An experimental study on fluid characteristics and heat transfer characteristics along a horizontal circular tube by baffle cut rate

Saving energy and efficient use are required when consider environmental problem of the earth become serious gradually with limited energy resources. Specially, energy frugality style, high efficiency heat exchanger development is urgently required over industry whole by increase trend of energy consumption recently. Interest for this heat exchanger became efficiency elevation, efficiency elevation to importance subject according as making of energy frugality style device spreads since the first Oil Shock in 1973. Elevation of the heat transfer efficiency is specially important in this high efficiency heat exchanger. To elevation of the heat transfer efficiency, in the past, used process surface channel for improve heat transfer areas and fluid characteristics but it is condition that development of shell and tube type heat exchanger is required urgently that is more high efficiency heat exchanger according to use ship and purpose. Heat exchanger according to purpose of the use kind of fluid, number of fluid, phase of fluid , direction of flow, speed range, heat exchanger form, shape of extension surface(fin), direction, use the quality of the material, size, capacity etc. the form very many . In many case of heat exchangers two working fluids between put solid wall and heat exchange . Heat is passed in low temperature fluid passing wall surface from high temperature fluid and accompanies phase change sometimes this time. By method for heat exchange performance elevations of heat exchanger, at first, can think increase of heat transfer area but don't satisfaction about problem of efficient space management, increase of pumping work by pressure drop etc. Need for development of high efficiency heat exchanger that prove heat passage rates of heat exchanger for solution of this problem. In the channel flow studied purpose of engineering by many peoples for a long time. Channel that baffle plate exists is blocked fluid flow and can be detour. So fluid is stay within channel lengthen by doing blocked time. This is desirable phenomenon in place that do by purpose that heat exchange between two bodies. Also, flow that flow baffle in channel together is shape such as shell and tube heat exchanger. This does by purpose that heat exchange between flow of tube interior and external flow. Segmental baffle is lots of stagnant field of heat areas and increase of pressure drop. Also, be apt to corrosion or pierced a hole by fouling in stagnant field. To investigate the characteristics of fluid flow and heat transfer performance in a channel in terms of the various effects of baffle cut rate. The results show that the decrease of a baffle cut rate gives a good heat transfer enhancement. However, it also increase pressure drop. The object of the experimental is comparing that changing Baffle cut rate, fluid velocity in the channel and changing flow temperatures, behaved experimental study to investigate fluid characteristics of interior, pressure drop characteristics and heat transfer characteristics by PIV system, numerical prediction and heat transfer experimental. In this experimental, baffle