신경 신호 측정과 자극을 위한 나노 금알갱이 미세전극 개발 = Development of gold nanograin microelectrodes for neural signal recording and stimulation

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전기 신호는 신경계에서 정보를 전달하는 중요한 매체이다. 신경 네트워크를 연구하려면 신경전자 인터페이스가 중요하다. 금속 미세전극은 신경계를 기록하고 자극하는데 널리 쓰인다. 미세전극의 성능는 조직-전극 인터페이스의 임피던스가 낮고 전자주입량 한계가 높을 수록 좋다. 미세전극의 성능을 향상시키기 위해 나노수준의 표면 공정이 연구되었다. 본 연구에서는 특이한 나노 금알갱이 구조를 표면에 가진 새로운 형태의 미세전극을 미세전극을 개발했다. 나노 금알갱이 미세전극은 해바라기보양으로 길이 1 - 5 μm의 꽃잎 구조가 전극 가장자리에 형성되었고 지름 500 nm의 구형 구조가 전극 가운데에 형성되었다. 각 구조는 수십 나노 크기의 나노 알갱이로 구성되었다. 나노 금알갱이 미세전극은 편평한 금 미세전극에 비해 임피던스는 56배 줄어들고 전하주입량은 15배 증가했다. 쥐의 해마세포를 배양하여 전극의 기록과 자극 성능을 테스트했으며 그 결과 배경잡음은 2.89 μVrms로 18.6 - 315 μV의 신경 신호가 측정되었으며 이상형 펄스를 가하여 반응 스파이크를 관찰할 수 있었다. 개발된 나노 금알갱이 미세전극은 바이오센서나 신경보철 분야 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Advisors
남윤기researcherNam, Yoon-Key
Description
한국과학기술원 : 바이오및뇌공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2013
Identifier
514951/325007  / 020113086
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 바이오및뇌공학과, 2013.2, [ vi, 67 p. ]

Keywords

신경 인터페이스; 미세전극; 신경 신호 측정; 전기 자극; neural interface; microelectrode; neural recording; electrical stimulation; gold nanostructure; 금 나노구조

URI
http://hdl.handle.net/10203/179734
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=514951&flag=dissertation
Appears in Collection
BiS-Theses_Master(석사논문)
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