2012년도 수상자 여러분에게 축하를 드립니다!

1등상 수상자

미국 — $10,000 상당의 제품
미국, Rice University — 신청서 제출 Tomasz Tkaczyk

2012 Norman Edmund Inspiration Award Winner!
Received an additional $5,000 in products | Learn More

Chemistry, applied physics, nanoscience, 그리고 advanced biomedical engineering을 타겟으로 하는 다양한 optical imaging 및 감지 기법의 개발을 목표로 하고 있습니다. 암 및 감염성 질환의 in vivo detection을 위한 endomicroscopy system 및 소형 microscope objective는 계속 발전하고 있습니다. Tkaczyk의 초기 디자인 및 원형은 다양한 메디컬 센터 및 약학 대학과의 협력하에 의료용으로 개발 및 검증되었습니다. 아울러, 이 디자인은 저렴하면서 휴대하기 편하며 자동 정렬 기능으로 인해 빠르고 쉽게 배포할 수 있는 optical system을 제공합니다. Microscopy system은 이미 세계 각지의 여러 국가에서 심각한 건강 문제를 야기하는 결핵 및 말라리아와 같은 질병에 대한 상당한 양의 정보를 제공했습니다.

아시아 — $10,000 (미화) 상당의 제품
싱가포르, Nanyang Technological University, — 신청서 제출 Dr. Quan Liu 박사

Optical imaging 및 spectroscopy를 기반으로 한 새로운 optical biopsy method 개발을 목표로 하고 있습니다. 이 방식은 세포의 병리학적 상태를 비 침습적으로 파악해 의료 진단 시 physical biopsy 수행 필요성을 줄이거나 아예 없애 줄 수 있습니다. 연구를 통해 Liu와 그의 팀은 elastography, nanotechnology enabled plasmonics, 그리고 ultrasound imaging과 같은 다른 보조 기술을 optical imaging 및 spectroscopy에 결합하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이렇게 되면 signal to noise ratio, spatial resolution, 그리고 multiplexing 성능이 개선됨으로써 optical biopsy method의 정확성과 기능성이 향상되어 종양을 보다 효과적으로 감지 및 분류할 수 있게 될 것입니다. Optical biopsy 개발에 더해 NTU 소속 팀은 이 강력한 광학 기술의 기초-임상 연구도 수행합니다.

유럽 — €7,000 상당의 제품
스위스, University of Zurich — 신청서 제출 David Margolis

뇌의 기능 및 장애에 대한 근본적인 의문을 해결하기 위한 생물의 biological imaging 및 cellular resolution imaging에 쓰일 신기술 개발을 목표로 합니다. 이 신기술은 고속 wide-field imaging method(epifluorescence 기반)를 laser-scanning two-photon microscopy와 결합해 전에는 조사할 수 없었던 세포 활동의 stability 및 plasticity에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. Margolis의 연구는 오랜 시간 동안 여러 개의 이미징 세션에 걸친 정확히 동일한 뉴런의 chronic in vivo imaging을 통해 뇌종양 진단 기술을 개발 발전시키기 위한 새로운 optical tool 설계 및 구현에 집중되어 있습니다.

2등상 수상자

미국 — $7,500 상당의 제품
미국, Indiana University — 신청서 제출 Ann Elsner

Age-related macular degeneration 및 기타 안과 질환의 검사에 필요한 Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics, 그리고 specific polarization technique과 같은 기술들을 사용한 biomedical imaging 성능 개선을 목표로 합니다. Age related macular degeneration은 시각 장애의 여러 가지 원인들 중 하나이며 오늘날의 세상에서 심각한 문제입니다. Elsner와 그녀의 팀은 시각 장애 및 기타 합병증을 유발하는 또 다른 심각한 질환인 diabetic retinopathy를 감지하기 위한 저비용 retinal imager를 개발 중입니다. Optical coherence tomography를 이용하면 연구원이 비침습적으로 retina와 cornea의 rudimentary image를 얻을 수 있습니다. Pupil의 Adaptive optics control variance는 개개인의 눈의 형태의 차이와 함께 눈의 다양한 영역으로부터 전달되는 정보를 최적화하고 보다 중요한 영역에 초점을 맞추도록 합니다. Polarization control은 치료가 필요한 부분과 건강한 부분처럼 다양한 세포를 구분하는 데 매우 중요합니다. 이러한 3가지 기술을 조합하면 신속하면서 비침습적인 매우 혁신적인 검사 방법을 얻을 수 있습니다.

