KR100850643B1 - 바이오칩 및 이를 이용한 정자 분류 방법 - Google Patents

바이오칩 및 이를 이용한 정자 분류 방법 Download PDF

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고용준
황승용
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Abstract

본 발명은 바이오칩 및 이를 이용한 정자 분류 방법에 관한 것으로 특히, 투명 판재의 내부로 정자를 주입하기 위한 주입구, 상기 투명 판재의 내부를 관통하는 미세 채널 및 상기 주입구로부터 미세 채널을 통해 이동한 정자가 수집되는 분류구가 구비되고, 상기 분류구는 정자를 유도하기 위한 화학유인물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩에 대한 것이다. 상기 바이오칩의 분류구에 정자를 유도할 수 있는 화학유인물질을 주입함으로써, 수정 능력을 가지고 모양이 정상이며 유전적으로도 결함이 없는 완전한 정자인 직진 운동성 정자만을 효율적으로 분류할 수 있다.
바이오칩, 정자 분류 방법

Description

바이오칩 및 이를 이용한 정자 분류 방법{Biochip and Sperm Separation Method Using The Same}
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 단일 채널의 바이오칩을 나타내는 평면도 및 사시도이며, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 2개 이상의 분류구 및 미세 채널을 포함하는 바이오칩을 나타내는 평면도 및 사시도이다.
도 3a는 화학유인물질을 주입하지 않은 경우, 도 3b는 화학유인물질을 너무 많이 주입하거나 너무 적게 주입하여 농도 구배가 형성되지 않은 경우, 도 3c는 화학유인물질을 정자가 있는 쪽에 주입하여 농도 구배가 반대로 형성된 경우에 대한 각각의 정자의 모습을 나타낸 모식도들이고, 도 3d는 농도 구배가 제대로 형성됨으로써, 정자가 화학유인물질이 주입된 방향으로 이동한 모습을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명에 사용된 마우스 정자의 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명에 의해 아드레날린의 희석비율에 따라 유도되어 각 분류구에 수집된 정자의 수를 나타낸 그래프이다.
도 6a는 대조군으로써 증류수를 주입한 분류구에 모인 정자의 현미경 사진이고, 도 6b는 1/16로 희석한 아드레날린을 주입한 분류구에 모인 정자의 현미경 사 진이며, 도 6c는 상기 도 6b의 확대사진이다.
도 7은 본 발명에 의해 아세틸콜린의 희석비율에 따라 유도되어 각 분류구에 수집된 정자의 수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 대조군으로써 증류수를 주입한 분류구에 모인 정자의 현미경 사진이고, 도 8b는 1/8로 희석한 아세틸콜린을 주입한 분류구에 모인 정자의 현미경 사진이며, 도 8c는 상기 도 8b의 확대사진이다.
본 발명은 바이오칩 및 이를 이용한 정자 분류 방법에 관한 것으로, 특히 정자를 간단하고 용이하게 분류할 수 있는 바이오칩에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 투명 판재의 내부로 정자를 제공하기 위한 주입구, 정자가 이동하는 미세 채널, 이동한 정자가 수집되는 분류구를 구비하고, 상기 분류구에 화학유인물질을 포함하는 바이오칩 및 이를 이용한 정자 분류 방법에 대한 것이다.
최근에 남성 불임의 비율이 점차 증가하면서 심각한 사회적 문제로 대두 되고 있다. 남성불임의 원인은 대부분 유전자의 결함에서 비롯되어 기관장애, 정자형성(spermatogenesis) 장애, 수송 장애 등의 여러 다양한 요인이 있는 것으로 보고되어 있고, 선천적인 원인 이외에 흡연, 과음, 매연, 전자파, 스트레스, 환경호 르몬 등의 환경적인 요인도 정자형성에 악영향을 미쳐서 남성 불임을 일으키는 것으로 알려져 있다.
불임으로 진단 받은 남성들은 정상적인 방법으로는 수정이 불가능하기 때문에 시험관 수정(in vitro fertilization, IVF)을 통해서만 자손을 가질 수 있다. 시험관 수정은 일반적인 시험관 수정(standard IVF)과 세포내 정자 직접주입법(intracellular sperm infection, ICSI)으로 나뉜다. 일반적인 시험관 수정(standard IVF)은 시험관에 각각 채취한 정자와 난자를 넣은 후, 시험관 내에서 수정이 자발적으로 유도되게 하는 시술법이다. 하지만 이러한 시험관 수정은 여성이 불임일 경우에는 수정의 성공률이 높지만, 남성이 불임일 경우에는 성공률이 확연히 떨어진다. 따라서 이를 보완하는 시술로서 미세바늘을 이용하여 정자를 난자 세포 내에 직접 주입하는 세포내 정자 직접주입법(intracellular sperm infection, ICSI)이 개발되었다. 이러한 시험관 수정 시술 전에는 정액에서 운동성 있는 정자만을 분리해내는 정자 처리과정(sperm processing)이 필요하다. 시험관 수정 시술시 죽은 정자나 세포 잔해는 인공수정의 저해제로 작용하기 때문이다. 이에 따라, 운동성 있는 정자만을 분리해내는 몇몇의 기술이 개발되어 왔다. 그러나 기존의 분리법들은 운동성 정자의 회수율이 떨어지기 때문에 대부분 일반적인 시험관 수정에만 적용이 가능하고, 정자에 악영향을 미치는 ROS(reactive oxygen species, 활성산소족)나 내부독소가 형성되며 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.
