NEURO & BIO ELECTRONICS LAB. @PNU
KEY TECHNOLOGIES
KEY TECHNOLOGIES
저희 연구실에서는 유연성 폴리머 소재에
반도체 미세공정기술을 적용하여
소형화(miniaturized)되고 유연하고(Flexible) 늘어날 수 있는 (Stretchable) 신경 접속 전자 소자를 개발하고 있습니다.
체내이식형 장치 및 웨어러블 장치에 공통으로 적용할 수 있는 핵심 요소 기술 로서 다음의 분야들을 집중적으로 연구,개발하고 있습니다.
Electrode Array: 생체 적합 폴리머를 기반으로 마이크로/나노 공정기술을 적용한 차세대 신경 접속 전극 개발
Circuit (Recording & Stimulation): 신경 자극 및 기록 회로 개발 (회로 설계 및 집적)
Wireless Data & Power: 무선 전력/데이터 송수신 모듈 설계
Integration & Packaging: 요소기술을 집적하여 장기 내구성 높은 방수 패키징 통한 유연성 소형화 프로토타입 개발
Artificial Intelligence: 기계학습 기반 대용량 신경 신호 분석 통한 이벤트 검출 및 Marker-less 영상분석 통한 동물실험 정량화 평가
Animal Experiment: 동물실험 통한 효과 및 안정성 검증, 동물 실험 셋업 구축
FEM Simulation: 유한요소 시뮬레이션 통한 전극 및 무선모듈 최적 구조 설계
Electrode Microfabrication
유연성 소재에 반도체 미세공정기술 적용해서 신경자극 & 신경기록 위한 신경 접속 전극 (Neural Electrode Array)개발
타겟 신경에 맞는 평면형 (Planar), 선형(Linear), 뎁쓰형 (Depth), 커프형 (Cuff) 등 다양한 전극 구조 개발
효율적 신경접속 위한 3차원 구조 전극 개발
전극 성능 향상 위한 나노구조 소재 개발
실험실 및 동물 실험 통한 전극의 전기화학적/기계적 특성 검증
CIRCUIT
다채널 신경 자극 및 신경 신호 기록 회로 개발
무선 송수신 가능한 유연성 폴리머 기반 회로 개발
WIRELESS
체내외 디바이스로 무선으로 전력 및 제어/기록 신호를 송수신 하기 위한 무선 모듈 설계
시뮬레이션 통한 최적화 후 미세공정 통한 제작/검증
INTEGRATION & PACKAGING
전극/회로/무선 모듈 등을 집적하여 유연성 폴리머 기반 소형화/일체화 프로토타입 개발
수분에 안전한 밀봉 패키징 개발
가속 수명 테스트 통해 체내 환경에서의 장기 안정성 검증
AI
기계학습 기반 대용량 신경 신호 분석 통한 이벤트 검출 (부정맥 검출)
동물행동실험에서 Marker-less 영상분석 통한 행동 정량화 평가 (설치류 인지장애 및 운동장애 모델)
ANIMAL EXPERIMENT
소형(mouse, rat), 중형 (rabbit) 동물실험 통해 개발된 디바이스 성능 및 안전성 검증
신경신호 기록 셋업 구축 및 획득된 신경신호 데이터 분석
FEM SIMULATION
전극-신경세포 모델링
유한요소 (SEM) 해석 통한 전극 구조 및 무선 모듈 (RF) 최적 구조 설계
COMSOL Multiphysics 라이센스 보유