더블매트릭스 캡슐화에 의한 유산균의 안정화

김대섭 ( Dae Seop Kim ),박미의 ( Mi Ey Park ),유소연 ( So Yeum Yoo ) 한국유화학회 2013 한국응용과학기술학회지 Vol.30 No.4

본 연구는 식품으로 사용하고 있는 유산균의 보존성과 안정성을 높이고, 맛과 시각적인 차별화를 주기 위한 방법으로 더블매트릭스 캡슐화에 대한 제조방법에 대하여 기술하였다. 일차캡슐화방법으로 5wt%의 슈크로스에스터를 이용하여 부드럽고 촉촉한 크림을 만들었다. 더블매트릭스캡슐화는 키토산과 아르긴산을 1:3의 비율로 혼합하여 제조하였을 때 가장 안정한 캡슐이 형성되었다. 더블매트릭스캡슐입자의 크기는 지름이 3mm이었다. 유산균의 pH변화에 대한 활성은 산성(pH=4.3±0.3)이나 중성(pH=7.12±0.2)상태에서보다 알칼리성 (pH=10.5±0.3)에서 더욱 우수한 활성을 보였다. 1개월 경과 후에서도 살아있는 유산균의 활성을 확인할 수 있었다. 식품산업에 응용으로 요거트안에 유산균캡슐이 함유된 제형과 5가지의 색상을 입힌 더블매트릭스캡슐을 개발하였다. 이상의 결과로 볼 때, 유산균을 안정화시키는 방법의 하나의 도구로써, 더블매트릭스캡슐이 식품산업에 크게 기여할 것으로 기대된다. 더 나아가 의약품산업에서 인슐린 등의 캡슐화를 통한 약물전달시스템 (drug delivery system) 및 화장품산업에서의 활성성분의 안정화 기술에 응용이 가능할 것으로 기대한다. This study using yogurt of food in order to increase the conservativeness and stability of lactobacillus, to be deliciously flavored and give it visual differential effect, were described regarding making the preparing method of double matrix capsulation in food industries. Our study group was especially made to soft and moisture cream using 5wt% of sucrose ester emulsifier as first capsulation. Double matrix capsulation was formed with the best stabilized bead type capsules when it blended 1:3 ratio of chitosan and alginate. The bead diameter size was about 2.5~4mm (mean diameter: 3mm). Activity of lactobacillus containing cream for depending on various pH variations showed that alkalinity (pH=10.3±0.3) condition was higher than acidity (pH=4.3±0.3) and neutrality (pH=7.12±0.2) conditions. After a month, it also was certified to the activity of lactobacillus in incubated at 37°C in culture medium. As application of food industry, we developed the containing lactobacillus capsule and 5 colored kinds of double matrix capsulation in yogurt cream. As for above mentioned those results, one of tool to stabilize the living lactobacillus, doubled matrix capsulation greatly be expected to contribute to food industry. Furthermore, it can be expected to apply the drug delivery system (DDS) to active ingredients of stabilizing technologies at drug and cosmetic industries.

캡슐내시경과 이중풍선 소장내시경의 소장병변의 진단 일치도

김현건,김진오,이태희,김완중,최현숙,조영관,조원영,고봉민,조주영,이문성,이준성 대한소화기내시경학회 2010 Clinical Endoscopy Vol.40 No.4