cut rate is 30%, 40%, 50%, velocity is 0.5m/s, 1.0m/s, 1.5m/s and heat temperature is 50℃, 40℃, 30℃, cooling temperature 5℃. PIV system determine velocity characteristics, turbulent intensity, kinetic energy and pressure drop. Also, through the numerical prediction and experimental comparing and examination for heat transfer characteristics understanding.Abstract ⅵ 사용기호 ⅹ 제 1 장 서 론 1 1.1 연구의 배경 1 1.2 종래의 연구와 목적 4 제 2 장 실험방법 및 실험범위 7 2.1 실험방법 및 실험범위 7 2.2 PIV 시스템의 구성 12 2.2.1 조명 및 추적 입자 12 2.2.2 영상 입력 및 저장 장치 13 2.2.3 원통형 렌즈 15 2.3 균일 유입 속도 확인 15 제 3장 원관 내에서의 열전달 수치해석 18 3.1 이론 해석 18 3.1.1 수치해석 가정 18 3.1.2 지배방정식 19 3.2 경계조건 20 3.2.1 입구조건 20 3.2.2 출구조건 20 3.2.3 수치해석 방법 20 3.3 모델링 형상 21 3.4 해석 결과 및 고찰 23 3.4.1 열전달 특성 23 3.4.2 압력강하 특성 30 3.6 결 론 32 제 4 장 원관 내에서의 유체유동 및 열전달 특성 33 4.1 실험장치 33 4.2 Baffle에 따른 영향 45 4.2.1 속도 프로파일 45 4.2.2 난류강도 52 4.2.3 운동에너지 59 4.2.4 열전달 특성 66 4.3 유속에 따른 영향 73 4.3.1 속도 프로파일 73 4.3.2 난류강도 77 4.3.3 운동에너지 87 4.3.4 열전달 특성 91 4.4 압력강하 특성 95 제 5 장 총 결 론 97 참 고 문 헌 9

환자유래 이종이식 모델을 이용한 위암에서 이미징 바이오마커로써 FDG 친화력 예측 모델

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 의과대학 협동과정 종양생물학전공, 2020. 8. 양한광.Background: Although fluorodeoxyglucose positron emission tomography (FDG-PET) is widely used in staging, response monitoring and evaluating recurrence for various cancers, its role in gastric cancer (GC) is still limited due to variable FDG avidity of malignant lesions. Patient derived-xenograft (PDX) models, as patient surrogates, are considered promising in-vivo models in preclinical research. The purpose of this study is to develop a gene signature to predict FDG avidity in GC based on established PET imaging PDX murine models to plan individualized PET and investigate the molecular characteristic landscape. Methods: Female BALB/c nu/nu mice were implanted orthotopically and subcutaneously with GC PDX tissues. [18F]FDG-PET scanning protocol evaluation included different tumor sizes, FDG doses, scanning intervals and organ specific uptake. FDG avidity of similar PDX cases were compared between orthotopic and heterotopic tumor implantation models. Microscopic and immunohistochemical investigations were performed to confirm tumor growths and correlate protein expressions of glucose transporter 1 (GLUT1) and hexokinase 2 (HK2) with FDG uptake. Using RNA sequencing data of thirty PDX cases paired with FDG-PET results, we identified a five-gene signature (PLS1, PYY, HBQ1, SLC6A5, NAT16) associated with the maximum standardized uptake value (SUVmax). We established a model (PETscore) for predicting high FDG-avid GC using the signature, which was validated in human by RNA-seq and qRT-PCR. Furthermore, we also characterized the model using public data of GC profiled in The Cancer Genome Atlas (TCGA) and Asian Cancer Research Group (ACRG). Results: PET scanning protocol was determined to include 150 μCi FDG injection dose and scanning after one hour. Comparison of heterotopic and orthotopic implanted mouse models revealed longer growths interval for orthotopic models with higher uptake in similar PDX tissues. H-scores of GLUT1 and HK2 expressions in tumor cells were correlated with measured SUVmax values. Validation of PETscore provided significant predictive values compared with actual SUVmax in