최근에는, 휴대가 간편하고 반응시료가 적게 들며, 반응 시간이 짧아 HTS(high throughput screening)가 가능한 바이오칩에서 정자를 분리하는 연구들이 이루어지고 있다. 그 연구들은 운동성 정자를 분리하기 위하여 층류(laminar flow)를 이용하였다. 상기 층류를 이용한 연구들의 메카니즘은, 미세 채널에 존재하는 2개 이상의 얇은 층을 가진 유체 스트림이, 상기 스트림 간의 계면에서 난류 혼합을 일으키지 않고 서로 평행하게 유동하는 것을 이용하는 것이다. 이에 따르면, 비운동성 정자는 느리게 확산되므로 초기 스트림라인에 잔류하고, 운동성 정자는 보다 신속히 확산되므로 초기 유입 스트림에서 이탈하여 상이한 유출구로 배출된다. 그러나, 이러한 층류(laminar flow)는 계속적인 유체의 흐름을 유지해야 하기 때문에 고가의 펌핑 시스템, 예를 들어 실린지 펌프 또는 중력 유동 펌프 등이 필요하고, 시료가 상대적으로 많이 소비된다는 단점이 있으며, 결정적으로 시료의 흐름이 오히려 정자의 이동을 방해하여 직진 운동성 정자만을 특이적으로 분리해내지 못한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투명 판재의 내부로 정자를 주입하기 위한 주입구, 상기 투명 판재의 내부를 관통하는 미세 채널 및 상기 주입구로부터 미세 채널을 통해 이동한 정자가 수집되는 분류구가 구비되고, 상기 분류구는 정자를 유도하기 위한 화학유인물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 본 발명에 따라 제조된 바이오칩을 이용한 정자 분류 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 바이오칩은 화학유인물질의 농도차에 의해 정자가 이동하는 정자의 주화성(chemotaxis)을 이용하여 운동성 정자가 효율적으로 선별되게 하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1투명 판재; 상기 제1투명 판재의 내부로 정자를 제공하기 위한 주입구; 상기 주입구로부터 제공되는 정자가 이동할 수 있는 것으로, 상기 제1투명 판재의 내부를 관통하는 미세 채널; 및 상기 미세 채널을 이동한 정자가 수집되는 것으로, 정자를 유도하기 위한 화학유인물질을 구비하는 분류구를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩이다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 실시형태는 제1투명 판재; 상기 제1투명 판재의 내부로 정자를 제공하기 위한 주입구; 상기 주입구로부터 제공되는 정자가 이동할 수 있는 것으로, 상기 제1투명 판재의 하부면에 형성된 미세 채널; 상기 미세 채널을 이동한 정자가 수집되는 것으로, 정자를 유도하기 위한 화학유인물질을 구비하는 분류구; 및 상기 제1투명 판재의 하부면에 적층된 제2투명 판재를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩이다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 실시형태는 상기의 바이오칩을 준비하는 단계; 상기 바이오칩의 주입구에 운동성 정자와 비운동성 정자를 포함하는 정자를 제공하는 단계; 및 상기 주입구에 제공된 정자 중에서 적어도 하나 이상의 정자가 상기 바이오칩의 미세 채널을 통하여 분류구로 이동하면, 상기 분류구에 수집된 정자를 운동성 정자로 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정자 분류 방법이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참고로 하여, 상세하게 살펴보기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 단일 채널의 바이오칩을 나타내는 평면도 및 사시도이며, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 2개 이상의 분류구 및 미세 채널을 포함하는 바이오칩을 나타내는 평면도 및 사시도이다. 먼저, 도 1a 및 도 2a에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오칩은 제1투명 판재(100), 제1투명 판재의 내부로 정자를 제공하기 위한 주입구(110), 상기 주입구(110)로부터 제공된 정자가 이동할 수 있는 미세 채널(120) 및 상기 미세 채널(120)을 이동한 정자가 수집되는 분류구(130)가 구비되고, 상기 분류구는 정자를 유도하기 위한 화학유인물질을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 도 1b 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 다른 실시형태의 바이오칩은 제1투명 판재(100), 제1투명 판재의 내부로 정자를 제공하기 위한 주입구(110), 상기 주입구(110)로부터 제공된 정자가 이동할 수 있는 미세 채널(120), 상기 미세 채널(120)을 이동한 정자가 수집되는 분류구(130) 및 제1투명 판재의 하부면에 적층된 제2투명 판재(140)가 구비되고, 상기 분류구(130)는 정자를 유도하기 위한 화학유인물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 바이오칩의 제1투명 판재(100)는 반응시료가 움직이는 것을 육안으로 볼 수 있고 필요시 세포를 현미경으로 관찰할 수 있도록 투명한 재질인 것이 바람직하다. 특별히 제한되지는 않으나, 투명한 재질 중에서도 투명 중합체 또는 유리가 더욱 바람직하다. 그리고, 투명 중합체 중에서도 PDMS(polydimethylsiloxane) 중합체는 본 발명의 투명 판재에 매우 적합하다. PDMS의 장점은 실리콘보다 값이 싸고 공정이 쉬우며 유연하고 다른 표면과 접합할 때 방수가 가능하다는 것이다. 또한, 생물 친화적이기 때문에 세포에 해를 주지 않는다. 그러나 단백질과 세포와 같은 소수성 성분의 비특이적 흡착이 발생할 수 있으므로, 반응성 도료의 증착(Vapor-deposition of reactive coating) 또는 그라프트 공중합(graft-co-polymerization) 처리를 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 바이오칩의 미세 채널(120)을 소 혈청 알부민(BSA)으로 코팅하면 소수성 성분의 비특이적 흡착을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 하나의 주입구(110)와 하나의 분류구(130)로 이루어진 단일 채널의 바이오칩이다. 상기 바이오칩은 도 2a에 나타낸 바와 같이, 하나의 주입구(110)와 2개 이상의 분류구(130) 및 미세 채널(120)로 이루어진 바이오칩일 수도 있다. 상기 주입구(110)는 상기 제1투명 판재(100)의 외부로부터 내부(내부의 일정 지점까지)로 관통되어 형성된다. 그리고, 상기 제1투명 판재(100)의 내부에 형성되는 주입구(110)의 일단은 주입구(110)에 제공되는 정자가 이동하기 위한 미세 채널(120)과 연결되어 있다. 특별히 제한되지는 않으나 상기 주입구(110)의 직경은 0.2mm 내지 8mm인 것이 바람직하다.
