바이오 계면 및 센서 연구실

구부러지고 늘어나는 소재에서 전류는 어떻게 흐를까요? 액체금속, 전도성 섬유, 연성 기판의 설계와 제작을 소개합니다. 몸과 만나는 표면은 어떤 반응을 일으킬까요? 오염과 마찰을 줄이고, 세포와 조직의 반응을 조절하는 연구를 소개합니다. 표면 설계는 요관 스텐트의 윤활·부착·침착(FLUID)과 내시경 캡의 김서림·오염 억제(SHIELD-C)에서, 전자 부품의 연결은 IC 칩과 연성 전자소자의 패키징 종설에서 살펴보세요. 각 해설에서 연구 범위와 한계, 원문 근거를 확인할 수 있습니다. 퀴논 매개 이중 네트워크 하이드로젤 STAT은 젖은 돼지 피부에 273 kPa의 전단 접착 강도를 보였고, 생쥐 간 천자 모델에서 10초 이내에 지혈했습니다. TAB은 윤활 계면과 BDNF 고정화를 결합해 비특이적 부착을 줄이고 신경세포와의 상호작용을 조절합니다. 생쥐의 대표 단일 신경세포 기록은 최대 12개월이며, 전극별 기록 성능의 통계 비교는 별도의 8개월 범위입니다. 건조 PVA·탄닌산 접착층(d-HAPT)의 수분 유도 사슬 얽힘으로 이종 전자재료를 접합합니다. 건조–건조 접합에는 계면수와 가열을, 습윤–건조 접합에는 하이드로젤의 수분을 이용하며, 습윤–습윤 및 건조재료–조직 접착에는 한계가 있습니다. 의료용 봉합사 위에 만든 무선·무칩 섬유 변형 센서로 재건한 돼지 아킬레스건을 10주간 추적했고, 변형률은 정상 4.38% 대비 5.83%였습니다. RGO로 감싼 EGaIn 입자를 결합한 신축성 액체금속 전극으로, 30% 인장 200회 뒤에도 아스코르브산·도파민·요산 신호를 구분해 검출했습니다. 탄닌산과 탄소나노튜브의 나노 구속 구조를 갖춘 PVA/PAA 하이드로젤로, 팽윤이 억제되고 5분 안에 자가치유되며 약 40 S m−1의 전도도와 3D 프린팅 특성을 보였습니다. 윤활액을 주입한 스테인리스강 임플란트 코팅이 MRSA에 미리 노출한 고정 임플란트에서 토끼 6마리 모두 감염을 막았습니다(무코팅 6마리 중 6마리 감염). 습식 방사한 SBS 섬유 속 은 나노와이어가 은 나노입자 연결망을 이어 220% 변형까지 전도를 유지했고, 섬유 다섯 가닥을 단 장갑으로 수화 문자를 인식했습니다. Pioneering soft, adaptive interfacing materials — functional hydrogels, stretchable conductors, bio-adhesives, and device packaging — that seamlessly bridge biology and electronics. 하이드로젤의 팽윤, 역학적 특성, 전도성을 함께 조절해 조직과 맞닿는 전극을 설계합니다. 비팽윤 하이드로젤 연구에서는 절제한 돼지 방광의 변형 감지와 피부 근전도 측정을 평가했습니다. 자가치유 속도나 기록 기간은 재료와 시험 조건에 따라 구분하며, 하나의 결과를 모든 생체 신호 계측에 적용하지 않습니다. 카테콜·퀴논 기반 하이드로젤로 젖은 조직과의 결합을 설계하고, 접착·지혈 성능을 해당 조직과 동물 모델에서 평가합니다. 전자재료의 접합에는 건조 PVA·탄닌산 접착층(d-HAPT)의 수분 유도 사슬 얽힘을 활용합니다. 조직 접착, 재료 간 접합, 전기적 접촉의 안정성은 각각의 시험으로 확인합니다. 윤활액을 유지하는 표면으로 단백질·세균의 부착과 마찰을 줄이는 방법을 연구합니다. 요관 스텐트 FLUID, 담도 스텐트 ELFS, 내시경 렌즈는 각각의 사용 환경에서 평가하며, 신경 기록용 TAB은 신경세포와의 상호작용도 다룹니다. MOLE 봉지층은 전기적 절연과 생체 반응을 별도로 평가합니다. 이 결과들을 바이오필름의 완전 차단이나 모든 이식 소자의 장기 수명으로 일반화하지 않습니다.