KR101204185B1 - 세포 검사용 칩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세포 검사용 칩에 관한 것으로, 모서리 부분에 결합 홀이 형성된 제 1 기판; 및 상기 결합 홀과 대응되는 모서리 부분에 상기 제 1 기판과의 간극을 형성하는 간극 형성부가 형성되고, 상기 결합 홀과 대응되는 상기 간극 형성부의 상부에 상기 결합 홀과 결합 되는 돌기가 형성된 제 2 기판을 포함하도록 구성되어, 세포 검사용 칩의 정렬을 용이하게 하고, 세포 검사용 칩 내부의 형광 발산이나 측정광의 투과성 문제점을 방지하며, 세포 검사용 칩의 제조비 및 제조원가를 줄일 수 있다.

Description

세포 검사용 칩{Chip for Cell}
본 발명은 세포 검사용 칩에 관한 것이다.
종래의 신약 및 화장품 원료로 사용되는 신물질의 경우 스크리닝 작업을 통해 효능의 유무를 우선 판별하여 후보물질을 선정한 후 동물 및 임상실험 과정을 통해 약효의 작용기전 및 독성에 대한 세부적인 분석을 실행하였다.
그러나, 대부분의 후보물질은 독성을 지니고 있어 상기와 같은 방법은 인체 독성을 이유로 폐기되기 때문에 신약 및 신물질의 개발 기간 및 비용 측면에서 비효율을 초래하고 있다.
근래에는 이러한 개발 분야의 비효율을 개선하기 위해 신약 또는 신물질에 대한 독성 검사를 개발 초기에 적용하여 효율을 향상시키고자 하는 노력이 진행되고 있다.
일반적으로, 독성 검사는 홈 판(well plate)에 독성 검사 대상이 되는 세포를 배양한 뒤 간 내의 효소에 의해 대사과정을 거친 후의 상태인 후보물질을 투약하여 세포에 대한 독성을 검사한다.
한편, 홈 판은 비교적 많은 양의 시약 및 세포가 요구되는데, 이는 신물질의 경우 소량 다품종 생산에 의한 비용 증가와 세포의 경우 제조 및 수급상의 어려움에 그 원인이 있다.
이에 따라, 최근에는 이러한 문제를 해결하고 신물질 스크리닝의 효율을 극대화하기 위해 세포를 고체 기판 위에 미세한 양을 고집적도로 고정 및 배양시킨 뒤 미세량의 약물을 투약하여 독성을 검사하는 기술이 개발되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 세포 검사용 칩(100)을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 세포 검사용 칩(100)은 두 개의 유리기판(110, 120)으로 구성된다.
이때, 한쪽의 유리기판(110)에는 간 효소와의 반응을 통한 신물질에 대한 대사물(112)이 배치되고, 다른 쪽의 유리기판(120)에는 겔(gel) 상태의 액적에서 고정되게 배양한 세포(114)가 어레이(array) 형태로 위치하게 된다.
이러한, 검사용 칩(100)은 두 유리기판(110, 120)의 접합 시 세포의 파손을 방지하고, 두 유리기판(110, 120) 사이의 간극을 유지하기 위한 가스켓(gasket)(130)을 포함한다.
한편, 상기 검사용 칩(100)은 접합 시 기계적 정렬(alignment)을 위해 유리기판(130)의 좌측면과 상부면을 정밀가공한 유리기판이 사용되고, 접합 시 세포의 파손 방지를 위해 가스켓(130)은 토출기구를 통해 고분자물질을 유리기판(120)의 모서리부분에 패터닝한 후 경화공정을 거쳐 제작된다.
이렇게 제작된 검사용 칩(100)은 상부 유리기판(110)과 하부 유리기판(120) 간의 접합으로 인해 상부 및 하부의 액적이 간극의 감소로 인해 중첩되어 상부에서 하부로 확산을 통해 약물이 전달된다.
