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송후근,김정용,Guthold Martin 한국물리학회 2012 새물리 Vol.62 No.1
Deep Ultraviolet (DUV) fluorescence is very useful in imaging biological tissues and cells. It uses their intrinsic auto-fluorescence without fluorescence dying or tagging and without the need to determine the band-edge photoluminescences of wide bandgap nanomaterials. We successfully constructed a DUV fluorescence microscope operating in the 280 nm wavelength range by replacing and arranging the UV-transmitting optics and the UV LED. The results of the performance test of the constructed DUV fluorescence microscope showed that it can be conveniently used to obtain the epi-fluorescence image of electrospun fibrinogen nanofibers and thermally grown ZnO nanowires. 원자외선(Deep Ultra Violet: DUV) 형광 현미경은 생체조직의 자연형광을이용하여 형광표식 없이 형광이미징을 구현할 수 있으며, 광대역에너지갭 반도체 물질의 에피 형광 이미징을 수행할 수 있는 유용한 분석방법이다. 우리는 자외선에 대한 투과성이 낮은 보통 형광현미경 내부의광학계를 UV 투과성이 우수한 UV 광학계로 교체, 적절히 배치하고, UV LED를 광원으로 사용함으로써 280 nm 파장대에서 작동하는 DUV 형광현미경을 성공적으로 제작하였다. 제작된 DUV 형광현미경으로트립토판 아미노산, ZnO 나노선, fibrinogen 나노섬유의 DUV 형광이미징을 성공적으로 수행하였다.
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바퀴 (Blattella germanica) 면역세포 부착과정시 세포골격의 역할에 관한 연구: 면역형광현미경법, 공초점 주사현미경, 전자현미경 홀마운트법
이준재,이진수,서영록,박상찬,류재천,한성식 한국곤충학회 1999 Entomological Research Vol.29 No.2
본 연구는 바퀴(Blattella germanica)를 대상으로 하여 곤충면역세포의 부착기전 연구의 일환으로, 바퀴면역세포의 이물질 부착시 필라멘트 액틴, 미세소관, 비멘틴의 변화를 형광현미경과 전자현미경, 그리고 공초점주사현미경을 이용하여 관찰하였다. 미세소관은 부착 이전에는 marginal band를 형성하고 있었으나, 기질에 부착되면서 바닥에 망상구조로 펼쳐지는 모습을 보였다. 또한 비멘틴은 부착 이전에는 조밀한 망상구조를 형성하고 있었으나, 부착시 면역세포의 형태를 따라 성긴 망상구조로 바뀌었으며, 특히 핵 부위에 집중적으로 분포하는 것이 관찰되었다. 특히 필라멘트 액틴의 변화가 두드러졌는데, 부착을 위해 뻗은 위족에서 주로 관찰되었고, 또한 부착이 끝난 면역세포에서도 면역세포의 부착을 강화시키는 스트레스 섬유형태의 필라멘트 액틴이 관찰되었다. 따라서 필라멘트 액틴은 바퀴 면역세포의 부착에 직접적으로 관여하는 위족의 주성분으로서 부착과정에서 중요한 역할을 하며, 미세소관은 면역세포형태유지, 그리고 중간섬유는 전체적 골격형성에 참여하고 특히 핵골격구조 유지에 주요한 역할을 담당함을 추정할 수 있었다. 이상의 연구결과로부터 바퀴 면역세포의 부착 현상은 위족의 주성분인 필라멘트 액틴의 형성이 유도되어 일어남을 알 수 있었다. 본 실험은 곤충의 세포성 면역작용시 외부이물질 인식에 의해 야기되는 면역세포의 구조적 변화에서 세포골격의 역할을 밝히는데 유용할 것이다. Immunocyte of German cockroach (Blattella germanica) was used to study the role of cytoskeletons in cell adhesion to substratum and also the mechanism of filamentous actin reorganization during cell attachment. To reveal the role of cytoskeletons in immunocyte adhesion, conformational changes of filamentous actin, microtubule, and vimentin during cell attachment were observed by immunofluorescence and electron microscopes. Results from this study showed that filamentous actin was the major constituent of pseudopod which is the structure formed by cell for adherence. Stress fiber, a form of filamentous actin, was also observed in immunocyte after its complete attachment to substratum. Both results suggested filamentous actin played an important role as structural substances in cells during and after adhesion. Additionally, it was shown that microtubule formed a marginal band in non-attached cell. However, in attached cells, microtubule was spread on substratum in accordance with the shape of the cell itself. The shape of vimentin, a kind of intermediate filament, was tightly formed network structure in non- attached cells. Moreover, in attached cells, it formed a loose network structure which was densely distributed in nuclear region. It was concluded that microtubule and vimentin were not directly involved in cell adhesion, and filamentous actin was the crucial type of cytoskeleton in cell attachment. In summary, adhesion or cockroach immunocyte to substratum occured by production of filamentous actin as the major constituent of pseudopod. The result from this study provided an information on the cytoskeleton roles involved in conformational changes of immunocyte during cellular immune reaction of insects.
