KR100952080B1 - Microfluidic Device for Screening a Treating Agent of Neurodegenarative Diseases and Method for Fabricating Thereof - Google Patents

Microfluidic Device for Screening a Treating Agent of Neurodegenarative Diseases and Method for Fabricating Thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝용 미세유체소자, 그 제작방법 및 상기 미세유체소자를 이용한 퇴행성 신결질환 치료제의 스크리닝용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 퇴행성 신경질환의 병리학적 공통점인 아밀로이드 침전물을 복수개의 미세채널을 가지는 하나의 소자에서 적은 양의 시약으로 동시에 다른 조건의 아밀로이드 침전물을 빠르게 생성시키고 신속하고 민감하게 스크리닝할 수 있는 미세유체소자와 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microfluidic device for screening a degenerative neurological disease therapeutic agent, a method for manufacturing the same, and a method for screening a therapeutic agent for a degenerative nephropathy disease using the microfluidic device, and more specifically, an amyloid precipitate which is a pathological common point of a degenerative neurological disease. The present invention relates to a microfluidic device capable of rapidly generating and rapidly and sensitively screening amyloid precipitates of different conditions with a small amount of reagents in one device having a plurality of microchannels, and a method of manufacturing the same.

본 발명에 따르면, 소형화된 미세유체소자에서 동시에 다른 조건의 아밀로이드 침전물을 빠르게 생성시킨 다음, 적은 양의 시약으로 퇴행성 신결질환 치료제를 신속하고 민감하게 스크리닝할 수 있는 효과가 있는 미세유체소자 및 그 제작방법을 제공함으로써, 퇴행성 신경질환의 효율적인 연구와 치료제 개발에 응용할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, a microfluidic device having the effect of rapidly producing amyloid precipitates of different conditions at the same time in a miniaturized microfluidic device and rapidly and sensitively screening a therapeutic agent for degenerative nephropathy with a small amount of reagents and its fabrication By providing a method, it can be expected to be applied to the efficient research and treatment of degenerative neurological diseases.

아밀로이드, 퇴행성, 신경질환, 미세유체소자, 미세채널, 알츠하이머, 파킨슨, 프리온, 신약개발 Amyloid, degenerative, neurological disease, microfluidic device, microchannel, Alzheimer's, Parkinson's, prion, new drug development

Description

퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝용 미세유체소자 및 그 제작방법{ Microfluidic Device for Screening a Treating Agent of Neurodegenarative Diseases and Method for Fabricating Thereof}Microfluidic Device for Screening a Treating Agent of Neurodegenarative Diseases and Method for Fabricating Thereof}

본 발명은 퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝용 미세유체소자, 그 제작방법 및 상기 미세유체소자를 이용한 퇴행성 신결질환 치료제의 스크리닝용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 퇴행성 신경질환의 병리학적 공통점인 아밀로이드 침전물을 복수개의 미세채널을 가지는 하나의 소자에서 적은 양의 시약으로 동시에 다른 조건의 아밀로이드 침전물을 빠르게 생성시키고 신속하고 민감하게 스크리닝할 수 있는 미세유체소자와 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microfluidic device for screening a degenerative neurological disease therapeutic agent, a method for manufacturing the same, and a method for screening a therapeutic agent for a degenerative nephropathy disease using the microfluidic device, and more specifically, an amyloid precipitate which is a pathological common point of a degenerative neurological disease. The present invention relates to a microfluidic device capable of rapidly generating and rapidly and sensitively screening amyloid precipitates of different conditions with a small amount of reagents in one device having a plurality of microchannels, and a method of manufacturing the same.

뇌조직 내에 아밀로이드 침전물의 형성은 퇴행성 신경질환인 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병 및 광우병의 공통적인 병리학적 특징이다 (Jin, L.-W. et al ., Proc. Natl . Acad . Sci ., 100:15294~15298, 2003; J.W.Kelly et al ., Curr . Opin . Struct. Biol ., 6:11~17, 1996; Regina M. et al ., Annual Review of Biomedical Engineering., 4:155~174, 2002). 그러나, 아직까지도 정상상태의 수용성 단백질이 불용성의 침전물로 조합되는지에 대한 메카니즘을 밝혀 내지 못했다 (Kisilevsky R. et al ., J Struct Biol . 130:99~108, 2000; John Hardy. et al ., Science: 353~356, 2002).Formation of amyloid deposits in brain tissue is a common pathological feature of degenerative neurological disorders such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease and mad cow disease (Jin, L.-W. et. al . , Proc. Natl . Acad . Sci ., 100 : 15294-15298, 2003; JWKelly et al . , Curr . Opin . Struct. Biol ., 6 : 11-17 , 1996; Regina M. et al . , Annual Review of Biomedical Engineering., 4 : 155-174, 2002). However, no mechanism has yet been identified for incorporating steady-state soluble proteins into insoluble precipitates (Kisilevsky R. et. al . , J Struct Biol . 130 : 99-108, 2000; John Hardy. et al . , Science : 353-356, 2002).

In vivo에서의 아밀로이드 생성에 관한 연구는 장시간, 고비용 및 고노동을 요구하기 때문에 그 효율이 매우 낮다. 이러한 단점을 극복하기 위해 대부분의 연구팀에서는 생체 외의 조건으로 용액상에서 아밀로이드 침전을 형성시킨다 (Oh, Y.B. et al ., Neurobiol . Dis ., 16:21, 2004; Perez, M. et al ., Biochem . J., 335:369, 1998; Kanapathipillai, M. et al ., FEBS Letters 579:4775, 2005). 이 경우 용액 상에서 생성된 아밀로이드 침전물은 침전의 정도가 각기 다를 수 있으므로, 생체내 환경과 비슷하면서 침전 정도의 제어가 가능한 아밀로이드 침전물을 생성하는 방법이 필요하다. In The study of amyloid production in vivo requires very long time, high cost and high labor, so its efficiency is very low. To overcome this shortcoming, most researchers form amyloid precipitates in solution under in vitro conditions (Oh, YB et al . , Neurobiol . Dis . , 16:21, 2004; Perez, M. et al . , Biochem . J. , 335 : 369, 1998; Kanapathipillai, M. et al . , FEBS Letters 579: 4775, 2005). In this case, the amyloid precipitate produced in the solution may have a different degree of precipitation. Therefore, there is a need for a method of producing an amyloid precipitate that is similar to an in vivo environment and can control the degree of precipitation.

