KR101210590B1 - Monitoring of susceptibility of biofilms for a sample and apparatus therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생물막 상태의 세균에 대한 시료 감응성을 빠르고 간편하며 재현성있게 측정할 수 있는 생물막의 시료 감응성 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (A) 미세유로에 세균의 생물막을 형성하는 단계; (B) 상기 생물막이 형성된 미세유로에 횡단면측으로 시료 농도가 구배지도록 시료를 주입하며 생물막을 배양하는 단계; 및 (C) 상기 배양된 생물막의 형성 억제여부를 검출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 방법에 의해 생물막의 시료 감응성을 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for measuring sample sensitivity of a biofilm which can quickly and easily and reproducibly measure the sample sensitivity to bacteria in a biofilm state, and more specifically, (A) forming a biofilm of bacteria in a microchannel; (B) culturing the biofilm by injecting a sample such that the sample concentration is gradient to the cross-sectional side in the microchannel in which the biofilm is formed; And (C) detecting whether the cultured biofilm is inhibited from forming.
The present invention also relates to an apparatus capable of measuring the sample sensitivity of a biofilm by the above method.

Description

생물막의 시료 감응성 측정 방법 및 장치{Monitoring of susceptibility of biofilms for a sample and apparatus therefor}Monitoring of susceptibility of biofilms for a sample and apparatus therefor}

본 발명은 생물막 상태의 세균에 대한 시료 감응성을 빠르고 간편하며 재현성있게 측정할 수 있는 생물막의 시료 감응성 측정 방법 및 상기 방법에 의해 생물막의 시료 감응성을 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
The present invention is a sample for the bacteria in the biofilm state The present invention relates to a method for measuring sample sensitivity of a biofilm, which can measure sensitivity quickly, easily and reproducibly, and to an apparatus capable of measuring sample sensitivity of a biofilm by the above method.

대부분의 세균은 인체 조직, 플라스틱, 금속, 의료 임플란트 재료 표면 등 다양한 표면에 부착하여 생물막(biofilm)이라 불리우는 세균 집합체를 형성한다. 생물막은 자연환경에 일반적인 형태이며, 인간의 만성 세균성 감염의 원인이 된다.Most bacteria attach to a variety of surfaces, including human tissues, plastics, metals, and the surface of medical implant materials to form bacterial aggregates called biofilms. Biofilms are a common form of the natural environment and are responsible for chronic bacterial infections in humans.

생물막 내에서 세균은 단백질, 핵산, 지질 및 엑소폴리사카라이드(exoppolysaccharide)로 구성된 세포외고분자물질(EPS, extracellualr polymeric substances)이라는 불규칙하고 복잡한 네트워크 구조로 둘러싸여 있기 때문에 항생제나 외부 환경에 대한 저항성이 높다. 또한 EPS는 생물막에 기계적 안정성이나 높은 접착성과 점탄성을 제공한다. 반면 부유성 세균과 같이 생물막에 둘러싸이지 않은 세균들은 항생제나 외부 환경에 의한 영향을 더 많이 받게 된다. Bacteria in biofilms are highly resistant to antibiotics and the external environment because they are surrounded by an irregular and complex network structure called extracellualr polymeric substances (EPS) consisting of proteins, nucleic acids, lipids, and exopolysaccharides. . EPS also provides mechanical stability, high adhesion and viscoelasticity to biofilms. On the other hand, bacteria that are not surrounded by biofilms, such as floating bacteria, are more likely to be affected by antibiotics or the external environment.

녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 병원내 감염의 주요 원인이 되는 병원균으로 생물막 연구의 모델로 널리 이용되고 있다. 특히, 낭포성 섬유종 환자의 주요 사망원인의 하나로 녹농균에 의한 폐의 감염을 들 수 있는데, 이는 기도에 녹농균 생물막이 형성되는 것에 기인한다. 대부분의 낭포성 섬유종 환자는 만성 세균성 기도 감염으로 고통받는데, 다중 약물에 대한 저항성을 갖는 생물막의 특성 상 이러한 감염을 방지하는 것은 매우 어렵다. 약물에 대한 저항성은 항생제가 생물막 메트릭스를 통해 침투하기가 어렵고, 생물막 세포의 성장속도가 느리며, 다중약물에 대한 배출 펌프(multidrug efflux pump)가 발현되어 항생제를 체외로 배출하는 것에 기인한다. 세균의 생물막의 형성은 병독성유전자(virulence gene)의 발현을 촉발하며, 면역세포의 식균 경로(phagocytic pathway)를 차단하는 것에 의해 숙주의 방어 메카니즘을 차단한다. 이러한 생물막의 방어 속성으로 인하여 혈관, 호흡기, 환자의 감염 조직과 같은 실제 동적 미소서식환경에서의 세균의 항생제에 대한 감응성은 부유 세포의 감응성과는 차이가 있게 된다. 한 연구에 의하면 부유상태의 세균과 비교한 경우 생물막의 항생제에 대한 내성이 100배를 초과한다고 한다. Pseudomonas aeruginosa is a causative agent of hospital infection and is widely used as a model for biofilm research. In particular, one of the major causes of death in patients with cystic fibrosis is infection of the lungs by Pseudomonas aeruginosa, which is due to the formation of Pseudomonas aeruginosa biofilm. Most cystic fibrosis patient is to receive suffering from chronic bacterial respiratory tract infections, to prevent the characteristic of the biofilm with the multidrug resistance to these infections is very difficult. Drug resistance is due to the inability of antibiotics to penetrate through biofilm matrices, the slow growth of biofilm cells, and the expression of multidrug efflux pumps to release antibiotics in vitro. Bacterial biofilm formation triggers the expression of virulence genes and blocks the host's defense mechanism by blocking the phagocytic pathway of immune cells. Due to the protective properties of these biofilms, the sensitivity of bacteria to antibiotics in actual dynamic micro-formatting environments such as blood vessels, respiratory organs, and infected tissues of patients differs from that of suspended cells. One study found that biofilms had more than 100-fold resistance to antibiotics when compared to suspended bacteria.

생물막 내에서 세균의 항생제 감응성을 측정하기 위한 여러 가지 방법들이 제안되어왔다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 10-2008-81891에 게시된 CBD(Calgary Biofilm Device)는 생물막의 항생제 감응성을 스크리닝하고 최소 생물막 박멸농도(MBEC, minimal biofilm eradication concentration)를 측정할 수 있는 효율적인 방법이다. 그러나, 이 방법은 세균의 접종량의 크기에 의존할 수밖에 없어, 항생제 감응성의 결과에 크게 영향을 미친다(J. Bacteriol., 2001, 183, 6746). 또한, 상기 실험에서는 생물막의 생존가능한 세포를 계수하기 위해서 장비로부터 생물막을 회수하고, 회수된 생물막으로부터 세균을 분리하여 계수하여야만 한다. 생물막으로부터 분리된 세균은 생물막에 특이적으로 나타나는 생리적인 상태를 잃기 때문에 생물막의 항생제 감응성을 정확하게 측정하기 어렵다는 문제가 있다. Several methods have been proposed to measure the antibiotic sensitivity of bacteria in biofilms. For example, Calgary Biofilm Device (CBD) published in Korean Patent Application Publication No. 10-2008-81891 is an efficient method for screening antibiotic sensitivity of biofilms and measuring minimal biofilm eradication concentration (MBEC). However, this method has to rely on the size of the bacterial inoculation, which greatly affects the outcome of antibiotic sensitivity (J. Bacteriol., 2001, 183, 6746). In addition, in the above experiments, the biofilm must be recovered from the equipment in order to count the viable cells of the biofilm, and bacteria must be separated and counted from the recovered biofilm. Bacteria isolated from biofilms have a problem that it is difficult to accurately measure the antibiotic sensitivity of biofilms because they lose the physiological state specific to biofilms.

