 Prof. Yael Hanein (link) at Tel Aviv University visited NEL. She is a Professor of Electrical Engineering and the Chair of convergent Engineering at Tel Aviv University. She is also the CTO and founder at X-trodes. She is the recipient of two Prestigious European Research Council (ERC) grants (consolidator and Advanced). Her research field is neuro-engineering, currently focusing on developing wearable electronics and bionic vision.
이스라엘 텔라비브 대학교 전기공학과에 계시는 하넨 야엘 교수님께서 신경공학 연구실을 방문하시고, 학과 세미나를 해 주셨습니다.  Prof. JANOS VÖRÖS (ETH Zürich, link), who is heading Laboratory for Biosensors and Bioelectronics at ETHZ visited NEL. He gave a department seminar on ‘Neurons-on-a-chip – a bottom-up approach to neuroscience’ in our department and shared his recent work and vision in Brain-on-a-Chip technology.
스위스 취리히 공과대학교에서 신경세포칩을 연구하시는 야노스 보리스 교수님께서 연구실을 방문하셨습니다. 신경세포칩 기술 연구를 함께할 대학원생(국비/카이스트장학생 석사과정, 박사과정)을 모집합니다. 남윤기 교수 지도학생이 되시면, 연구실 프로젝트에 참여할 기회가 제공됩니다. 이공계 전공자라면 누구나 지원이 가능합니다. 신경공학 연구실에서는 'Neural interface' 라는 키워드를 중심으로 신경신호 계측, 신경세포 자극, 신경신호 분석, 신경센서 개발 등을 연구합니다. 학생들은 최신 신경과학 트랜드를 공부하면서, 최신의 신경인터페이스 기술을 접하게 됩니다. 현재 진행 중인 프로젝트는 '신경네트웍 분석을 위한 광-전자 하이브리드형 신경세포칩 플랫폼 기술' 이며, 다양한 신경세포칩 공학기술을 접해 볼 수 있습니다. - 금나노입자 기반 나노신경인터페이스 설계 - 광기반 신경자극 기술 - 3차원 신경세포 배양 기술 - 미세전극칩을 이용한 다채널 신경신호 계측 기술 - 신견신호 분석 기술 (신호처리, 기계학습, 수리 모델링) 지원 가능한 전공: 바이오및뇌공학, 의공학, 전기/전자, 기계, 신소재/재료, 화학공학, 물리, 화학, 생명과학 등 연구실 소개 동영상: https://bioeng.kaist.ac.kr/index.php?mid=video_board&document_srl=16034 관련 연구내용은 최신 언론보도를 참조하세요. https://neuros.kaist.ac.kr/news/press-release9828250 www.nature.com/articles/s41467-020-20060-z 상시 온라인 면담 (줌미팅, 이메일 등)이 가능하며, 자세한 사항은 연구책임자 이메일 (ynam@kaist.ac.kr) 로 문의하시기 바랍니다.  Dr. Nari Hong ('21, PhD) received the Best PhD Dissertation Award (Information Technology Section) from S-Oil Science and Culture Foundation. 우리 연구실 졸업생 홍나리 박사 (2021년 박사 졸업, 현재 대구경북과학기술원)가 12월 8일 에쓰오일 과학문화재단에서 수여하는 ‘제12회 에쓰오일 우수학위논문상’에서 IT 분야 대상을 수상하였다. 홍 박사의 박사학위 논문은 ‘신경 네트워크의 구조 및 기능 조절을 위한 열플라즈모닉스-하이드로겔 기반의 신경세포칩 플랫폼 개발 및 응용’에 관한 연구를 수행하였다. 홍 박사는 카이스트 바이오및뇌공학과에서 학사학위를 받고, 대학원에 입학하여 우리 연구실에서 2021년 8월 박사학위를 받았다. 박사학위 과정 중에는 한국연구재단에서 지원하는 ‘글로벌 박사 펠로우십’에 선정된 바 있으며, 현재는 DGIST 정보통신융합연구소에서 박사후연구원으로 활동하고 있다. 홍 박사는 수상 소감으로 “이번 수상을 계기로 앞으로도 뇌신경공학 분야 발전에 이바지할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 에쓰오일은 2011년부터 민간기업으로서는 드물게 순수과학 분야 지원을 위한 독립 재단인 에쓰오일 과학문화재단을 설립하여 운영해 오고 있으며, 매년 수학, 물리학, 화학, 생명과학, 화학공학/-재료공학, IT 6개 분야에서 우수학위논문을 선정하여 대상과 우수상을 수여하고 있다. 관련 언론 보도 자료 (링크)
We are looking for international students who are enthusiastic and self-motivated to learn and study the field of neural engineering. If you are interested in joining NEL, please contact professor Nam (ynam@kaist.ac.kr). For more information about admission for international students, please visit KAIST admission office website link   바이오및뇌공학과 설립 20주년 기념 워크숍(링크)을 맞아, 신경공학 연구실 출신 주성훈 박사 (뷰노)와 정현준 박사 (삼성전자)가 방문하였습니다.