한편, 기판 위에 아밀로이드의 침전은 아밀로이드 관련 질환 연구에서 중요한 역할을 한다. 그러나 아밀로이드 형성에 관한 연구에 자연적 아밀로이드 템플릿의 사용은 조직 플라크와 그것을 분리해야할 필요가 있기 때문에 매우 어렵고 번거롭다. 그래서 많은 연구자들은 인공 아밀로이드 템플릿을 개발하게 되었다. On the other hand, the deposition of amyloid on the substrate plays an important role in the study of amyloid-related diseases. However, the use of natural amyloid templates in the study of amyloid formation is very difficult and cumbersome because of the need to separate them from tissue plaques. So many researchers have developed artificial amyloid templates.

인공 아밀로이드 템플릿의 대표적인 종래기술로서 96-웰 플레이트(well assay plate)안에 아밀로이드 단백질 용액을 놓고 건조시켜 물리적으로 아밀로이드 침전물을 증착시키는 인공 아밀로이드 템플릿은 식별용 방사선 동위원소를 사용하여 아밀로이드 침전물의 생성을 스크리닝하는 방법이다. 그러나 이 방법은 아밀로이드 침전물을 눈으로 직접 관찰할 수 없고 물리적인 흡착을 이용하기 때문에 기판 과 약한 결합을 하여 아밀로이드 관련 연구를 위한 소자의 안정성이 낮다. 또한 아밀로이드 침전물을 배양시키기 전에 식별용 방사선 동위원소를 사용해야 한다는 번거로움이 있다 (Esler, W.P. et al ., Nat Biotechnol ., 15:258~263, 1997).As a representative prior art of artificial amyloid templates, artificial amyloid templates, which physically deposit amyloid deposits by placing amyloid protein solutions in 96-well assay plates, screening the production of amyloid deposits using a radioactive isotope for identification. That's how. However, since this method cannot physically observe amyloid deposits and uses physical adsorption, it is weakly bonded to the substrate, thereby making the device less stable for amyloid related research. There is also the hassle of using radioactive isotopes for identification before culturing amyloid precipitates (Esler, WP et al . , Nat Biotechnol ., 15 : 258-263, 1997).

또한 Ha & Park는 소자의 안정성을 극복하기 위해 유리 기판에 N-하이드로숙시니미드 표면 활성화(N-hydroxysuccinimide-activated surface)처리를 하여 공유결합으로 아밀로이드 시드(seed)를 붙이고 아밀로이드를 인큐베이션(incubation)시켜 아밀로이드를 침전시켰다. 그러나 이 실험은 많은 양의 아밀로이드 용액을 사용하여 넓은 기판에서 하는 실험이기 때문에 침전시키는 과정에서 용액을 다루는데 번거롭고 많은 양의 시료가 소비될 뿐만 아니라, 기판에 균일하게 아밀로이드 침전물이 형성되지 않고, 눈으로 스크리닝하기 힘들다는 문제점이 있다 (Ha, C. et al., Biotechnol . Bioeng ., 90:848-855, 2005).In addition, Ha & Park has co-bonded amyloid seeds and incubated amyloids by N-hydroxysuccinimide-activated surface treatment on glass substrates to overcome device stability. To precipitate amyloid. However, since this experiment is performed on a large substrate using a large amount of amyloid solution, it is not only cumbersome to deal with the solution during the precipitation process, but also a large amount of sample is consumed, and no uniform amyloid deposit is formed on the substrate. There is a problem that it is difficult to screen (Ha, C. et al., Biotechnol . Bioeng ., 90 : 848-855, 2005).

이에, 본 발명자들은 복수 개의 미세채널을 가지는 미세유체소자를 제작하여, 상기 미세유체소자의 미세채널에 상이한 농도, pH, 버퍼 종류, 염 농도와 같은 단백질 단량체 용액의 다양한 조건 및 온도, 주입속도, 시간 등과 같은 다양한 성장조건하에서 아밀로이드 침전물을 생성시킨 후, 퇴행성 신경질환 치료용 약물을 주입시킨 결과, 하나의 소자를 이용하여 각기 다른 조건 하의 아밀로이드 침전물의 상대적 성장을 비교 및 스크리닝할 수 있다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have fabricated a microfluidic device having a plurality of microchannels, and various conditions, temperature, injection rate, and the like of a protein monomer solution such as different concentrations, pHs, buffer types, and salt concentrations in the microchannels of the microfluidic device. After generating amyloid precipitate under various growth conditions such as time, and injecting drugs for treating neurodegenerative diseases, it was confirmed that one device can be used to compare and screen the relative growth of amyloid precipitate under different conditions. The present invention has been completed.

본 발명의 목적은 퇴행성 신경질환 연구에 활용하기 위한, 퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝용 미세유체소자 및 그 제작방법을 제공하는 데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a microfluidic device for screening a degenerative neurological disease therapeutic agent and a method of manufacturing the same for use in the study of degenerative neurological disease.

본 발명의 다른 목적은 상기 미세유체소자를 이용한 퇴행성 신경질환 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide a screening method for treating neurodegenerative diseases using the microfluidic device.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 상부 기판 및 상기 상부 기판과 결합된 하부 기판; (b) 상기 상부 기판 저면에 형성된 복수 개의 미세채널(channel); (c) 상기 미세채널 내부에 침전된 아밀로이드(amyloid); 및 (d) 상기 미세채널 양 말단에 형성된 시료주입구를 포함하는 퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝용 미세유체소자를 제공한다.The present invention to achieve the above object is (a) an upper substrate and a lower substrate combined with the upper substrate; (b) a plurality of microchannels formed on the bottom surface of the upper substrate; (c) amyloid precipitated inside the microchannel; And (d) provides a microfluidic device for screening degenerative neurological disease therapeutic agent comprising a sample inlet formed at both ends of the microchannel.

본 발명은 또한, (a) 복수 개의 미세채널 형상을 포함하는 마스터(master)를 제작하는 단계; (b) 상기 마스터(master)를 이용하여 상부기판의 저면에 시료주입구를 포함하는 복수 개의 미세채널을 형성하는 단계; (c) 상기 상부기판과 하부기판을 결합시키는 단계; (d) 미세채널을 활성화시키는 단계; 및 (e) 상기 미세채널에 아밀로이드 침전물을 형성시키는 단계를 포함하는, 상기 미세유체소자의 제작방법을 제공한다. The invention also comprises the steps of (a) manufacturing a master (master) comprising a plurality of microchannel shape; (b) forming a plurality of microchannels including a sample inlet on the bottom surface of the upper substrate using the master; (c) coupling the upper substrate and the lower substrate; (d) activating the microchannels; And (e) provides a method for manufacturing the microfluidic device comprising the step of forming an amyloid precipitate in the microchannel.