이와 별도로, 전자기적 방사선 빔을 사용하여 검출된 방사선을 영상데이터로 검출하거나 배지 내에 전기장, 자기장 또는 전자기장 입자를 넣고 이를 통해 미생물 배양 배지의 점도를 측정함으로써 생물막의 형성 및 발달을 탐지하는 방법이 개발되었다. 이러한 방법은 균질한 점도의 배지에서만 측정이 가능하나, 세균의 배양 배지는 통상 유백광을 내고 흐리며 불투명하기 때문에 상기 방법으로는 배양 배지 내 생물막의 형성여부를 검정하기 어렵다. 따라서 시간, 비용 및 노력을 절감하면서도 보다 효율적이고 정량적으로 생물막의 시료에 대한 감응성을 재현성있게 측정할 수 있는 방법의 개발이 요구된다.
Separately, a method for detecting the formation and development of a biofilm by detecting the detected radiation using an electromagnetic radiation beam as image data or by placing an electric field, magnetic field or electromagnetic field particles in the medium and measuring the viscosity of the microbial culture medium through the development It became. This method can be measured only in a medium of homogeneous viscosity, but since the bacterial culture medium is usually milky, cloudy and opaque, it is difficult to test the formation of the biofilm in the culture medium. Therefore, there is a need for the development of a method capable of reproducibly measuring the sensitivity of the biofilm to the sample while saving time, cost and effort.

대한민국 공개특허 제10-2008-81891호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-81891

J. Bacteriol., 2001, 183, 6746. J. Bacteriol., 2001, 183, 6746.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 생물막의 시료에 대한 감응성을 간단한 공정으로 빠르게 측정하면서도 보다 정확하고 재현성있게 측정할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a method capable of measuring the sensitivity of a biofilm sample to a more accurate and reproducible measurement in a simple process.

또한 본 발명은 환자의 실제 감염 부위와 비슷한 조건에서 정량적인 생리활성 데이터를 제공할 수 있도록 다양한 미소서식환경에서 생물막의 시료에 대한 감응성을 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method for measuring the sensitivity of a sample of a biofilm in various micro-formatting environments to provide quantitative physiological activity data in conditions similar to the actual site of infection of the patient.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 의해 생물막의 시료 감응성을 측정할 수 있는 장비를 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide an apparatus capable of measuring the sample sensitivity of a biofilm by the above method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 (A) 미세유로에 세균의 생물막을 형성하는 단계; (B) 상기 생물막이 형성된 미세유로에 횡단면측으로 시료 농도가 구배지도록 시료를 주입하며 생물막을 배양하는 단계; 및 (C) 상기 배양된 생물막의 형성 억제여부를 검출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법에 관한 것이다.The present invention for achieving the above object comprises the steps of (A) forming a biofilm of bacteria in the microchannel; (B) culturing the biofilm by injecting a sample such that the sample concentration is gradient to the cross-sectional side in the microchannel in which the biofilm is formed; And (C) detecting whether the cultured biofilm is inhibited from forming.

본 발명의 측정방법에 의하면 농도에 따른 생물막의 형성 억제여부를 비교하는 것만으로도 간단하게 정성적으로 생물막의 시료 감응성을 측정할 수 있다. 더욱 나아가서는, 미세유로 내의 시료의 농도구배에 대한 검정곡선으로부터 상기 (C) 단계에서 생물막이 박멸된 지점의 시료농도를 계산하여 최소 생물막 박멸농도(MBEC)를 구하는 것으로 정량적으로 생물막의 시료 감응성을 측정하는 것이 가능하다. 본 발명에 의하면, 하나의 시료에 대해 여러 가지 농도에 대해서 각각의 실험을 하지 않고 한 번의 실험만으로도 생물막의 형성과 in-situ로 시료 농도에 따른 생물막의 감응성을 간단하고 재현성있게 측정할 수 있다.
According to the measuring method of the present invention, it is possible to simply and qualitatively measure the sample sensitivity of the biofilm simply by comparing the inhibition of the biofilm formation according to the concentration. Furthermore, the sample sensitivity of the biofilm can be quantitatively determined by calculating the sample concentration at the point where the biofilm is removed in step (C) from the calibration curve for the concentration gradient of the sample in the microchannel. It is possible to measure. According to the present invention, the biofilm formation and the sensitivity of the biofilm according to the sample concentration can be measured in a simple and reproducible manner with only one experiment without performing each experiment for various concentrations in one sample.

