KR101585197B1 - 나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법 - Google Patents

나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101585197B1
KR101585197B1 KR1020140042963A KR20140042963A KR101585197B1 KR 101585197 B1 KR101585197 B1 KR 101585197B1 KR 1020140042963 A KR1020140042963 A KR 1020140042963A KR 20140042963 A KR20140042963 A KR 20140042963A KR 101585197 B1 KR101585197 B1 KR 101585197B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
micropiller
substrate
micro
forming
pair
Prior art date
Application number
KR1020140042963A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150117472A (ko
Inventor
장재은
전병옥
최홍수
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
Priority to KR1020140042963A priority Critical patent/KR101585197B1/ko
Publication of KR20150117472A publication Critical patent/KR20150117472A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101585197B1 publication Critical patent/KR101585197B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0551—Spinal or peripheral nerve electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
    • A61B5/685—Microneedles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0408—Use-related aspects
    • A61N1/0456—Specially adapted for transcutaneous electrical nerve stimulation [TENS]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

본 발명은 나노 니들과 마이크로 필러의 복합 구조로 이루어져, 마이크로 단위로 연동하는 장치와 연결이 가능하고, 굴곡이 있는 바이오 분야의 침습용 프루브로 사용할 수 있는 프루브 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로-나노 프루브는, 외력이 작용하는 경우 구부러지는 기판; 상기 기판의 일면에 소정의 간격으로 형성되며, 상기 기판의 구부러짐에 따라 간격이 좁아지거나 넓어지는 적어도 한 쌍의 마이크로 필러; 및 상기 한 쌍의 마이크로 필러 상에 각각 형성되는 나노 니들을 포함한다.

Description

나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법 {Nano-Micro probe and manufacturing method of the same}
본 발명은 나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 나노 니들과 마이크로 필러의 복합 구조로 이루어져, 마이크로 단위로 연동하는 장치와 연결이 가능하고, 바이오 분야의 침습용 프루브로 사용할 수 있는 프루브 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 고령화되고 있는 사회에서, 알츠하이머, 헌팅턴 무도병 등과 같은 신경과 관련된 여러 가지 질병의 광범위한 확산이 그 어느 때보다 더 우려되고 있으며, 이에 대한 치료방법을 강구하는 것이 사회적으로 매우 중요한 과제로 대두되고 있다.
이와 같은 신경질환을 효과적으로 치료할 수 있는 방법 중 하나로, 신경소자를 이용하는 방법이 주목받고 있으며, 이러한 치료방법이 의학적으로 보다 더 활발하게 채택되고 있다.
전술한 신경소자를 이용한 치료방법이라 함은 일반적으로 프루브(Probe, 탐침 전극)를 신경세포가 위치한 곳에 삽입하여 그 신호를 감지 및 자극하도록 하는 것을 말한다.
한편, 상기 목적을 위한 여러 가지 프루브가 이미 개발되어 있는데 대표적으로 실리콘을 에칭하여 만든 실리콘 프루브를 들 수 있다.
이러한 프루브들은 나노 또는 마이크로 크기로 개발되고 있는데, 나노 프루브의 경우에는 직경은 나노 단위이나, 길이가 수 마이크로 단위이며, 마이크로 프루브의 경우에는 길이는 수백 마이크로 단위이나, 직경이 수십 마이크로 단위여서, 실제 구동하는 마이크로 소자와의 결합이 어렵거나, 또는 수십 나노의 정교한 접촉이 어려운 한계가 있다.
또한, 기존의 바이오 분야에서 사용되는 침습용 니들인 경우 사이즈가 마이크로 사이즈 이상으로 매우 크며, 딱딱한 기판에 제조되어 유연하고 굴곡이 있는 여러 생체 부위의 연결에 적합하지 않았다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 나노 니들과 마이크로 필러의 복합 구조로 이루어져, 마이크로 단위로 연동하는 장치와 연결이 가능하고, 바이오 분야의 침습용 프루브로 사용할 수 있는 프루브 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로-나노 프루브는, 외력이 작용하는 경우 구부러지는 기판; 상기 기판의 일면에 소정의 간격으로 형성되며, 상기 기판의 구부러짐에 따라 간격이 좁아지거나 넓어지는 적어도 한 쌍의 마이크로 필러; 및 상기 한 쌍의 마이크로 필러 상에 각각 형성되는 나노 니들을 포함한다.