본 발명은 또한, 상기 미세유체소자를 이용하는 것을 특징으로 하는 퇴행성 신경질환 치료제의 스크리닝 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for screening a therapeutic agent for neurodegenerative diseases, characterized by using the microfluidic device.

본 발명에 따르면, 소형화된 미세유체소자에서 동시에 다른 조건의 아밀로이드 침전물을 빠르게 생성시킨 다음, 적은 양의 시약으로 퇴행성 신경질환 치료제를 신속하고 민감하게 스크리닝할 수 있는 미세유체소자 그 제작방법, 및 상기 미세유체소자를 이용한 퇴행성 신경질환 치료제의 스크리닝 방법을 제공함으로써, 퇴행성 신경질환의 효율적인 연구와 치료제 개발에 응용할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, a microfluidic device capable of quickly and sensitively screening a degenerative neurological disease therapeutic agent with a small amount of reagents and then rapidly generating amyloid precipitates of different conditions simultaneously in a miniaturized microfluidic device, and the method By providing a method for screening a therapeutic agent for neurodegenerative diseases using a microfluidic device, an effect that can be applied to the efficient research and development of a therapeutic agent for the neurodegenerative disease can be expected.

본 발명은 퇴행성 신경질환의 공통적인 원인인 아밀로이드 침전물을 생성 및 스크리닝하여, 향후 퇴행성 신경질환 치료의 효율적인 연구 및 치료제 개발에 응용하기 위한 미세유체소자에 관한 것이다.The present invention relates to a microfluidic device for generating and screening amyloid precipitate, which is a common cause of degenerative neurological diseases, and applying it to future research and development of therapeutic agents for the treatment of degenerative neurological diseases.

구체적으로, 본 발명은 퇴행성 신경질환 치료제를 스크리닝하는 미세유체소자를 제공하되, 상기 퇴행성 신경질환에 관련된 아밀로이드를 상기 미세유체소자의 상하부 기판에서 다양한 조건(예를 들어, 상이한 온도, 압력, pH 조건) 하에서 생성시켜 퇴행성 신경질환의 메카니즘을 연구하는데 응용할 수 있을 뿐만 아니라, 퇴행성 신경질환 관련 치료제를 스크리닝할 수 있다. Specifically, the present invention provides a microfluidic device for screening a therapeutic agent for neurodegenerative diseases, wherein the amyloid related to the degenerative neurological disease is subjected to various conditions (eg, different temperature, pressure, pH conditions) on the upper and lower substrates of the microfluidic device. Can be used to study the mechanisms of neurodegenerative diseases, as well as to screen for therapeutic agents related to neurodegenerative diseases.

본 발명에서 사용된 용어 '아밀로이드 침전물'은 단백질의 비정상 접힘 현상 에 의해 2차 또는 3차 구조가 랜덤코일이나 알파-나선 구조에서 베타-시트로 변화되어 질환 유발의 원인이 되는 단백질 침전물을 의미하고, '아밀로이드 단량체'는 구조 변화가 일어나기 이전의 단백질을 뜻한다. As used herein, the term 'amyloid precipitate' refers to a protein precipitate that causes a disease by changing a secondary or tertiary structure from a random coil or an alpha-helix structure to a beta-sheet by abnormal folding of the protein. The amyloid monomer refers to proteins before structural changes occur.

본 발명에서 사용된 용어 '미세채널'은 기판에 형성된 직육면체 형태의 통로를 가리키는 것으로, 본 발명에 따른 미세유체소자에 형성되는 복수 개의 미세채널은 기판의 크기, 형성하고자 하는 미세채널의 크기에 따라 임의로 그 개수가 정해질 수 있다.The term 'microchannel' used in the present invention refers to a cuboid-shaped passage formed on a substrate, and the plurality of microchannels formed in the microfluidic device according to the present invention depend on the size of the substrate and the size of the microchannel to be formed. The number can be arbitrarily determined.

본 발명은 일 관점에서 (a) 상부 기판 및 상기 상부 기판과 결합된 하부 기판; (b) 상기 상부 기판 저면에 형성된 복수 개의 미세채널(channel); (c) 상기 미세채널 내부에 침전된 아밀로이드(amyloid); 및 (d) 상기 미세채널 양 말단에 형성된 시료주입구를 포함하는 퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝용 미세유체소자에 관한 것이다.The present invention in one aspect (a) the upper substrate and the lower substrate coupled to the upper substrate; (b) a plurality of microchannels formed on the bottom surface of the upper substrate; (c) amyloid precipitated inside the microchannel; And (d) relates to a microfluidic device for screening degenerative neurological disease therapeutic agent comprising a sample inlet formed at both ends of the microchannel.

본 발명에 있어서, 상기 아밀로이드는 알츠하이머병(Alzheimer's disease)의 베타-아밀로이드(β-amyloid), 파킨슨병(Parkinsonism)의 알파-시뉴클레인(α-synuclein), 헌팅턴병(Huntington's disease)의 헌팅턴 및 프리온(Prion) 관련 질병의 프리온으로 구성된 군에서 선택되는 단백질 또는 그 절편인 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the amyloid is a beta-amyloid of Alzheimer's disease (β-amyloid), Parkinson's disease (alpha-synuclein), Huntington's disease (Huntington's disease) and prion (Huntington's disease) Prion) may be a protein or a fragment thereof selected from the group consisting of prions of related diseases.

상기에 열거된 질병들은 모두 단백질 미스폴딩 디스오더(protein misfolding disorder)와 관련된 질병들이며, 베타-아밀로이드(β-amyloid), 알파-시뉴클레인(α-synuclein), 헌팅턴 및 프리온 등은 각각의 질병들의 발명에 관여하는 단백질 이다. 예를 들어, 알츠하이머병에 걸린 사람의 뇌를 살펴보면 베타 아밀로이드로 이루어진 침전물을 관찰할 수 있다. The diseases listed above are all related to protein misfolding disorders, and beta-amyloid, alpha-synuclein, Huntington and prion, etc. It is a protein involved in the invention. For example, if you look at the brain of a person with Alzheimer's disease, you'll see a deposit of beta amyloid.

