일반기술

생체모사 세포분리 및 변형성 검사칩

1. 기술의 개요본 기술에서는 생명체 내 이온채널(ion channel)을 모사하여, 전극에 인가된 전압이 유도하는 음의 유전영동력에 의해 기계적 미소기둥 어레이가 있는 것과 같은 효과로 미소 입자들을 밀어내는 가상 기둥 세포분리기를 제안하였다. 또한 인체의 비장에 존재하는 Sinus기관을 모사하여 미소채널을 통과하는 생화학 입자의 파괴율을 바탕으로 입자의 변형성을 도출하는 변형성 검사기를 제안하였다. 제작된 본 세포분리기의 미소입자 분리 성능을 측정한 결과, 지름 5.7μm～11.9μm의 입자들을 인가전압 20Vpp(peak to peak voltage)에서 -20.7±14μm～671±25μm의 범위로, 인가전압 14Vpp에서 -25±13μm～349±112μm 범위로 분리할 수 있었으며, 또한 적혈구(지름: 5.4±1.3μm)와 백혈구(지름: 8.1±1.5μm) 분리 실험에 적용하여, 이를 각각 17.3±150μm, 585±62μm의 분리 위치에서 분리도 99% 이상의 성능으로 분리하였다. 또한 제작된 본 기술의 변형성 검사기를 이용하여 적혈구의 변형성 검사 성능을 측정한 결과, 정상적혈구와 화학 처리된 적혈구가 파괴된 면적변형율의 평균이 각각 0.24±0.014와 0.21±0.002로 구분이 가능함을 확인하였다.2. 기술의 특징본 기술의 가상 기둥 세포분리기는 가상 기둥과 입자사이의 직접적인 접촉이 없기 때문에, 기존 기술의 문제점이었던 입자 막힘 현상을 해결하면서, 크기에 따른 입자 분리가 가능하며, 인가전압을 조절함으로써 분리하고자 하는 입자의 크기 범위를 조절할 수 있는 추가적인 장점이 있다. 또한, 본 기술의 변형성 검사기는 전기적 세포계수기를 이용하여 마이크로칩내에서 간단하고 저렴한 측정이 가능하며, 세포변형의 종횡비, 세포의 미소채널 통과시간 등을 측정하는 기존 기술에 비해 세포의 물성을 직접적으로 측정할 수 있는 장점을 지닌다.