초록 ▼

◻ 연구개요
PEDOT:PSS 및 은나노와이어(AgNW)를 융합하여 장기간 안정성을 가지고, 고 투과도, 저 저항, 고신뢰성, 생체적합한 기판에 대면적 생산이 가능한 유기물-무기물 혼합 고성능 고신뢰성 투명 바이오전극을 개발함. 전극을 이용하여 생체신호 측정 및 분석을 수행하고, 전극이 이식된 부위의 전기, 광학적 관측을 통해 투명 전극의 이점을 검증함.

◻ 연구 목표대비 연구결과
■ 유무기 하이브리드 투명 전극 어레이 설계, 제작 및 특성 분석 (100% 달성)
- 페럴린, PEDOT:PSS, AgNW

◻ 연구개요
PEDOT:PSS 및 은나노와이어(AgNW)를 융합하여 장기간 안정성을 가지고, 고 투과도, 저 저항, 고신뢰성, 생체적합한 기판에 대면적 생산이 가능한 유기물-무기물 혼합 고성능 고신뢰성 투명 바이오전극을 개발함. 전극을 이용하여 생체신호 측정 및 분석을 수행하고, 전극이 이식된 부위의 전기, 광학적 관측을 통해 투명 전극의 이점을 검증함.

◻ 연구 목표대비 연구결과
■ 유무기 하이브리드 투명 전극 어레이 설계, 제작 및 특성 분석 (100% 달성)
- 페럴린, PEDOT:PSS, AgNW를 융합하여 생체 내 안정성을 갖춘 하이브리드 바이오전극 어레이를 4인치 웨이퍼에 대면적으로 제작할 수 있는 공정 기술 개발함.
- EIS, CV, transmittance 측정 등을 이용하여 투명 하이브리드 전극의 전기화학적, 물리적 특성 분석함.
■ 하이브리드 투명 전극 장기간 신뢰성 및 생체신호 검출 검증 (100% 달성)
- 신체 내 삽입을 가정하여 유사한 환경을 구성하고 가속테스트 수행을 통해 제작된 전극의 수중안정성 및 장기간 신뢰성 검증을 진행함.
- 인체 근전도 측정을 통한 전극의 생체신호 검출 능력을 검증함.
■ 생체 내 실험을 위한 요소 기술 개발 및 생체신호 측정 분석 (100% 달성)
- 전극의 생체 내 이식을 용이하게 하고, 광유전학으로의 응용 가능성 확장을 위한 광섬유 부착 기술 개발함.
- 설치류 생체 내에 바이오전극 이식 후 신경신호 측정 및 분석 진행함.
- 바이오전극 이식 후 해당 부위의 optical한 관측을 통해 투명 전극의 이점 검증함.

◻ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 본 과제에서 개발한 기술은 ECoG (Electrocorticography), DBS (Deep brain stimulation, 뇌심부자극술) 등 신경전극 분야의 다양한 소자에 적용하여 사용가능한 기술이므로 다양한 분야에 접목시킬 수 있다는 장점이 있음. 이를 바탕으로 신경전극이 아닌 다른 분야의 바이오소자에도 적용이 가능하며, 특히 optical한 특성을 중요하게 고려해야하는 optogenetics 및 의료영상 촬영 기기 등에도 사용이 가능하기 때문에 매우 다양한 활용분야에서 사용이 가능할 것으로 사료됨.
- 본 과제에서 개발한 기술을 응용하여 투명 thin film transistor 제작 및 이를 이용한 어레이와 관련한 연구를 추가적으로 진행할 계획이며, 이를 바탕으로 다양한 신경신호를 측정, 분석, 저장까지 한번에 진행할 수 있는 바이오소자 회로를 설계 및 구현하게 된다면 새로운 글로벌 시장 및 연구분야를 개척하고 선도할 수 있을 것으로 사료됨.
- 본 과제에서 개발한 기술들에 대해 특허 출원 및 등록, 논문 발표 등 다양한 방법을 통해 기술 권리와 지식재산권을 확보하고, 이 기술을 바탕으로 투명 유무기 바이오전극 및 hybrid 구조의 바이오전극 제품을 설계하여 사업화까지 진행할 예정임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 32