이때, 물리적 외력이 상기 기판의 영역 중 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 영역에 작용하는 경우 상기 기판이 상기 마이크로 필러가 형성되는 방향과 반대로 구부러져 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 간격이 넓어진다.
반면, 물리적 외력이 상기 기판의 영역 중 상기 한 쌍의 마이크로 필러의 양 외측에 작용하는 경우 상기 기판이 상기 마이크로 필러가 형성되는 방향으로 구부러져 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 간격이 좁아진다.
한편, 전기적 외력이 작용하는 경우, 상기 한 쌍의 마이크로 필러에 동일한 극성의 전압이 인가되면, 상기 기판이 상기 마이크로 필러가 형성되는 방향과 반대로 구부러져 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 간격이 넓어진다.
반면, 전기적 외력이 작용하는 경우, 상기 한 쌍의 마이크로 필러에 서로 다른 극성의 전압이 인가되면, 상기 기판이 상기 마이크로 필러가 형성되는 방향으로 구부러져 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 간격이 좁아진다.
이때, 상기 기판은 박막 형태의 절연체 또는 박막 형태의 금속으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 마이크로-나노 프루브는 상기 마이크로 필러와 상기 나노 니들에 코팅되는 금속막을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마이크로-나노 프루브는 외부 전원과 연결되어 전원을 공급받으며, 상기 한 쌍의 마이크로 필러와 접촉하거나, 인접하여 위치하는 전극을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 전극은 상기 마이크로 필러의 하단을 감싸는 금속 링 또는 상기 마이크로 필러의 하단에 부착되거나 인접하여 위치할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로-나노 프루브 제조방법은, 마이크로 필러로 이용하고자 하는 구조체를 식각하여 모판과 마이크로 필러를 형성하는 단계; 상기 마이크로 필러 상에 나노 니들을 형성하는 단계; 상기 모판에 기판을 형성하는 단계; 및 식각을 이용하여, 상기 마이크로 필러를 제외한 상기 모판을 제거하여 프루브를 제조하는 단계를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로-나노 프루브 제조방법은, 마이크로 필러로 이용하고자 하는 구조체를 식각하여 모판과 마이크로 필러를 형성하는 단계; 상기 모판에 기판을 형성하는 단계; 식각을 이용하여, 상기 마이크로 필러를 제외한 상기 모판을 제거하는 단계; 및 상기 마이크로 필러에 나노 니들을 형성하여 프루브를 제조하는 단계를 포함한다.
이와 같은 마이크로-나노 프루브 제조방법에 있어서, 상기 나노 니들을 형성하는 단계는 성장법 또는 식각법을 이용하여 상기 나노 니들을 형성하는 것일 수 있다.
또한, 상기 기판을 형성하는 단계는 상기 모판에 폴리머를 코팅하거나 금속 박막을 부착하여 상기 기판을 형성하는 것일 수 있다.
한편, 상기 프루브를 제조하는 단계 이후에, 상기 마이크로 필러와 상기 나노 니들을 금속 재료로 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프루브를 제조하는 단계 이후에, 상기 마이크로 필러와 접촉하거나 인접하는 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 전극을 형성하는 단계는 상기 마이크로 필러의 하단을 감싸는 금속 링을 형성하는 것일 수 있다.
또한, 상기 전극을 형성하는 단계는 상기 마이크로 필러의 하단에 부착되거나 인접하는 금속 편을 형성하는 것일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따르면, 프루브는 나노 니들과 마이크로 필러의 복합 구조로 이루어져, 마이크로 단위로 연동하는 장치와 연결이 가능하고, 바이오 분야의 침습용 프루브로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프루브는 기판이 구부러질 수 있기 때문에 나노 크기의 물질을 잡는데 효과적으로 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 나노-마이크로 프루브의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 나노-마이크로 프루브의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 나노-마이크로 프루브의 사용례이다.
도 4는 본 발명의 나노-마이크로 프루브를 제조하기 위한 순서를 도시한 일례이다.
도 5는 본 발명의 나노-마이크로 프루브를 제조하기 위한 순서를 도시한 다른 예이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 나노-마이크로 프루브의 다양한 실시 예를 도시한 도면들이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 나노-마이크로 프루브의 벤딩 동작방법의 일례들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 나노-마이크로 프루브의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 나노-마이크로 프루브의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 나노-마이크로 프루브의 사용례이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 나노-마이크로 프루브(100)는 기판(110) 상에 마이크로 필러(120)가 형성되고, 상기 다수의 마이크로 필러(120)에는 나노 니들(130)이 형성된 구조로 이루어지며, 도 1 및 도 2에는 다수의 나노-마이크로 프루브(100)가 배열된 구조가 도시되어 있다.
