosa</I>, methicillin-resistant <I>Staphylococcus aureus</I>, and vancomycin-resistant <I>Enterococci</I> from hospitals. The results were compared with the gold standard broth microdilution test. The SCMA results were obtained in less than 4 hours, with 91.5% categorical agreement and 6.51% minor, 2.56% major, and 1.49% very major discrepancies. Thus, SCMA provides rapid and accurate antimicrobial susceptibility data that satisfy the recommended performance of the U.S. Food and Drug Administration.</P>

비행 브리핑을 위한 스케치 기반 애니메이션 제작 기법

최정일(Jungil Choi),김종석(Jeongseok Kim),최윤철(Yoonchul Choy) 한국멀티미디어학회 2009 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2009 No.1

본 연구는 조종사들이 브리핑 및 디브리핑시에 기동에 대하여 신속하게 활용할 수 있는 스케치 기반 애니메이션을 제작하여 사용할 수 있도록 제안한다. 기존의 연구에서는 항공기 가동을 위하여 복잡한 제작도구를 이용하여야 하며 이러한 것은 실제 다양한 공중상황에 대한 여러 가지 상황을 묘사하기에 어려움이 있다. 또한 항공기 기동은 상승, 강하, 수평비행등 3차원 환경이지만 실제 브리핑 경우에는 2차원으로 밖에는 표현할 수 없는 한계를 가지고 있어 조종사들의 인지에도 제한이 된다. 또한, 실제 항공기 기동할 수 없는 범위로 제작되는 경우 오히려 잘못된 기동을 묘사하게 된다. 따라서, 실제 항공기 기동과 유사하게 하기 위하여 항공기 추력을 적용한 3차원 애니메이션 제작 기법을 제안하다.

스케치 입력과 선형 스플라인 곡선을 이용한 3D 항공경로 생성 방법

최정일(Jungil Choi),박태진(Tae-Jin Park),손의성(Eisung Sohn),전재웅(Jaewoong Jeon),최윤철(Yoon-Chul Choy) 한국멀티미디어학회 2010 멀티미디어학회논문지 Vol.13 No.9

현재 항공기 조종사들이 사용하고 있는 항공기동 도해도 방법은 2차원 공간 표현만을 사용하여, 3차원 정보 입력 시 한계가 있고 이를 직관적으로 이해하는 것이 어렵다. 이를 위해 도입된 항공기동 애니메이션 저작도구들은 사용법이 복잡하고 중간에 비행경로를 수정하거나 다수 비행객체들의 전투 상황을 실시간으로 인터렉티브하게 다룰 수 없다. 본 연구는 항공기동 교육을 위한 애니메이션 시스템 중 3차원 항공경로 생성방법에 관한 것이다. 본 연구에서는 2D 도해도에 스케치된 초기 입력과 실제 항공기 추력을 계산하여 실제 비행과 유사한 3차원 선형 스플라인 곡선을 생성해 낸다. 제안하는 선형 스플라인 곡선 생성 방법을 이용하여 항공기동 브리핑 및 디브리핑 시에 비행경로를 실시간으로 생성 및 수정하는 것이 가능하고 이를 애니메이션으로 즉시에 표현할 수 있다. Current flight maneuver diagram used by pilots is based on 2D spatial presentation, so it has limitation on display 3D flight information and hard to understand it instinctively. Flight animation authoring tools for this diagram are complex to use and lack useful features like non-linear editing of flight path and real-time interactivity on multiple aircrafts. This research focuses on 3D flight path generation method in the animation system for flight maneuver education. This research combines initial sketch input on 2D diagram with the thrust of an aircraft to generate 3D linear spline as close as to real flight. Using suggested linear spline creation method, the flight path can be visualized, edited, and animated in real-time at the flight maneuver briefing and debriefing.

TOWARDS A SIMPLE AND ACCURATE LARGE EDDY SIMULATION OFWALL-BOUNDED TURBULENT FLOW AT HIGH REYNOLDS NUMBER

Haecheon CHOI,Jungil LEE 한국산업응용수학회 2011 한국산업응용수학회 학술대회 논문집 Vol.6 No.2

In Choi & Moin (2011), it was shown that the number of grid points (N) required for solving turbulent boundary layer flow using wall-modeled large eddy simulation (WMLES) is proportional to ReLx, but a wall-resolving LES requires N ∼ Re<SUP>13/7</SUP>Lx , where Lx is the flat-plate length in the streamwise direction. This grid-point requirement indicates the importance of WMLES for high Reynolds number flow. In this study, we provide the mean wall shear stress as a boundary condition for WMLES without any further modeling near the wall. The motivation of using this wall boundary condition for WMLES is such that in the framework of finite volume method, an accurate information of mean wall shear stress is the most important in the momentum transport near the wall, even if the first grid used in WMLES locates far away from the wall. For turbulent channel flow, the mean wall shear stress is balanced with the mean pressure gradient and thus is provided a priori during the simulation. DNS and LES with this boundary condition show that the results agree very well with those with no-slip boundary condition. WMLES up to Reτ = 2 × 10? (based on the wall shear velocity and boundary layer thickness) with current boundary condition predicts the log law very well.