20th Anniversary of Department of Bio and Braining Engineering. NEL alumni were invited to share their experiences after PhD.  우리 연구실 석사과정 교환학생 Andrea Andolfi (Univ of Genoa, Italy)이 수행한 3차원 광열 신경자극 플랫폼에 관한 연구가 국제저명학술지 BioChip Journal (I/F 4.229) 에 게재되었습니다. 이 연구는 미세 유리구슬 (microglass bead) 에 Layer-by-layer 코팅 기법을 이용하여 금나노막대 기반 3차원 광열신경자극 인터페이스를 제작하는 기법에 대한 보고입니다. 석사졸업생 장현수 님이 이 연구에 참가하였습니다.
Figure source: Andolfi, A., Jang, H., Martinoia, S. et al. Thermoplasmonic Scaffold Design for the Modulation of Neural Activity in Three-Dimensional Neuronal Cultures. BioChip J (2022). https://doi.org/10.1007/s13206-022-00082-z 박사과정 이형섭 학생이 (사)대한의용생체공학회에서 주최한 2022년도 온라인 춘계학술대회 (2022, 05. 12-14)에서 "클러스터 신경네트워크의 발달과정 상의 활성 및 연결 특성 변화 " 이라는 논문으로 "우수 포스터 논문상"을 수상하였습니다. Hyungsub Lee got Best Poster Presentation Award from 2022 KOSOMBE Virtual Conference host by The Korean Society of Medical and Biological Engineering (KOSOMBE). Congratulations!  우리 연구실 졸업생 장현수님의 석사학위 논문이 국제저명학술지 ACS Applied Materials & Interfaces (I/F 9.229) 에 게재되었습니다. 이 연구는 폴리도파민 필름을 이용하여 금나노막대 기반 광열신경자극 인터페이스의 안정도와 자극효율을 개선할 수 있음을 보고 하였습니다. 박사과정 윤동조 님이 이 연구에 참가하였습니다. H Jang, DJ Yoon, and Y Nam*, "Enhancement of Thermoplasmonic Neural Modulation Using a Gold Nanorod-Immobilized Polydopamine Film", ACS Applied Materials & Interfaces. 2022 May 19. (link)  우리 연구실 졸업생 정현준 박사 (현, 삼성전자) 박사학위 논문 일부가 국제저명학술지 Journal of Neuroscience Methods 에 게재되었습니다. 이 연구는 금나노막대와 근적외선을 이용한 광열신경자극 기술의 효과를 칼슘이온농도의 변화를 측정하여 검증하였습니다. HJ Jung, Y Nam*, "Optical recording of neural responses to gold-nanorod mediated photothermal neural inhibition", Journal of Neuroscience Methods, (link)   2022년도 봄학기 뇌인지공학 프로그램 석박사통합과정으로 입학한 김효광 학생이 연구실에 Join 하였습니다.
환영합니다 ~ Hyo-Kwang Kim (Brain and Cognitive Engineering Program) joins NEL. Welcome!  Source: Hong & Nam, Mol Cells. 2022 Feb 28;45(2):76-83. 최신 신경세포칩 기술의 동향에 대한 mini-review 논문이 한국분자세포생물학회에서 발행하는 국제저명학술지 Molecules and Cells (SCIE, I/F 5.034)에 게재되었습니다. 신경세포를 시험관 조건에서 패터닝을 통하여 신경회로(네트웍)을 구현하고 이를 측정하는 미세전극칩기술이 함께 다루어졌습니다. Mini-review on Neurons-on-a-Chip technology is published in Molecules and Cells (I/F 5.034, The Korean Society for Molecular and Cellular Biology). This review covers the neuronal cell patterning techniques and microelectrode arrays. Hong N, Nam Y. Neurons-on-a-Chip: In Vitro NeuroTools. Mol Cells. 2022 Feb 28;45(2):76-83. doi: 10.14348/molcells.2022.2023. PMID: 35236782. Go to the article site 박사과정 윤동조 학생이 (사)대한의용생체공학회 추계학술대회 (International Biomedical Engineering Conference 2021, 2021. 11. 10-12)에서 "Selective neuronal cell adhesion on a microelectrode array by electrophoretic deposition of PLL-FITC" 이라는 논문으로 "우수 포스터 발표상"을 수상하였습니다. Dongjo got Best Poster Presentation Award from IBEC 2021 host by The Korean Society of Medical and Biological Engineering (KOSOMBE). Congratulations!   * Image credit: Yujin An 우리 연구실 석사 졸업생 안유진의 연구결과가 신경공학분야 국제저명학술지 Journal of Neural Engineering 에 게재승인 되었습니다. 이 연구는 최신 신경공학 분야의 화두인 closed-loop neural control 을 우리 연구실에서 개발한 열플라즈모닉 광열신경자극 기술에 적용하여 신경세포의 발화율을 정밀하게 제어할 수 있음을 보인 연구입니다. Yujin An's work on the application of closed-loop neural control to thermoplasmonic neural stimulation technique is now accepted in Journal of Neural Engineering. We showed for the first time that the thermoplasmonic neural inhibition mechanism can be used to precisely control neural firing rates in real time. This is open lots of new possibilities for our thermoplasmonic neural stimulation technique. Y An, Y Nam*, "Closed-loop control of neural spike rate of cultured neurons using a thermoplasmonics-based photothermal neural stimulation", Journal of Neural Engineering. 2021. Accepted. (link)  박사과정 윤동조 학생이 공동으로 주도한 3차원 신경세포 이미징 기술에 대한 연구가 바이오광학분야 국제저명학술지 Biomedical Optical Express 저널에 게재되었습니다.