이와 같은 구조로 형성되는 나노-마이크로 프루브(100)는 독립적으로 사용될 수 있으며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 어레이(array) 형태로 다양한 부위에 동시에 침습적으로 전기적 신호를 인가하거나 측정하는데 사용될 수 있다.
여기서, 상기 기판(110)은 유연성이 있어 구부러질 수 있는 재질로 이루어지며, 일례로 폴리머(Polymer)와 같은 절연체가 박막 형태로 형성된 것일 수 있으며, 또한 알루미늄과 같은 금속이 박막 형태로 형성된 것일 수 있다.
상기 마이크로 필러(120)는 예를 들면 실리콘(Si)으로 형성될 수 있으며, 이 외에 금속, 반도체 물질, 산화물(Oxide), 여러 가지 화합물로 구성된 복합 물질로 형성될 수도 있다.
상기 나도 니들(130)은 성장법 또는 식각법 등에 의해 형성될 수 있으며, 재질로는 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nano Tube), 금속, 반도체, 산화물, 복합 물질 등 다양하게 사용할 수 있다.
한편, 상기 기판(110)이 구부러질 수 있는 특성을 가지므로, 이웃하는 마이크로 필러(120) 및 나노 니들(130) 거리를 축소 또는 확장하는 것이 용이하다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 이웃하는 마이크로 필러(120) 및 나노 니들(130)이 한 쌍을 이루도록 하여, 나노 크기의 물질을 잡는 데 이용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 나노-마이크로 프루브를 제조하기 위한 순서를 도시한 일례이다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 마이크로 필러로 이용하고자 하는 구조체(10)를 마련한 후, 구조체(10)를 식각하여 도 4(b)에 도시된 바와 같이 모판(11)과 마이크로 필러(12)를 형성한다.
이때, 상기 구조체(10)를 식각하는 경우, 건식 식각 또는 습식 식각 모두 이용될 수 있다.
이후, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 마이크로 필러(12)에 나노 니들(13)을 성장법 또는 식각법을 이용하여 형성한 후, 도 4(d)에서와 같이 상기 모판(11)에 기판(14)을 형성한 후, 도 4(e)에 도시되 바와 같이, 식각을 통하여 상기 마이크로 필러(12)를 제외한 상기 모판(11)을 제거함으로써, 도 1의 나노-마이크로 프루브를 제조하게 된다.
한편, 상기 기판(14)은 상기 모판(11)에 폴리머를 코팅하여 형성할 수 있으며, 또한 상기 모판(11)에 금속 박막을 부착하여 형성할 수도 있다.
또한, 상기 모판(11)과 상기 마이크로 필러(12)는 동일한 재질로 형성되어 있기 때문에, 상기 모판(11)을 제거하는 과정에서 상기 마이크로 필러(12)가 제거되지 않도록 유의해야 한다.
도 5는 본 발명의 나노-마이크로 프루브를 제조하기 위한 순서를 도시한 다른 예이다.
도 5(a)에서와 같이, 마이크로 필러로 이용하고자 하는 구조체(20)를 마련한 후, 구조체(20)를 식각하여 도 5(b)에 도시된 바와 같이 모판(21)과 마이크로 필러(22)를 형성한다. 이후, 도 5(c)에서와 같이 상기 모판(21)에 기판(23)을 형성한 후, 식각을 이용하여, 도 5(d)에서와 같이 상기 마이크로 필러(22)를 제외한 상기 모판(21)을 제거한다.
이때, 상기 기판(23)은 상기 모판(21)에 폴리머를 코팅하여 형성할 수 있으며, 또한 상기 모판(21)에 금속 박막을 부착하여 형성할 수도 있다.
또한, 상기 모판(21)과 상기 마이크로 필러(22)는 동일한 재질로 형성되어 있기 때문에, 상기 모판(21)을 제거하는 과정에서 상기 마이크로 필러(22)가 제거되지 않도록 유의해야 한다.
이후, 도 5(e)에 도시된 바와 같이 상기 마이크로 필러(22)에 나노 니들(24)를 형성하여, 도 1에 도시된 바와 같은 나노-마이크로 프루브를 제조하게 된다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 나노-마이크로 프루브의 다양한 실시 예를 도시한 도면들이다.
