| 초록 |
마이크로 바이오센서 및 통합 바이오센서는 세포 전기생리학 연구를 위하여 유력한 수단을 제공하였다. 전극 배열 제조공법에서 센서 칩 전극 표면에 대한 백금흑 전기도금 처리를 통하여 잡음을 낮추고 민감도를 향상시킬 수 있다. 전극 표면의 나노 백금흑 입자에 대한 처리 효과를 정량적으로 분석하기 위해, 본 연구에서는 Monte-Carlo 기법을 기반으로 한 격자 탐색 알고리즘을 제안하고 계산 최적화 전략을 제기하였다. 또한 이상적인 부착 조건에서 1개 수량 단위 내 입경 분산도가 20~200 nm이고 균일하게 분포된 나노 입자가 전극에 부착되는 과정을 신속하게 시뮬레이션하였다. 전극 반경이 100 μm인 척도에서 실험 횟수 n=10일 때, 시뮬레이션 처리시간은 기존 기법의 20시간에서 0.5시간으로 최적화되었으며, 전체 모델링 과정은 크게 단축되었다. 본 연구에서 제기한 기법을 이용하여 단층/다층 나노 입자 표면을 처리하였을 때, 다양한 전극 크기, 형질이 입자 부착률과 처리 균일성에 미치는 영향을 심층적으로 연구하였다. 시뮬레이션 결과, 이상적인 실험 조건에서 전극 반경이 100 μm보다 작을 때, 전극 크기의 증가와 더불어 나노 입자의 유효 부착률은 증가하고 균질성 수준이 향상되었으며, 전극 배열의 반복성을 정량 평가하는데 유리하였다. 전극 면적이 같을 때, 원형 전극의 표면 부착 효과는 사각형 등 모양의 전극보다 양호하였다. |