상기 (A) 단계는 (a) 미세유로에 세균을 부착시키는 단계; (b) 미세유로에 부착되지 않은 세균을 세척하는 단계; 및 (c) 부착된 세균을 배양하여 생물막을 형성하는 단계로 나뉘어 이루어지는 것이 바람직하다. 먼저 미세유로에 느린 유속으로 세균 현탁액을 흘려주면 미세유로에 유입된 세균의 대부분이 부착되게 된다. 그러나 일부의 세균은 미세유로에 부착되지 않고 부유상태로 존재하거나, 약하게 부착되어 있는 것이 남아있게 있다. 부유상태의 세균이 남아있게 되면 검출과정에서 오차가 생길 수 있으므로 생물막 형성 전에 이를 제거하는 것이 바람직하다. 부유상태의 세균을 제거한 후에는 배양액을 흘려주며 배양하여 생물막을 형성한다.Step (A) comprises the steps of (a) attaching bacteria to the microchannel; (b) washing the bacteria not attached to the microchannel; And (c) culturing the attached bacteria to form a biofilm. First, when the bacterial suspension is flowed into the microchannel at a slow flow rate, most of the bacteria introduced into the microchannel are attached. However, some bacteria remain suspended or weakly attached without being attached to microfluidics. If the bacteria remain in a suspended state, errors may occur in the detection process, so it is desirable to remove them before biofilm formation. After removing the suspended bacteria, the culture solution is flowed to form a biofilm.

세균의 부착, 세척 및 배양을 위한 세균 현탁액, 세척액 및 배양액의 유속은 미세유로의 폭, 재질, 유체의 종류 등에 따라 달라질 수 있으나, 현탁액 < 배양액 < 세척액의 순으로 유속이 빠른 것이 효율적임은 당연하다. 하기 실시예에서의 유속은 사전 실험에 의해 결정된 것으로, 유사한 조건에서는 이를 참고하여 수치를 최적화할 수 있다. 세균의 부착 시 세균 현탁액의 유속이 너무 빠르면 세균이 효과적으로 부착되지 못하게 된다. 세척액은 유속이 너무 느리면 부유 세균이나 약하게 결합된 세균을 효과적으로 제거할 수 없으며, 유속이 너무 빠르면 미세유로에 부착되어 있는 세균을 박리시킬 수 있다. 배양액의 유속은 생물막의 형성에 영향을 미치게 된다. 배양액이 너무 빠른 속도로 유입되면 생물막에 전단응력이 작용하여 형성되는 생물막이 박리될 수 있다.
The flow rates of the bacterial suspension, wash solution and culture medium for attachment, washing and culture of bacteria may vary depending on the width of the microchannel, the material, and the type of the fluid, but it is natural that the flow rate is faster in the order of suspension <culture solution <washing solution. Do. The flow rate in the following examples was determined by preliminary experiments, and similar conditions can be used to optimize the numerical value with reference to this. If the flow rate of the bacterial suspension is too fast at the time of attachment of the bacteria, the bacteria are not effectively attached. If the flow rate is too slow, the floating bacteria or weakly coupled bacteria cannot be effectively removed, and if the flow rate is too fast, the washing liquid may exfoliate the bacteria attached to the microchannel. The flow rate of the culture fluid affects the formation of the biofilm. If the culture fluid is introduced at too high a rate, the biofilm formed by shear stress acting on the biofilm may peel off.

상기 생물막이 형성된 미세유로에 횡단면측으로 시료 농도가 구배지도록 시료를 주입하며 생물막을 배양한 후 배양된 생물막의 형성억제여부를 검출하는 것에 의해 시료에 대한 생물막의 감응성을 측정할 수 있다. 상기 시료의 주입속도가 너무 느린 경우 미세유로 내에서 확산으로 인한 농도구배가 선형적으로 이루어지지 않을 수 있으므로 적절히 조절되어야 한다. 하기 실시예에서는 시료와 배지를 각각 0.1 ㎕/㎖의 속도로 주입하였으나, 역시 미세유로의 폭, 재질, 유체의 종류 등에 의해 영향을 받으므로 각 실험조건에 적절하게 조절되어야 하는 것은 당연하다.The sensitivity of the biofilm to the sample can be measured by injecting a sample into the microchannel in which the biofilm is formed so that the concentration of the sample is gradient to the cross-sectional side, and culturing the biofilm, and detecting whether the biofilm is inhibited from forming. If the injection rate of the sample is too slow, the concentration gradient due to diffusion in the microchannel may not be linear, so it should be appropriately controlled. In the following examples, the sample and the medium were injected at a rate of 0.1 μl / ml, respectively, but are also influenced by the width of the microchannel, the material, the type of fluid, and the like.