도 6에서와 같이, 본 발명의 나노-마이크로 프루브(100)는 마이크로 필러(120)와 나노 니들(130)에 코팅되는 금속막(140)을 더 포함할 수 있으며, 도 7에서와 같이, 마이크로 필러(120)와 접촉하거나 인접하는 전극(150)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 전극(150)은 외부 전원(미도시)과 연결되어 전원을 공급받으며, 상기 마이크로 필러(120)의 하단을 감싸는 금속 링 또는 상기 마이크로 필러(120)의 하단에 부착되거나 인접하여 위치하는 금속 편(片)일 수 있으며, 상기 전극(150)의 구조가 여기에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 전극(150)이 금속 링인 경우 상기 마이크로 필러(120)에 끼움방식으로 결합될 수 있다.
한편, 상기 금속막(140)은 도 1에 도시된 바와 같은 나노-마이크로 프루브를 제조한 후, 마이크로 필러(120) 및 나노 니들(130)에 금속 재료를 코팅하는 과정을 통해 형성될 수 있다.
또한, 상기 전극(150)은 도 1에 도시된 바와 같은 나노-마이크로 프루브를 제조한 후, 마이크로 필러(120)의 하단을 감싸거나, 마이크로 필러(120)의 하단에 부착되거나 인접하는 금속 편을 형성하는 과정을 통해 형성될 수 있다.
한편, 도 8 내지 도 11은 본 발명의 나노-마이크로 프루브의 벤딩 동작방법의 일례들로서, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 외부에서 가해지는 물리적인 외력을 이용하여 나노-마이크로 프루브를 구부릴 수 있으며, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 전기적인 인력과 척력을 이용하여 나노-마이크로 프루브를 구부릴 수 있다.
이때, 도 8 및 도 9를 참조하면, 물리적 외력이 기판(110)의 어느 위치에 작용되는지에 따라 한 쌍의 마이크로 필러(120)의 간격이 변하게 된다.
즉, 도 8에서와 같이 물리적 외력이 기판(110)의 영역 중 한 쌍의 마이크로 필러(120)의 양 외측에 작용하는 경우 기판(110)이 마이크로 필러(120)가 형성되는 방향으로 구부러져 상기 마이크로 필러(120)의 간격이 좁아진다.
반면, 도 9에서와 같이, 물리적 외력이 기판(110)의 영역 중 한 쌍의 마이크로 필러(120) 사이의 영역에 작용하는 경우 기판(110)이 마이크로 필러(120)가 형성되는 방향과 반대로 구부러져 한 쌍의 마이크로 필러(120)의 간격이 넓어진다.
한편, 도 10 및 도 11을 참조하면, 전기적 외력이 작용하는 경우에는, 한 쌍의 마이크로 필러(120)에 동일한 극성의 전압이 인가되는지 혹은 서로 다른 극성의 전압이 인가되는지에 따라 한 쌍의 마이크로 필러(120)의 간격이 변하게 된다.
즉, 도 10에서와 같이, 한 쌍의 마이크로 필러(120)에 서로 다른 극성의 전압이 인가되면, 기판(110)이 마이크로 필러(120)가 형성되는 방향으로 구부러져 한 쌍의 마이크로 필러(120)의 간격이 좁아진다.
반면, 도 11에서와 같이, 한 쌍의 마이크로 필러(120)에 동일한 극성의 전압이 인가되는 경우, 기판(110)이 마이크로 필러(120)가 형성되는 방향과 반대로 구부러져 마이크로 필러(120)의 간격이 넓어진다.