격납 시트의 캐쳐 구조 설계 방안

최준길(Jungil Choi),전의식(Euysik Jeon) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2013 No.11

학칙의 법적 성격과 효력을 중심으로

최정일(Jungil Choi) 행정법이론실무학회 2015 행정법연구 Vol.- No.41

이 논문은 대학의 학칙과 대학생의 재학관계 등에 관하여 비교법적으로 고찰한 후, 이 문제들에 있어서 한국의 실정법, 판례, 학설의 입장을 살펴보고, 우리나라에서의 발전방향에 관하여 생각해 보려고 한다. 독일기본법 5조3항의 보장은 연구와 교수(강의)를 포괄하는 학문의 자유의 기본권으로 이해된다. 학문의 자유는 모든 사람의 기본권이기는 하지만, 특정 직업집단의 사람들에게 우선적으로 적용되는데, 대학교수, 시간강사, 조교, 학생들을 들 수 있다. 자유권은 일정 전제요건하에 단체에게도 인정된다. 공법상 법인은 원칙적으로 기본권의 향유능력이 없지만, 독일의 경우 그 예외로 되는 것이 방송영조물, 교회 및 대학이다. 대학도 학문의 자유의 주체가 된다. 독일연방의 ?대학개요(槪要)법?은 1976년 1월 26일 제정되었다. 2006년 ?연방주의개혁?직전에 독일연방정부는 ?대학대강[大綱]법?HRG의 폐지를 결의했고, 그 폐지법률안을 독일연방의회에 제출했으나 통과시키지 못하고 오늘에 이르고 있다. ?대학대강[大綱]법?은 ?연방주의개혁?에 의한 독일기본법의 대폭개정에도 불구하고 경과규정에 의하여 현재도 그 효력을 가지고 있다. 독일기본법은 대학에게 명문으로 자율권 내지 자치행정권을 인정하지는 않으나, 이것을 부정했다고 볼 수는 없다. 독일의 주헌법들은 대학에게 자치행정권을 인정하고 있는데, 대학의 자치권은 특히 자치법규[Satzung]의 제정권에 있다. 이에 따라 대학은 법률로 주어진 임무영역안에서 모든 사항을 법률의 범위 안에서 자신의 법정립에 의하여 규율할 수 있다. 대학의 대표적인 학칙으로는 ?기본규칙?, ?수학규칙?, ?시험규칙?, ?박사학위수여규칙?및?교수자격수여규칙?등이 있다. 민주주의원칙에 기하여 적어도 자치행정사단에 대하여는 국가의 법적 감독이 인정되어야 한다. 여전히 연방이 규율권을 가지는 소수분야 중 하나가 대학의 법적 형태에 관한 것인데, 여전히 다수의 독일대학은 ?대학대강[大綱]법?58조1항에 따라서, ?공법상의 사단인 동시에 국가의 시설?이며, 소수의 예외적 대학의 경우에는, 순수한 사단이거나 재단으로 조직된다. 우리나라에서의 대학학칙의 법적 성질에 대하여는, 행정규칙설, 특별명령설, 계약관계에서의 약관설, 부분사회론설 그리고 자치규범설로 학설이 나뉘며, 우리나라 판례는 국립대학을 공법상 영조물로, 국공립학교재학관계를 공법관계로, 국공립대학 및 사립대학의 학칙을 자치법규 또는 일방적 지시ㆍ명령으로 보고 있고, 사립학교교원의 근무관계는 사법상 고용계약에 의한 사법상 법률관계로 보고 있다. 우리나라대학의 학칙의 법적 성격은 일률적으로 평가하기보다는, 세분화된 기준에 따라 분류하고, 그 각각에 대하여 적절한 법적 성격을 부여하는 것이 타당하다고 본다. 따라서 이 논문에서는, 법인화되지 않은 국공립대학의 학칙, 법인화된 국공립대학의 학칙 그리고 사립대학의 학칙으로 일단 구분하고, 그 후에 다양한 학칙들 간에 성질별로 분류하여 고찰하였다.