도 1b 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태의 바이오칩은 주입구(110)가 상기 제1투명 판재(100)의 한면으로부터 내부를 지나 다른 면으로 관통되어 형성된 것을 특징으로 한다. 상기 주입구(110)는 상기 제1투명 판재(100)의 하부면에 오목하게 형성된 미세 채널(120)과 연결되어 있다. 그리고, 상기 제1투명 판재(100)는 하부면에 제2투명 판재(140)가 적층되어 있어, 상기 주입구(110)는 미세 채널(120)과 연결된 통로를 제외하고는 일단이 상기 제2투명 판재(140)에 의해 막혀있게 된다. 따라서, 상기 주입구(110)로부터 제공되는 정자가 미세 채널(120)을 통해 이동할 수 있게 된다.
본 발명의 분류구(130)는 도 1a에 나타낸 바와 같이 1개일 수도 있고, 도 2a에 나타낸 바와 같이 2개 이상일 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 칩의 분류구(130)는 상기 도 1a 및 도 2a에 나타낸 주입구(110)와 같이 상기 제1투명 판재(100)의 외부로부터 내부(내부의 일정 지점까지)로 관통되어 형성된다. 그리고, 상기 제1투명 판재(100)의 내부에 형성되는 분류구(130)의 일단은 주입구(110)로부터 제공되는 정자들이 미세 채널(120)을 통해 이동해올 수 있도록 미세 채널(120)과 연결되어 있다. 특별히 제한되지는 않으나 분류구(130)의 직경은 주입구(110)의 직경보다 작은 0.1mm 내지 4mm인 것이 바람직하다.
도 1b 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 또 다른 실시형태의 바이오칩은 분류구(130)가 상기 제1투명 판재(100)의 한면으로부터 내부를 지나 다른 면으로 관통되어 형성된 것을 특징으로 한다. 상기 분류구(130)는 상기 제1투명 판재(100)의 하부면에 오목하게 형성된 미세 채널(120)과 연결되어 있다. 그리고, 상기 제1투명 판재(100)의 하부면에는 제2투명 판재(140)가 적층되어 있어, 상기 분류구(130)는 미세 채널(120)과 연결된 통로를 제외하고는 일단이 상기 제2투명 판재(140)에 의해 막혀있게 된다. 이에 따라, 상기 분류구(130)에는 상기 미세 채널(120)을 통해 이동해오는 정자들이 수집될 수 있다.
본 발명의 바이오칩은 주입구로부터 제공되는 정자를 분류구(130)까지 유도하기 위하여 분류구에 화학유인물질을 포함시키는 것을 특징으로 한다. 이러한 바이오칩은 상기 화학유인물질의 농도차에 의해 정자가 이동하는 정자의 주화성(chemotaxis)을 이용함으로써, 운동성 정자를 효율적으로 선별할 수 있게 한다.
그리고, 하나의 주입구에 2개 이상의 분류구를 연관시킨 바이오칩의 경우에는 반응조건의 설정에 대한 선택의 폭을 넓힐 수 있으며, 적은 양의 시료로 여러 반응 조건에 대한 실험을 동시에 수행할 수 있다. 이 때문에, 상기 바이오칩은 정자 분류의 효율이 높고, 분류 시간이 현저히 단축되며, 정자의 선별성이 우수하다.
이하, 상기 화학유인물질에 대하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다. 아직까지 난자가 방출하는 화학유인물질의 조성은 완전하게 밝혀지지 않았으나, in vitro assay에 의해 각 종마다 소수 물질이 알려져 있으며, 본 발명에서 사용되기에 적합한 화학유인물질들을 표 1에 나타내었다.