이때, 전압의 인가는 상기 전극(150)이 외부 전원으로부터 전원을 공급받는 것에 의해 이루어질 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 프루브는 나노 니들과 마이크로 필러의 복합 구조로 이루어져, 마이크로 단위로 연동하는 장치와 연결이 가능하고, 바이오 분야의 침습용 프루브로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프루브는 기판이 구부러질 수 있기 때문에 나노 크기의 물질을 잡는데 효과적으로 이용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 나노-마이크로 프루브
110 : 기판
120 : 마이크로 필러
130 : 나노 니들
140 : 금속막
150 : 전극

Claims (17)

  1. 외력이 작용하는 경우 구부러지는 기판;
    상기 기판의 일면에 소정의 간격으로 형성되며, 상기 기판의 구부러짐에 따라 간격이 좁아지거나 넓어지는 적어도 한 쌍의 마이크로 필러; 및
    상기 한 쌍의 마이크로 필러 상에 각각 형성되는 나노 니들;
    을 포함하고,
    외부 전원과 연결되어 전원을 공급받으며, 상기 한 쌍의 마이크로 필러와 접촉하거나, 인접하여 위치하는 전극;
    을 더 포함하는 마이크로-나노 프루브.는 마이크로-나노 프루브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    물리적 외력이 상기 기판의 영역 중 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 영역에 작용하는 경우 상기 기판이 상기 마이크로 필러가 형성되는 방향과 반대로 구부러져 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 간격이 넓어지는 것인 마이크로-나노 프루브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    물리적 외력이 상기 기판의 영역 중 상기 한 쌍의 마이크로 필러의 양 외측에 작용하는 경우 상기 기판이 상기 마이크로 필러가 형성되는 방향으로 구부러져 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 간격이 좁아지는 것인 마이크로-나노 프루브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    전기적 외력이 작용하는 경우, 상기 한 쌍의 마이크로 필러에 동일한 극성의 전압이 인가되면, 상기 기판이 상기 마이크로 필러가 형성되는 방향과 반대로 구부러져 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 간격이 넓어지는 것인 마이크로-나노 프루브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    전기적 외력이 작용하는 경우, 상기 한 쌍의 마이크로 필러에 서로 다른 극성의 전압이 인가되면, 상기 기판이 상기 마이크로 필러가 형성되는 방향으로 구부러져 상기 한 쌍의 마이크로 필러 사이의 간격이 좁아지는 것인 마이크로-나노 프루브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 박막 형태의 절연체 또는 박막 형태의 금속으로 이루어지는 것인 마이크로-나노 프루브.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 필러와 상기 나노 니들에 코팅되는 금속막;
    을 더 포함하는 마이크로-나노 프루브.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극은 상기 마이크로 필러의 하단을 감싸는 금속 링 또는 상기 마이크로 필러의 하단에 부착되거나 인접하여 위치하는 금속 편인 마이크로-나노 프루브.
  10. 마이크로 필러로 이용하고자 하는 구조체를 식각하여 모판과 마이크로 필러를 형성하는 단계;
    상기 마이크로 필러 상에 나노 니들을 형성하는 단계;
    상기 모판에 기판을 형성하는 단계; 및
    식각을 이용하여, 상기 마이크로 필러를 제외한 상기 모판을 제거하여 프루브를 제조하는 단계;
    를 포함하는 나노-마이크로 프루브 제조방법.
  11. 마이크로 필러로 이용하고자 하는 구조체를 식각하여 모판과 마이크로 필러를 형성하는 단계;
    상기 모판에 기판을 형성하는 단계;
    식각을 이용하여, 상기 마이크로 필러를 제외한 상기 모판을 제거하는 단계; 및
    상기 마이크로 필러에 나노 니들을 형성하여 프루브를 제조하는 단계;
    를 포함하는 나노-마이크로 프루브 제조방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 나노 니들을 형성하는 단계는 성장법 또는 식각법을 이용하여 상기 나노 니들을 형성하는 것인 나노-마이크로 프루브 제조방법.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 기판을 형성하는 단계는 상기 모판에 폴리머를 코팅하거나 금속 박막을 부착하여 상기 기판을 형성하는 것인 나노-마이크로 프루브 제조방법.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 프루브를 제조하는 단계 이후에, 상기 마이크로 필러와 상기 나노 니들을 금속 재료로 코팅하는 단계;
    를 더 포함하는 나노-마이크로 프루브 제조방법.
  15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 프루브를 제조하는 단계 이후에, 상기 마이크로 필러와 접촉하거나 인접하는 전극을 형성하는 단계;
    를 더 포함하는 나노-마이크로 프루브 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 전극을 형성하는 단계는 상기 마이크로 필러의 하단을 감싸는 금속 링을 형성하는 것인 나노-마이크로 프루브 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 전극을 형성하는 단계는 상기 마이크로 필러의 하단에 부착되거나 인접하는 금속 편을 형성하는 것인 나노-마이크로 프루브 제조방법.
