뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체 및 이를 포함하는 약물 전달 실험 장치
THREE DIMENSION BIOMIMETIC STRUCTURE WITH FUNCTION FOR ADJUSTING BLOOD BRAIN BARRIER OPENING AND CLOSING AND APPARATUS OF DRUG DELIVERY TEST INCLUDING THE STRUCTURE
특허 요약
뇌 조직을 모사한 채널 적층 구조의 3차원 마이크로구조물을 구성하고, 초음파를 이용하여 비침습적으로 상기 마이크로구조물의 뇌 혈관 장벽(BBB: Blood-Brain Barrier)의 개폐 기능을 조절하는 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체를 개시한다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서,상기 뇌 혈관 장벽 장기 칩은,표면에 바이오 물질이 코팅되는 상기 멤브레인층을 포함하는, 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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제1항에 있어서,상기 초음파 발생 모듈은,상기 뇌 혈관 장벽 장기 칩이 복수 개 마련되는 경우, 상기 적어도 하나의 초음파 소자가 상기 복수의 뇌 혈관 장벽 장기 칩 중 뇌조직 챔버 및 뇌혈관조직 챔버 간의 개폐 기능이 요구되는 뇌 혈관 장벽 장기 칩과 대응되게 위치하도록 이동시키고, 상기 적어도 하나의 초음파 소자의 초음파 발생을 원격으로 제어하는 제어 모듈을 포함하는, 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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뇌아교세포(Astrocyte)를 모사하되 제1 방향으로 뇌조직 챔버가 형성된 제1 PDMS 채널층, 상기 뇌조직 챔버를 덮는 멤브레인(membrane)층 및 뇌혈관세포(Neurovascular endothelial cell)를 모사하되 상기 멤브레인층 상에 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 뇌혈관조직 챔버가 형성된 제2 PDMS 채널층이 기판 상에 순서대로 적층된 적어도 하나의 뇌 혈관 장벽 장기 칩(Blood-Brain Barrier Organ-On-a-chip); 및상기 적어도 하나의 뇌 혈관 장벽 장기 칩과 대응되도록 배치되어 상기 뇌조직 챔버 및 상기 뇌혈관조직 챔버 간의 개폐 기능의 조절이 가능한 초음파를 발생시키는 적어도 하나의 초음파 소자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 초음파 소자의 초음파 발생을 조절하여 상기 적어도 하나의 뇌 혈관 장벽 장기 칩의 뇌조직 챔버 및 뇌혈관조직 챔버 간의 개폐 기능을 선택적으로 제어하는 초음파 발생 모듈을 포함하고, 상기 초음파 발생 모듈은,PAM(Passive Acoustic Mapping) 기술을 이용하여 상기 뇌 혈관 장벽 장기 칩으로 약물이 주입 되는 경우, 약물의 상기 뇌조직 챔버 및 상기 뇌혈관조직 챔버 간의 투과도에 따라 상기 초음파 소자의 초음파 발생을 제어하는 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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제1항에 있어서,상기 뇌 혈관 장벽 장기 칩은,상기 제1 PDMS 채널층 및 상기 제2 PDMS 채널층 간의 분리 간격이 0.001um 이상 50um 이하로 형성되는, 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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제1항에 있어서,상기 뇌 혈관 장벽 장기 칩은,10um 내지 1000um 너비의 채널 구조의 상기 뇌조직 챔버 및 상기 뇌혈관조직 챔버가 각각 형성된 상기 제1 PDMS 채널층 및 상기 제2 PDMS 채널층을 포함하는, 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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제1항에 있어서,상기 초음파 발생 모듈은,상기 뇌조직 챔버 및 상기 뇌혈관조직 챔버 간의 개폐 기능의 조절이 가능한 주파수, 길이 및 크기를 갖는 초음파를 발생시킬 수 있도록 결정된 구성 물질 및 두께의 입전층, 음향정합층 및 후면층으로 구성되는 상기 초음파 소자를 포함하는, 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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제1항에 있어서,상기 뇌 혈관 장벽 장기 칩은,복수 개 마련되는 경우, 어레이 형태로 배치되어 뇌 혈관 장벽(BBB: Blood-Brain Barrier) 구조체를 구성하는, 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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제5항에 있어서,상기 초음파 발생 모듈은,상기 복수의 뇌 혈관 장벽 장기 칩의 어레이 형태 배치의 적어도 일부와 대응되도록 배치되며, 상기 복수의 뇌 혈관 장벽 장기 칩의 어레이 형태 배치의 열 방향 또는 행 방향으로 이동 가능하도록 구성되는 상기 적어도 하나의 초음파 소자를 포함하는, 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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삭제

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제1항에 있어서,상기 초음파 발생 모듈은,상기 적어도 하나의 초음파 소자의 초음파 발생을 조절하여 상기 적어도 하나의 뇌 혈관 장벽 장기 칩 각각의 뇌조직 챔버 및 뇌혈관조직 챔버 간이 100us 내지 1hr 동안 개방되도록 하는, 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체.

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뇌 조직을 모사한 채널 적층 구조의 3차원 마이크로구조물을 구성하고, 초음파를 이용하여 비침습적으로 상기 마이크로구조물의 뇌 혈관 장벽(BBB: Blood-Brain Barrier)의 개폐 기능을 조절하는 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체; 상기 마이크로구조물로의 약물 용액을 주입하는 미세유체 밸브; 및상기 마이크로구조물로 주입된 약물 용액을 실시간 모니터링하는 스크리닝 장치를 포함하고, 상기 뇌 혈관 장벽의 개폐 기능 조절이 가능한 3차원 생체 모사 구조체는, PAM(Passive Acoustic Mapping) 기술을 이용하여 뇌 혈관 장벽 장기 칩으로 약물이 주입 되는 경우, 약물의 뇌조직 챔버 및 뇌혈관조직 챔버 간의 투과도에 따라 초음파 소자의 초음파 발생을 제어하는 것을 특징으로 하는 약물 전달 실험 장치.