이와 같이 상부에서 하부로 약물이 전달된 검사용 칩은 독성 평가를 위해 일정한 시간 동안 환경챔버에서 배양된 후 상부 유리기판(110)을 제거하여 염료나 형광체를 통해 세포의 활성도를 검사하고, 최종적으로 후보물질에 대한 독성을 평가하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 검사용 칩(100)은 기계적 정렬을 이용하기 때문에 접합 시 기준면으로 사용되는 유리기판(120)의 좌측면과 상부면을 정밀 가공하여야 하므로 유리기판의 정밀가공에 따른 재료비 및 제조원가 측면에서 비효율을 초래하게 된다.
또한, 종래 기술에 따른 검사용 칩(100)은 상부 유리기판(110)과 하부 유리기판(120)의 접합 시 세포의 파손 방지를 위해 두 개의 유리기판(110, 120) 사이에 가스켓(130)을 설치하여 일정한 크기의 간극을 형성하는데, 이러한 가스켓(130)은 고분자물질을 토출기구를 통해 유리기판(120)의 모서리 부분에 패터닝한 후 경화공정을 거쳐 형성하기 때문에 가스켓(130)의 두께 편차가 발생하는 문제가 있다.
그리고, 상기와 같은 가스켓(130)의 두께 편차는 유리기판 접합 공정 시 불량의 원인이 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명은 내부의 형광 발산이나 측정광이 투과되는 것을 방지하고, 상?하 칩의 접합 시 정렬 및 분리를 용이하게 하며, 제조비 및 제조원가를 줄일 수 있는 세포 검사용 칩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 모서리 부분에 결합 홀이 형성되어 있고, 대사 과정을 거친 약물이 배치되어 있는 제 1 기판; 및 상기 결합 홀과 대응되는 모서리 부분에 상기 제 1 기판과의 간극을 형성하기 위한 간극 형성부가 형성되어 있고, 상기 결합 홀과 대응되는 상기 간극 형성부의 상부에 상기 결합 홀과 결합 되는 돌기가 형성되어 있으며, 독성 검사용 세포가 배치되어 있는 제 2 기판을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 간극 형성부는 상기 결합 홀의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 돌기는 상기 결합 홀의 직경과 동일하거나 상기 결합 홀의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 간극 형성부, 돌기 및 제 2 기판은 사출 성형공정을 통해 일체형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 제 1 기판과 제 2 기판은 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 결합 홀은 상기 제 1 기판을 위쪽과 아래쪽으로 이등분하는 중심선을 기준으로 상기 중심선의 아래쪽과 위쪽 중 어느 한쪽에는 모든 모서리 부분에 형성되고, 다른 쪽에는 하나만 형성되거나 모서리 부분 중 일부에만 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 제 1 기판의 상단 중앙과 하단 중앙에는 분리 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 분리 홀은 상기 결합 홀과 동일한 직경을 갖거나 다른 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 분리 홀은 그 중심이 상기 결합 홀의 중심과 동일 선상이 되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩은 상기 분리 홀을 통해 상기 제 1 기판과 결합 된 제 2 기판을 상기 제 1 기판에서 분리하기 위한 분리 봉을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩에서 상기 분리 봉은 상기 분리 홀의 직경과 동일한 직경을 갖도록 형성되거나 상기 분리 홀의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고, 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 의하면, 제 1 기판에 결합 홀을 형성하고, 상기 결합 홀과 대응되는 위치에 간극 형성부와 돌기를 제 2 기판에 형성하여 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 접합시키기 때문에 세포 검사용 칩의 정렬을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 플라스틱 재료로 이루어진 제 1 기판과 제 2 기판을 사출 성형공정으로 제조하기 때문에 광학 측정 시 세포 검사용 칩 내부의 형광 발산이나 측정광의 투과성에 의한 문제점을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 세포 검사용 칩 제조 시 기판을 정밀 가공하지 않아도 되므로 세포 검사용 칩의 제조비 및 제조원가를 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 세포 검사용 칩을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 세포 검사용 칩의 A-A'부분의 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 세포 검사용 칩의 결합 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 세포 검사용 칩의 분리 방법을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 이 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩을 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 세포 검사용 칩의 A-A'부분의 단면도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩(1)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 모서리 부분에 결합 홀(12)이 형성된 제 1 기판(10), 및 상기 결합 홀(12)과 대응되는 모서리 부분에 상기 제 1 기판(10)과의 간극을 형성하는 간극 형성부(22)가 형성되고, 상기 결합 홀(12)과 대응되는 상기 간극 형성부(22)의 상부에 상기 결합 홀(12)과 결합 되는 돌기(24)가 형성된 제 2 기판(20)을 포함한다.