Background/Aims: To evaluate the diagnostic agreement between capsule endoscopy (CE) and double-balloon enteroscopy (DBE) in patients with suspected small bowel disease. Methods: We retrospectively analyzed and compared the diagnostic yield and the diagnostic agreement between CE and DBE, in patients who initially underwent CE followed by DBE at a single tertiary referral center.Results: Thirty patients (17 males, mean age 45±17) underwent both CE and DBE. Total small bowel examination was possible in 80% (24/30) with CE, and 20% (6/30) with DBE. Diagnostic yield was 56.7% (17/30) with CE, and 73.3% (22/30) with DBE. Overall diagnostic yield was 93.3% (28/30) after both examinations. The overall degree of concordance between CE and DBE for lesion description was a moderate agreement, with a calculated kappa index of 0.48 (95% CI 0.44∼0.52, p<0.05). Both CE and DBE detected identical lesions relevant to the clinical presentation in 56.6% (17/30) of cases. A total of 36.7% (11/30) of cases changed diagnosis because different lesions were detected by each method. Conclusions: The overall degree of concordance between CE and DBE showed moderate agreement. Additional DBE examinations can improve the diagnostic yield of small bowel lesions in patients with no relevant findings or failed detection on CE, who are, however, clinically suspicious. 목적: 캡슐내시경과 이중풍선 소장내시경을 모두 시행한 소장질환이 의심된 환자들을 대상으로 병변 관찰의 일치도에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2005년부터 2009년 4월까지 캡슐내시경과 이중풍선 소장내시경검사를 모두 시행받은 30명을 대상으로 병소 발견율과 병변 일치도, 진단 일치도 등을 후향적으로 비교 분석하였다. 결과: 30명(M:17, F:13)의 평균 연령은 45±17세였으며 24명은 혈변 및 흑색변, 빈혈을 주소로, 6명은 복통을 주소로 소장 병변에 대한 검사를 시행받았다. 소장 병변에 대한 진단율은 캡슐내시경 56.7%(17/30명), 이중풍선 소장내시경 73.3%(22/30명)였으며, 두 검사를 모두 시행받은 후 진단율은 93.3%(28/30명)이었다. 캡슐내시경에서 정확한 진단이 어려웠던 13예 중 61.5%(8/13)에서 이중풍선 소장내시경을 시행하여 정확한 진단을 내릴 수 있었다. 캡슐내시경과 이중풍선 소장내시경의 병변 관찰에 대한 비교에서는 중등도의 일치도를 보였으며(kappa=0.484), 증상의 유발이 가능해 보이는 동일 병변을 관찰한 예는 전체의 56.6%(17/30명)이었다. 동일한 병변이 관찰된 17예 중 캡슐내시경에서 진단이 애매하여 이중풍선 소장내시경 시행 후 진단이 바뀐 경우는 5.9%(1/17예)로 멕켈씨 게실 1예였으며, 동일 병변이 관찰되지 않아 진단이 바뀐 예는 36.7%(11/30예)로 이들 11예 중 캡슐내시경에서 병변 관찰이 애매하거나 진단이 어려웠던 경우가 81.8%(9/11예)였다. 결론: 두 검사의 소장 병변에 대한 관찰 비교에서는 중등도의 일치도를 보이며, 캡슐내시경은 수동적인 관찰을 하기 때문에 시야각에서 한 번에 관찰이 어려운 병변은 진단이 어려울 수 있다. 따라서 캡슐내시경에서 관찰된 병변이 증상을 설명하기에 모호할 경우에는 임상적인 판단에 따라 이중풍선 소장내시경을 시행한다면 소장 병변에 대한 진단율을 높일 수 있을 것으로 생각한다.

캡슐내시경에서 다양한 소장 출혈 병변에 대한Suspected Blood Identification System (SBIS)의 유용성

김주영,전훈재,김철영,장진수,권용대,박상훈,금보라,서연석,김용식,진윤태,이홍식,엄순호,이상우,최재현,김창덕,유호상 대한소화기내시경학회 2008 Clinical Endoscopy Vol.37 No.4