human. Investigation with TCGA and ACRG data showed that the PETscore was significantly associated with glycolysis, microsatellite instability (MSI) status and epithelial mesenchymal transition (EMT)-related prognosis. Conclusion: This preclinical GC PDX based [18F]FDG-PET protocol reveals tumor specific FDG uptake and shows correlation to glucose metabolic proteins. PDX transplanted mouse model can be useful to access PET activity in gastric cancer. Our findings in study for FDG avidity prediction model suggest the molecular characteristics of GC underlying the diverse metabolic profiles. Furthermore, our PETscore could be proposed for an individualized FDG-PET for staging and disease monitoring by predicting FDG avidity.배경: FDG-PET은 다양한 암의 병기, 약물반응 그리고 재발 평가에 널리 쓰이나, 위암의 경우 FDG의 섭취가 일정치 않아 그 역할이 제한적이다. 환자유래이종이식 모델(PDX)은 전임상 연구에서 유망한 in-vivo 모델이다. 본 연구는 환자맞춤 PET 계획 및 분자적 특성 조사를 위해 위암 PDX 마우스 모델을 이용한 FDG 섭취 예측 유전자 지표를 개발하는 것이다. 방법: 암컷 BALB/c 누드마우스에 위암 PDX 조직을 정위 및 피하에 이식했다. [18F]FDG-PET 촬영 프로토콜을 다양한 종양 크기 및 FDG 선량, 촬영 간격 그리고 장기 특이적 FDG 섭취에 대해 평가했다. 동일 PDX를 이용한 정위 및 피하 이식 모델 간 FDG 친화력을 비교했다. 종양 성장 확인 및 포도당 수송체 1(GLUT1) 그리고 헥소키나아제 2(HK2)와 FDG 섭취 간 상관관계를 현미경적 관찰과 면역염색 활용하여 조사했다. FDG-PET 결과가 있는 30례의 PDX의 RNA 시퀀싱 데이터를 이용하여 최대 표준섭취계수(SUVmax)와 연관된 유전자 지표를 식별했다. 5가지 유전자 지표(PLS1, PYY, HBQ1, SLC6A5, NAT16)를 이용하여 높은 FDG 섭취를 보이는 위암을 예측하는 모델(PETscore)를 구축했고, 환자에서 RNA-seq 과 qRT-PCR 기법을 통해 평가했다. 더욱이, 암유전체지도(TCGA) 및 아시아 암 연구 그룹(ACRG) 위암 공공데이터에서 모델의 특성을 조사했다. 결과: PET 촬영 프로토콜 150 μCi 의 용량을 주입하고, 1시간 뒤 촬영하는 것으로 결정했다. 동일 PDX 조직을 이용한 정위이식 및 피하이식 마우스 모델 간 비교에서 정위이식 모델이 FDG섭취가 높았고, 종양 성장이 느렸다. 종양 세포 내 GLUT1과 HK2 발현의 H-score는 SUVmax와 상관관계를 보였다. 환자에서 PETscore는 실제 SUVmax값과 비교하여 유의한 예측 값을 제공했다. TCGA 및 ACRG 데이터를 이용한 조사에서 PETscore가 해당과정, 현미부수체 불안정성(MSI) 상태, 그리고 상피간엽이행(EMT) 관련 예후에 연관성을 보였다. 결론: 전임상적 위암 PDX 기반 [18F]FDG-PET 프로토콜은 종양 특이적 FDG 섭취를 나타내고, 당대사 단백과 상관관계를 보인다. PDX 이식 마우스모델은 위암에서 PET 활성 평가에 유용할 수 있다. FDG 섭취 예측 모델(PETscore)은 다양한 대사 프로파일 기반 위암의 분자적 특징을 제안한다. 더욱이, PETscore는 FDG 섭취를 예측하여 병기 및 관찰을 위한 개인맞춤 FDG-PET을 제안할 수 있을 것이다.INTRODUCTION 1 PART I. Establishment of protocol for preclinical PET imaging of human gastric cancer PDX models 4 MATERIAL AND METHODS 5 RESULTS 13 PART II. Development of prediction model with a gene signature for FDG avidity in gastric cancer 25 MATERIAL AND METHODS 26 RESULTS 39 DISCUSSION 70 REFERENCES 81 ABSTRACT IN KOREAN 91Docto

A study on extreme positive returns and expected returns

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 경영학과 재무금융 전공, 2013. 2. 최혁.본 연구에서는 극단적 양의 수익률과 주식수익률의 관계를 한국 주식시장의 자료를 이용해 포트폴리오 수준의 분석을 통해 관찰했다. 최대일별수익률을 기준으로 나눈 포트폴리오 분석을 한 결과, 동일가중 월평균 수익률로 봤을 때 KOSPI시장과 KOSDAQ시장 모두 극단적 양의 수익률과 주식수익률 간에 통계적으로 유의한 음의 관계가 있는 것으로 나타났다. 이러한 관계는 두 가지 기준으로 포트폴리오를 나누는 분석을 통해 시가총액, 베타, 단기 리버설, 비유동성, 왜도에 대해 강건성을 가짐을 확인했다. 하지만, 기업고유 변동성을 고려했을 때는 극단적 양의 수익률과 주식수익률 사이에 유의한 음의 관계가 나타나지 않았고, 상위 5개의 일별수익률의 평균값을 최대일별수익률로 간주한 경우 KOSDAQ 시장에서만 극단적 양의 수익률과 주식수익률 사이에 유의한 음의 관계가 있는 것으로 나타났다. 