본 발명에 있어서, 상기 상부기판의 재질은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate)인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 하부기판의 재질은 유리 또는 폴리메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the material of the upper substrate may be characterized in that the polydimethylsiloxane (polydimethylsiloxane) or polymethylmethacrylate (polymethylmethacrylate), the material of the lower substrate is characterized in that the glass or polymethyl methacrylate You can do

본 발명에 따른 미세유체소자의 상부기판 및 하부기판은 각각 투명한 폴리머 재질 및 유리 재질일 수 있는데, 원자힘현미경(AFM: Atomic Force Lithography), 광학현미경 및 형광현미경을 이용하여 아밀로이드 침전물 생성 과정에서 미세채널에 아밀로이드 단량체가 미세채널 내에 막힘없이 균일하게 주입되는지 확인하고 상기 미세유체소자의 내부에 형성되는 아밀로이드 침전물을 보다 용이하게 스크리닝하기 위해서이다. The upper substrate and the lower substrate of the microfluidic device according to the present invention may be a transparent polymer material or a glass material, respectively, in the process of generating amyloid deposits using atomic force microscope (AFM), optical microscope, and fluorescence microscope. This is to confirm that the amyloid monomer is uniformly injected into the microchannel without clogging in the channel and to screen the amyloid precipitate formed inside the microfluidic device more easily.

한편, 본 발명에서는 상부 기판 및 하부 기판을 결합시켜 퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝용 미세유체소자를 제공하되, 상부 기판의 저면에 미세채널을 형성시킴으로써, 아밀로이드를 미세채널에 주입시키게 되면 채널의 상하부에 모두 아밀로이드 침전물을 생성시킬 수 있으므로, 스크리닝시 채널의 상하부에 모두 존재하는 아밀로이드 침전물로 인해 센싱의 감도를 높일 수 있다.On the other hand, the present invention provides a microfluidic device for screening degenerative neurological disease treatment agent by combining the upper substrate and the lower substrate, by forming a microchannel on the bottom surface of the upper substrate, when the amyloid is injected into the microchannel, both upper and lower portions of the channel Since amyloid precipitates can be generated, the sensitivity of the sensing can be increased due to the amyloid precipitates present in both upper and lower portions of the channel during screening.

본 발명은 다른 관점에서, (a) 복수 개의 미세채널 형상을 포함하는 마스터(master)를 제작하는 단계; (b) 상기 마스터(master)를 이용하여 상부기판의 저면에 시료주입구를 포함하는 복수 개의 미세채널을 형성하는 단계; (c) 상기 상부 기판과 하부기판을 결합시키는 단계; (d) 미세채널을 활성화시키는 단계; 및 (e) 상기 미세채널에 아밀로이드 침전물을 형성시키는 단계를 포함하는, 상기 미세유체소자의 제작방법에 관한 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method including: (a) manufacturing a master including a plurality of microchannel shapes; (b) forming a plurality of microchannels including a sample inlet on the bottom surface of the upper substrate using the master; (c) coupling the upper substrate and the lower substrate; (d) activating the microchannels; And (e) forming an amyloid precipitate in the microchannels.

본 발명에 있어서, 상기 (c)단계의 결합은 물리적 압착에 의한 결합 또는 화학적 결합인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 물리적 압착은 알루미늄 합금 재질의 홀더를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 화학적 결합은 상부기판과 하부기판을 산소 플라즈마 처리한 후, 진공처리하여 수행되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the coupling of the step (c) may be characterized in that the bonding or chemical bonding by physical compression, the physical compression may be performed using a holder of aluminum alloy material. In addition, the chemical bonding is performed by performing an oxygen plasma treatment on the upper substrate and the lower substrate, followed by vacuum treatment.

한편, 본 발명에 따른 미세유체소자 제작시, 상기 미세채널에 아밀로이드 침전물을 형성하기 전에 상기 미세채널을 화학적으로 활성화하는 단계를 거쳐야하는데, 하부기판을 피란하(piranha) 용액에 담지하여 건조시킨 뒤, 상기 건조된 하부기판을 상부기판과 결합 및 경화시켜 상기 미세채널을 화학적으로 활성화시킬 수 있다 (실시예 2 참조).Meanwhile, when fabricating the microfluidic device according to the present invention, before forming the amyloid precipitate in the microchannels, the microchannels must be chemically activated. The lower substrate is dried in a piranha solution and dried. In addition, the dried lower substrate may be bonded and cured with the upper substrate to chemically activate the microchannel (see Example 2).

본 발명에 있어서, 상기 (d)단계의 활성화는 미세유체소자를 피란하 용액에 침지시키는 방법, 플라즈마 처리하는 방법 및 아미노프로필 트리에톡시실란((3-aminopropyl)triethoxysilane) 또는 N,N'-디숙신이미딜 카보네이트(N,N'-disuccinimidyl carbonate)와 반응시키는 방법으로 구성된 군에서 선택되는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the activation of the step (d) is a method of immersing the microfluidic device in the sub-pyran solution, plasma treatment method and aminopropyl triethoxysilane ((3-aminopropyl) triethoxysilane) or N, N'- It may be characterized in that it is carried out by a method selected from the group consisting of reacting with disuccinimidyl carbonate (N, N'-disuccinimidyl carbonate).

본 발명에서는 미세유체소자에 미세채널을 형성하기 위하여, 마스터를 사용하는데, 상기 마스터는 실리콘 웨이퍼를 이용하여 제조하며, 그 크기는 가로, 세로 및 높이가 각각 80~120μm, 80~120μm 및 10mm인 소형의 마스크를 사용하므로, 상기 크기 범위에 포함되는 소형의 미세유체소자를 제작할 수 있다. In the present invention, in order to form a microchannel in the microfluidic device, a master is used, and the master is manufactured by using a silicon wafer, the size of which is 80-120μm, 80-120μm and 10mm, respectively Since a small mask is used, a small microfluidic device included in the size range can be manufactured.

또한, 미세유체소자의 제작시, 상부기판과 하부기판을 상술한 바와 같은 결합 방법 중 하나를 선택하는 것은 추후에 미세유체소자의 미세채널 내에 형성되는 아밀로이드 침전물의 관찰수단에 따라 결정된다. 즉, 원자힘현미경을 이용하여 아밀로이드 침전물을 관찰할 경우, 원자힘 현미경으로는 2차원 평면의 하부기판만을 관찰할 수 있기 때문에 상기 상부기판과 하부기판은 물리적 흡착에 의해 결합될 수 있다. 또한, 광학현미경 또는 형광현미경을 이용하여 아밀로이드 침전물을 관찰할 경우, 미세유체소자 내의 상부기판과 하부기판에 생성된 아밀로이드 침전물을 모두 관찰할 수 있기 때문에 상기 상부기판과 하부기판은 화학적 결합에 의해 결합될 수 있다.In addition, in the manufacture of the microfluidic device, the selection of one of the coupling methods as described above for the upper substrate and the lower substrate is determined in accordance with the observation means of the amyloid precipitate formed in the microchannel of the microfluidic device. That is, when the amyloid precipitate is observed using an atomic force microscope, the upper substrate and the lower substrate can be combined by physical adsorption because only the lower substrate of the two-dimensional plane can be observed by the atomic force microscope. In addition, when the amyloid precipitate is observed using an optical microscope or a fluorescence microscope, since the amyloid precipitate formed on the upper substrate and the lower substrate in the microfluidic device can be observed, the upper substrate and the lower substrate are coupled by chemical bonding. Can be.

