생체 신호 처리용 칩 기술 동향

  • Published : 2007.02.28

Abstract

유비쿼터스 네트워크(u-network)를 통해 u-health의 개념이 실현됨에 있어 생체 신호를 최초로 측정, 처리하는 부분의 생체 신호 측정용 칩들에 대한 최근 기술 개발 동향을 기술하였다. 이러한 추세에 맞추어 여러 가지 핵심 기술들이 부상하고 있지만, 본 기고에서는 이러한 시스템의 최종 하위 계층, 즉 단말기 등의 부분에 적용되는 bio 관련 시스템 반도체 칩(SoC : system-on-a-chip)에 대해 기술한다. 바이오 칩 중, 기존의 광을 사용하지 않고 값 싸게 구현 할 수 있는 CMOS 기반의 DNA 칩 개발 동향을 살펴보았으며, 신약 개발이나 치료에 사용할 수 있도록 신경 신호 전달을 검출할 수 있는 신경 신호 전달 측정 칩들의 기술 개발도 살펴보았다. 개인의 의료 생체정보를 모니터링 할 수 있도록 심전도, 근전도, 뇌파, 산소포화도, 체지방 등을 측정할 수 있는 의료용 칩들의 개발 현황도 살펴보았다.

Keywords

References

  1. R. Thewes, C. Paulus, M. Schienle, F. Hofmann, A. Frey, R. Brederlow, P. Schindler-Bauer, M. Augustyniak, M. Atzesberger, B. Holzapfl, M. Jenkner, B. Eversmann, G. Beer, M. Fritz, T. Haneder, and H. Hanke, 'Integrated circuits for the biology-to-silicon interface,' Proceedings of the 30th European Solid-State Circuits Conference, pp. 19-28, September 2004
  2. M. Schienle, C. Paulus, A. Frey, F. Hofmann, B. Holzapfl, P. Schindler-Bauer, and R. Thewes, 'A fully electronic DNA sensor with 128 positions and in-pixel A/D conversion,' IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 39, pp. 2438-2445, December C https://doi.org/10.1109/JSSC.2004.837084
  3. B. Eversmann, M. Jenkner, F. Hofinann, C. Paulus, R. Brederlow, B. Holzapfl, P. Fromherz, M. Merz, M. Brenner, M. Schreiter, R. GabI, K. Plehnert, M. Steinhauser, G. Eckstein, D. Schmitt-Landsiedel, and R. Thewes, 'A $128{\times}128$ CMOS biosensor array for extracellular recording of neural activity,' IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 38, pp. 2306-2317, December 2003 https://doi.org/10.1109/JSSC.2003.819174
  4. M. Jenkner, M. Tartagni, A. Hierlemann, and R. Thewes, 'Cell-based CMOS sensor and actuator arrays,' IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 39, pp. 2431-2437, December 2004 https://doi.org/10.1109/JSSC.2004.837082
  5. Kimmo Lasanen, Juha Kostamovaara, 'A 1-V CMOS Preprocessing Chip for ECG Measurements' IEEE BioCAS 2004
  6. Rui Martins, et aI, 'A CMOS IC for Portable EEG Acquistion Systems,' IEEE Tr. On Inst. And Measurement, vol. 47, NO.5, Oct. 1998
  7. M. TavakoIi , 'An Analog VLSI front-end for Pulse-oximetry,' Ph.D dissertation, Dept. Elect. Eng. Camp. Sci., MIT, Cambridge, Oct. 2005
  8. L. S. Y. Wong, et al, 'A very low power CMOS mixed-signal IC for implantable pacemaker applications,' IEEE ISSCC, vol. XVII, pp. 318-319, Feb. 2004
  9. Sung-Hoon, Bae, Byoung-Sam Moon, Woo-Jae Lee, Shin-II Lim, 'A Chip Design for Body Composition Analyser,' IEEE BioCAS 2006, London, 29th Nov.-1st Dec. 2006
  10. R. F. Yaziicioglu, et al, 'A 60uW 60nV/Hz Readout Front-End for Portable Biopotential Acquisition System,' IEEE International Solid-State Circuits Conference, vol. 49, pp. 56-57, February 2006