상기 생물막의 형성 억제여부는 광학현미경을 통해 용이하게 검출할 수 있으나, 상기 세균에 표지가 되어 있다면 보다 용이하게 생물막의 형성정도를 측정하는 것이 가능하다. 하기 실시예에서는 형광을 발하는 유전자에 의해 재조합된 세균을 예로 들어 형광을 측정하는 것에 의해 생물막의 형성 억제여부를 검출하였지만, 이외에도 형광염료, 자기입자, 방사선 동위원소 또는 양자점과 같이 통상의 바이오 분야에서 표지물질로 사용되는 것에 의해 표지가 가능하다. 이때, 검출 방법은 표지 방법에 따라 적절히 선택될 수 있다. 또한, 하기 실시예는 녹농균을 대상으로 하였지만 녹농균에 본 발명의 방법이 한정되는 것은 아니며 생물막을 형성하는 세균이라면 모두에 이용될 수 있음은 당연하다.
Whether to inhibit the formation of the biofilm can be easily detected through an optical microscope, but if the bacteria are labeled, it is possible to more easily measure the degree of formation of the biofilm. In the following example, the inhibition of the formation of the biofilm was detected by measuring fluorescence, for example, bacteria recombined with a fluorescence gene, but in addition to the conventional biotechnology, such as fluorescent dyes, magnetic particles, radioisotopes or quantum dots. Labeling is possible by being used as a labeling substance. At this time, the detection method may be appropriately selected according to the labeling method. In addition, although the following examples are directed to Pseudomonas aeruginosa, the method of the present invention is not limited to Pseudomonas aeruginosa, and it is natural that any bacterium forming a biofilm can be used.

상기 시료는 좁은 의미에서는 항생제일 수 있다. 즉, 항생제를 시료로 하여 생물막의 시료 감응성을 측정하는 것에 의해 세균의 감염에 의한 질병을 치료하기 위해 효과적인 항생제의 개발이나, 유효 복용량을 산정하는 것이 가능하다. The sample may be an antibiotic in a narrow sense. That is, by measuring the sample sensitivity of the biofilm using an antibiotic as a sample, it is possible to develop an effective antibiotic and to calculate an effective dose for treating a disease caused by bacterial infection.

그러나 상기 시료는 항생제에 국한되는 것이 아니라, 산, 염기, 산화제 또는 환원제를 대상으로 할 수도 있다. 상기 시료에 대한 생물막의 감응성 측정에 의해 생물막의 형성에 미치는 환경적 요인을 효과적으로 평가할 수 있어, 생물막의 형성을 억제하거나 생물막을 안정되게 유지할 수 있는 환경을 조성하는 데 이용될 수 있다.
However, the sample is not limited to antibiotics and may be targeted to acids, bases, oxidants or reducing agents. By measuring the sensitivity of the biofilm to the sample, it is possible to effectively evaluate the environmental factors affecting the formation of the biofilm, it can be used to suppress the formation of the biofilm or to create an environment that can keep the biofilm stable.