Background/Aims: Substantial time and attention arerequired to read and interpret the recordings of capsuleendoscopic images. A suspected blood identification system(SBIS) has been developed to assist in the reading ofcapsule images. This software automatically marks “redtags” that correlate with suspected blood or red areas. However, the sensitivity and accuracy of the system have not been well characterized. We investigated the usefulnessof the SBIS in capsule endoscopy according to various smallbowel bleeding lesions. Methods: Two expert endoscopistsreviewed the capsule images. Angiodysplasias, ulcers anderosion were considered as significant lesions, and activebleeding lesions were considered when bleeding or bloodclots were seen in the capsule images. The red tags thatwere automatically marked by the use of the rapid softwarewere compared to the significant lesions reviewed by theendoscopists. Results: A total of 95 patients were enrolledin the study. The endoscopists identified 159 significantlesions and 71 lesions marked by red tags were identifiedby the SBIS. Among the 71 lesions, 31 lesions correctlycoincided with the significant lesions. The overall sensitivityand positive predictive value of the use of the SBIS were20% and 44%, respectively. The sensitivities of active ulcersand active bleeding lesions were 83% and 93%, respectively. Conclusions: The SBIS should be considered as a rapidscreening tool to identify active bleeding lesions, and a completereview of capsule images by a physician is still needed. 목적: 캡슐내시경은 원인 불명의 위장관출혈에서 유용한 검사법이다. 그러나 결과 분석에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 캡슐내시경 판독시 사용되는 프로그램에는 적색화소(red spot)가 있는 프레임(frame)을 자동으로 인식할 수 있는 suspected blood identification system (SBIS)이 있어 판독에 도움을 주고 있다. 최근까지 SBIS는 낮은 민감도와 낮은 양성 예측도를 보인다고 알려져 있지만 국내 자료는 없는 실정이다. 이에 저자들은 원인 불명의 현성 위장관 출혈환자를 대상으로 시행한 캡슐내시경에서 병변의 특성에 따른 SBIS의 민감도 및 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 3월부터 2006년 1월까지 고려대학교 안암병원 소화기병센터에서 혈변 및 흑색변을 주소로 내원한 환자들 중 소장 출혈 병변이 의심되어 캡슐내시경을 시행하였던 95명을 대상으로 하였다. 두 명의 내시경 전문의가 판독한 후 SBIS의 결과와 비교 분석하였다. 혈관이형성증, 궤양, 미란 및 활동성 출혈 병변을 의미 있는 병변으로 간주하였으며, 활동성 출혈 병변은 기저질환에 관계없이 출혈을 하고 있거나 병변에 혈흔이 남아 있는 경우로 하였다. 결과: 내시경 전문의의 판독 결과 159개의 병변(14개의 혈관이형성증, 90개의 궤양성 병변, 55개의 미란성 병변)이 발견되었으며, 이중 활동성 출혈 병변으로는 혈관이형성증 9개, 활동기 궤양 7개였다. SBIS에서는 71개의 적색표시가 관찰되었다. 내시경 전문의의 판독 결과와 비교해 보았을 때 31개의 병변(9개의 혈관이형성증, 19개의 활동기 궤양성 병변, 4개의 미란성 병변)이 일치하였다. 이중 SBIS에 의해 발견된 활동성 출혈 병변은 혈관이형성증 8개, 활동기 궤양 7개였다. 전체적인 민감도와 양성 예측도는 각각 20%, 44%이었다. 병변 특성에 따른 민감도는 혈관이형성증 57%, 활동기 궤양 83%, 미란성 병변 7%였다. 그러나 활동성 출혈 병변의 경우만을 분석하였을 때 민감도는 93%로 높은 결과를 보였다. 결론: 이번 연구에서 현성 위장관 출혈환자를 대상으로 했음에도 SBIS의 전체적인 민감도와 양성 예측도는 낮았다. 그러나 병변의 특성에 따른 민감도는 활동성 출혈 병변에서 높은 결과를 보였다. SBIS는 캡슐내시경 초기 판독시 출혈 병변의 선별을 위한 보조적인 수단으로 이용되어야 하며, 적색화소가 발견되지 않을 때 출혈이 없다고 말할 수 없으므로 캡슐내시경 기록을 전부 판독하는 것을 간과해서는 안될 것으로 생각한다.

