교수/연구 | Faculty/Research

연구실소개

나노생체전자시스템연구실

나노생체전자시스템연구실

Nano Bioelectronics & Systems Laboratory

지도교수 : 김성준 교수

연구분야 : 반도체소자 및 집적회로

연구실 소개 자료 :



  • 연구실소개 및 연구분야
  • 본 연구실은 전자이식체 (electronic implant)와 신경접속기술 (neural interface)을 이용하여 장애의 극복과 치료를 위한 신경보철시스템을 개발하는 연구를 수행하고 있다.

    - 연구분야
    신경계 장애를 가진 사람들을 재활하고 기능회복을 촉진시킬 수 있는 인공망막 (시각), 인공와우 (청각), 심뇌자극기 (파킨스씨병 치료)와 같은 신경보철장치에 관한 연구개발을 하며, 이를 임상에 적용하는 것을 해당 의과대학 연구팀들과 공동 연구 중이다.
  • 최근 관심분야 및 주요 연구과제
  • 최근 고성능 폴리머와 반도체 공정기술을 이용해 기존의 신경보철장치보다 더 안전하고 효율적이면서도 저렴한 폴리머 기반의 고집적 전극과 패키지를 개발 중에 있음.

    ▶주요 연구 과제
    - 심뇌자극기 (DBS:deep brain stimulation): 파킨스씨병을 치료하기 위한 심부뇌자극 시스템
    - 인공와우 (Cochlear Implant): 전기 자극을 통해 청각 기능을 회복시켜주는 인공 신경장치
    - 인공시각장치 (Artificial Retina): 전기자극을 통해 시각 기능을 회복시켜주는 인공 신경장치
    - 뼈 재생용 자극장치: 전류자극과 조직공학을 활용한 뼈 재생을 촉진시키는 장치
    - 무선 전력전송 시스템: 전자기공명 현상을 이용해 임플란트에 무선으로 전력을 공급시키는 장치
  • 최근 주요 논문/특허
  • ▶최근 논문
    [1] "A Three-Dimensional Neural Cell Construct for Implantable Neural Interface", Woohee Lee, Shinyong Shim, Jeong Hoan Park, and Sung June Kim, Biomedical Engineering Letters, Vol. 6, issue 3, 2016
    [2] "Liquid Crystal Polymer (LCP)-Based Neural Prosthetic Devices", Tae Mok Gwon, Chaebin Kim, Soowon Shin, Jeong Hoan Park, Jin Ho Kim, and Sung June Kim, Biomedical Engineering Letters, Vol. 6, issue 3, 2016
    [3] "Nerve Cuff Electrode using Embedded Magnets and its Application to Hypoglossal Nerve Stimulation", Jungmin Seo, Jee Hye Wee, Jeong-Hoan Park, Pona Park, Jeong-Whun Kim, and Sung June Kim, Journal of Neural Engineering, 13.6: 066014, 2016
    [4] "Selectivity of Neuromodulatory Projections from the Basal Forebrain and Locus Ceruleus to Primary Sensory Cortices", Jae-Hyun Kim, A-Hyun Jung, Daun Jeong, Ilsong Choi, Kwansoo Kim, Soowon Shin, Sung June Kim, Seung-Hee Lee, The Journal of Neuroscience, Vol. 36, no. 19, pp. 5314-5327, 2016
    [5] "Mechanical interlocking to improve metal–polymer adhesion in polymer-based neural electrodes and its impact on device reliability", Tae Mok Gwon, Jin Ho Kim, Gwang Jin Choi, Sung June Kim, Journal of Materials Science, Vol. 51, no. 14, pp. 6897-6912, 2016.
    [6] "Synergistic combination of near-infrared irradiation and targeted gold nanoheaters for enhanced photothermal neural stimulation", Kyungsik Eom, Changkyun Im, Seoyoung Hwang, Seyoung Eom, Tae-Seong Kim, Hae Sun Jeong, Kyung Hwan Kim, Kyung Min Byun, Sang Beom Jun, Sung June Kim, Biomedical Optics Express, Vol. 7, no. 4, pp. 1614-1625, 2016.
    [7] "Feasibility of LCP as an Encapsulating Material for Photodiode-based Retinal Implants", Jeong Hoan Park, Joonsoo Jeong, Hyowon Moon, Chaebin Kim, Sung June Kim, IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 28, no. 9, pp. 1-1, 2016
    [8] "High Charge Storage Capacity Electrodeposited Iridium Oxide Film on Liquid Crystal Polymer-Based Neural Electrodes", Soowon Shin, Junghoon Kim, Joonsoo Jeong, Tae Mok Gwon, Gwang Jin Choi, Sung Eun Lee, Jinhyung Kim, Sang Beom Jun, Jin Woo Chang, Sung June Kim, Sensors and Materials, Vol. 28, no. 3, pp. 243-260, 2016.
    [9] "Long-term evaluation of a liquid crystal polymer (LCP)-based retinal prosthesis", Joonsoo Jeong, So Hyun Bae, Jong-Mo Seo, Hum Chung, Sung June Kim, Journal of Neural Engineering, Vol. 13, No. 2, pp. 1-12, February 2016.
    [10] "Fabrication and evaluation of an improved polymer-based cochlear electrode array for atraumatic insertion", Tae Mok Gwon, Kyou Sik Min, Jin Ho Kim, Seung Ha Oh, Ho Sun Lee, Min-Hyun Park, and Sung June Kim, Biomedical Microdevices, February 2015.
    [11] "A Miniaturized, Eye-conformable, and Long-term Reliable Retinal Prosthesis using Monolithic Fabrication of Liquid Crystal Polymer (LCP)", Joonsoo Jeong, So Hyun Bae, Kyou Sik Min, Jong-Mo Seo, Hum Chung, and Sung June Kim, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 62, No. 3, pp. 982-989, March 2015, MONTHLY HIGHLIGHTS.
    [12] "The neuromodulation of neuropathic pain by measuring pain response rate and pain response duration in animal", Jinhyung Kim, Sung Eun Lee, Jaewoo Shin, Hyun Ho Jung, Sung June Kim, Jin Woo Chang, The Journal of Korean Neurosurgical Society, Vol. 57, No. 1, pp. 6-11, January 2015.
    [13] "Enhanced infrared neural stimulation using localized surface plasmon resonance of gold nanorods", Kyungsik Eom, Jinhyung Kim, Jong Min Choi, Taekyeong Kang, Jin Woo Chang, Kyung Min Byun, Sang Beom Jun, Sung June Kim, Small, Vol 10, No. 19, pp. 3853-3857, 2014.
    [14] "A wireless power transmission system for implantable devices in freely moving rodents", Kyungsik Eom, Joonsoo Jeong, Tae Hyung Lee, Jinhyung Kim, Junghoon Kim, Sung Eun Lee, Sung June Kim, Medical & Biological Engineering & Computing, Volume 52, Issue 8, pp. 639-651, August 2014.
    [15] "Improvements in Memory after Medial Septum Stimulation Are Associated with Changes in Hippocampal Cholinergic Activity and Neurogenesis", Da Un Jeong, Ji Eun Lee, Sung Eun Lee, Won Seok Chang, Sung June Kim, and Jin Woo Chang, BioMed Research International, Volume 2014, Article ID 568587, 10 pages, 2014.
    [16] "Multi-color fluorescence imaging based on plasmonic wavelength selection and double illumination of white light", Jong Min Choi, Kyungsik Eom, Seoyoung Hwang, Yena Lee, Sang Beom Jun, Kyung Min Byun, and Sung June Kim, Optics Express, Vol. 22, No. 5, pp. 5977-5985, 2014.
    [17] "A Polymer Based Multi-channel Cochlear Electrode Array", Kyou Sik Min, Seung Ha Oh, Min-Hyun Park, Joonsoo Jeong, Sung June Kim, Otology and Neurotology, Vol. 35, No. 7, pp. 1179-1186, 2014.