[표 1: 포유류의 정자를 위한 여러 가지 화학유인물질]
화학유인물질 종(species)
심방성 나트륨 이뇨펩티드(Atrial natriuretic peptide; ANP) 인간
부저널(Bougeonal) 인간
Lyral 마우스
펩타이드(peptide)(1.3kDa ~ 13kDa) 인간
프로게스테론(Progesterone) 인간, 토끼
란테스(RANTES; Regulated upon Activation, Normal T-Cell-Expressed-Secreted) 인간
아세틸콜린(Acetylcholine) 마우스
아드레날린(Adrenaline) 마우스
안티트롬빈Ⅲ(AntithrombinⅢ) 돼지
칼시토닌(Calcitonin) 마우스
β-엔돌핀(β-Endorphin) 마우스
헤파린(Heparin) 인간, 마우스
히알루론산(Hyaluronic acid) 인간
옥시토신(Oxytocin) 마우스
펩타이드(8.6kDa) 돼지
SubstanceP 마우스
상기 표 1에 나타낸 화학유인물질 중에서 심방성 나트륨 이뇨펩티드(Atrial natriuretic peptide; ANP), 부저널(Bougeonal), Lyral, 펩타이드(peptide; 1.3kDa~13kDa), 프로게스테론(Progesterone) 또는 란테스(RANTES; Regulated upon Activation, Normal T-Cell-Expressed-Secreted)가 본 발명의 화학유인물질로 사용되기에 더욱 바람직하다. 또한, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 인간의 정자를 위한 화학유인물질로는 심방성 나트륨 이뇨펩티드(Atrial natriuretic peptide; ANP), 부저널(Bougeonal), 펩타이드(peptide; 1.3kDa~13kDa), 프로게스테론(Progesterone), 란테스(RANTES; Regulated upon Activation, Normal T-Cell-Expressed-Secreted), 헤파린(Heparin) 또는 히알루론산(Hyaluronic acid) 등이 사용될 수 있다.
도 3a는 화학유인물질을 주입하지 않은 경우, 정자의 움직임을 나타낸 것이고, 도 3b는 화학유인물질을 너무 많이 주입하거나 너무 적게 주입하여 농도 구배가 형성되지 않은 경우, 도 3c는 화학유인물질을 정자가 있는 쪽에 주입하여 농도 구배가 반대로 형성된 경우, 정자의 모습을 나타낸 것이고, 도 3d는 농도 구배가 제대로 형성됨으로써, 정자가 이동되는 모습을 나타낸 것이다. 도 3a 내지 도 3d에 나타낸 바와 같이, 농도 구배가 형성되지 않거나, 농도 구배가 제대로 형성되지 않은 경우에는 정자가 이동을 하지 않지만, 농도 구배가 제대로 형성된 경우에는 정자가 화학유인물질을 주입한 곳까지 이동하는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 화학유인물질의 농도차에 의해 정자가 이동하는 성질을 주화성(chemotaxis)이라고 한다. 생체 내에서 주화성에 의해 유도되어 난자가 위치한 곳까지 도착한 정자만이 수정 능력이 있고 모양이 정상이며 직진 운동성을 가지는 것을 볼 때, in vitro에서 정자를 분리하기 위해서는 주화성을 이용하는 것이 바람직하다.
바이오칩에서의 운동성 세포의 주화성에 관한 선행 연구들 중에서 대부분이 화학적 농도 구배를 주기 위하여 계속적 유량 생성기(continuous flow generator)를 이용한 것에 비하여 본 발명은 고정적 구배 생성기(static gradient generator)를 이용하였다. 기존의 계속적 유량 생성기는 두 개의 주입구에 한 쪽에는 화학물질을, 다른 한쪽에는 증류수나 배양액의 지속적인 흐름을 주어서 층류(larminar flow)가 형성되게 하여 농도 구배가 채널의 교차되는 방향으로 형성되도록 한 것이다.
반면, 본 발명은 고정적 구배 생성기를 이용함으로써, 액체의 흐름이 없이 바이오칩의 구조적인 특징을 이용하여 고정상에서 자발적인 확산에 의해 농도 구배를 형성시키는 것이다. 따라서, 본 발명은 유체의 제어가 필요 없으므로, 고가의 실린지펌프가 필요 없고 반응시료가 적게 들며 시간이 단축되는 장점이 있다. 또한, 결정적으로 미세 채널(120) 내의 환경이 고정상이기 때문에 세포의 이동에 아무런 제약이 없다.
상기 분류구(130)에 주입되는 화학유인물질은 도 3d에 나타낸 바와 같이, 미세 채널(120)을 통해 연결되어 있는 주입구(110)에까지 농도 구배가 형성될 수 있도록 적정 부피로 주입되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 직경이 2.0mm인 분류구에는 적정 농도의 화학유인물질을 약 2㎕ 정도로 주입하여야 농도 구배를 형성할 수 있다. 그리고, 상기 화학유인물질을 분류구에 주입할 때, 밀어넣기보다는 분류구의 위에서 떨어뜨리는 형식으로 주입하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 바이오칩의 분류구(130)가 2개 이상인 경우에는 서로 다른 농도의 화학유인물질을 포함하는 것이 바람직하다. 하나의 주입구(110)에 정자를 포함하는 시료를 한번 제공함으로써, 둘 이상의 반응 조건에 따른 각각의 실험 결과를 한번에 확인할 수 있게 하기 위함이다. 즉, 이러한 본 발명의 바이오칩은 하나의 주입구(110)에 여러 개의 분류구(130)가 존재함으로써, 반응조건의 설정에 대한 선택의 폭을 넓힐 수 있다. 그리고, 여러 반응 조건에 대한 실험이 동시에 수행될 수 있기 때문에 시간이 현저히 단축된다. 이에 따라, 각각의 반응조건에 대해 개별적으로 실험하여 결과를 합산하는 것보다 더욱 정확하고 간단하게 실험할 수 있다.