마이크로캡슐 제조 방법에 대한 기술 개발 동향

양진혁(Jin Hyuk Yang),김기재(Ki Jae Kim) 한국전지학회 2021 한국전지학회지 Vol.1 No.1

캡슐은 내부의 기능성 물질을 고분자 등의 다른 물질로 감싼 구조를 뜻한다. 캡슐을 형성하는 목적으로는 대표적으로 6가지가 있다. (1) 외부 환경으로부터 보호하기 위해, (2) 물질의 색상, 맛 등 특성을 가리기 위해, (3) 의약품의 방출을 통제하기 위해, (4) 독성 물질의 안전한 취급을 위해, (5) 표적형 약물 방출을 위해, (6) 약물의 위 자극과 같은 부작용을 피하기 위해. 캡슐은 현재 화장품, 섬유, 의약 분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 분야별로 또는 목적에 따라서 캡슐을 형성하는 방법도 달라진다. 캡슐을 형성하는 방법으로는 크게 (1) 화학적 방법, (2) 물리화학적 방법, (3) 물리기계적 방법으로 3가지로 나눌 수 있다. 또, 이 3가지 방법들 속에는 다양한 방식들이 존재한다. 캡슐의 내부 물질, 벽 물질 등 사용되는 소재의 특성에 따라 사용하는 방법을 다르게 해야 할 것이고, 적절한 방법을 선정하는 것은 캡슐 제조에 있어 매우 중요하다고 생각된다. 이에 따라 본 논문에서는 캡슐을 제조하는 다양한 방법들에 대해서 소개하고자 한다. Capsules are structures that enclose internal functional materials with other materials, such as polymers. There are six reasons for forming a capsule: (1) to protect from the external environment; (2) to mask the color, taste, etc. characteristics of the substance; (3) to control the release of the drug; (4) for safe handling of the toxic substance; (5) for the release of the targeted drug; (6) to avoid side effects such as gastric irritation of the drug. Currently, capsules are used in various fields, including cosmetics, textiles and medicine. The method of forming capsules depends on their purpose. The methods of forming the capsule can be largely divided into three main methods: (1) chemical process, (2) physico-chemistry process, and (3) physico-mechanical process. In addition, there are various methods in these three processes. Depending on the properties of the material used in the capsule (core materials, wall material, etc.), the method of use will have to be different. I think selecting the right method is very important in encapsulation. Accordingly, I would like to introduce various encapsulation methods to find appropriate encapsulation methods in this paper.

단일 센터에서 캡슐내시경 검사의 적응증과 성적의 변화

이태희,김진오,김현건,최현숙,김완중,조영관,조원영,고봉민,조주영,이준성,이문성 대한소화기내시경학회 2010 Clinical Endoscopy Vol.40 No.6

