전기화학 반응을 이용한 세포 패터닝 방법 및 세포가 패터닝된 세포 패턴 기판을 포함하는 약물 스크리닝 장치
Method for forming cell pattern using electrochemical reaction and drug screening device including the cell patterned substrate with cells patterned
특허 요약
본 발명은 전기화학 반응을 이용한 세포 패터닝 방법 및 세포가 패터닝된 세포 패턴 기판을 포함하는 약물 스크리닝 장치에 관한 것으로, 전기화학 반응을 이용하여 선택적 세포 사멸에 의해 원하는 형태의 세포 패턴을 갖는 소형화된 바이오칩을 제공할 수 있으며, 이를 미세 유체 칩과 결합시켜 약물의 효능 및 독성 평가가 가능한 새로운 방식의 약물 스크리닝 장치(플랫폼)을 제공할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

산화물 패턴층이 형성된 기판에 양이온성 고분자를 코팅하는 단계;양이온성 고분자가 코팅된 기판에 세포를 배양하여 세포를 부착하는 단계; 및상대전극이 있는 전해액 내에서 상기 세포가 부착된 기판을 작업전극으로 사용하고, 상기 작업전극에 양의 전압을 인가하여, 상기 세포가 부착된 기판을 전기화학적으로 산화시켜 세포 패턴을 형성하는 단계; 를 포함하며,상기 세포 패턴을 형성하는 단계는, 산화물 패턴층에 부착된 세포가 전압 인가에 의하여 사멸되어, 기판에 세포 패턴이 형성되며,전해액은 세포배양배지를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기화학반응을 이용한 세포 패터닝 방법.

2

제1항에 있어서,산화물 패턴층이 형성된 기판은, 산화물층이 적층된 기판 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계; 포토레지스트 층에 노광 및 현상 공정을 진행하여, 산화물층의 일부 영역이 노출되도록 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및포토레지스트 패턴을 마스크로 산화물층을 식각하는 단계; 에 의해 제조되는 것인, 전기화학반응을 이용한 세포 패터닝 방법.

3

제1항에 있어서,산화물 패턴층은, 불소 주석 산화물(Fluorine-doped Tin Oxide, FTO), 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide; IZO), 알루미늄 아연 산화물(aluminum zinc oxide; AZO), 아연 주석 산화물(zinc tin oxide; ZTO), 갈륨 아연 산화물(gallium zinc oxide; GZO), 안티모니 주석 산화물(antimony tin oxide; ATO), A-IGZO(In2O3:Ga2O3:ZnO) 이산화티탄(TiO2), 산화인듐(In2O3), 산화아연(ZnO) 및 산화주석(SnO2)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전도성 산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기화학반응을 이용한 세포 패터닝 방법.

4

제1항에 있어서,양이온성 고분자는, 폴리-L-라이신(poly-L-lysine), 폴리-D-라이신(poly-D-lysine), 폴리-L-오르니틴(poly-l-ornithine), 폴리에틸렌이민 (polyethyleneimine, PEI), 키토산(chitosan) 및 폴리아미노에스터(polyaminoester)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전기화학반응을 이용한 세포 패터닝 방법.

5

제1항에 있어서,양이온성 고분자가 코팅된 기판에 배양되는 세포는, 부착세포인 것을 특징으로 하는 세포 패터닝 방법.

6

제1항에 있어서,세포배양배지는, DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium), MEM(Minimum essential medium), RPMI1640 (Rosewell Park Memorial Institute), BME (Basal medium Eagle's) 및 IMDM (Iscove's Modified Dulbecco's medium) 으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전기화학반응을 이용한 세포 패터닝 방법.

7

제6항에 있어서,세포배양배지는 FBS(fetal bovine serum)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학반응을 이용한 세포 패터닝 방법.

8

제1항에 있어서,세포가 부착된 기판에 전압을 인가하는 단계는, 1 내지 20 V 의 전압 범위 내에서, 1 초 내지 10 분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 전기화학반응을 이용한 세포 패터닝 방법.

9

제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 세포 패터닝 방법에 의한 세포 패턴을 갖는 세포 패턴 기판; 및세포 패턴 기판의 일면에 위치하는 마이크로 플루이딕 칩(micro fluidic chip)을 포함하는 약물 스크리닝 장치.

10

제9항에 있어서,마이크로 플루이딕 칩의 일측에 시료 주입을 위해 형성되는 유체 주입부; 시료 주입부의 타측에 형성되는 유체 배출구; 및상기 유체 주입부에서부터 유체 배출구가지 연통하여 마이크로 플루이딕 칩 내부에 형성되는 마이크로 채널을 포함하며,상기 마이크로 채널은 세포 패턴 기판의 세포 패턴과 접촉되는 것을 특징으로 하는 약물 스크리닝 장치.