초록 ▼

X-ray 집속기술을 이용하여 나노미터 공간분해능으로 바이오 거동 및 생체유동을 정량적으로 가시화할 수 있는 X-ray imaging기법을 개발하고 생체 바이오 거동 해석에 활용한다.
X-ray nano-imaging기법을 개발하기 위해, 먼저 X-ray 집속기술을 개발하였다.
X-ray빔을 집속하기 위해 CRXL을 설계, 제작하여 그 성능을 평가하였다. 다음으로 생체 유체의 유동해석에 적용할 수 있는 X-ray PIV 기법을 개발하고, 이를 여러 가지 생체유동에 적용하여 응용 연구를 수행하였다. 마지막으로 nano-sc

X-ray 집속기술을 이용하여 나노미터 공간분해능으로 바이오 거동 및 생체유동을 정량적으로 가시화할 수 있는 X-ray imaging기법을 개발하고 생체 바이오 거동 해석에 활용한다.
X-ray nano-imaging기법을 개발하기 위해, 먼저 X-ray 집속기술을 개발하였다.
X-ray빔을 집속하기 위해 CRXL을 설계, 제작하여 그 성능을 평가하였다. 다음으로 생체 유체의 유동해석에 적용할 수 있는 X-ray PIV 기법을 개발하고, 이를 여러 가지 생체유동에 적용하여 응용 연구를 수행하였다. 마지막으로 nano-scale의 생체 내부구조를 가시화하기 위하여 zone-plate X-ray microscopy를 이용하여 다양한 생체영상을 얻고 이를 분석하였다.
1. CRXL의 설계 및 개발
(1) 1차원 CRXL의 설계 및 개발
- CRXL 제작에 필요한 LIGA 공정 기술 확보
- 포물선, Kinoform 등 다양한 형태의 CRXL 설계 및 제작
- 약 50배의 집속율을 가지는 CRXL 개발
(2) 2차원 CRXL의 설계 및 개발
- 2 차원 렌즈의 제작에 필요한 LIGA 공정 기술 개발
- 약 40배의 집속율을 가지는 2차원 CRXL 개발
(3) CRXL을 이용한 monochromatic beam 생성 기술 개발
2. X-ray PIV 기법의 응용 연구
(1) 혈액 유동 가시화
- 불투명한 튜브 내부의 혈액 유동 가시화 (Casson model과 비교)
- X-ray PIV 기법 전용 추적입자의 개발 (PCM microcapsule 제작)
(2) 미세기포의 크기 및 속도장 동시 측정
(3) 식물 내부 유동 in vivo 가시화 (대나무, 고사리)
(4) 모기 내부 유동 in vivo 가시화
3. X-ray nano-imaging 연구
(1) 세포의 나노 이미징 (lung cancer cell, HUVECs, MNT-1)
(2) 모기 proboscis의 나노 이미징
(3) 식물 조직구조의 나노 이미징

Abstract ▼

To develope an x-ray nano-PIV technique which can visualize quantitatively bio-fluid flows in a nanometer-scale spatial resolution by combining the x-ray condensing technique and PIV velocity field measurement technique, and to apply the developed nano-PIV technique to various nano/bio flow phenomen

To develope an x-ray nano-PIV technique which can visualize quantitatively bio-fluid flows in a nanometer-scale spatial resolution by combining the x-ray condensing technique and PIV velocity field measurement technique, and to apply the developed nano-PIV technique to various nano/bio flow phenomena.
The X-ray condensing devices was developed for establishing X-ray nano-imging technique. First of all, CRXL was designed and fabricated for condensing X-ray beam and it's performance was evaluated. The developed
X-ray PIV technique, was applied to a variety of bio-fluid flows. At last, various bio-samples were imaged in nano-meter scale using zone-plate X-ray microscopy.
1. Design and fabrication of CRXL
(1) Design and fabrication of 1-Dimensional CXRL
- Development of LIGA process for fabricating of CRXL
- Design and fabrication of a variety of parabolic or kinoform CRXL lens
- Development of CRXL having 50 times condensing rate
(2) Design and fabrication of 2-Dimensional CXRL
- Establishment of LIGA process for fabricating of 2-D CRXL
- Development of 2-D CRXL having 40 times condensing rate
(3) Formation of a monochromatic beam using the developed CRXL
2. Applications of X-ray PIV technique
(1) Visualization of blood flows
- Visualization of blood flow in opaque tube (comparison study with Casson model)
- Fabrication of PCM micro capsules for X-ray PIV technique as tracer particles
(2) Simultaneous measurement of size and velocity of bubbles in an opaque tube
(3) Visualization of flow inside plants
(4) Visualization of flow inside a mosquito
3. X-ray nano-imaging of bio-samples
(1) Imaging of a variety of cells such as lung cancer cell, HUVECs, and MNT-1
(2) Imaging of proboscis of a mosquito
(3) Imaging of internal structure of plant

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...13
• 3. 결과 및 고찰 ...21
• 4. 결론 ...47
• 5. 인용문헌 ...48
• 6. 연구성과 ...49