Background/Aims: The aim of this study was to investigate changes with time in indications for capsule endoscopy examinations (CEs) and diagnostic rates. Methods: We retrospectively reviewed medical records of 425 CEs (417 patients), which were done for several different indications between March 2003 and May 2009. Indications, bowel cleansing, complete CEs, and diagnostic rates were compared between the first half (2003∼2005) and the second half (2006∼2009) of the study period. Results: Overt bleeding and occult bleeding, respectively, accounted for 31% and 5.8% in the first half; and 45.4% and 12.4% in the second half. The differences were significant (p<0.05). Other indications were significantly decreased in the second half compared to the first half (29.6% and 7.7% respectively). Bowel cleansing was considered “adequate” in 48% in the first half vs. 61.6% in the second half (p<0.05). No significant difference was found in complete CE rates. There was a significant difference in diagnostic rates between the first half and the second half (23.8% and 43.9%, respectively). Conclusions: Cumulative experience and knowledge with CEs has led to an increased number of CEs for obscure bleeding and a decreased number of CEs for other indications in which the role of CEs was unclear. Improved diagnostic rates of CEs were accompanied by these changes in CEs indications. 목적: 단일 센터에서 6년간 시행한 캡슐내시경 검사의 시간에 따른 적응증과 진단율의 변화를 알아보기로 했다. 대상 및 방법: 2003년 3월부터 2009년 5월까지 다양한 이유로 시행된 425예의 캡슐내시경 결과(417명 환자)를 의무기록과 캡슐내시경 데이터베이스를 이용하여 전반기(2003년∼2005년)와 후반기(2006년∼2009년)로 나누어 캡슐내시경 검사의 적응증, 소장 정결도, 완전 검사율 및 양성 진단율을 후향적으로 비교 분석하였다. 결과: 전 후반기간의 캡슐내시경의 적응증에서 유의한 변화는 현성 출혈과 잠복 출혈이 전반기에 각각 31%, 5.8%에서 후반기에 45.4%, 12%로 증가한 반면 기타 적응증은 전반기의 29.6%에서 후반기의 7.7%로 감소하였다. 소장 정결도는 전반기에는 48%에서 양호한 반면 후반기에는 61.6%에서 양호하여 후반기에 소장 정결도가 유의하게 향상되었다. 그러나 전, 후반기간에 완전 검사율은 유의한 차이를 보이지 않았다. 캡슐내시경 검사의 양성 진단율은 전반기에는 23.8%이었고 후반기에는 43.9%로 후반기에 유의하게 향상되었다. 결론: 캡슐내시경 검사의 시간에 따른 적응증 변화로는 유용성과 타당성이 확실하지 않은 기타 적응증은 감소한 반면 유용성과 타당성이 입증된 원인불명의 위장관 출혈은 증가하였다. 또한 소장 정결도는 향상되어 시간에 따른 캡슐내시경 검사의 진단율이 향상되었다.

알지닌캡슐을 이용한 곤충병원선충(Steinernema carpocapsae)의 섭식유도형 제제화 기술

김용균,이승화,유용만,한상찬 한국응용곤충학회 2003 한국응용곤충학회지 Vol.42 No.2

곤충병원선충(Steinernema carpocapsae)을 이용한 지상부 가해 해충 방제는 자외선과 건조 등의 제약점 때문에 적용의 한계를 갖고 있다. 본 연구는 이를 극복하기 위한 방제 기술을 개발하는 데 목적을 두고, 기주의 지상부를 가해하는 두 나비목 해충인 파밤나방(Spodoptera exigua)과 담배거세미나방(Sp. litura)을 대상으로 실시하였다. 감염태 선충을 포함하는 알지닌캡슐은 이들 두 해충에 대해 뚜렷한 섭식독성을 보였다. 이러한 독성은 캡슐내에 함유되어 있는 감염태 선충의 밀도에 따라 증가하는 전형적인 양독곡선을 나타냈다. 캡슐내에 잔존하는 수분함량은 감염태 선충의 생존력에 가장 중요한 요인으로 작용했다. 캡슐내에 약 10%이상의 수분이 함유되었을 때 약 80%의 감염태 선충이 생존하였다. 캡슐내 보습 능력은 상대습도, 온도 및 캡슐의 크기에 따라 변동되나, 캡슐 형성 과정 중의 시트릭산 반응 시간과는 무관하였다. 알지닌캡슐이 15$^{\circ}C$ 증류수에 보관되었을 때, 60일 경과후에도 80%이상의 생존 능력을 보였다. 이러한 감염태 선충이 함유된 캡슐을 섭식유도제로서 사용된 파추출물을 함유시킨 후 야외 땅콩을 가해하는 파밤나방 3령충에 적용시켰을 때, 약 90%의 방제 효과를 나타냈다. 이러한 결과는 알지닌캡슐이 곤충병원선충의 저장 형태의 캡슐 용도 뿐만 아니라 지상부 해충 방제용 제제화로서 이용될 수 있다고 제시한다. Field application of the entomopathogenic nematode, Steinernema carpncapsae, is limited by its susceptibility to UV irradiation and desiccation especially at leaf spray control. This study was conducted to develop the control technique using alginate biocapsulation of the nematodes against the beet armyworm, Spodoprera exigua and the tobacco cutworm, Sp. litura that are normally infesting hosts above ground level. The alginate capsules including infective juveniles gave significant feeding toxicities to the larvae of the two lepidopteran species. The lethality followed a typical sigmoid dose-mortality pattern with increase of the nematode densities embedded in the capsules. Moisture content in the capsule was critical to the survival of the infective juveniles. More than 80% nematodes could survive above 10% moisture content remained in the capsule. Remaining moisture content within the capsule was dependent on relative humidity, ambient temperature, and capsule size, but not on citric acid reaction time during capsule formation. More than 80% of infective juveniles in the alginate capsules could survive in distilled water at 15$^{\circ}C$ for 60 days. When these nematode capsules containing welsh onion extract as another phagostimulant were applied on the 3rd instar larvae of Sp. exigua infesting peanut plants, they resulted in about 90% control efficacy. These results indicate that the alginate capsulation can be used for leaf-spray agent of the entomopathogenic nematodes as well as for improved storage purpose.