본 발명에 있어서, 상기 (e)단계는 복수 개의 미세채널에 아밀로이드를 주입하여 미세채널 표면에 시딩(seeding)시켜 블록킹(blocking)한 다음, 다시 아밀로이드를 주입 및 성장시켜 아밀로이드 침전물을 생성시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the step (e) is characterized in that to inject amyloid into a plurality of microchannels by seeding on the surface of the microchannels to block (blocking), and then to inject and grow amyloid again to generate an amyloid precipitate. You can do

구체적으로는, 상기 복수 개의 미세채널에 시린지(syringe)를 이용하여 아밀로이드 단량체를 주입시키면 미세채널 내부에 아밀로이드 시드가 형성되고, 그후, 상기 아밀로이드 시드가 형성된 미세채널을 블록킹하게 되면 시드 이외 부분의 잔여물이 제거되며, 여기에 다시 아밀로이드 단량체를 일정한 속도로 계속 주입시켜 배양한 후, 미세채널 내부에 아밀로이드 침전물이 생성되게 된다.Specifically, when the amyloid monomer is injected into the plurality of microchannels by using a syringe, the amyloid seed is formed inside the microchannel, and when the microchannel on which the amyloid seed is formed is blocked, the remaining portions of the non-seed portion remain. After the water is removed, the amyloid monomer is continuously infused at a constant rate, followed by incubation, to form an amyloid precipitate inside the microchannel.

본 발명에 있어서, 상기 (e)단계는 상기 복수 개의 미세채널 각각에 각각 다른 조건의 아밀로이드를 상이한 방법으로 주입 및 성장시켜 아밀로이드 침전물을 생성시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, step (e) may be characterized in that the amyloid precipitate is produced by injecting and growing amyloid of different conditions into each of the plurality of microchannels in different ways.

본 발명에 있어서, 상기 조건은 온도, 농도 및 pH로 구성된 군에서 선택되는 것임을 특징으로 할 수 있고, 상기 상이한 방법은 주입속도 또는 반응시간을 상이하게 처리하는 것임을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the conditions may be characterized in that it is selected from the group consisting of temperature, concentration and pH, the different method may be characterized in that the treatment of the injection rate or reaction time differently.

본 발명에 있어서, 상기 미세유체소자의 상부기판과 하부기판의 결합이 물리적 흡착에 의한 결합이고, 미세채널에 형성된 아밀로이드 침전물을 원자힘현미경을 사용하여 관찰할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 미세유체소자의 상부기판과 하부기판의 결합이 화학적 결합이고, 미세채널에 형성된 아밀로이드 침전물을 광학현미경 또는 형광현미경을 사용하여 관찰할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the coupling between the upper substrate and the lower substrate of the microfluidic device is a bond by physical adsorption, and the amyloid precipitate formed in the microchannels can be observed using an atomic force microscope. The coupling between the upper substrate and the lower substrate of the microfluidic device is a chemical bond, and the amyloid precipitate formed in the microchannels can be observed using an optical microscope or a fluorescence microscope.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 미세유체소자를 이용하는 것을 특징으로 하는 퇴행성 신경질환 치료제의 스크리닝 방법에 관한 것이다.In still another aspect, the present invention relates to a method for screening a therapeutic agent for neurodegenerative diseases, characterized by using the microfluidic device.

본 발명에 있어서, 상기 미세유체소자를 이용하여 복수 개의 미세채널에 각각 다른 아밀로이드 단량체 용액 및 다양한 성장조건을 적용하여 상기 복수 개의 미세채널에 동시에 생성된 아밀로이드 침전물에 시료를 주입한 후, 그 상대적인 성장을 비교하여 스크리닝하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, by applying a different amyloid monomer solution and various growth conditions to each of the plurality of microchannels using the microfluidic device, the sample is injected into the amyloid precipitates simultaneously generated in the plurality of microchannels, and then the relative growth thereof. It can be characterized by comparing by screening.

본 발명에 따른 미세유체소자를 이용하여 아밀로이드 침전물을 스크리닝할 경우, 복수 개의 미세채널을 사용함으로 인해, 단백질 농도, 버퍼 종류, pH, 염 농 도 등과 같은 아밀로이드 단량체 용액의 다양한 조건과 온도, 주입속도, 시간 등과 같은 다양한 성장조건을 각 미세채널별로 다르게 적용한 뒤, 각 미세채널에서 아밀로이드 침전물을 동시에 생성할 수 있다. When screening amyloid precipitates using the microfluidic device according to the present invention, due to the use of a plurality of microchannels, various conditions, temperature, injection rate of amyloid monomer solution such as protein concentration, buffer type, pH, salt concentration, etc. After varying the growth conditions, such as time, different for each microchannel, it is possible to generate amyloid precipitate in each microchannel at the same time.

또한, 상술한 바와 같이, 각기 다른 조건으로 아밀로이드 침전물이 생성된 복수 개의 미세채널에 약물을 주입함으로써, 각 미세채널에 생성된 아밀로이드 침전물의 상대적인 성장을 비교하여 스크리닝할 수 있다.In addition, as described above, by injecting a drug into a plurality of microchannels in which amyloid precipitates are produced under different conditions, the relative growth of amyloid precipitates generated in each microchannel can be compared and screened.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. These examples are intended to illustrate the present invention in more detail, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1: 미세유체소자 제작 1: Manufacture of Microfluidic Devices

상부기판으로서 폴리디메틸실록산 기판 및 하부기판으로서 유리기판을 사용하여, 하기의 방법으로 미세유체소자를 제작하였다.Using a polydimethylsiloxane substrate as the upper substrate and a glass substrate as the lower substrate, a microfluidic device was manufactured by the following method.