추가적으로 극단적 음의 수익률과 주식수익률의 관계에 대해서도 살펴본 결과, 극단적 양의 수익률과 마찬가지로 동일가중 월평균 수익률로 봤을 때 극단적 음의 수익률 또한 주식수익률과 음의 관계에 있는 것으로 나타났다.This study examines the relation between extreme positive returns and expected returns in the Korean stock market using portfoilo-level analyses. The results of portfolio-level analyses with maximum daily returns indicate a statistically significant negative relation between extreme positive returns and expected returns in KOSPI and KOSDAQ market in terms of equally weighted average monthly returns. By bivariate portfolio-analysis, I verified that this relation is robust to size, beta, short-term reversal, skewness. However, when idiosyncratic is considered, there is no statistically significant negative relation between extreme positive returns and expected returns. In only KOSDAQ market, when five highest maximum daily returns are considered as maximum daily returns, extreme positive returns and expected returns show a statistically significant negative relation. In addition, similarly to extreme positive returns, there is a negative relation between extreme negative returns and expected returns in terms of equally weighted average monthly returns.제 1 장 서 론 제 1 절 연구 목적 및 문헌연구 제 2 절 논문의 구성 제 2 장 연구 자료 및 설명 변수 제 1 절 연구 자료 제 2 절 설명 변수 제 3 장 극단적 양의 수익률과 주식수익률 제 1 절 한 가지 기준에 따른 포트폴리오 분석 제 2 절 두 가지 기준에 따른 포트폴리오 분석 제 4 장 기업고유 변동성과 극단적 수익률 제 5 장 극단적 양의 수익률과 왜도의 관계 제 6 장 극단적 음의 수익률과 주식수익률 제 7 장 결 론 참고 문헌Maste

전리 방사선 조사 후 형광 이미징으로 관찰한 HeLa-FUCCI의 S/G2/M 동조화

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 의과대학 종양생물학전공, 2016. 2. 정준기.목적: 자궁경부암은 세계에서 여성 암 중 세 번째로 빈번한 암이고 방사선치료가 주요 치료법이다. 암세포의 방사선 저항성은 방사선치료에서 큰 장애물이다. 세포 증식과 치료 효과는 세포주기와 관련이 있으므로 세포주기의 방사선 효과를 이해하는 것은 중요하다. 최근에 개발된 세포주기 형광 프로브 (FUCCI)는 G0/G1기와 S/G2/M기를 구분되는 색깔로 볼 수 있는 시스템이다. 이 논문에서는 FUCCI 시스템을 이용하여 방사선이 세포분열에 미치는 영향을 평가하였다. 방법: FUCCI를 발현하는 HeLa의 세포분열을 형광 현미경 (Olympus IX81)을 사용하여 실시간으로 관찰하였다. G0/G1기와 S/G2/M기를 세포 주기에 특이적인 전사인자에 의해 활성화된 두 형광 단백질인 Cdt1과 Geminin을 이용하여 결정하였다. HeLa-FUCCI 세포에 0.2 mM 하이드록시유리아를 24시간동안 처리하여 세포주기를 동조화하였고, 137Cs 조사기 (IBL437C)로 6 Gy 방사선을 조사하였다. 방사선이 조사된 세포와 조사되지 않은 대조군의 시간적 변화를 형광 현미경으로 촬영하였다. 동일조건 하에 FACS 분석을 하였다. 누드 마우스에 이종 이식 HeLa-FUCCI 종양을 구축하였다. 각각의 마우스 내 두 종양 중 선형 가속기 (Clinac 6EX)의 다엽콜리메이터 (MLC)에 의해 조절된 영역에 있는 한 쪽에만 6 Gy 방사선을 조사하였다. 모든 종양을 적출하여 절편하였다. 표본은 티슈팩스 시스템이 결합된 형광 현미경 (Zeiss Axioimager Z1)으로 촬영하였다. 메타모프 소프트웨어를 이용하여 각각의 세포주기에 해당하는 암세포의 분포를 계산하였다. 결과: 하이드록시유리아를 처리 후 S/G2/M기 세포는 FACS에서 62.11±3.57% 그리고 형광 현미경 관찰에서 95.91±2.00%였다. S/G2/M기 동조화는 방사선이 조사된 세포에서 대조군의 세포보다 오래 지속되었고, 그 시간 차는 FACS에서 4시간, 그리고 형광 현미경에서 8시간이었다. FACS 데이터의 경우, S/G2/M기 세포가 가장 낮았을 때는 대조군에서 12시간일 때 (18.23±3.17%)였고, 방사선이 조사된 군 에서 16시간일 때 (32.77±1.68%)였다. 형광 이미징 데이터의 경우, S/G2/M기 세포가 가장 낮았을 때는 대조군에서 8시간일 때 (13.05±6.84%)였고, 방사선이 조사된 군 에서 16시간일 때 (26.39±0.12%)였다. 이종 이식 모델의 경우, 6 Gy를 조사 후 16시간 째 종양에서 S/G2/M기 대 G0/G1기의 비율이 가장 높았다 (mAG/mKO2 = 2.00±0.84). 결론: 방사선의 영향으로 세포 수준에서 S/G2/M 동조화가 늘어났고, 마우스 모델에서 S/G2/M기 세포의 분포가 증가했다. FUCCI 시스템은 방사선이 세포주기에 미치는 영향을 반영할 수 있으며, 암에서 방사선저항성 기전을 연구하는데 유용 할 수 있다.Objective: Cervical cancer is the third most common cancer in women worldwide and radiotherapy is one of the major treatment methods. Radioresistance of cancer cells is a big obstacle in radiotherapy. Since the cell proliferation and therapeutic efficacy might be related to cell cycle, it is necessary to understand the radiation effects on the cell cycle. Recently, fluorescent, ubiquitination-based cell cycle indicator (FUCCI) system was developed to visualize G1/G0 and/or S/G2/M phases of the cell cycle with distinct colors. In this study, I assessed the radiation