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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박재형
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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인간은 오감을 통해 외부의 정보를 받는다. 그 중 70~80%의 정보를 시각은 통해 얻는 것으로 알려져 있다. 그러나 노인성 황반 변성증 또는 망막 색소 변성증과 같은 질병은 시력을 감퇴시키고 최종적으로 실명에 이르게 한다. 이러한 질병들은 망막 내의 광수용체가 장애로 인해 빛, 즉 시각정보를 전기정보로 변환하지 못해 발생하는 질병이며 근본적으로 수술과 약물로 치료가 불가능하다. 따라서 인공망막 보철에 대한 연구 및 개발이 활발히 이루어지고 있다. 인공망막 보철은 광수용체와 마찬가지로 시각 정보를 전기적 정보로 변환하여 인위적인 전기신호를 통해 시력을 개선시키는 역할을 한다. 그러나 현재 상용화 된 제품과 연구가 진행되고 있는 부분에서 대부분의 전극 형태가 평면 또는 매우 낮은 3차원 구조를 갖고 있다. 이러한 전극의 문제점은 자극하고자 하는 망막세포의 경우 망막 내의 특정한 위치에 존재하고 있어 원하는 위치에 국부적인 전기 자극이 불가능하다는 점이다. 이러한 단점으로 인해 주변의 세포들을 동시에 자극시켜 상 번짐 현상과 낮은 해상도를 가지게 된다. 본 연구는 원하는 위치의 세포를 선택적이며 국부적인 자극이 가능한 소자를 개발하는데 목표를 두고 있다. 따라서 개별 어드레싱이 가능하며 이중전극 구조를 갖는 마이크로 팁 전극 어레이를 제안한다. 평면전극, 단일전극, 이중전극 세 가지 구조의 전극 중 어느 형태의 전극이 가장 국부적인 전기 자극이 가능한지에 대한 시뮬레이션을 진행하여 이중전극 구조가 가장 국부적인 전기자극이 가능하다는 것을 확인하였다. 3차원의 탐침 현태 전극을 제작하고 마이크로 팁 위에 2개의 전극 층을 자기정렬기법을 통해 형성하여 국부적인 전류 경로를 형성하였다. 동시 자극 및 측정을 위하여 6각형의 모양으로 마이크로 팁을 배치하였다. 최종적으로 printed circuit board와 결합하여 실험을 진행하였다. 진행 된 실험에는 순환 전압법을 통하여 전기 화학적으로 제작된 마이크로 팁 전극 어레이를 검증하였다.
목차
Ⅰ. 서론 11. 연구배경 12. 연구현황 22.1 인공 망막 보철 22.2 상용화된 인공 망막 보철의 미세 전극 소자 22.3 다양한 인공 망막 보철 미세 전극 소자의 연구 현황 43. 연구목적 6Ⅱ. 개별 어드레싱 가능한 이중 전극 구조를 갖는 마이크로 팁 전극 어레이의 설계 71. 개별 어드레싱 구조와 다양한 높이의 마이크로 팁 전극 설계 71.1 마이크로 팁 전극의 높이 설계 81.2 국부적 전기 자극에 대한 시뮬레이션 91.3 마이크로 팁 전극 어레이의 패턴 설계 112. Printed Circuit Board(PCB)의 설계 13Ⅲ. 개별 어드레싱 가능한 이중 전극 구조를 갖는 마이크로 팁전극 어레이의 제작 141. 전체 제작 공정 과정 141.1 개별 어드레싱 구조 제작 및 결과 241.2 습식 식각을 이용한 마이크로 팁 제작 결과 221.3 자기 정렬 공정 및 결과 271.4 PCB 결합 결과 31Ⅳ. 개별 어드레싱 가능한 이중 전극 구조를 갖는 마이크로 팁전극 어레이의 특성 측정 결과 331. 전기화학 측정 331.1 전기화학 측정 원리 및 방법 331.2 전기화학 측정 결과 및 분석 36Ⅴ. 결론 38부록 401. 바이오센서를 위한 소형 실린지 펌프를 이용한미세 유체채널 시스템 설계 및 제작 402. 바이오센서를 위한 소형 실린지 펌프를 이용한미세 유체채널 시스템 특성 확인 42참고문헌 44영문요약 46
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