1-1. 복수 개의 미세채널 형상을 포함하는 마스터 제작1-1. Master Fabrication with Multiple Microchannel Shapes

실리콘 웨이퍼(silicon wafer)에 감광제(SU-8, MicroChem, Newton, MA)를 스핀코팅한 후 95℃에서 10분 동안 베이크(Bake)시켰다. 상기 스핀코팅된 웨이퍼에 포토마스크(photomask)를 적용하여 자외선에 150초 동안 노출시킨 후, 채널 부분만 남겨진 마스터(Master)를 만들었다. 노출 후에 마스터는 95℃에서 10분 동안 베이크(Bake)시키고 15분 동안 현상액(SU-8 developer, MicroChem, Newton, MA)으로 현상시켰다. 이때 상기 마스터는 가로와 높이가 각각 100μm, 또는 50μm이고 길이는 10mm이었다.After spin-coating a photoresist (SU-8, MicroChem, Newton, MA) on a silicon wafer, the wafer was baked at 95 ° C. for 10 minutes. After applying a photomask to the spin-coated wafer for 150 seconds to ultraviolet light, only a channel portion of the master was left. After exposure, the masters were baked at 95 ° C. for 10 minutes and developed with developer (SU-8 developer, MicroChem, Newton, MA) for 15 minutes. At this time, the master was 100 μm or 50 μm in length and width, respectively, and 10 mm in length.

1-2. 상부기판에 미세채널 형성1-2. Microchannel formation on the upper substrate

폴리디메틸실록산 부분중합체(prepolymer)와 경화제(PDMS, PDMS curing reagent, Dow Corning, Midland, MI)를 10:1의 비율로 혼합하여 마스터에 부어서 경화시키고 미세채널 양 끝에 펀치로 1.5 mm의 구멍을 뚫어 시료 주입구를 형성함으로써, 폴리디메틸실록산 기판을 제조하고, 상기 폴리디메틸실록산 기판의 저면에 양 말단이 주입구로 구성된 4 개의 미세채널을 형성하였다. The polydimethylsiloxane prepolymer and the curing agent (PDMS, PDMS curing reagent, Dow Corning, Midland, MI) are mixed in a ratio of 10: 1, poured into the master to cure, and punched 1.5 mm with holes at both ends of the microchannel. By forming a sample inlet, a polydimethylsiloxane substrate was produced, and four microchannels formed at both ends of the polydimethylsiloxane substrate were formed at the bottom of the polydimethylsiloxane substrate.

1-3. 상부기판과 하부기판의 결합1-3. Combination of upper board and lower board

(1) 상부기판과 하부기판의 물리적 결합(1) physical coupling of upper and lower substrates

원자힘현미경을 사용하여 아밀로이드 침전물을 관찰할 수 있도록 하기 위하여, 유리기판을 12mm x 8mm의 크기로 자른 후, 상기 1-2에서 제조된 폴리디메틸실록산 기판과 상기 유리기판을 홀더를 이용하여 물리적으로 결합시켰다. 이때 사용된 홀더는 알루미늄 합금으로 제작된 것이며, 상기 폴리디메틸실록산 기판과 유리기판의 모서리에 구멍을 낸 뒤, 볼트를 사용하여 고정시킴으로써, 미세채널이 형성 된 폴리디메틸실록산 기판과 유리기판을 물리적으로 결합시켰다.In order to observe the amyloid precipitate by using an atomic force microscope, the glass substrate was cut into a size of 12 mm x 8 mm, and then the polydimethylsiloxane substrate prepared in 1-2 and the glass substrate were physically removed using a holder. Combined. At this time, the holder used is made of an aluminum alloy, and a hole is formed in the corners of the polydimethylsiloxane substrate and the glass substrate, and then fixed using a bolt to physically fix the polydimethylsiloxane substrate and the glass substrate on which the microchannels are formed. Combined.

(2) 상부기판과 하부기판의 화학적 결합(2) chemical bonding of upper and lower substrates

광학 현미경 또는 형광 현미경을 사용하여 아밀로이드 침전물을 관찰할 수 있도록 하기 위하여, 상기 1-2에서 제조된 폴리디메틸실록산 기판과 유리기판을 산소 플라즈마 처리(Oxygen plasma treatment)한 후, 45초간 진공상태에서 둔 다음, 미세채널을 유기기판에 고정시킴으로써, 폴리디메틸실록산 기판과 유리기판을 화학적으로 결합시켰다 (도 1). In order to observe the amyloid precipitate by using an optical microscope or a fluorescence microscope, the polydimethylsiloxane substrate and the glass substrate prepared in 1-2 were subjected to oxygen plasma treatment, and then placed in a vacuum for 45 seconds. Next, by fixing the microchannel on the organic substrate, the polydimethylsiloxane substrate and the glass substrate were chemically bonded (FIG. 1).

1-4. 미세채널의 활성화1-4. Activation of Microchannels

상기 1-3에서 결합된 폴리디멜틸실록산 기판과 유리기판 중 유리기판을 60℃에서 15분간 70% 황산과 30% 과산화수소를 7:3의 부피비로 혼합한 피란하 용액에 담가두었다. 이후, 상기 유리기판을 중성이 될 때까지 증류수로 세척한 다음, 질소기체를 이용하여 건조시켰다. The glass substrates of the polydimethylmethylsiloxane substrate and the glass substrate bonded in the above 1-3 were immersed in a Piranha solution in which 70% sulfuric acid and 30% hydrogen peroxide were mixed at a volume ratio of 7: 3 at 60 ° C. for 15 minutes. Thereafter, the glass substrate was washed with distilled water until neutral, and then dried using nitrogen gas.

상기 건조된 유리기판을 산소 플라즈마 처리를 한 폴리디메틸실록산 미세채널과 결합시킨 후, 35%의 3-아미노프로필 트리에톡시실란((3-aminopropyl)triethoxysilane)을 함유하는 95%의 에탄올을 1시간 동안 흘려 준 후, 다시 100% 에탄올로 세척하고, 100℃에서 한 시간 동안 경화시켰다. 상기 미세유체소자가 식은 다음, 20mM N,N'-디숙신이미딜 카보네이트(N,N'-disuccinimidyl carbonate)를 함유하는 50mM 소듐 바이카보네이트 버퍼(sodium bicarbonate buffer(pH 8.5))를 3시간 동안 상온에서 상기 미세유체소자에 흘려주어 미세채널 내부를 화학적으로 활성화시킨 후 건조시켰다. After combining the dried glass substrate with a polydimethylsiloxane microchannel subjected to oxygen plasma treatment, 95% ethanol containing 35% of 3-aminopropyl triethoxysilane was added for 1 hour. After flowing for a while, washed again with 100% ethanol and cured at 100 ° C. for one hour. After cooling the microfluidic device, a 50 mM sodium bicarbonate buffer (pH 8.5) containing 20 mM N, N'-disuccinimidyl carbonate (N, N'-disuccinimidyl carbonate) was kept at room temperature for 3 hours. At the flow through the microfluidic device at chemically activated inside the microchannel and dried.