본 발명의 또 다른 일양태는 생물막의 시료 감응성을 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 두 개의 주입구; 상기 주입구로 주입된 각 유체를 서로 다른 농도 구배를 갖는 복수개의 미세채널로 분리하는 구배형성영역; 구배형성영역을 통과하여 복수개의 미세채널로 분리된 유체가 합류하여 이동되는 검출채널; 및 검출채널을 통과한 유체가 배출되는 배출구;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정을 위한 미세유체 장비에 관한 것이다. 상기 구배형성영역은 두 개의 주입구에서 각각 주입된 시료와 이동상의 혼합에 의해 생성되는 농도구배가 검출채널에서 선형적으로 이루어질 수 있도록 하는 영역이다. 보다 구체적으로 각 주입구에서 주입된 시료와 이동상을 혼합하여 시료의 농도 구배가 이루어진 여러갈래의 흐름으로 나누어 주고, 이들이 검출채널에서 합류되게 하는 것에 의해 검출채널에서 시료의 농도구배가 선형적으로 이루어지게 된다. 구배형성영역의 구성에 대해서는 종래 기술을 참조하여 다양하게 구성하는 것이 가능하므로 본 발명에서는 구체적인 기재를 생략한다(N. L. Jeon, H. Baskaran, S. K. W. Dertinger, G. M. Whitesides, L. V. D. Water and M. Toner, Nat. Biotechnol., 2002, 20, 826.; P. Hung, P. Lee and L. P. Lee, Biotechnol. Bioeng., 2005, 89, 1.; J. Diao, L. Young, S. Kim, E. A. Fogarty, S. M. Heilman, P. Zhou, M. L. Shuler, M. Wu and M. P. DeLisa, Lab Chip, 2006, 6, 381.)Another aspect of the invention relates to an apparatus for measuring sample sensitivity of a biofilm, comprising two inlets; A gradient forming region for separating each fluid injected into the injection hole into a plurality of microchannels having different concentration gradients; A detection channel through which a fluid separated into a plurality of microchannels passes through a gradient forming region and moves; And a discharge port through which the fluid passing through the detection channel is discharged. The present invention relates to a microfluidic device for measuring sample sensitivity of a biofilm. The gradient forming region is a region in which the concentration gradient generated by mixing the sample and the mobile phase injected in each of the two inlets can be linearly formed in the detection channel. More specifically, the sample injected from each inlet and the mobile phase are mixed and divided into a multi-flow stream in which the concentration gradient of the sample is formed. do. The composition of the gradient forming region can be variously configured with reference to the prior art, and thus, detailed descriptions thereof are omitted in the present invention (NL Jeon, H. Baskaran, SKW Dertinger, GM Whitesides, LVD Water and M. Toner, Nat. Biotechnol., 2002, 20, 826 .; P. Hung, P. Lee and LP Lee, Biotechnol. Bioeng., 2005, 89, 1 .; J. Diao, L. Young, S. Kim, EA Fogarty, SM Heilman , P. Zhou, ML Shuler, M. Wu and MP DeLisa, Lab Chip, 2006, 6, 381.)

상기 미세유로의 횡폭은 실험목적에 따라 적절한 범위로 설계할 수 있으나 100~500 마이크론인 것이 바람직하며, 200~300 마이크론인 것이 더욱 바람직하다. 미세유로의 폭이 너무 좁으면 세균이나 시료의 주입이 쉽지 않으며, 미세유로의 폭이 너무 넓으면 안정된 층류로 인한 농도구배의 형성이 어렵다. 또한 미세유로의 폭이 너무 넓어 현미경 검출 창(detection wndow) 범위를 벗어나게 되면 관찰이 번거롭게 되는 단점이 있다.
The width of the micro channel may be designed in an appropriate range depending on the purpose of the experiment, but is preferably 100 to 500 microns, more preferably 200 to 300 microns. If the width of the microchannel is too narrow, it is difficult to inject bacteria or samples, and if the width of the microchannel is too wide, it is difficult to form a concentration gradient due to stable laminar flow. In addition, there is a disadvantage that the observation becomes cumbersome when the width of the microchannel is too wide and out of the microscope detection window.

이상과 같이 본 발명에 미세유체 장비 및 생물막의 항생제 감응성 측정 방법에 의하면, 생물막의 형성과 항생제 감응성을 in-situ로 간단한 방법으로 재현성있게 측정하는 것이 가능하므로 항생제의 복용량 설정에 효율적으로 이용될 수 있다. As described above, according to the present invention, the method for measuring antibiotic sensitivity of microfluidic equipment and biofilms can be efficiently used for setting the dosage of antibiotics because it is possible to measure biofilm formation and antibiotic sensitivity in a simple manner by in-situ. have.