이때, 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)은 플라스틱으로 형성되고, 사출 성형공정을 통해 제작된다.
상기 제 1 기판(10)은 모서리 부분에 결합 홀(12)이 형성되는데, 상기 결합 홀(12)은 모든 모서리 부분에 형성되거나, 상기 제 1 기판(10)을 위쪽과 아래쪽으로 이등분하는 중심선을 기준으로 상기 중심선의 아래쪽과 위쪽 중 어느 한쪽에는 모든 모서리 부분에 형성되고, 다른 쪽에는 하나만 형성되거나 모서리 부분 중 일부에만 형성된다.
즉, 상기 제 1 기판(10)이 사각형의 형상으로 형성될 경우 상기 결합 홀(12)은 네 개의 모서리 부분에 모두 형성되거나 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 기판(10)의 아래쪽에는 두 개의 모서리 부분에 모두 형성되고 상기 제 1 기판(10)의 위쪽에는 두 개의 모서리 부분 중 어느 하나의 모서리 부분에만 형성된다.
한편, 상기 제 1 기판(10)의 상단 중앙과 하단 중앙에는 상기 제 1 기판(10)과 결합 된 제 2 기판(20)을 상기 제 1 기판(10)에서 분리하기 위한 분리 홀(14)이 형성된다.
이때, 분리 홀(14)은 상기 결합 홀(12)과 동일한 직경을 갖거나 다른 직경을 갖도록 형성되고, 그 중심이 상기 결합 홀(12)의 중심과 동일 선상이 되도록 형성된다.
한편, 상기 제 2 기판(20)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 결합 홀(12)과 대응되는 모서리 부분에 상기 제 1 기판(10)과의 간극을 형성하는 간극 형성부(22)가 형성된다.
이때, 상기 간극 형성부(22)는 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 결합할 때 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20) 사이에 간극을 형성하기 위해 상기 결합 홀(12)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된다.
이와 같이 상기 간극 형성부(22)의 직경이 상기 결합 홀(12)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 이유는 상기 간극 형성부(22)의 직경이 상기 결합 홀(12)의 직경과 동일하거나 상기 결합 홀(12)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성될 경우 상기 간극 형성부(22)가 상기 결합 홀(12)에 삽입되어 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20) 사이에 일정 크기의 간극을 형성할 수 없기 때문이다.
한편, 상기 제 2 기판(20)에 형성된 상기 간극 형성부(22) 상부에는 상기 결합 홀(12)과 대응되는 위치에 상기 결합 홀(12)과 결합 되는 돌기(24)가 형성된다.
이때, 상기 돌기(24)는 상기 결합 홀(12)의 직경과 동일하거나 상기 결합 홀(12)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되고, 그 중심은 상기 결합 홀(12)의 중심과 동일한 위치를 갖도록 형성된다.
이에 따라, 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)이 세포 배양을 위해 결합 될 때 상기 돌기(24)가 상기 결합 홀(12)에 삽입되어 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 결합시키게 된다.
한편, 상술한 간극 형성부(22) 및 돌기(24)는 사출 성형공정을 통해 상기 제 2 기판(20)과 일체형으로 형성된다.
이러한, 구성의 세포 검사용 칩(10)에서 상기 결합 홀(12)과 돌기(24)는 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)의 정렬, 칩의 접합 및 가스켓 기능을 수행한다.
