소개글
"주사약 농도 변화에서 미분의 활용"에 대한 내용입니다.
목차
1. 자율/진로활동-탐구계획서
1.1. 활동 구분 및 주제
1.2. 주사약 농도 변화 파악을 위한 미분의 이용
1.3. 의료 분야에서의 미분 활용 사례
2. 기체흡수 실험
2.1. 서론
2.2. 이론
2.2.1. 실험이론
2.2.2. 추가이론 - 기-액 평형
2.3. 실험장치 및 방법
2.4. 실험결과 및 고찰
2.4.1. 유량에 따른 충전층의 단위 높이당 압력강하
2.4.2. 평형선과 조작선 및 이상단수 계산
2.4.3. 도식적분에 의한 전달단위 수 계산
2.4.4. 액체 유량에 따른 용량계수와 전달단위 높이 계산
2.4.5. 용량계수와 전달단위 높이 관계
2.5. 결론
3. 참고 문헌
본문내용
1. 자율/진로활동-탐구계획서
1.1. 활동 구분 및 주제
활동 구분 및 주제는 "자율/진로 활동"이며, 주사약 농도 변화 파악을 위한 미분의 이용에 대해 탐구하고자 한다"이다.
학생은 의료기기의 발달로 인한 평균 수명 증가, 특히 항생제 개발이 인류 수명 연장에 크게 기여했음을 언급하며, 주사약 투여 시 혈액 내 주사액 농도 변화의 정확한 파악이 매우 중요하다는 점에 주목하고 있다. 이를 위해 주사약 농도 변화를 파악할 때 사용되는 도함수에 대해 알아보고자 한다는 것이 활동의 주요 주제이다.
1.2. 주사약 농도 변화 파악을 위한 미분의 이용
주사약의 농도 변화를 파악할 때 사용하는 미분의 이용은 다음과 같다.
주사약을 투여할 때는 혈액 내 주사약의 농도 변화가 중요하다. 이 농도 변화를 정확히 파악하지 못하면 오히려 독이 될 수 있기 때문에 주사약의 농도 변화를 정확히 파악하는 것이 매우 중요하다. 주사약의 농도 변화를 파악하기 위해서는 도함수를 활용한다.
혈중 약물 농도 그래프를 보면 약물의 최고혈중농도(Cmax)와 최고혈중농도 도달시간(Tmax)을 확인할 수 있다. Tmax는 접선을 그었을 때 기울기가 0이 되는 부분, 즉 농도에 대한 시간의 미분값이 0이 되는 지점이다. 따라서 농도 변화에 대한 시간의 미분을 통해 Tmax를 구할 수 있고, 이를 통해 Cmax를 결정할 수 있다.
또한 압타머로 이루어진 바이오센서를 이용하면 실시간으로 체내 약물 농도를 측정할 수 있다. 이때 압타머의 변화량을 시간에 대해 미분하면 순간적인 약물 농도를 알 수 있어 적절한 투여량을 결정할 수 있다.
이처럼 주사약의 농도 변화를 파악하기 위해서는 농도와 시간의 관계를 미분하여 최고 농도와 그 시간을 결정하는 것이 중요하다. 미분을 통해 주사약의 투여량과 투여 시기를 최적화할 수 있다.
1.3. 의료 분야에서의 미분 활용 사례
의료 분야에서의 미분 활용 사례는 다음과 같다.
첫째, 주사약의 농도 변화 파악에 미분이 활용된다. 주사액이 혈액으로 들어갈 때 혈액에 주사액의 농도 변화가 발생하게 되는데, 이 농도 변화를 정확히 파악하기 위해서는 미분이 활용된다. 즉, 주사액의 농도가 최대가 되는 지점을 찾기 위해 농도에 대한 시간의 미분을 수행하여 최대농도에 도달하는 시간 Tmax를 구한다. 이를 통해 가장 적절한 주사약의 농도를 결정할 수 있다.""
둘째, 체내 약물 농도 검사와 적정 투여량 결정에 미분이 활용된다. 미국 연구진은 살아있는 동물의 체내 약물 농도를 실시간으로 감시하고 적정량을 투여할 수 있는 바이오센서를 개발하였다. 이 바이오센서는 약물에 반응하는 압타머의 변화량, 즉 압타머의 변화를 시간에 따라 미분하여 체내 약물의 농도를 검출하고 이를 바탕으로 적절한 투여량을 계산한다.""
셋째, 신약 개발 과정에서 미분방정식 모델이 활용된다. 동물실험과 임상실험 간의 효과 차이를 규명하기 위해 수학적 모델을 활용한 사례가 있다. 특히 수면장애 치료제 개발 시, 야행성 동물인 쥐와 ...
참고 자료
https://www.dongascience.com/news.php?idx=18033
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=ybfarmacista&logNo=220066782844
https://www.amc.seoul.kr/asan/healthinfo/easymediterm/easyMediTermDetail.do?dictId=4803
https://www.joongang.co.kr/article/316158
https://www.lgsl.kr/cur/HODA2012100158
McGraw-Hil, warren L.MCCABE, 이화영 역, ‘단위조작’ 제 7판, 2005
J.RICHARD ELLIOTT, 강춘형 외 5명 옮김, ‘화공열역학’, 제 2판, 카오스북 p390-395, p467-469
세화 편집부, ‘화학대사전’, 기액 평형, 2001
1
2
3
4
5
6
7