이번 연구는 물리학과 박용근 교수님 연구실과 공동으로 진행하였으며, optical diffraction tomography 기술을 이용하여 3차원 공간에 배양한 신경세포의 성장을 형광 염색 없이 비표지(label-free) 방식으로 관찰이 가능함을 보인 논문입니다. 윤동조 학생은 이 연구에서 3차원 세포배양을 주도하여 공동 제 1저자로 참여하였습니다. A Lee, DJ Yoon, SY Han, H Hugonnet, WS Park, JK Park, Y Nam*, and YK Park, "Label-free monitoring of 3D cortical neuronal growth in vitro using optical diffraction tomography", Biomedical Optical Express. 2021:12(11);pp. 6928-6939. (link)  우리 연구실 졸업생 김래영 박사 (현, 삼성전자)가 재학 중 수행한 신경세포 활성의 광학적 측정 인터페이스에 관한 학위논문연구가 (사)한국바이오칩학회에서 발행하는 국제학술지 (SCIE 급) BioChip Journal 6월호 표지 논문으로 선정되었다.
이 연구에서 연구진은 금나노막대(gold nanorod) 기반의 나노플라즈모닉 칩을 이용하여 신경세포 막전위 측정용 염료의 형광 신호 세기를 증강시키는데 성공하였다. 연구진은 신경세포의 막전위를 고해상도로 측정하는 전위 민감 염료(voltage-sensitive dye)의 낮은 신호세기를 극복하기 위하여, 염료의 emission 피크 파장에 흡광율을 맞춘 금나노막대칩을 제작하고, 형광신호 세기 증강 효과를 유도하기 위하여 세포-나노입자 간 거리를 최적화하였다. 그 결과, 기존 대비 약 5배의 신호세기 증강효과를 얻을 수 있었다. 지도교수인 남윤기 교수는 “이번 연구는 최근 주목받는 나노입자 기반 신경인터페이스 기술을 선도하는 연구결과를 얻었다는데 큰 의의를 갖으며, 향후 이를 활용한 다양한 신경신호 측정 기술이 등장할 것을 기대한다”고 밝혔다. 이 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원으로 수행되었다. 관련 논문: Raeyoung Kim and Yoonkey Nam*, "Fabrication of a Nanoplasmonic Chip to Enhance Neuron Membrane Potential Imaging by Metal-Enhanced Fluorescence Effect ", BioChip Journal. 2021;15:171–178.(link)  Professor Nam has been invited to contributed to the new handbook published by Springer ('Handbook fo Neuroengineering'). It was edited by Prof. Nitisch V. Thakor who is the leading researcher in Neuroengineering.
Prof. Nam's chapter is titled 'State-of-the-Art Technology on MEAs for Interfacing Live Neurons'. This chapter reviews the fundamental principles of in vitro microelectrode array technology, and reviews recent advances in this field. For more information, please visit the publisher website: https://doi.org/10.1007/978-981-15-2848-4_8-2 Nam Y. (2021) State-of-the-Art Technology on MEAs for Interfacing Live Neurons. In: Thakor N.V. (eds) Handbook of Neuroengineering. Springer, Singapore.  BioChip Journal Volume 15 Issue 2 Cover (link) The TEM images of gold nanorods(GNRs): A GNR-based nanoplasmonic chip was efficient to intensify the fluorescence signals of voltage-sensitive dyes, showing the potential to improve the quality of neuronal membrane potential imaging.  신경공학연구실에서는 학부생들에게 연구실 생활을 경험하고, 신경공학에 대한 보다 깊은 공부를 해볼 수 있는 기회를 제공하고 있습니다. 2, 3학년의 경우 연구실 세미나 참석 및 논문 발표로 진행되며 4학년의 경우 졸업연구 수행도 가능합니다. 다음과 같은 연구주제들을 접할 수 있습니다. - 나노기술 융합 신경인터페이스 (neural interface) - 광/전기 기반 신경자극 기술 (neuromodulation) - 미세 신경전극칩 제작, 활용 기술 (microelectrode array) - 다채널 신경신호 측정 및 분석 기술 (neural signal processing) - 2/3차원 신경세포 배양 기술 (neural tissue engineering) 관심 있는 학생들은 남윤기 교수(ynam@kaist.ac.kr)에게 연락바랍니다.  By Yoonkey Nam, Image of the Week @ Beckman Institute, UIUC (link)
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