• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.90.2-90.2
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• 2013

Vertically-aligned silicon nanostructure arrays (SNAs) have been drawing much attention due to their useful electrical properties, large surface area, and quantum confinement effect. SNAs are typically fabricated by chemical vapor deposition, reactive ion etching, or wet chemical etching. Recently, metal-assisted chemical etching process, which is relatively simple and cost-effective, in combination with nanosphere lithography was recently demonstrated for vertical SNA fabrication with controlled SNA diameters, lengths, and densities. However, this method exhibits limitations in terms of large-area preparation of unperiodic nanostructures and SNA geometry tuning independent of inter-structure separation. In this work, we introduced the layerby- layer deposition of polyelectrolytes for holding uniformly dispersed polystyrene beads as mask and demonstrated the fabrication of well-dispersed vertical SNAs with controlled geometric parameters on large substrates. Additionally, we present a new means of building in vitro neuronal networks using vertical nanowire arrays. Primary culture of rat hippocampal neurons were deposited on the bare and conducting polymer-coated SNAs and maintained for several weeks while their viability remains for several weeks. Combined with the recently-developed transfection method via nanowire internalization, the patterned vertical nanostructures will contribute to understanding how synaptic connectivity and site-specific perturbation will affect global neuronal network function in an extant in vitro neuronal circuit.

• Applied Microscopy
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• 제35권1호
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• pp.31-39
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• 2005

신경연접은 신경세포 사이의 신호전달을 위해 형성되는 미세구조로 다양한 생리적, 병리적 상태에 반응하여 형태적, 기능적 변화를 보인다. 현재까지 투과전자현미경을 이용한 신경연접 미세구조의 2차원적 연구들이 많은 유용한 정보를 제공하여 왔으나 신경연접 구성요소들을 보다 정확하게 분석하고 전신경연접부위와 후신경연접부위의 정확한 연결관계를 이해하기 위해서는 신경연접의 3차원 재구성이 요구된다. 고압전자현미경은 고해상도와 시료투과력의 증가로 인해 두꺼운 절편의 관찰이 가능하며 이를 통해 미세구조의 3차원적 특성을 규명하는 것이 용이하므로, 신경연접의 3차원 재구성에 고압전자현미경을 응용하는 것은 많은 수의 연속절편 제작과 오랜 기간의 영상처리가 요구되는 기존의 재구성 방법의 난점들을 극복할 수 있을 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 고압전자현미경을 이용하여 흰쥐 소뇌 평행섬유와 조롱박세포 간 신경연접의 3차원 재구성을 시도하였다. 3차원 재구성에 앞서 염색방법과 절편 두께의 조절을 통해 고압전자현미경 하에서 신경연접의 적절한 관찰조건을 확립하고자 하였다. 관찰 결과, 절편의 두께가 증가하면 신경연접의 막, 소포와 같은 미세구조들의 겹침 현상이 나타나기 때문에 용이한 3차원 재구성을 위해서는 250 nm 두께의 절편을 제작하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 또한 절편제작 이전의 en bloc 염색 반응시간을 증가시키는 것이 절편제작 후 염색시간을 조절하는 것에 비해 contrast 증가에 더 효과적이었다. 이상의 결과로부터, 고압전자현미경을 이용하여 일련의 두꺼운 연속 절편을 촬영하고 3차원 재구성 프로그램을 이용하여 이미지들을 정렬하였으며 각각의 이미지에서 신경연접 막의 윤곽선을 그린 후 모든 윤곽선을 쌓아 올려 최종적으로 3차원 신경연접을 재구성하였다. 본 연구를 통하여 신경연접의 3차원 재구성에 있어 고압전자현미경의 적용 가능성을 검증하였고 관찰 조건을 확립하였다. 또한 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 재구성은 많은 수의 연속절편 제작이 요구되는 기존의 방법에 비해 효율적이며 신경연접 연결형태에 관한 대규모의 정량 분석에 유용할 것으로 생각된다. 본 연구가 향후 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 가소성 연구에 유용한 방법적 정보를 제공하기를 기대한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권8호
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• pp.49-58
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• 2015

본 연구에서는 $TiO_2$멤리스터와 동일한 동작특성을 갖는 멤리스터 에뮬레이터 회로를 비접지형 회로로 개발하였다. 대부분의 기존 멤리스터 에뮬레이터는 다른 멤리스터나 소자들과의 연결성을 고려하지 않은 접지 식으로 개발된 것들이다. 본 연구에서 개발한 멤리스터 에뮬레이터는 비접지식으로서, 출력 단을 접지할 필요가 없기 때문에 다른 소자들과 연결이 가능하여, 다양한 회로들과의 연결하여 동작을 확인하는데 사용할 수 있다. 개발한 멤리스터 에뮬레이터의 기능을 확인하기 위해서 저항과 직렬로 연결한 회로와 4개의 멤리스터 에뮬레이터를 직렬 및 병렬로 연결한 휘트스톤 브리지 회로를 구성하였다. 또한 이브리지 회로가 신경망 시냅스의 가중치 연산이 가능함을 보였다.