Effects of capsule conduction and capsule outside convection on the thermal storage performance of encapsulated thermal storage tanks

Lee, Y.T.,Hong, S.W.,Chung, J.D. Association for Applied Solar Energy ; Elsevier Sc 2014 SOLAR ENERGY -PHOENIX ARIZONA THEN NEW YORK- Vol.110 No.-

The present study investigates the effects of capsule conduction and capsule outside convection of a spherical capsule on the thermal storage performance. The enthalpy-porosity method is employed to account for the phase change phenomenon. Three numerical models are examined. The first model is to apply the commonly used isothermal boundary condition on the outer surface of spherical PCM (phase change material). The second model is to apply constant temperature uniformly to the external surface of the capsule to examine the effect of capsule conduction. The last model takes into account the convection outside the spherical capsule. The results show that the effects of capsule conduction and capsule outside convection are substantial to the thermal storage performance. The effects of capsule conduction and capsule outside convection result in much lower discharging performance than the commonly used approach of the isothermal boundary model. This observation is more significant in real situation when the capsule material has low thermal conductivity.

장용성 연질 캡슐 오메가3 지방산의 흡수율 평가

박으뜸,박유헌,박성선,서형주,Park, Eu Deum,Park, Yooheon,Park, Sung-Sun,Suh, Hyung-Joo 한국식품영양학회 2012 韓國食品營養學會誌 Vol.25 No.4

본 연구에서는 혈액 내에서의 오메가-3 지방산의 함량 변화를 측정하여 연질 캡슐과 장용성 캡슐의 차이를 검토하였다. Fish oil 중의 EPA와 DHA의 총합의 함량이 62.87 g/100 g으로 대부분을 차지하고 있다. 연질 캡슐의 경우, 제 1시험액(위액)에서는 내부의 지방이 70% 용출된 반면, 장용성의 경우 10% 정도만이 용출되었다. 제 2액(소장액)에서도 6시간까지 50% 정도 용출되어 90분에 50%가 용출된 일반 연질 캡슐과 대조적이었다. 기존에 사용하였던 연질 캡슐의 EPA 및 DHA는 흡수 초기에 장용성 캡슐에 비하여 다소 높은 비율을 보인 반면, 8시간 이후 장용성 캡슐 섭취한 경우 EPA와 DHA의 혈액내 함량이 비율이 증가하는 경향을 보였다. 경구 투여 48시간 후 지방산 조성은 장용성 캡슐에서는 mono-, poly-unsaturated fatty acid 혈액 내의 함량이 다소 높은 경향을 보였으며, saturated fatty acid 함량 역시 다소 높은 경향을 보였다. EPA와 DHA의 함량은 혈액 내에서 각 지방 분획에서의 함량 차이를 정확하게 측정하기 힘들었다. 이상의 결과에 의하면 장용성 캡슐은 위장관을 통과하여 장에서 용출되는 특성 때문에 지속적인 효과를 기대할 수 있을 것으로 추정된다. We investigate the changes of fatty acids in blood for an evaluation of the effects of soft and enteric coated capsules containing omega 3 fatty acids. Fish oil, which contained 62.87 g/100 g of sum of EPA (eicosapentaenoic acid) and DHA (docosahexaenoic acid), was used as nutracueticals for omega 3 fatty acids. Lipid releasing amount in soft capsule was 70% in stomach condition. However, there was 10% of releasing amount of lipid observed in enteric coated capsule in stomach condition. In intestinal condition, 50% of lipid releasing amount in enteric coated capsule showed until 6 hr, but soft capsule until 90 min. EPA and DHA contents in soft capsule administration showed higher level than those in enteric coated capsule until 8 hr. However, the administration of enteric coated capsule showed higher level of EPA and DHA in blood after 8 hr. After 24 hr, mono-, poly-unsaturated and saturated fatty acids contents with enteric coated capsule showed higher level than those with soft capsule. The enteric coated capsule containing omega 3 fatty acids was expected to sustain omega 3 fatty acids.