effects on cell cycle using the FUCCI system. Methods: Cell division of FUCCI expressing HeLa cells was observed in real time using a fluorescence microscope (Olympus IX81). G0/G1 and S/G2/M phases were determined using two different fluorescent proteins, Cdt1 and Geminin, which were activated by cell cycle specific transcription factors. In-vitro cell studies were performed using HeLa-FUCCI cells. The cells were synchronized using 0.2 mM hydroxyurea for 24 hours, and then cells were irradiated with 6 Gy radiation using 137Cs irradiator (IBL437C). The time-lapse cellular change of irradiated or non-irradiated control cells was visualized using the fluorescence microscope. FACS analysis was also performed under the same condition. Xenografted HeLa-FUCCI tumors were established in nude mice. One side of two tumors on each mouse in the area adjusted using multi-leaf colimators (MLC) of a linear accelerator (Clinac 6EX) was irradiated with 6 Gy. All tumors were isolated and sliced. The specimens were imaged using a fluorescence microscope combined with a TissueFAXS PlusⓇ system. The portions of cancer cells in each cell cycle phase were calculated by the Metamorph software. Results: After hydroxyurea treatment, S/G2/M phase cells measured by FACS method and fluorescence microscopy were 62.11±3.57% and 95.91±2.00%, respectively. The S/G2/M synchronization in irradiated cells more long lasted than that in non-irradiated cells and the time difference in the FACS and fluorescence microscopy was 4 hours and 8 hours, respectively. In the FACS data, the lowest portion of S/G2/M phase cells in non-irradiated group and irradiated group and was 18.23±3.17% at 12 hours and 32.77±1.68% at 16 hours, respectively. In the fluorescence imaging data, the lowest portion of S/G2/M phase cells in non-irradiated group and irradiated group and was 13.05±6.84% at 8 hours and 26.39±0.12% at 16 hours, respectively. In xenograft models, the tumor at 16 hours after 6 Gy irradiation showed that the ratio of S/G2/M phase to G0/G1 phase was the highest (mAG/mKO2 = 2.00±0.84). Conclusion: Radiation induced prolongation of S/G2/M synchronization in vitro cells and increase of the portion of S/G2/M phase cells in vivo mouse model. The FUCCI system can reflect radiation effects on cell cycle and might be useful for studying the mechanism of radioresistance.Introduction 1 I. The necessity of studying the radiation effects on cell cycle 1 II. FUCCI as a system to visualize cell cycle 3 III. Purpose of this study 5 Material and Methods 6 Cell culture 6 Cytotoxicity test of hydroxyurea 6 Ionizing irradiation 7 Clonogenic assay 8 Flow Cytometry Analysis 8 Fluorescence imaging of HeLa-FUCCI cells 9 Xenograft modeling 10 Fluorescence imaging of tumor sections 10 Statistical analysis 11 Results 12 Classification of cell cycle phases in cells expressing the FUCCI probes 12 Optimal condition of hydroxyurea and ionizing radiation to induce cytotoxicity of cancer cells 13 Analysis of hydroxyurea-induced cell cycle synchronization 13 Radiation effects on cell cycle synchronization 14 Visualizing the fluorescence distributions in HeLa-FUCCI tumors 15 Discussion 30 References 33 Abstract in Korean 40Maste

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