본 발명의 미세 채널(120)은 제1투명 판재의 상하면과 평행하게 내부를 관통하여 형성될 수도 있고(도 1a 및 도 2a), 제1투명 판재의 하부면에 오목하게 패인 형태로 형성될 수도 있다(도 1b 및 도 2b). 특히, 미세 채널(120)이 제1투명 판재 의 하부면에 오목하게 패인 형태로 형성된 경우에는 제1투명 판재의 하부면에 제2투명 판재(140)가 적층됨으로써 반원통형의 구조를 가지게 된다. 그리고, 상기 미세 채널(120)은 일자형 구조일 수도 있고, 유선형 구조일 수도 있으나, 일자형 구조인 것이 직진 운동성 정자를 유도하기에 더욱 바람직하다. 또한, 하나의 주입구(110)와 2개 이상의 분류구(130)가 구비된 바이오칩의 경우에는, 상기 주입구(110)와 분류구(130)를 연결하는 상기 미세 채널(120)이 도 2b에 나타낸 바와 같이 주입구(110)로부터 방사형으로 퍼진 형태인 것이 바람직하다. 미세 채널(120)의 길이는 0.5mm 내지 20mm이고, 폭은 0.025mm 내지 1mm인 것이 바람직하다.
상기 미세 채널(120)은 주입구(110)로부터 제공되는 정자가 이동할 수 있도록 정자 분류 실험시 유체로 채워지게 되며, 특별히 제한되지는 않으나 상기 유체는 사람의 난관의 체액과 조성이 유사한 HTF 배양액(human tubal fluid medium)인 것이 바람직하다.
상기 바이오칩의 미세 채널(120), 주입구(110) 및 분류구(130)의 크기 및 형태는 상기 화학유인물질의 확산이 보다 잘 일어나고, 화학적 농도 구배가 형성될 수 있게 제조되는 것이 바람직하다. 따라서, 특별히 제한되지는 않으나 미세 채널(120)은 일자형의 원통 또는 반원통 구조로써 길이가 0.5mm 내지 20mm이고, 폭이 0.025mm 내지 1mm인 것이 바람직하며, 주입구(110)의 직경이 0.2mm 내지 8mm이고, 분류구(130)의 직경이 0.1mm 내지 4mm인 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 주입 구(110)의 직경은 4.0mm이고, 분류구(130)의 직경은 2.0mm이며 미세 채널(120)의 길이는 10mm, 폭은 0.5mm인 것이다. 상기와 같은 형태와 크기로 제조된 바이오칩은 화학유인물질의 농도 구배가 보다 잘 형성되어 정자를 분류구(130)로 더욱 잘 유인할 수 있게 된다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 바이오칩은 미세 채널(120)이 일자형의 원통 또는 반원통 구조를 가지며, 순수 자발적인 운동에 의해 미세 채널(120)을 통해 주입구(110)로부터 분류구(130)로 수집되게 하므로, 직진 운동성이 없는 정자들은 계속 원을 그리면서 돌거나 앞으로 가지 못하고 옆으로 빠지게 되어 본 발명의 분류구(130)에 도달하지 못하게 한다. 따라서, 본 발명의 바이오칩은 일자형의 구조를 가지는 미세 채널을 통해 정자를 이동시킴으로써, 운동성 정자중에서도 특히 직진 운동성(progressive motility) 정자를 선택적으로 분류할 수 있게 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 사용된 마우스 정자의 현미경 사진이다. 도 4의 마우스 정자들 중에서 a.만이 정상의 직진 운동성 정자이며, b.내지 h.의 정자는 AKAP4 유전자에 돌연변이가 일어나 정자형성시 정자의 꼬리구조가 기형이 된 정자들이다. 상기 도 4의 b. 내지 h.의 정자들과 같이 모양이 기형이거나, 정자의 외부 막을 감싸는 섬유소를 암호화하는 AKAP3, AKAP4 유전자에 돌연변이가 일어나 정자형성시 정자의 꼬리구조가 기형이 되면서 정상적인 운동을 할 수 없게 된 정자들은 직진 운동성을 나타내지 않는다. 따라서, 상기와 같은 직진 운동 성(progressive motility)이 없는 정자들은 계속 원을 그리면서 돌거나 앞으로 가지 못하고 옆으로 빠지게 되며, 이러한 정자들은 난자에 도달하지 못한다. 결론적으로, 직진 운동성 정자만이 수정 능력을 가지고, 모양이 정상이며, 유전적으로도 결함이 없는 완전한 정자인 것이다.
상기와 같이 제조된 바이오칩을 이용한 정자 분류 방법은 먼저 본 발명에 따른 바이오칩을 제조한 후, 상기 바이오칩의 주입구(110)에 운동성 정자와 비운동성 정자를 포함하는 정자를 제공하며, 상기 주입구(110)에 제공된 정자 중에서 적어도 하나 이상의 정자가 상기 바이오칩의 미세 채널(120)을 통하여 분류구(130)로 이동하면, 상기 분류구(130)에 수집된 정자를 운동성 정자로 판별함으로써 이루어진다. 상기 정자 분류 방법에서, 정자를 주입구(110)에 제공하는 순서는 화학유인물질을 주입하기 전일 수도 있고, 후일 수도 있다. 그러나, 상기 바이오칩의 주입구(110)에 정자를 제공하기 전에 상기 미세 채널(120)을 유체, 특히 HTF medium으로 채운 후, 분류구(130)에 적절한 부피의 화학유인물질을 주입시킴으로써 농도 구배를 형성시키는 것이 정자를 분류하기에 보다 바람직하다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 바이오칩은 또한, 생체 내와 환경이 유사하도록 실험 전반에 걸쳐 35 내지 38℃로 맞추어진 핫플레이트 위에 위치시키는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 실험 전반에 걸쳐 37℃의 온도를 유지시키는 것이다. 본 발명의 바이오칩의 미세 채널(120), 주입구(110) 및 분류구(130)는 크기가 미세하기 때문에 적정 온도인 35℃ 내지 38℃에서 벗어나면 정자의 운동성을 떨어뜨린다.