아시아 — 7,500 (미화) 상당의 제품
일본, Osaka University (大阪大学) — 신청서 제출 Hayashi Jun

가압 대기에서의 가연성 혼합 기체의 연소 과정 또는 환경 개선을 위한 배기 가스 저감 기술을 연구합니다. Hayashi 박사의 연구에는 가연성 혼합 기체를 연소시킬 수 있는 non-equilibrium plasma를 발생시키기 위한 pulse laser 집광을 통한 laser-induced breakdown이 관련되어 있습니다. 이 연구는 기초 연구 단계에 있지만 연구 결과는 laser ignition system에 대한 관심 증가로 인해 전 세계적으로 주목받을 것으로 예측됩니다. 이 시스템은 자연 발화의 포착, 분석 및 모델링을 위해 고속 이미징 기술을 활용합니다. 이 연구는 biofuels 및 energy를 포함한 여러 가지 용도에 적용할 수 있으며 안전한 취급 절차에 중요한 역할을 하는 가스 및 물체의 반응 이해에 매우 중요합니다.

유럽 — €5,000 상당의 제품
독일, University of Marburg — 신청서 제출 Kirstin Baum

기술자들이 고급 광학 기식 없이도 DOT scanner를 쉽게 조작할 수 있도록 하기 위한 Integrated 3D diffuse optical tomography (DOT) scanner 및 혁신적인 3D-surface reconstruction method 개발을 목표로 하고 있습니다. DOT imaging scanner는 보통 임상 실험 전의 암 연구, 작은 동물의 imaging, 그리고 breast cancer imaging 용도로 사용되며, 흡수 및 산란 변수를 측정할 수 있도록 세포 내에 적외선을 조사해 inverse reconstruction technique을 통해 분석합니다. Baum의 기술을 이용하면 structured light 3D scanning과 결합해 Polarization Difference Imaging (PDI)을 이용해 subsurface의 정보와 surface 정보를 구분할 수 있습니다. 따라서, 실제 표면 형태를 파악할 수 있습니다. 이 새로운 접근 방식은 흔히 산업용으로 사용되는 fringe projection technique을 결합해 반투명 물체로부터 detector를 향한 표면 요소의 방향을 정확히 설명하는 surface scan 능력을 확보할 수 있습니다. 그런 다음 소프트웨어를 통해 이미지를 모델링해 분석합니다.

3등상 수상자

미국 — $5,000 상당의 제품
미국, Harvey Mudd College — 신청서 제출 Gregory Lyzenga

Laser induced fluorescence imaging and Raman spectroscopy (LIFIRS)를 사용한 microbial life의 원격 탐지를 목표로 합니다. 학생 및 교수진이 reflectance 및 fluorescence image를 신속히 생성할 수 있는 참신한 비 파괴, 비 접촉 광학 기기를 개발했습니다. 이 시스템은 화성의 용암 동굴을 탐사하기 위해 특별히 고안된 한 쌍의 자동 탐사 장비를 위해 개발 및 조립 중입니다. 이 기술은 현재 화성에 보내기 전에 사막, 산악 또는 극지방과 같은 지구상의 극한 환경에서 기술을 조정하고, 극한 환경에서 단백질과 박테리아의 존재 가능성을 파악하기 위한 관련 연구용으로 구현 중입니다. Global forensic 및 테러 방지 노력에 도움이 되는 병원균 및 화학 물질 탐지에도 동일한 기술을 사용할 수 있습니다.