또한 기존 항생제 뿐 아니라 신약의 개발단계에서도 유효 용량을 용이하게 측정할 수 있으므로 항생제의 합리적인 설계에 보다 정확한 정보를 제공할 수 있다. In addition, effective dosages can be easily measured at the development stage of new drugs as well as existing antibiotics, providing more accurate information on the rational design of antibiotics.

또한 본 발명은 항생제 뿐 아니라 생물막의 형성에 영향을 미치는 pH, 산화 스트레스(oxidative stress) 등의 환경적 요인에 대한 평가 역시 용이하게 실시할 수 있어 생물막의 형성을 억제하여 보다 위생적인 환경을 구축하거나, 혹은 생물막을 산업적으로 이용하는 폐수처리와 같은 분야에서는 생물막을 효율적으로 형성할 수 있는 환경을 보다 용이하게 구축할 수 있다.
In addition, the present invention can be easily carried out to evaluate the environmental factors such as pH, oxidative stress affecting the formation of biofilms as well as antibiotics to suppress the formation of biofilms to build a more hygienic environment or For example, wastewater treatment that uses biofilms industrially can make it easier to create an environment in which biofilms can be formed efficiently.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 생물막의 항생제 감응성 측정을 위한 미세유체 장비를 보여주는 사진 및 모식도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 미세유체 장비의 규격을 보여주는 설계도.
도 3은 도 1의 미세유체 장비의 검출채널에서 약품의 농도구배가 직선적으로 생성됨을 보여주는 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 미세유체 장비에서 생물막의 형성과정을 보여주는 모식도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 미세유체 장비에서 생물막의 형성과정을 보여주는 형광현미경사진.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 미세유체 장비에서 MBEC 값의 측정원리를 보여주는 모식도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의해 카나마이신에 대한 녹농균 생물막의 감응도 측정 그래프.
1 is a photograph and a schematic view showing a microfluidic device for measuring the antibiotic sensitivity of the biofilm according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic view showing the specifications of the microfluidic device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing that the concentration gradient of the drug is linearly generated in the detection channel of the microfluidic device of FIG.
Figure 4 is a schematic diagram showing a process of forming a biofilm in a microfluidic device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a fluorescence micrograph showing the formation of the biofilm in the microfluidic device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a schematic diagram showing the principle of measuring the MBEC value in the microfluidic device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a graph of the sensitivity measurement of Pseudomonas aeruginosa biofilm for kanamycin according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면과 사전실험 및 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 도면과 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and examples. However, the drawings and the embodiments are only illustrative of the contents and scope of the technical idea of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited or changed. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention based on these examples.

실시예 1 : 미세유체 장비의 제작Example 1 Preparation of Microfluidic Equipment

미세유체 장비는 소프트 식각법(soft lithography)에 의해 도 1과 같이 두 개의 주입구(inlet)와 구배생성영역(gradient generator), 검출채널(detection channel) 및 하나의 배출구를 갖는 미세유로를 갖도록 제작하였다. The microfluidic device was fabricated to have a microchannel with two inlets, a gradient generator, a detection channel and one outlet as shown in FIG. 1 by soft lithography. .

보다 구체적으로 실리콘 웨이퍼 위에 네가티브형 감광제(SU-8, Microchem Co., USA)를 고르게 도포한 후, 1,000rpm으로 스핀 코팅하여 40 ㎛ 높이의 감광제를 올려주었다. 감광제에 도 1과 같은 미세유로 형상이 있는 마스크를 통해 UV를 조사하여 채널과 반대 형상을 갖는 마스터 몰드를 제작하였다. 도 1의 미세유로에서 검출 채널의 넓이는 300 ㎛, 이외의 미세 채널의 넓이는 50 ㎛이며, 전체 미세채널의 규격은 도 2에 도시된 바와 같다. More specifically, the negative photoresist (SU-8, Microchem Co., USA) was evenly applied on the silicon wafer, and then spin-coated at 1,000 rpm to raise the photoresist having a height of 40 μm. The photosensitive agent was irradiated with UV through a mask having a micro flow path shape as shown in FIG. 1 to prepare a master mold having a shape opposite to that of the channel. In the microchannel of FIG. 1, the width of the detection channel is 300 μm, and the area of the other microchannels is 50 μm, and the size of the entire microchannel is shown in FIG. 2.