또한, 상기 바이오칩은 생체 내의 환경과 보다 유사하게 하기 위하여, 상기 주입구(110)와 상기 분류구(130)의 온도를 다르게 설정함으로써 온도구배를 형성시키는 것이 바람직하다. 이는 생체 내에서, 난자가 배란되는 난관까지 맞게 찾아간 정자들이 난자가 방출하는 열기와 호르몬 등에 의해 난자의 위치로 인도되는 것과 같이, 보다 따뜻한 곳으로 세포가 이동하는 성질인 주열성(thermotaxis)을 이용하는 것이다. 보다 구체적으로는, 상기 주입구(110)의 온도는 35℃ 내지 36.8℃, 상기 분류구(130)의 온도는 36.9℃ 내지 38℃로 설정함으로써 온도구배를 형성하는 것이 바람직하다. 상기 온도는 파워서플라이를 이용하거나, 바이오칩 내에 마이크로히터를 제작함으로써 각기 다른 온도를 설정할 수 있다.
[실시예 1: 바이오칩의 제조]
먼저, 본 발명에 따른 미세 채널(120)을 CAD(computer aided design) 프로그램에 의해 고안한 후, 고안된 디자인을 포토마스크(photomask)에 인쇄하고, 120℃로 가열된 황산용액으로 약 10분 동안 세척하여 불순물을 제거하였다.
실리콘 웨이퍼 위에 네거티브형 포토 레지스트인 SU-8을 스핀코팅하고, 상기의 채널 패턴의 포토 마스크를 사용한 노광 및 현상 공정을 통해 주형을 제작하였 다. 그리고 액체 상태의 PDMS를 상기 SU-8 주형에 붓고 열처리를 가해 굳힌 뒤 주형으로부터 분리해 내었다. 분리된 PDMS(100)를 바이오칩의 크기에 따라 자른 뒤 펀치를 이용하여 주입구(110)와 분류구(130)의 위치에 원하는 크기로 구멍을 뚫었다. 그런 다음, 상기 주형된 PDMS(100)를 플라즈마 산화하여 바이오칩의 개방 채널(120) 측면을 파이렉스 유리 커버 슬라이드로 밀봉하였다. 상기의 유리 커버 슬라이드(140)를 바이오칩의 하부면에 접착시켰다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 바이오칩의 유리 커버 슬라이드(140)의 사이즈는 45mm×70mm×1mm이고, PDMS(100)는 28mm×28mm×2mm이었다. 또한, 바이오칩의 전체적인 형상은 가운데 주입구(110)가 있고, 상기 주입구(110)에 8개의 미세 채널(120)이 연결되어 있으며, 각각의 채널 끝에는 분류구(130)가 연결되어 있다. 그리고, 주입구(110)의 직경은 4.0mm이고, 분류구(130)의 직경은 2.0mm이며, 미세 채널(120)의 길이는 10mm, 폭은 0.5mm이었다.
[실시예 2: 주화성을 이용한 운동성 정자의 분류]
포유류의 정자는 종간에 약간의 길이나 외형이 약간 다를 뿐, 행동 성향이나 기본적인 기관의 구조와 기능은 거의 같으므로, 본 발명에서는 마우스 정자를 택하였다. 우선, 정자를 채취하기 위해서 6 내지 8주량 이상의 수컷 outbred ICR mouse(샘타코, 한국)를 입수하고, 정자를 채취하였다.
화학유인물질은 마우스 정자에게 가장 잘 반응을 보이는 것으로 알려져 있는 아세틸콜린(acetylcholine)과 아드레날린(adrenalin)을 선정하였다. 실험 전반동안 바이오칩은 37℃로 맞추어진 핫플레이트 위에 위치시켰다. 상기 선정된 아세틸콜린(100mg/㎖)과 아드레날린(10mg/㎖)을 2배씩 차례로 희석해서 27배까지 희석하였다. 그리고 두 가지 화학물질에 대해 실험을 각각 따로 수행하였다.
바이오칩을 사람의 난관의 체액과 조성을 유사하게 만든 HTF(human tubal fluid) medium으로 채운 후, 8 개의 분류구(130) 중에서 첫 번째 분류구(130)는 대조군으로서 증류수를 주입하고, 두 번째 분류구(130)부터 원액부터 시작해서 각각의 희석액을 2㎕씩, 시계방향으로 돌아가면서 각각의 분류구(130)의 위에서 떨어뜨려 주입하였다. 5분 동안 기다린 후 주입구(110)에 정자를 주입하고 10분 후 현미경으로 관찰하여 각 분류구(130)에 수집된 정자의 수를 표 2 및 표 3에 나타내었다.