1-5. 미세채널에 아밀로이드 침전물 형성1-5. Formation of Amyloid Precipitates in Microchannels

시린지 펌프(syringe pump) 및 시린지를 사용하여 미세채널 내부로 유체시료를 흘려주는 속도는 다음과 같다. 즉, 미세유체소자의 미세채널 내에서 유체시료를 화학적으로 반응시키기 위해서는 5μL/h로 흘려주고, 세척 또는 주입시키기 위해서는 150μL/h로 흘려주었다. 여기서, 유체시료로는 40mM 염산 1mL에 소 인슐린(Bovine insulin)이 1mg 함유되어 있는 용액을 사용하였다.The rate at which the fluid sample is flowed into the microchannel using a syringe pump and a syringe is as follows. That is, it flowed at 5μL / h to chemically react the fluid sample in the microchannel of the microfluidic device, and 150μL / h to wash or inject. Here, a solution containing 1 mg of bovine insulin in 1 mL of 40 mM hydrochloric acid was used as the fluid sample.

상기 1-4에서 화학적으로 활성화된 미세유체소자에, 40mM 염산 1mL에 소 인슐린(Bovine insulin)이 1mg 함유되어 있는 용액을 5분간 5μL/h로 흘려주어 미세채널 내의 벽면에 아밀로이드 단백질을 고정화시켰다. 상기 고정화된 아밀로이드 단량체는 아밀로이드 침전물이 미세채널내에 생성되기 위한 Seed 역할을 한다.In the chemically activated microfluidic device in 1-4, a solution containing 1 mg of bovine insulin in 1 mL of 40 mM hydrochloric acid was flowed at 5 μL / h for 5 minutes to fix the amyloid protein on the wall in the microchannel. The immobilized amyloid monomer serves as a seed for the amyloid precipitate to be produced in the microchannel.

이때, 반응하고 남아있는 작용기에 의한 추가 반응을 억제시키기 위하여, 0.1% 소혈청 알부민(Bovine Serum Albumin)을 함유하는 50mM 인산버퍼(pH 7.5)를 45분간 150μL/h로 흘려주고, 50mM 인산버퍼(pH 7.5)와 증류수로 30분간 세척함으로써, 상기 Seed 이외에는 아밀로이드 침전물이 생성되지 않도록 하였다.At this time, in order to suppress further reaction by the remaining functional groups, 50 mM phosphate buffer (pH 7.5) containing 0.1% bovine Serum Albumin was flowed at 150 μL / h for 45 minutes, and a 50 mM phosphate buffer ( pH 7.5) and distilled water for 30 minutes to prevent the production of amyloid precipitate other than the Seed.

상기 아밀로이드 단백질이 고정화된 미세유체소자의 시료주입구를 통하여 미세채널 내로 40mM 염산 1mL에 소 인슐린(Bovine insulin)이 1mg 함유되어 있는 용액을 5μL/h로 계속적으로 흘려주어, 미세채널 내에 아밀로이드 침전물을 생성시켰 다.Through the sample inlet of the microfluidic device to which the amyloid protein was immobilized, a solution containing 1 mg of bovine insulin in 1 mL of 40 mM hydrochloric acid was continuously flowed at 5 μL / h into a microchannel to generate an amyloid precipitate in the microchannel. Let.

그 결과, 아밀로이드 침전물이 복수 개의 미세채널에 형성되어 있는, 미세채널소자를 제작하였다.As a result, a microchannel device in which amyloid precipitates were formed in a plurality of microchannels was produced.

실시예Example 2: 미세채널 내에 형성된 아밀로이드 침전물의 관찰 2: Observation of Amyloid Precipitate Formed in Microchannels

실시예 1에서 제조된 아밀로이드 침전물이 생성된 미세 채널을 질소기체로 건조시켜 광학현미경(도 2), 원자힘현미경(도 3) 및 형광현미경(도 4)으로 관찰한 다음, 티오플라빈에스(Thioflavin S)를 흘려주고 3분 후 휴지로 미세채널 내에 남아 있는 티오플라빈에스를 제거하여 질소기체로 건조시킨 뒤 형광현미경으로 관찰하였다.The microchannel in which the amyloid precipitate prepared in Example 1 was produced was dried with nitrogen gas, and then observed with an optical microscope (FIG. 2), an atomic force microscope (FIG. 3), and a fluorescence microscope (FIG. 4), followed by thioflavin ( Thioflavin S) was flowed, and after 3 minutes, the thioflavin S remaining in the microchannels was removed as a tissue, dried with nitrogen gas, and observed under a fluorescence microscope.

그 결과, 도 2, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 반응시간 및 주입속도에 비례하여 아밀로이드 침전물이 생성됨을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in Figures 2, 3 and 4, it was confirmed that the amyloid precipitate is produced in proportion to the reaction time and the injection speed.

실시예Example 3: 퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝을 위한 고효율 분석 3: High Efficiency Assay for Screening Drugs for Degenerative Neuropathy

아밀로이드 침전물이 성장한 복수 개의 미세채널 내에 아밀로이드 침전물의 억제제 또는 분해제 같은 다양한 퇴행성 신경질환 치료제를 주입하고 시간이 지남에 따라 아밀로이드 침전물에 미치는 치료제의 효과를 원자힘현미경, 광학현미경, 현광현미경 등을 통하여 분석하였다Inject various therapeutic agents for neurodegenerative diseases such as inhibitors or disintegrators of amyloid deposits into a plurality of microchannels in which amyloid deposits have grown, and the effects of the therapeutic agents on amyloid deposits over time through atomic force microscope, optical microscope, and light microscope Analyzed

그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이, 복수 개의 미세채널에 주입한 퇴행성 신경질환 치료제의 종류에 따라 다른 결과가 나타나는 것을 알 수 있었고, 이러한 결 과를 토대로 퇴행성 신경질환 치료제를 스크리닝할 수 있음을 확인하였다.As a result, as shown in Figure 5, it can be seen that different results appear depending on the type of treatment for neurodegenerative diseases injected into a plurality of microchannels, it was confirmed that the treatment for the treatment of degenerative neurological diseases based on these results. It was.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

도 1은 본 발명에 따른 아밀로이드 침전물의 생성 및 스크리닝을 위한 미세유체소자의 제조 공정도를 나타낸 것이다.Figure 1 shows the manufacturing process of the microfluidic device for the production and screening of amyloid precipitate in accordance with the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 미세유체소자의 미세채널 내에 형성된 아밀로이드 침전물을 광학현미경으로 관찰한 사진을 나타낸 것이다.Figure 2 shows a photograph of observation of the amyloid precipitate formed in the microchannel of the microfluidic device according to the present invention with an optical microscope.

