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다기능 빔시트 나노 현미경 시스템을 이용한 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법에 있어서,비등방성 플라즈몬 나노입자가 포함된 샘플을 도브 프리즘 위에 준비하는 단계;서로 다른 파장을 갖는 수평 편광의 제1 빔과 수직 편광의 제2 빔이 혼합된 빔시트(light-sheet)를 상기 샘플로 제공하는 동시에 샘플을 z축 방향으로 이동시키면서, 샘플의 표면에 발생되는 공명 산란광에 대한 3차원 점상강도분포함수(PSF)를 갖는 이미지 데이터를 검출부를 통해 검출하는 단계; 및상기 검출된 이미지 데이터에 대한 3차원 점상강도분포함수에 가우시안 피팅을 적용하여, 샘플 내 이동하는 상기 나노입자의 3차원 공간 궤적에 대응하는 x, y, z 좌표, 방위각, 고도각 및 이동 속도를 포함하는 6차원 특징을 실시간 추적하는 단계를 포함하는 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법
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청구항 1에 있어서,상기 샘플은 자유 용액 또는 살아 있는 세포이며,상기 비등방성 플라즈몬 나노입자는,순수 금나노로드(AuNR) 또는 후코이단이 결합된 금나노로드(Fu-AuNR)인 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법
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청구항 1에 있어서,광원으로 사용된 상기 제1 및 제2 빔은, 각각 편광 렌즈를 통해 방향성을 띄며 360도 회전 가능하도록 구현된 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법
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청구항 1에 있어서,상기 6차원 특징을 실시간 추적하는 단계는, 아래 수학식으로 표현되는 2차원 타원형 가우시안 함수를 이용하여 상기 나노입자의 x 및 y 좌표를 획득하는 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법:여기서, I0는 바탕잡음(background noise)으로부터 기인하는 상수항(constant term), A는 신호의 진폭(amplitude), x0 및 y0는 중심점의 좌표, wx, wy는 각각 상기 2차원 타원형 가우시안 함수 내의 타원 이미지의 x,y 방향의 너비를 나타낸다
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청구항 4에 있어서,상기 6차원 특징을 실시간 추적하는 단계는, 상기 나노입자에 대한 기 설정된 기준 이미지 너비 wx,cal, wy,cal을 이용하여 정의된 z 값에 따른 wx 및 wy 변화인 wx 및 wy 표준 검정 곡선과, 상기 wx, wy 값을 이용하여 복수의 z 값 별로 아래 수학식의 D 값을 도출한 다음, 최소 D 값을 도출하는 z 값을 상기 나노입자의 z 좌표로 결정하는 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법
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청구항 1에 있어서,상기 이미지 데이터는 상기 검출부 내의 듀얼 뷰 기능을 통하여 서로 다른 두 가지 파장 대역의 데이터로 분할 검출되는 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법
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청구항 6에 있어서,상기 6차원 특징을 실시간 추적하는 단계는, 상기 분할 검출되는 제1 파장 대역의 횡단면 플라즈몬 공명 신호(TSPR) 및 제2 파장 대역의 종단면 플라즈몬 공명 신호(LSPR)의 산란 감도로부터 상기 나노입자의 방위각 및 고도각을 각각 도출하는 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법
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청구항 1에 있어서,상기 6차원 특징을 실시간 추적하는 단계는, 상기 이미지 데이터에서 분석된 단파장 수평 편광의 제1 빔에 대응된 횡단면 플라즈몬 공명 신호(TSPR)의 산란 감도 및 장파장 수직 편광의 제2 빔에 대응된 종단면 플라즈몬 공명 신호(LSPR)의 산란 감도를 기초로 각각 아래 수학식을 통해 상기 나노입자의 방위각() 및 고도각(θ)을 결정하는 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법:여기서, INor
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청구항 1에 있어서,상기 6차원 특징을 실시간 추적하는 단계는, t 번째와 t+1 번째 프레임에서 각각 관측된 3차원 좌표인 (xt,yt,zt)와 (xt+1,yt+1,zt+1) 간의 유클리디안 거리(dt) 및 프레임 간 시간 간격(Δt)을 다음의 수학식에 적용하여 상기 나노입자의 이동 속도(vt)를 획득하는 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법
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청구항 1에 있어서,상기 다기능 빔시트 나노 현미경 시스템은,미분간섭대비(DIC) 검출, 암시야 검출, 전반사 형광 및 산란 검출 기능을 포함하는 비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보 추적 방법
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비형광 비등방성 나노입자의 6차원 정보를 추적하기 위한 다기능 빔시트 나노 현미경 시스템에 있어서,비등방성 플라즈몬 나노입자가 포함된 샘플이 놓이는 도브 프리즘;서로 다른 파장을 갖는 수평 편광의 제1 빔과 수직 편광의 제2 빔이 혼합된 광을 입사받아 설정 두께의 빔시트(light-sheet)로 변환하여 상기 샘플의 측방에서 조사하는 제1 원기둥 렌즈를 구비한 광원부;상기 나노입자의 3차원 정보 획득을 위해 도브 프리즘을 z축 방향으로 이동시키는 z-스테이지 조절기;상기 샘플의 표면에 발생되는 공명 산란광에 대한 3차원 점상강도분포함수(PSF)를 갖는 이미지 데이터를 검출하는 검출부; 및상기 검출된 이미지 데이터에 대한 3차원 점상강도분포함수에 가우시안 피팅을 적용하여, 샘플 내 이동하는 상기 나노입자의 3차원 공간 궤적에 대응하는 x, y, z 좌표, 방위각, 고도각 및 이동 속도를 포함하는 6차원 특징을 실시간 추적하는 영상 처리부를 포함한 다기능 빔시트 나노 현미경 시스템
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청구항 11에 있어서,상기 샘플은 자유 용액 또는 살아 있는 세포이며,상기 비등방성 플라즈몬 나노입자는,순수 금나노로드(AuNR) 또는 후코이단이 결합된 금나노로드(Fu-AuNR)인 다기능 빔시트 나노 현미경 시스템
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청구항 11에 있어서,상기 검출부는,상기 샘플의 표면에 발생되는 공명 산란광에 대한 3차원 점상강도분포함수(PSF)를 갖는 이미지 데이터를 검출하되, 제1 파장 대역의 데이터인 횡단면 플라즈몬 공명 신호(TSPR) 및 제2 파장 대역의 종단면 플라즈몬 공명 신호(LSPR)의 데이터로 분할 검출하는 듀얼 뷰 장치를 포함하는 다기능 빔시트 나노 현미경 시스템
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청구항 13에 있어서,상기 검출부는,상기 샘플의 상부에 위치한 검출용 대물렌즈, 및 상기 대물렌즈와 상기 듀얼 뷰 장치 사이에 위치하고 상기 샘플의 PSF 모양을 수집하는 제2 원기둥 렌즈를 더 포함하는 다기능 빔시트 나노 현미경 시스템
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청구항 11에 있어서,상기 영상 처리부는,상기 나노입자의 6차원 특징 정보를 추적한 결과를 시간 흐름 별로 시각화하여 제공하는 다기능 빔시트 나노 현미경 시스템
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