[표 2: 아드레날린을 화학유인물질로 사용하여 분류한 정자의 수]
실시회차 희석률
증류수 1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64
1회 31 44 46 63 104 83 80 75
2회 4 2 3 16 26 45 28 20
3회 3 6 9 15 16 40 17 23
4회 3 2 12 23 59 95 19 14
5회 8 11 17 21 30 49 27 25
6회 10 10 21 35 32 24 28 23
7회 3 6 12 19 28 24 15 7
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 1/8과 1/16의 비율로 희석한 아드레날린을 주입한 분류구(130)에 정자가 상대적으로 많이 몰렸음을 알 수 있다. 즉, 정자는 아드레날린의 0.25, 0.125mg/㎖의 농도에서 주화성 반응을 강하게 나타내었다. 상기 표 2에 나타낸 정자의 수를 각 분류구(130)에 수집된 정자의 비율로 환산하여 도 5에 그래프로 나타내었다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 마우스 정자는 1/16로 희석한 아드레날린에 강한 주화성을 나타내었다.
도 6a는 대조군으로써 증류수를 주입한 분류구(130)에 모인 정자의 현미경 사진이고, 도 6b는 1/16로 희석한 아드레날린을 주입한 분류구(130)에 모인 정자의 현미경 사진이며, 도 6c는 상기 도 6b의 확대사진이다.
[표 3: 아세틸콜린을 화학유인물질로 사용하여 분류한 정자의 수]
실시회차 희석률
증류수 1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64
1회 3 4 10 27 123 97 61 56
2회 0 4 9 22 48 85 104 63
3회 0 5 6 7 39 19 26 23
4회 16 6 12 46 7 36 16 11
5회 6 5 15 10 38 28 28 20
6회 21 43 39 27 115 141 107 106
7회 12 17 24 55 94 96 115 43
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 1/8, 1/16, 1/32배의 비율로 희석한 아세틸콜린을 주입한 분류구(130)에 정자가 상대적으로 많이 몰렸다. 즉, 정자는 아세틸콜린의 2.5, 1.25, 0.625mg/㎖의 농도에서 주화성 반응을 강하게 나타내었다. 상 기 표 3에 나타낸 정자의 수를 각 분류구(130)에 수집된 정자의 비율로 환산하여 도 7에 그래프로 나타내었다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 마우스 정자는 1/8로 희석한 아세틸콜린에 강한 주화성을 나타내었다.
도 8a는 대조군으로써 증류수를 주입한 분류구(130)에 모인 정자의 현미경 사진이고, 도 8b는 1/8로 희석한 아세틸콜린을 주입한 분류구(130)에 수집된 정자의 현미경 사진이며, 도 8c는 상기 도 8b의 확대사진이다.
상기 아드레날린과 아세틸콜린을 화학유인물질로 사용하여 마우스 정자의 분류 실험을 각각 7회에 걸쳐 실시한 결과, 주화성은 특정의 농도에서만 나타나는 것이 아니라 최적의 농도 범위(아드레날린: 1/8, 1/16배 및 아세틸콜린: 1/8, 1/16, 1/32배) 내의 임의의 농도(아드레날린 1/8 또는 1/16 및 아세틸콜린 1/8, 1/16 또는 1/32)에서 나타나는 것으로 보인다.
본 발명의 실시양태가 예시 및 기재되었지만, 이들 실시양태가 본 발명의 모든 가능한 형태를 예시 및 기재하지는 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 제한하려기 보다는 설명을 위한 용어이며, 본 발명의 취지와 범주에서 벗어나지 않는 한 다양한 변형이 이루어질 수 있는 것으로 이해된다.
본 발명에 따른 바이오칩은 화학유인물질의 농도차에 의해 정자가 이동하는 정자의 주화성(chemotaxis)을 이용함으로써, 운동성 정자를 효율적으로 선별할 수 있게 한다. 또한, 일자형의 구조를 가지는 미세 채널을 통해 정자를 이동시킴으로써, 운동성 정자 중에서도 특히 직진 운동성 정자를 선택적으로 분류할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 하나의 주입구에 2개 이상의 분류구를 연관시킨 바이오칩의 경우에는 반응조건의 설정에 대한 선택의 폭을 넓힐 수 있으며, 적은 양의 시료로 여러 반응 조건에 대한 실험을 동시에 수행할 수 있다. 이 때문에, 상기 바이오칩은 정자 분류의 효율이 높고, 분류 시간이 현저히 단축되며, 정자의 선별성이 우수하다.
이러한 본 발명은 정자의 자연 선택을 무시하기 때문에 효율적인 인공 선택을 해야 하는 세포 내 정자 직접 주입법(ICSI, intracellular sperm injection)을 위한 정자 분류에 매우 적합하다.