KR1020140042963A 2014-04-10 2014-04-10 나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법 KR101585197B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140042963A KR101585197B1 (ko) 2014-04-10 2014-04-10 나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140042963A KR101585197B1 (ko) 2014-04-10 2014-04-10 나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150117472A KR20150117472A (ko) 2015-10-20
KR101585197B1 true KR101585197B1 (ko) 2016-01-14

Family

ID=54399811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140042963A KR101585197B1 (ko) 2014-04-10 2014-04-10 나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101585197B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11266344B2 (en) 2016-09-21 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for measuring skin condition and electronic device therefor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107029350B (zh) * 2017-03-15 2020-06-19 清华大学 一种用于视神经假体的微针阵列电极
KR102243443B1 (ko) * 2018-10-31 2021-04-22 서석배 니들 유닛, 니들 팁 및 피부 관리 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040182707A1 (en) * 2002-10-16 2004-09-23 Cellectricon Ab Nanoelectrodes and nanotips for recording transmembrane currents in a plurality of cells
JP2009501066A (ja) 2006-07-21 2009-01-15 ヨンセイ・ユニバーシティ、インダストリー−アカデミック・コオペレイション・ファウンデーション ソリッドマイクロニードルおよびその製造方法
US20110160069A1 (en) * 2008-05-23 2011-06-30 The University Of Queensland Analyte detection using a needle projection patch
US20120138335A1 (en) 2008-06-03 2012-06-07 University Of Utah Research Foundation High Aspect Ratio Microelectrode Arrays Enabled to Have Customizable Lengths and Methods of Making the Same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040182707A1 (en) * 2002-10-16 2004-09-23 Cellectricon Ab Nanoelectrodes and nanotips for recording transmembrane currents in a plurality of cells
JP2009501066A (ja) 2006-07-21 2009-01-15 ヨンセイ・ユニバーシティ、インダストリー−アカデミック・コオペレイション・ファウンデーション ソリッドマイクロニードルおよびその製造方法
US20110160069A1 (en) * 2008-05-23 2011-06-30 The University Of Queensland Analyte detection using a needle projection patch
US20120138335A1 (en) 2008-06-03 2012-06-07 University Of Utah Research Foundation High Aspect Ratio Microelectrode Arrays Enabled to Have Customizable Lengths and Methods of Making the Same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11266344B2 (en) 2016-09-21 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for measuring skin condition and electronic device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150117472A (ko) 2015-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tang et al. Controllable graphene wrinkle for a high-performance flexible pressure sensor
Patil et al. Implantable neurotechnologies: a review of micro-and nanoelectrodes for neural recording
Cho et al. 3D electrodes for bioelectronics
Sharma et al. Fabrication and electrical conductivity of suspended carbon nanofiber arrays
Long et al. Recent advances in large-scale assembly of semiconducting inorganic nanowires and nanofibers for electronics, sensors and photovoltaics
Peng et al. Flexible dry electrode based on carbon nanotube/polymer hybrid micropillars for biopotential recording
KR101585197B1 (ko) 나노-마이크로 프루브 및 이의 제조방법
Kim et al. A hybrid silicon–parylene neural probe with locally flexible regions
JP2020527379A5 (ko)
TW200836353A (en) Controlled buckling structures in semiconductor interconnects and nanomembranes for stretchable electronics
KR20110054317A (ko) 그래핀과 나노구조체의 복합 구조체 및 그 제조방법
Koo et al. Nanomaterials on flexible substrates to explore innovative functions: From energy harvesting to bio-integrated electronics
KR101188368B1 (ko) 나노와이어 신경탐침 전극 및 그 제조방법
US20130085359A1 (en) Flexible microelectrode for detecting neural signals and a method of fabricating the same
US20210239644A1 (en) Fabrication of high aspect ratio tall free standing posts using carbon-nanotube (cnt) templated microfabrication
CN107473175B (zh) 一种基于多孔硅和聚合物的神经电极及其制作工艺和应用
ITMI20080562A1 (it) Stampo con caratteristiche nanometriche, metodo di realizzazione di detto stampo e relativo utilizzo in un metodo di realizzazione di un array di nanotubi di carbonio
JP2015138718A (ja) 導電性カーボンナノチューブ複合材料
KR101501283B1 (ko) 미세 바늘 어레이 기판의 제조 방법
Liu et al. Ab initio design, shaping, and assembly of free-standing silicon nanoprobes
KR101622388B1 (ko) 실리콘 마이크로 니들 스탬프 및 그 제조방법
JP2011500260A (ja) 少なくとも一つのナノワイヤを利用する神経素子
Zhang et al. Development of silicon probe with acute study on in vivo neural recording and implantation behavior monitored by integrated Si-nanowire strain sensors
US20210045690A1 (en) Neural probe for electrostimulation or recording and fabrication process for such a probe
Sun et al. Nanowires for biomedical applications

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181212

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 5