이소민 박사와 정은교 교수가 제출한 “Advanced Micro-OLED Integration on Thin and Flexible Polymer Neural Probes for Targeted Optogenetic Stimulation” 논문이 Advanced Functional Materials (IF 18.5)에 게재되었음을 전해드립니다.

본 연구는 최초로 마이크로 OLED가 집적된 유연한 뉴럴 프로브를 제안하였고, 10×10 μm²에서 100×100 μm² 크기의 8개의 마이크로 OLED와 8개의 뉴런활성측정용 Au 전극이 유연한 폴리머 기판위에 함께 집적되어 광자극과 뉴런 활성 측정이 동시에 가능합니다. 

Al₂O₃/parylene-C 봉지막을 활용하여 낮은 수분 투습률 (2.66×10⁻⁵ g/m²/day)을 달성하여 체내 삽입시 디바이스의 내구성을 향상시켰으며, 공정 단순화와 OLED 성능 안정화를 위해 IZO/Ag/IZO 구조인 IAI anode를 도입하여 OLED 성능이 향상되었고, parylene-C pixel define layer는 디바이스의 유연성을 유지하면서 전기적 간섭을 최소화하여 독립적인 픽셀 작동을 가능하게 했습니다. 

집적된 마이크로 OLED는 470 nm, 1 mW/mm2 이상의 빛을 방출하여 채널로돕신-2(ChR2)를 활성화하기에 충분한 광학적 특성을 달성하였습니다.

OLED는 높은 유연성과 공간적 해상도 집적이 가능하여, 체내 삽입시 조직의 손상을 최소화하고 단일 뉴런 자극에 용이해 최근 광유전학 연구에서 많이 활용되고 있지만, 평판형태 혹은 단단한 Si probe 기판 위에서 활용되었고, 유연 프로브 형태에 집적한 형태는 본 연구에서 최초로 제안되었습니다. 해당 연구는 광유전학을 포함하여, 차세대 유연 생체 광 소자 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.