비 침습 혈당측정을 위한 디지털코드 마이크로분광기의 개발은 마이크로분광기 시작품의 제작, 디지털코드 라만분광 적용 및 측정, 임상 유효성의 검증으로 총 3가지의 핵심기술로 구성되어 있음.
ㅇ초소형 라만분광기 개발
마이크로라만분광기 시작품 제작은 MEMS 공정을 이용한 초소형 라만분광기 핵심광소자 개발 및 패키징을 통해 핸드헬드 혈당기의 핵심 광학소자인 마이크로라만분광기를 세계 최초로 개발하고, 관련 원천특허 확보 하고자 함.
ㅇ디지털코드 적용
디지털코드 라만분광 측정 최적화는 디지털코드를 적용하여 신호대 잡음비가 매우 높은 라만분광 신호 측정을 통해 혈액 내 포도당을 수초 이내 측정하고, 연속 혈당측정의 실험적 검증을 하고자 함.
ㅇ임상 유효성 검증
비침습 혈당측정의 임상 유효성 검증은 기존 침습 방식 혈당측정과 비침습 라만분광 기반 혈당측정 간의 경구 포도당 부하 시험과 연속포도당 측정결과 비교를 통해 비침습 혈당측정의 신뢰성을 확보 하고자 함.
연구목표
본 제안 과제는 비침습 실시간 연속 혈당측정이 가능한 디지털코드 마이크로라만분광기 모듈을 제작하고자 함. 혈관 내 혈당의 라만 신호를 측정하는 마이크로라만분광기 모듈에 디지털코드분광 신호처리 기술을 적용하여 혈당 라만 신호의 신호 대 잡음비를 향상시키고, 정확도 높은 라만신호를 추적함으로 연속혈당 모니터링을 진행하고자 함. 제작한 시작품을 이용하여 병원에서의 임상시험을 통해 임상적 유효성을 검증하고자 함.
기대효과
ㅇ 총 3년간의 과제를 성공적으로 수행한 이후, 시제품 제작, 공인시험성적서 발급, 기술문서 작성, 본 임상시험 수행, 의료기기 인허가에 필요한 과정을 지속적으로 수행할 수 있도록 최선을 다해 과제를 수행할 예정임.
ㅇ 본 과제에서 제안한 비침습 혈당측정용 디자털코드 핸드헬드 라만분광기는 광학적 구조 및 인체 안정성을 고려할 때, 의료기기 2등급 허가제품인 펄스 옥시미터(Pulse oximeter)와 유사한 구조로 되어 있음. 따라서, 향후 계속과제를 통해 의료기기 식약처 승인 준비 시 의료기기 2등급 허가제품으로 추진하여, 시제품 출시를 목표로 관련 의료기기 품목 및 기반 사항을 조사해 나갈 예정임.
ㅇ 라만분광 측정기술은 극저농도의 생화합물의 정성·정량을 실시간 분석하기 위해 활용되는 기술로, 다양한 기술들과 접목하여 비칩습 웨어러블 바이오측정 및 연속모니터링 원천기술을 확보할 예정임. 특히, 본 과제에서 제안된 마이크로라만분광기는 혈당측정뿐 아니라 다양한 생체 분자의 핸드헬드 기반 연속 바이오 모니터링이 가능한 기술로서 확보된 원천기술이 다양한 기술적 파급효과를 창출할 수 있을 것으로 기대됨.
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과제번호
RS-2020-KD000074
성과발생년도
2021
발행국가
미국
SCI
Y
주저자명
Myeong-Su Ahn
교신저자명
공동저자명
총 저자 수
1
논문 주언어
Large-Area and Ultrathin MEMS Mirror Using Silicon Micro Rim
논문 타언어
Large-area and ultrathin MEMS mirror using silicon micro rim
학술지명
Micromachines
게재 시작 페이지 번호
754
게재 종료 페이지 번호
754
doi 번호
https://doi.org/10.3390/mi12070754
학술지최종게재일자
2021-06-22
볼륨번호
12(7)
ISSN NO
2072-666x
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과제번호
RS-2020-KD000074
성과발생년도
2021
발행국가
미국
SCI
Y
주저자명
이원경
교신저자명
공동저자명
총 저자 수
1
논문 주언어
Spread spectrum SERS allows label-free detection of attomolar neurotransmitters
논문 타언어
Spread spectrum SERS allows label-free detection of attomolar neurotransmitters
학술지명
Nature Communications
게재 시작 페이지 번호
159
게재 종료 페이지 번호
159
doi 번호
https://doi.org/10.1038/s41467-020-20413-8
학술지최종게재일자
2021-01-08
볼륨번호
12(0)
ISSN NO
2041-1723
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과제번호
RS-2020-KD000074
성과발생년도
2021
발행국가
대한민국
SCI
N
주저자명
Hamin Na
교신저자명
공동저자명
총 저자 수
1
논문 주언어
On-chip Paper Electrophoresis for Ultrafast Screening of Infectious Diseases
논문 타언어
On-chip paper electrophoresis for ultrafast screening of infectious diseases
학술지명
Biochip journal
게재 시작 페이지 번호
305
게재 종료 페이지 번호
311
doi 번호
https://doi.org/10.1007/s13206-021-00034-z
학술지최종게재일자
2021-08-02
볼륨번호
15(3)
ISSN NO
1976-0280 / 2092-7843
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과제번호
RS-2020-KD000074
성과발생년도
2022
발행국가
미국
SCI
Y
주저자명
황순홍
교신저자명
공동저자명
총 저자 수
1
논문 주언어
Highly adsorptive Au-TiO2 nanocomposites for the SERS face mask allow the machine-learning-based quantitative assay of SARS-CoV-2 artificial breath areosols
논문 타언어
Highly adsorptive Au-TiO2 nanocomposites for the SERS face mask allow the machine-learning-based quantitative assay of SARS-CoV-2 artificial breath areosols
학술지명
ACS Applied Materials & Interfaces
게재 시작 페이지 번호
54550
게재 종료 페이지 번호
54557
doi 번호
https://doi.org/10.2021/acsami.2c16446
학술지최종게재일자
2022-11-30
볼륨번호
14(0)
ISSN NO
0
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과제번호
RS-2020-KD000074
성과발생년도
2022
발행국가
미국
SCI
N
주저자명
김기수,
정기훈,
장경원,
배상인
교신저자명
공동저자명
총 저자 수
4
논문 주언어
Multi-functional imaging inspired by insect stereopsis
논문 타언어
Multi-functional imaging inspired by insect stereopsis
학술지명
Communications Engineering
게재 시작 페이지 번호
0
게재 종료 페이지 번호
0
doi 번호
https://doi.org/10.1038/s44172-022-00039-y
학술지최종게재일자
2022-11-30
볼륨번호
1(39)
ISSN NO
2731-3395
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과제번호
RS-2020-KD000074
성과발생년도
2023
발행국가
미국
SCI
Y
주저자명
전재훈
교신저자명
정기훈
공동저자명
박정우,
김기범,
안명수
총 저자 수
5
논문 주언어
Visible to Near-infrared Single Pixel Microspectrometer using Electrothermal MEMS Grating
논문 타언어
Visible to Near-infrared Single Pixel Microspectrometer using Electrothermal MEMS Grating