아시아 — $5,000 (미화) 상당의 제품
타이완, National Yang-Ming University — 신청서 제출 Yin Chang

척추의 경막외공간(epidural space) 탐지를 목표로 하는 In vivo fiber-optic spectroscopy 기술을 개발합니다. 이 신기술은 거의 반세기 동안 사용돼 온 마취 중에 epidural space에 바늘을 삽입한 뒤 손의 촉감을 이용해 탐지하는 기존 방식을 대체할 수 있습니다. Chang의 기술은 생체 내의 모든 세포가 고유한 특징의 reflectance spectrum을 갖고 있어 세포 고유의 "지문"을 갖는다는 원리를 바탕으로 한 것입니다. 이 프로젝트의 fiber-optic spectroscopy 기술을 이용함으로써 국소 마취를 위해 epidural space에 epidural needle을 정확히 삽입할 수 있습니다. Chang은 속이 비어 있지 않은 needle 대신 optical fiber가 부착된 속이 비어 있는 needle을 만들었습니다. Fiber의 일부는 needle 삽입 중에 광원에서 세포에 빛을 전달하는 광전송 채널 역할을 합니다. 나머지 fiber는 세포에서 반사된 빛을 수신해 spectrometer에 전달하는 역할을 합니다. 마취과 의사가 needle을 삽입할 자리를 안내할 수 있는 시각적 참고 자료를 제공하는 스펙트럼 신호가 화면에 표시됩니다.

유럽 — €3,000 상당의 제품
오스트리아, Vienna University of Technology — 신청서 제출 Saiedeh Saghafi

Gaussian beam을 flattened Gaussian intensity distribution의 elliptical beam으로 변환시키는 혁신적인 beam shaping method를 사용해 효율적인 Light Sheet Microscopy/Ultramicroscopy를 제작하는 것을 목표로 합니다. Saghafi의 기술에 사용되는 이 beam은 micrometer resolution을 통해 종양, 전체 mouse brain, embryo와 같은 대형 샘플뿐 아니라 뉴런 및 척추와 같은 작은 샘플의 3D 비 파괴 sectioning 및 imaging 기능도 제공합니다. Ultramicroscopy는 neuroscience 연구에서 점점 더 많이 사용되고 있는 기술로서 암 및 신경 질환 감지를 위한 의료 진단에 있어 높은 잠재력을 갖고 있습니다. Ultramicroscopy의 이미지 품질은 light sheet의 모양에 좌우되며 이 혁신적인 방식을 이용하면 line of focus의 길이 및 지름, 그리고 light sheet를 따른 spatial intensity distribution을 포함한 light sheet의 광학 특성을 크게 개선할 수 있습니다.

Congratulations to Our Remaining 2012 Grant Finalists!

Americas Finalists

• McMaster University, Canada – Anthony Tsikouras
• University of California, Los Angeles, USA – Ahmet F. Coskun
• University of California, San Diego, USA – Pedro Cabrales
• University of California, Santa Barbara, USA – Everett Lipman
• University of Florida, USA – Sean Kelly
• University of Illinois at Urbana-Champaign, USA – Lynford Goddard
• University of Minnesota, Twin Cities, USA – Wing Chan
• University of Rochester, USA – Xiao Wang
• University of South Alabama, USA – Silas Leavesley
• University of Virginia, USA – George Gillies
• Vanderbilt University, USA – Anita Mahadevan-Jansen
• Washington University in St Louis, School of Medicine , USA – Zhiguang Xu

Asia Finalists

• Beijing Institute of Technology (北京理工大学), China – 胡 晓明
• Griffith University, Australia – Robert Sang
• Indian Institute of Technology Delhi, India – Bishnu Pal
• Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences (中国科学院物理研究所), China – 王 楠
• KAIST, South Korea – JinHwa Gene
• Kyoto University (京都大学), Japan – Kumazaki Shigeichi
• Kyung Hee University (경희대학교), South Korea – Sangcheol Yoon
• Osaka University (大阪大学), Japan – 山中 真仁
• Osaka University (大阪大学), Japan – 宮田 尚幸
• Tsinghua University (清华大学), China – 曹 良才
• Universiti Sains Malaysia, Malaysia – Bee Ee Khoo
• Zhejiang University (浙江大学), China – 冯 超

Europe Finalists

• Fontys University of Applied Sciences, Netherlands – Saskia Blom
• Karlsruhe Institute of Technology KIT, Germany – Stefan Giselbrecht
• Lund University, Sweden – Mikkel Brydegaard
• Middle East Technical University, Turkey – Hasan Mert Bozacı
• ONERA The French Aerospace Lab, France – Emilie Sakat
• Silesian University of Technology, Poland – Tomasz Blachowicz
• The Complutense University Madrid, Spain – Carlos Eugenio Tapia Ayuga
• The University of Sheffield, United Kingdom – Daniel Toolan
• Trinity College Dublin, Ireland – Gerard Boyle
• University College Dublin, Ireland – Brian Vohnsen
• University of Malta, Malta – Kenneth Camilleri
• Wageningen University, Netherlands – Gerrit Polder