    ▶최근 특허
    [1]"탄소나노튜브 기반의 인공와우 전극", 임윤섭, 김승민, 전상범, 이예나, 김성준, 최광진, 출원: 1020160115262(2016.09.07)
    [2]"액정 폴리머 기반의 신경 임플란트용 전극 어레이와 패키지 및 그 제조 방법", 김성준, 김진호, 정준수, 이성은, 박정환, 민규식, 등록: 1020140102106(2016.08.19)
    [3]"자기장을 이용한 동물 행동 조종 장치", 양동원, 김성준, 서강문, 엄경식, 박정환, 이의리, 출원:1020160050939(2016.04.26)
    [4]"동물 행동 제어 장치", 양동원, 김성준, 김경환, 정택동, 서강문, 원무호, 송윤규, 서종모, 장진우, 신형철, 정현호, 전상범, 김용중, 출원:1020160032238(2016.03.17)
    [5]"나노 파티클의 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용한 신경 장치 및 방법", 전상범, 엄경식, 김성준, 변경민, 출원:1020160010845(2016.01.28)
    [6]"멤스형 테트로드 신경 전극", 김성준, 신수원, 전상범, 출원:1020150133286(2015.09.21)
    [7]"중추신경 자극 제어 장치 및 방법", 이성은, 김성준, 안승희, 장진우, 김진형, 출원:1020150081859(2015.06.10)
    [8] "안경 형태의 인공와우 장치", 오승하, 김성준, 김진호, 박정환, 권태목, 김채빈, 2015.05.26, 출원, 출원번호 10-2015-0073066
    [9] "액정 폴리머 기반의 신경 임플란트용 전극 어레이와 패키지 및 그 제조 방법", 김성준, 김진호, 정준수, 이성은, 박정환, 민규식, 2014.08.08, 출원, 출원번호 10-2014-0102106
    [10] "나노 입자의 자기적 가열을 이용한 다채널 신경 자극 장치", 김성준, 엄경식, 2014.11.12, 등록, 등록번호 1463036
    [11] "3차원 신경 전극의 제조 방법 및 제조 장치", 김성준, 정준수, 2014.10.14, 등록, 등록번호 1452908
    [12] "신경 자극 및 기록용 전극 어레이 및 이의 제조방법", 김성준, 민규식, 2014. 07. 03, 등록, 등록번호 10-1417966
    [13] "폴리머 기반 신경 전극 및 이의 제조 방법", 김성준, 김진호, 권태목, 2014. 03. 19, 출원, 출원번호 10-2014-0031954

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