과제구성 및 연구내용
바이오 헬스 분석 시스템
TOPIC 1 : 휴대형 세포계수 시스템 개발
연구 참여자(책임자)천홍구 교수, 고려대학교 바이오의공학부
연구목표- 휴대형 고성능 세포계수 시스템 개발
- Lab-on-a-chip 기반 고속 세포계수 기술 개발
- - 채널당 1,000세포/초 속도의 세포계수 기술 개발
- - 스마트폰 기반의 휴대형 세포계수 시스템 개발
[미세유체칩을 이용한 고속 세포계수. 한 채널에서의 계수 속도는 3000개/초이나
슬라이드글래스 1개에 16채널을 병렬로 위치시킴으로써 bench-top 제품과 동등한 속도 ( > 40000개/초)를 달성함.]
기대효과
슬라이드글래스 1개에 16채널을 병렬로 위치시킴으로써 bench-top 제품과 동등한 속도 ( > 40000개/초)를 달성함.]
- 고성능 소형 세포계수 기술 개발로 경쟁력 있는 의료기기 개발 가능
- 경쟁력 있는 실험실용 세포계수기 생산
TOPIC 2 : 식품 부패 휘발성분 검출용 IoT 융합 스마트 컬러센서 시스템 개발
연구 참여자(책임자)이병양 교수, 고려대학교 교수 기계공학부
연구목표- 무전력의 센서부와 스마트 디바이스 기반의 검출부로 이루어진 지속가능한 IoT 스마트 센서 시스템 구현
- 식품 부패 시 발생하는 휘발성분 검출을 위한 펩타이드 기반 나노파이버 개발: 육류/어류/우유의 부패시 발생하는 ammonia, methional, trimethylamine 과 선택적으로 반응하고, 그 결과를 색변필름의 색변화로 나타낼 수 있는 펩타이드 기반 나노파이버 개발
- 자기조립을 이용하여 무전력/친환경/고감도 펩타이드기반 색변필름 제작: 개발된 펩타이드 기반 나노파이버의 자기조립특성을 이용하여 색변필름 제작 및 선택성 및 민감도 향상을 위한 패턴형태의 색변필름 개발
- 지능형 통계처리 알고리듬 개발: 색변필름이 분석물질과 결합 시 발생하는 구조색의 Red/Green/Blue (RGB)변화를 광학적으로 검출한 후, 주성분 분석법 (principal component analysis)등의 다차원 데이터 처리 기술과 인공신경망 기법 (Artificial neural networking, ANN) 기반의 지능형 통계처리 분석을 통하여 식품 부패 시 발생하는 휘발성분의 종류와 농도를 판별
- 스마트 디바이스 앱을 활용한 스마트 IoT 센서 시스템 개발: IoT융합 스마트 컬러센서 시스템을 구축하기 위해, 센서 시스템의 검출부를 스마트 디바이스의 카메라와 지능형 알고리듬이 탑재된 앱을 활용하여 개발
- 지속가능한 IoT 센서 시스템으로 발전할 수 있는 플랫폼 제공: 본 과제에서 제안하는 컬러센서 시스템은 무전력의 센서부와 사용자가 항시 휴대하는 스마트 디바이스 기반의 검출부로 이루어져 있어, 기존의 IoT 기반 센서시스템의 전력공급 문제 및 별도 검출기의 사용과 같은 단점들 극복 가능
- 응용분야: 본 과제를 통하여 인력양성 측면에서 통합적 사고 및 기술을 갖는 전문가를 양성할 수 있으며, 향후 활용분야에 있어서 실시간 실내환경 모니터링, 식품의 원산지 판별 등의 분야에 활용가능