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수술현미경에서의 다중형광영상을 이용한 뇌종양과 혈관영상 검출 시스템 연구
이현민,김홍래,윤웅배,김영재,김광기,김석기,유헌,이승훈,신민선,권기철,Lee, Hyun Min,Kim, Hong Rae,Yoon, Woong Bae,Kim, Young Jae,Kim, Kwang Gi,Kim, Seok Ki,Yoo, Heon,Lee, Seung Hoon,Shin, Min Sun,Kwon, Ki Chul 한국광학회 2015 한국광학회지 Vol.26 No.1
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. In this paper, we propose a microscope system for detecting both a tumor and blood vessels in brain tumor surgery as fluorescence images by using multiple light sources and a beam-splitter module. The proposed method displays fluorescent images of the tumor and blood vessels on the same display device and also provides accurate information about them to the operator. To acquire a fluorescence image, we utilized 5-ALA (5-aminolevulinic acid) for the tumor and ICG (Indocyanine green) for blood vessels, and we used a beam-splitter module combined with a microscope for simultaneous detection of both. The beam-splitter module showed the best performance at 600 nm for 5-ALA and above 800 nm for ICG. The beam-splitter is flexible to enable diverse objective setups and designed to mount a filter easily, so beam-splitter and filter can be changed as needed, and other fluorescent dyes besides 5-ALA and ICG are available. The fluorescent images of the tumor and the blood vessels can be displayed on the same monitor through the beam-splitter module with a CCD camera. For ICG, a CCD that can detect the near-infrared region is needed. This system provides the acquired fluorescent image to an operator in real time, matching it to the original image through a similarity transform.
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원자력/UV분광 복합 현미경을 이용한 단일 ZnO 나노선의 형광 스펙트럼 특성 연구
김련,김정용,윤창준,김상식 한국물리학회 2011 새물리 Vol.61 No.8
We used a combined AFM/optical microscope to obtain the nanoscale topography and the photoluminescence (PL) and the Raman spectra of single strands of ZnO nanowires. The sample were prepared by using direct thermal deposition and had diameters of 100~500 nm. The center wavelength of the PL was observed to be shifted towards longer wavelength with increasing local diameter of the nanowire. We also observed a slight redshift of the PL in a strained nanowire. 우리는 AFM과 분광현미경기술을 함께 적용할 수 있는 복합현미경을이용하여 단일 ZnO 나노선에 대한 topography 영상 획득과 형광, 라만스펙트럼 연구를 수행하였다. 열 증착 성장시킨 100~500 nm 굵기의 ZnO 나노선은 국소 굵기와 PL 중심 파장이 함께 커지는 것을확인하였다. 그리고 ZnO 나노선의 다소 휘어진 부분에서 strain 에 의한것으로 추정되는 미세한 피크 파장의 변화도 관측되었다.
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시험장비특성에 따른 함양지역 화강풍화토의 풍화민감도 분석
김태수(Kim Tae Soo),한희수(Han Heui Soo) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2
경남 함양지역 화강풍화토를 두 지점 12개 시료를 채취하여, X-선회절분석 시험, 전자주사현미경 시험 및 X-선 형광분석 시험 등 3가지 시험을 수행하였다. X-선 회절 분석 결과는 석영, 운모, 장석 및 사장석 등 4가지 주요 구성성분만을 보여주었다. 주사전자현미경을 이용한 광물조성의 분석결과는 광물내 단독원소들만 제시하였다. X선 형광분석법은 화학적 풍화지수 산정에 필요한 산소와 결합된 광물조성비를 보여주므로, 화학적 풍화지수 산정에 적절히 사용될 수 있다. 함양지역 화강풍화토의 경우, 높은 풍화단계로 판정할 수 있는 초기의 화학적 풍화지수들을 보여주고 있다. 그러므로, 함양지역은 사면붕괴, 세굴 등의 문제점들이 발생할 우려가 있어 적절한 표면보호공법이 필요하다. The twelve weathered granite soil samples were taken in two sampling points of Hamyang, Kyungnam, and 3 testing methods were conducted to examine them which were X-Rays Diffraction(XRD), Scanning Electron Microscope(SEM) and X-Ray Flourescence Spectrometry(XRF). XRD tests showed only four components(Quartz, Albite, Muscovite and Microcline). The analysis results of SEM showed the single chemical elements. However, XRF tests showed the ratios of mineral compounds combined with oxygens, it could be used properly to calculate the chemical weathering index. In case of Hamyang weathered granite soils, the results were the beginning values to judge them highly weathered. Therefore, Hamyang area needs the proper soil surface protection construction methods to cope with slope failure and seepage erosion.
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