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논문 국내 국내전문학술지(KCI급) 약물 투여에 따른 기니피그 대장 운동 측정을 위한 압력센서 개발
- 학술지 구분 국내전문학술지(KCI급)
- 게재년월 2016-01
- 저자명 정연호공동(교신),박정호,장수정,조성환,김응보,박재순
- 학술지명 전기전자재료학회논문지
- 발행처명 한국전기전자재료학회
- 발행국가 국내
- 논문언어 한국어
- 전체저자수 6
논문 초록 (Abstract)
본 논문은 Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) 공정으로 제작된 초소형 압력센서를 이용하여 절취된 기니피그 대장에서 발생하는 연동운동을 압력으로 실시간 측정, 이를 데이터화하였다. 기니피그 대장의 기계적 메커니즘 및 생체 호환성을 고려하여 근위부, 중앙부, 원위부로 나누어진 대장의 압력을 측정할 수 있도록 폴리이미드 기판 위에 air-gap 커패시터를 제작하였다. 제작된 센서는 절취된 대장 내에서 대변이 배변되는 상황을 정확히 구현하기 위해 실제 기니피그 대변과 크기, 모양이 동일한 폴리머 재질의 artificial pellet을 제작하여 압력센서 표면에 부착한 후 대장의 연동운동 시 압력센서가 대변과 같은 움직임을 보이도록 제작하였다. 제작된 센서의 커패시턴스는 impedance analyzer로 측정한 결과 대기압에서 2.5∼3 pF의 커패시턴스 값을 보였으며 자체 제작한 성능평가 시스템과 데이터 측정 장치를 이용하여 센서의 커패시턴스 값을 카운터 값으로 변화하였다. 측정된 커패시턴스는 15,000의 카운트 값으로 변환되었으며 센서의 민감도는 1 mmHg 이하로 나타났다. 대장의 연동 운동을 일으키는 약물인 chenodeoxycholic acid (CDCA)와 deoxycholic acid (DCA)에 의한 인위적인 연동 운동을 측정하기 위해 기니피그에서 절취한 직경 5 mm, 길이 10 cm의 대장 내부에 제작된 압력센서를 삽입한 후 labview와 연동된 측정시스템을 통해 실시간적인 대장의 연동 운동에 의해 발생하는 압력 값을 영상화 및 데이터화 하였다. 실험 결과 기니피그의 대장은 약물의 투여량에 비례하여 압력이 상승하는 것을 확인하였으며, 초소형 압력센서를 통해 대장연동운동에 따른 각 대장근육의 압력 변화를 관찰하였다.