도 3은 본 발명에 따른 미세유체소자의 미세채널 내에 형성된 아밀로이드 침전물을 원자힘현미경으로 관찰한 사진을 나타낸 것이다.Figure 3 shows a photograph of the amyloid precipitate formed in the microchannel of the microfluidic device according to the present invention observed by atomic force microscope.

도 4는 본 발명에 따른 미세유체소자의 미세채널 내에 형성된 아밀로이드 침전물을 형광현미경으로 관찰한 사진을 나타낸 것이다.Figure 4 shows a photograph of the amyloid precipitate formed in the microchannel of the microfluidic device according to the present invention observed with a fluorescence microscope.

도 5는 본 발명에 따른 미세유체소자의 미세채널 내에 형성된 아밀로이드 침전물에 다양한 퇴행성 신경질환제를 적용하여, 그 효과를 고효율로 분석하는 방법을 나타내는 모식도이다.5 is a schematic diagram showing a method of applying various degenerative neurological diseases to the amyloid precipitate formed in the microchannel of the microfluidic device according to the present invention, and analyzing the effect with high efficiency.

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 다음의 단계를 포함하는, 상부 기판 및 상기 상부 기판과 결합된 하부 기판; 상기 상부 기판 저면에 형성된 복수 개의 미세채널(channel); 상기 미세채널 내부에 침전된 아밀로이드(amyloid); 및 상기 미세채널 양 말단에 형성된 시료주입구를 포함하는 퇴행성 신경질환 치료제 스크리닝용(screening)용 미세유체소자를 제작하는 방법:An upper substrate and a lower substrate coupled with the upper substrate, comprising the following steps; A plurality of microchannels formed on a bottom surface of the upper substrate; Amyloid precipitated inside the microchannel; And Method for manufacturing a microfluidic device for screening (degenerative) neurodegenerative agent screening comprising a sample inlet formed at both ends of the microchannel: (a) 복수 개의 미세채널 형상을 포함하는 마스터(master)를 제작하는 단계; (a) manufacturing a master including a plurality of microchannel shapes; (b) 상기 마스터(master)를 이용하여 상부기판의 저면에 시료주입구를 포함하는 복수 개의 미세채널을 형성하는 단계; (b) forming a plurality of microchannels including a sample inlet on the bottom surface of the upper substrate using the master; (c) 상기 상부기판과 하부기판을 결합시키는 단계; (c) coupling the upper substrate and the lower substrate; (d) 미세채널을 활성화시키는 단계; 및(d) activating the microchannels; And (e) 상기 미세채널에 아밀로이드 침전물을 형성시키는 단계.(e) forming an amyloid precipitate in the microchannel. 제6항에 있어서, 상기 (c)단계의 결합은 물리적 압착에 의한 결합 또는 화학 적 결합인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 6, wherein the binding of step (c) is characterized in that the bonding by physical compression or chemical bonding. 제7항에 있어서, 상기 물리적 압착은 홀더를 이용하여 상부기판과 하부기판을 결합시키는 것임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 7, wherein the physical pressing is to combine the upper substrate and the lower substrate using a holder. 제7항에 있어서, 상기 화학적 결합은 산소 플라즈마 처리를 이용한 것임을 특징으로 하는 방법. 8. The method of claim 7, wherein said chemical bonding is using oxygen plasma treatment. 제6항에 있어서, 상기 (d)단계의 활성화는 미세유체소자를 피란하 용액에 침지시키는 방법, 플라즈마 처리하는 방법 및 아미노프로필 트리에톡시실란((3-aminopropyl)triethoxysilane) 또는 N,N'-디숙신이미딜 카보네이트(N,N'-disuccinimidyl carbonate)와 반응시키는 방법으로 구성된 군에서 선택되는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 6, wherein the activation of the step (d) is performed by immersing the microfluidic device in a sub-pyran solution, by plasma treatment, and by (3-aminopropyl) triethoxysilane or N, N '. A process selected from the group consisting of reacting with disuccinimidyl carbonate (N, N'-disuccinimidyl carbonate). 제6항에 있어서, 상기 (e)단계는 복수 개의 미세채널에 아밀로이드를 주입하여 미세채널 표면에 시딩(seeding)시켜 블록킹(blocking)한 다음, 다시 아밀로이드 를 주입 및 성장시켜 아밀로이드 침전물을 생성시키는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 6, wherein the step (e) injects amyloid into a plurality of microchannels to seed and block the microchannel surface, and then injects and grows amyloid to generate amyloid precipitates. How to feature. 제6항에 있어서, 상기 (e)단계는 상기 복수 개의 미세채널 각각에 각각 다른 조건의 아밀로이드를 상이한 방법으로 주입 및 성장시켜 아밀로이드 침전물을 생성시키는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 6, wherein the step (e) comprises injecting and growing amyloid with different conditions into each of the plurality of microchannels in different ways to produce amyloid precipitates. 제12항에 있어서, 상기 조건은 온도, 농도 및 pH로 구성된 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12, wherein said condition is selected from the group consisting of temperature, concentration and pH. 제12항에 있어서, 상기 상이한 방법은 주입속도 또는 반응시간을 상이하게 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12, wherein said different method treats different injection rates or reaction times differently. 제6항의 방법으로 제작된 미세유체소자를 이용하는 것을 특징으로 하는 퇴행성 신경질환 치료제의 스크리닝 방법.Screening method for treating neurodegenerative disease, characterized in that using the microfluidic device produced by the method of claim 6. 제15항에 있어서, 상기 미세유체소자의 복수 개의 미세채널에 각각 다른 조건의 아밀로이드를 상이한 방법으로 주입 및 성장시켜, 상기 복수 개의 미세채널에 동시에 생성된 아밀로이드 침전물에 시료를 주입한 후, 상대적인 성장을 비교하여 퇴행성 신경질환 치료제를 스크리닝하는 것을 특징으로 하는 방법.16. The method of claim 15, wherein the microfluidic device of the microfluidic device injects and grows amyloids having different conditions in different ways, and injects a sample into the amyloid deposits simultaneously generated in the plurality of microchannels, and then grows the relative growth. By comparing the screening method for treating neurodegenerative diseases.
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