한편, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩(1)은 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20) 중 어느 하나의 기판에는 대사 과정을 거친 약물을 배치하고, 나머지 기판에는 독성 검사용 세포를 겔 상태의 액적 내에 어레이 형태로 배치 및 고정시켜 액적 상태로 배양한 후 도 4와 같이 접합시킨다.
이때, 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)은 상기 제 2 기판(20)에 형성된 돌기(24)가 상기 제 1 기판(10)에 형성된 결합 홀(12)에 삽입되어 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 결합시키고, 상기 간극 형성부(22)가 결합 된 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20) 사이에 간극을 형성하게 된다.
한편, 이와 같이 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 결합한 후에는 일정시간 동안 환경챔버 내에서 배양시킨 뒤 도 5와 같이 분리 봉(30)을 통해 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 분리시킨다.
이때, 분리 봉(30)은 상기 분리 홀(14)을 통해 삽입되어 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 분리시키는데, 이를 위해 상기 분리 봉(30)은 상기 분리 홀(14)의 직경과 동일한 직경을 갖도록 형성되거나 상기 분리 홀(14)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성된다.
이렇게 분리 봉(30)을 이용하여 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 분리시킨 후에는 형광 및 염료를 세포에 투약하여 세포의 활성도를 분석하고, 분석 결과를 이용하여 세포의 독성을 검사하게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩(1)은 제 1 기판(10)에 결합 홀(12)을 형성하고, 상기 결합 홀(12)과 대응되는 위치에 간극 형성부(22)와 돌기(24)를 제 2 기판(20)에 형성하여 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 접합시키기 때문에 세포 검사용 칩(1)의 정렬을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 세포 검사용 칩(1)은 플라스틱 재료로 이루어진 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)을 사출 성형공정으로 제조하기 때문에 광학 측정 시 세포 검사용 칩(1) 내부의 형광 발산이나 측정광의 투과성에 의한 문제점을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 세포 검사용 칩(1) 제조 시 기판을 정밀 가공하지 않아도 되므로 세포 검사용 칩(1)의 제조비 및 제조원가를 줄일 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1, 100 : 세포 검사용 칩 10, 20, 110, 120 : 기판
12 : 결합 홀 14 : 분리 홀
22 : 간극 형성부 24 : 돌기
30 : 분리 봉

Claims (11)

  1. 모서리 부분에 결합 홀이 형성되어 있고, 대사 과정을 거친 약물이 배치되어 있는 제 1 기판; 및
    상기 결합 홀과 대응되는 모서리 부분에 상기 제 1 기판과의 간극을 형성하기 위한 간극 형성부가 형성되어 있고, 상기 결합 홀과 대응되는 상기 간극 형성부의 상부에 상기 결합 홀과 결합 되는 돌기가 형성되어 있으며, 독성 검사용 세포가 배치되어 있는 제 2 기판을 포함하는 세포 검사용 칩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 간극 형성부는 상기 결합 홀의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌기는 상기 결합 홀의 직경과 동일하거나 상기 결합 홀의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 간극 형성부, 돌기 및 제 2 기판은 사출 성형공정을 통해 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 기판과 제 2 기판은 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합 홀은 상기 제 1 기판을 위쪽과 아래쪽으로 이등분하는 중심선을 기준으로 상기 중심선의 아래쪽과 위쪽 중 어느 한쪽에는 모든 모서리 부분에 형성되고, 다른 쪽에는 하나만 형성되거나 모서리 부분 중 일부에만 형성되는 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 기판의 상단 중앙과 하단 중앙에는 분리 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 분리 홀은 상기 결합 홀과 동일한 직경을 갖거나 다른 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 분리 홀은 그 중심이 상기 결합 홀의 중심과 동일 선상이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 분리 홀을 통해 상기 제 1 기판과 결합 된 제 2 기판을 상기 제 1 기판에서 분리하기 위한 분리 봉을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 분리 봉은 상기 분리 홀의 직경과 동일한 직경을 갖도록 형성되거나 상기 분리 홀의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 세포 검사용 칩.
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