전도성 고분자를 이용한 위장질환 검지용 마이크로 센서의 제작

소개

- 위장질환을 조기에 검지할 수 있는 마이크로 센서를 제작하고 특성을 소개하는 논문발표자료임
- 위 내시경에 장착하여 위장 내에 있는 헬리코박터 파이로리균이 발생하는 암모니아 가스에대한 검지를 통해 위장질환을 조기에 검지할 수 있는 센서의 제작
- 신경회로망을 이용한 센서의 제작

목차

- 위장 내 측정 시 센서의 요구 조건
- 전도도 변화 센서의 동작원리
- 감지막의 가스에 대한 전도도 변화 특성(1)
- 막의 안정성을 위한 열처리 조건
- 제작된 pn 다이오드의 가스에 대한 특성
- 센서어레이 제작 공정도
- 센서어레이 반응특성
- 광 특성 변화 검지 센서의 구조 및 제작 공정도
- 신경회로망의 처리 과정
- 마이크로 센서의 제작공정도
- 임상용 마이크로 센서의 사진

본문내용

현재 인간의 후각기능을 대체할 수 있는 전자후각시스템의 연구가 많이 진행되고 있습니다. 표에서 알 수 있듯이 음식, 방재, 산업, 자동차, 의료 등 여러 분야에서 널리 연구 되고 있습니다. 외국의 경우 전자후각시스템의 개발이 많이 진행되고 실용화 단계로 접어 들었으나 국내에서는 아직 그 개발이 초기 상태이고 또한 의료용 전자후각 시스템의 연구는 전무한 상태입니다. 따라서 본 연구의 의료용 전자후각시스템의 개발을 통해 위 질병 진단에 도움을 주고 외국과 경쟁할 수 있는 기술을 확보함에 도움이 되었으면 합니다.

냄새로서 어떻게 질병을 진단할 수 있을까? 질병은 대부분 특유한 냄새를 발생하게 됩니다. 당뇨병은 아세톤을 비소중독자는 마늘 냄새를 위암, 위궤양은 암모니아 가스를 각각 발생합니다. 이 가스들을 검출한다면 질병을 진단할 수 있게 됩니다. 이중에서 본 연구가 목표로 하고 있는 위 질환 진단에 대해 부연 설명을 드리겠습니다. 위 질병의 원인은 헬리코박터 파이로리라는 균으로 알려져 있습니다. 위속에 기생하는 이 균은 강산인 위산에도 생명력을 유지하고 있습니다. 이는 위산의 공격으로부터 자신을 보호하고자 urease 효소를 생성하여 이 효소가 발생하는 암모니아를 이용합니다. 이 암모니아는 위산을 중화 시켜주기 때문에 위산으로 부터 균 자신을 보호할 수 있습니다. 이런 특성을 착안하여 위장 내 존재하는 암모니아 가스의 변화를 검지함으로 이 균의 존재 여부를 확인 할 수 있다고 생각하여 연구를 시작하였습니다.

위장 속에서 암모니아 가스를 검지하기 위해서는 여러가지 요구 조건이 존재합니다. 존재하는 암모니아 농도가 50 에서 200 ppm 정도이고, 인체 내에 고온이 가해지면 장기에 손상을 주므로 기존의 가스센서로는 불가능했습니다. 이를 해결하기 위해 상온에서 동작이 가능한 전도성 고분자를 사용했습니다. 또 위 속에는 여러 종류의 가스들이 존재하는 데 위산이 기화된 염소가스, 호흡 시 발생하는 일산화탄소, 이산화탄소, 음식물이 소화되며 생성되는 메탄올, 에탄올 등이 그것입니다. 이들의 영향을 배제하기 위해서는 암모니아에 대해서만 높은 반응성을 보이는 감지막의 제작이 필요했습니다. 위 속은 항상 상대습도가 70에서 80 %가 되는 습한 지역입니다. 이 문제점들을 해결하는 것이 가장 어려웠는데 이는 전도성 고분자의 광특성 변화를 이용하여 해결했습니다. 마지막으로 인체에 무해해야만 실제 인체 속에서 사용할 수 있는데 이는 전도성 고분자가 생체적합물질이므로 의료용 재료로 적합하다고 판단했습니다.

참고자료

· 없음