저산소증은 다양한 간 질환의 병인 과정에서 필수적인 역할을 하며, 알부민은 간에서 분비되는 중요한 바이오마커 중 하나이다. 본 연구에서는 저산소증으로 인해 간 기능이 변화하는 양상을 규명하기 위해 간성 저산소증-온-어-칩(heaptic hypoxia-on-a-chip)과 알부민 센서를 결합한 알부민 모니터링 시스템을 개발하였다. 간성 저산소증-온-어-칩에서는 간-온-어-칩 위에 얇은 가스 투과성 막의 중간층을 두고 산소 제거 채널(oxygen-scavenging channel)을 수직으로 적층하였다. 이러한 간성 저산소증-온-어-칩의 독특한 설계는 저산소증을 빠르게 유도하여 10분 내 <5%에 도달하게 할 수 있다. 전기화학적 알부민 센서는 간성 저산소증-온-어-칩에서 알부민 분비 기능을 모니터링하기 위해 Au 전극 위에 항체를 공유결합으로 고정화(covalent immobilization)하는 방식으로 제작되었다. PBS에 스파이크한 표준 알부민 시료와 배양 배지를 제작된 면역센서를 이용하여 전기화학적 임피던스 분광법(electrochemical impedance spectroscopy)으로 측정하였다. LOD는 두 경우 모두 10 ag/mL로 계산되었다. 전기화학적 알부민 센서를 사용하여 칩에서 정상산소(nomoxia)와 저산소증(hypoxia) 조건에서의 알부민 분비를 측정하였다. 알부민 농도는 정상산소에 비해 저산소증에서 24시간 후 27%로 감소하였다. 이러한 반응은 생리학적 연구 결과와 일치하였다. 기술적 정교화를 통해, 본 알부민 모니터링 시스템은 실시간 간 기능 모니터링과 함께 간성 저산소증을 연구하는 데 강력한 도구가 될 수 있다.

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