A Flexible Chain-based Screw Propeller for Capsule Endoscopes

Lee, Ju-Sung,Kim, Byung-Kyu,Hong, Yeh-Sun 한국정밀공학회 2009 International Journal of Precision Engineering and Vol.10 No.4

In this paper, a new type of screw propeller for capsule endoscopes is introduced whose rotation motion is enforced by magnetic forces between an armature magnet inside the capsule and an external rotating permanent magnet working like an AC stator. The screw propeller consists of flexible threads attached on the capsule body. The spiral angle of the flexible threads switches automatically due to the friction force between intestine wall and the capsule body when the rotating direction of the capsule body is reversed. Therefore, the moving direction of the capsule is independent of the rotating direction of the capsule body. This will help the capsule advance especially in curved tracts by changing its effective thread angle for reduction of friction torque. In order to investigate main parameters that influence the performance of the new screw propeller, we evaluated the speed of the capsule with various shapes and sizes of the flexible threads, changing the parameters such as rotational speed of the external permanent magnet, distance between the external magnet and the armature magnet inside the capsule, and viscosity of lubrication oil in artificial intestine tract. The speed of the capsule with the flexible screw propeller was mainly dependent on the shape of threads. Also, the distance between the magnets highly influenced the speed of the capsule since thrust force of the capsule was dependent on it. On the contrary, rotational speed and oil viscosity insignificantly contributed to the speed of the capsule. Especially in curved tracts, the effective thread angle of the screw propeller which could be changed by its rotation direction played a great role in advancing the capsule efficiently.

A Flexible Chain-based Screw Propeller for Capsule Endoscopes

이주성,김병규,홍예선 한국정밀공학회 2009 International Journal of Precision Engineering and Vol. No.

In this paper, a new type of screw propeller for capsule endoscopes is introduced whose rotation motion is enforced by magnetic forces between an armature magnet inside the capsule and an external rotating permanent magnet working like an AC stator. The screw propeller consists of flexible threads attached on the capsule body. The spiral angle of the flexible threads switches automatically due to the friction force between intestine wall and the capsule body when the rotating direction of the capsule body is reversed. Therefore, the moving direction of the capsule is independent of the rotating direction of the capsule body. This will help the capsule advance especially in curved tracts by changing its effective thread angle for reduction of friction torque. In order to investigate main parameters that influence the performance of the new screw propeller, we evaluated the speed of the capsule with various shapes and sizes of the flexible threads, changing the parameters such as rotational speed of the external permanent magnet, distance between the external magnet and the armature magnet inside the capsule, and viscosity of lubrication oil in artificial intestine tract. The speed of the capsule with the flexible screw propeller was mainly dependent on the shape of threads. Also, the distance between the magnets highly influenced the speed of the capsule since thrust force of the capsule was dependent on it. On the contrary, rotational speed and oil viscosity insignificantly contributed to the speed of the capsule. Especially in curved tracts, the effective thread angle of the screw propeller which could be changed by its rotation direction played a great role in advancing the capsule efficiently.