Claims (12)

  1. 제1투명 판재;
    상기 제1투명 판재의 내부로 정자를 제공하기 위한 주입구;
    상기 주입구로부터 제공되는 정자가 이동할 수 있는 것으로, 상기 제1투명 판재의 내부를 관통하며, 상기 주입구로부터 방사형으로 형성된 미세 채널; 및
    상기 미세 채널을 이동한 정자가 수집되는 것으로, 정자를 유도하기 위한 화학유인물질을 구비하는 분류구를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  2. 제1투명 판재;
    상기 제1투명 판재의 내부로 정자를 제공하기 위한 주입구;
    상기 주입구로부터 제공되는 정자가 이동할 수 있는 것으로, 상기 제1투명 판재의 하부면에 형성되며, 상기 주입구로부터 방사형으로 형성된 미세 채널;
    상기 미세 채널을 이동한 정자가 수집되는 것으로, 정자를 유도하기 위한 화학유인물질을 구비하는 분류구; 및
    상기 제1투명 판재의 하부면에 적층된 제2투명 판재를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학유인물질은 심방성 나트륨 이뇨펩티드(Atrial natriuretic peptide;ANP), 부저널(Bourgeonal), 펩티드(Peptides), 프로게스테론(Progesterone), 란테스(RANTES;Regulated upon Activation, Normal T-Cell-Expressed-Secreted), 헤파린(Heparin), 히알루론산(Hyaluronic acid), 아세틸콜린 및 아드레날린으로 이루어진 군에서 1종 이상이 선택된 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주입구 또는 상기 분류구는 상기 제1투명 판재의 외부로부터 내부로 관통되어 형성된 것임을 특징으로 하는 바이오칩.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주입구는 하나이고, 상기 분류구 또는 상기 미세 채널은 2개 이상인 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 2개 이상의 분류구는 서로 다른 농도의 화학유인물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미세채널은 길이가 0.5mm 내지 20mm이고, 폭이 0.025mm 내지 1mm이며; 상기 주입구는 직경이 0.2mm 내지 8mm이고; 상기 분류구는 직경이 0.1mm 내지 4mm인 것을 특징으로 하는 바이오칩.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101416634B1 (ko) * 2013-05-20 2014-07-10 경희대학교 산학협력단 미세유체 칩과 그 제조방법 및 미세유체 분리시스템
WO2017217806A1 (ko) * 2016-06-17 2017-12-21 김영재 남성 불임 진단 시스템
CN109609358A (zh) * 2019-01-29 2019-04-12 浙江大学 一种优选精子的显微操作皿及精子优选方法
US10384207B2 (en) 2015-07-21 2019-08-20 Neuro Probe Incorporated Assay apparatus and methods
KR20190097950A (ko) * 2018-02-13 2019-08-21 차의과학대학교 산학협력단 운동성과 주화성이 뛰어난 정자 선별을 위한 생체모방 칩
KR20190097949A (ko) * 2018-02-13 2019-08-21 차의과학대학교 산학협력단 층류 및 주화성 물질을 이용한 정자 분류 칩
CN110567961A (zh) * 2019-10-11 2019-12-13 长沙傲图生物科技有限公司 一种精液检测设备
WO2021125406A1 (ko) * 2019-12-20 2021-06-24 김영재 정자 추출 마이크로 유체칩 및 그의 정자 추출 방법
KR20230037126A (ko) * 2021-09-08 2023-03-16 단국대학교 산학협력단 정자의 성별 분류장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000056444A2 (en) 1999-03-24 2000-09-28 Torsana Biosensor A/S Spatially directed interaction on a solid surface
WO2003072765A1 (en) 2002-02-27 2003-09-04 The Regents Of The University Of Michigan Process for sorting motile particles from lesser-motile particles and apparatus suitable therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000056444A2 (en) 1999-03-24 2000-09-28 Torsana Biosensor A/S Spatially directed interaction on a solid surface
WO2003072765A1 (en) 2002-02-27 2003-09-04 The Regents Of The University Of Michigan Process for sorting motile particles from lesser-motile particles and apparatus suitable therefor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Anal. Chem, Vol.78:3354-3359 (2006)*

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101416634B1 (ko) * 2013-05-20 2014-07-10 경희대학교 산학협력단 미세유체 칩과 그 제조방법 및 미세유체 분리시스템
US11071983B2 (en) 2015-07-21 2021-07-27 Neuro Probe Incorporated Assay apparatus and methods
US10384207B2 (en) 2015-07-21 2019-08-20 Neuro Probe Incorporated Assay apparatus and methods
WO2017217806A1 (ko) * 2016-06-17 2017-12-21 김영재 남성 불임 진단 시스템
KR102041037B1 (ko) * 2018-02-13 2019-11-05 차의과학대학교 산학협력단 층류 및 주화성 물질을 이용한 정자 분류 칩
KR20190097949A (ko) * 2018-02-13 2019-08-21 차의과학대학교 산학협력단 층류 및 주화성 물질을 이용한 정자 분류 칩
KR20190097950A (ko) * 2018-02-13 2019-08-21 차의과학대학교 산학협력단 운동성과 주화성이 뛰어난 정자 선별을 위한 생체모방 칩
KR102248666B1 (ko) 2018-02-13 2021-05-07 차의과학대학교 산학협력단 운동성과 주화성이 뛰어난 정자 선별을 위한 생체모방 칩
CN109609358A (zh) * 2019-01-29 2019-04-12 浙江大学 一种优选精子的显微操作皿及精子优选方法
CN110567961A (zh) * 2019-10-11 2019-12-13 长沙傲图生物科技有限公司 一种精液检测设备
WO2021125406A1 (ko) * 2019-12-20 2021-06-24 김영재 정자 추출 마이크로 유체칩 및 그의 정자 추출 방법
KR20230037126A (ko) * 2021-09-08 2023-03-16 단국대학교 산학협력단 정자의 성별 분류장치
KR102646806B1 (ko) 2021-09-08 2024-03-13 단국대학교 산학협력단 정자의 성별 분류장치

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