이후, PDMS(Sylgard 184; Dow Corning, Midland, MI)를 제작된 마스터 몰드에 부어준 후 65℃에서 4시간 경화시켜 원하는 형상의 미세유로를 가진 PDMS 몰드를 제작하였다. 이렇게 만들어진 PDMS 몰드에 유리 기판을 산소 플라즈마 처리를 통해 붙여 미세유체 장치를 제작하였다.
Then, PDMS (Sylgard 184; Dow Corning, Midland, MI) was poured into the prepared master mold and then 4 hours at 65 ° C. Curing to produce a PDMS mold having a microchannel of the desired shape. The glass substrate was attached to the PDMS mold thus prepared through an oxygen plasma treatment to produce a microfluidic device.

실시예 2 : 생물막의 항생제 감응성 측정Example 2 Antibiotic Sensitivity Measurement of Biofilm

1) 농도구배 검정곡선 작성1) Preparation of concentration gradient calibration curve

상기 실시예 1에서 제작한 미세유체 장비의 검출채널에서 화학물질의 구배가 일어나는 것을 시각화하여 확인하고, 농도구배에 대한 검정곡선(calibration curve)을 얻었다.Visualizing and confirming that the gradient of the chemical occurs in the detection channel of the microfluidic device prepared in Example 1, a calibration curve for the concentration gradient was obtained.

실시예 1에서 제작된 미세유체장비의 각 주입구에 타이곤튜브(Tygon tube)를 연결하고, 각각의 튜브에는 마이크로시린지(Norm-Ject, Germany)를 연결하고 각각 시린지 펌프(Harvard Apparatus, USA)를 사용하여 마이크로시린지 내의 용액을 미세유로로 펌핑할 수 있도록 하였다. 상기 방법에 의해 한쪽 주입구에는 형광염료인 로다민(Rhodamine) B 0.1 mM 용액을, 다른 쪽 주입구에는 PBS(phosphage buffer saline)을 각각 0.1 ㎕/min-1의 속도로 동시에 주입하였다. Connect a Tygon tube to each inlet of the microfluidic device manufactured in Example 1, connect a micro syringe (Norm-Ject, Germany) to each tube and use a syringe pump (Harvard Apparatus, USA) To allow the solution in the microsyringe to be pumped into the microchannel. By the above method, one injection hole was simultaneously injected with 0.1 mM solution of Rhodamine B, a fluorescent dye, and the other injection hole was injected with PBS (phosphage buffer saline) at a rate of 0.1 μl / min −1 .

검출채널의 다양한 위치에서 로다민 B의 형광을 CCD 카메라(Coolsnap cf, Photometrics, USA)가 장착된 inverted fluorescence microscope, TE2000, Nikon, Japan)을 사용하여 측정하고 그 결과를 도 3에 도시하였다. 도 3의 (a)는 검출채널의 길이와 채널 단면에서의 형광세기를 3차원 그래프로 도시한 것이며, 도 3의 (b)는 특정 검출채널의 특정길이에서 횡단면의 형광세기를 그래프로 도시한 것이다. Fluorescence of rhodamine B at various locations in the detection channel was measured using an inverted fluorescence microscope equipped with a CCD camera (Coolsnap cf, Photometrics, USA), TE2000, Nikon, Japan) and the results are shown in FIG. 3. Figure 3 (a) shows the length of the detection channel and the fluorescence intensity in the cross section of the channel in a three-dimensional graph, Figure 3 (b) shows the fluorescence intensity of the cross section at a specific length of the specific detection channel graphically will be.

실시예 1의 미세유체 장비를 통해 로다민 B와 PBS를 주입하면, 구배생성영역을 지나면서 로다민 B의 농도가 다른 다섯 갈래의 흐름으로 갈라져 검출채널로 연속적으로 유입되게 되므로, 검출채널의 횡단면에 로다민 B의 농도 구배가 생기게 된다. 도 3의 (a)와 (b)에서 볼 수 있듯이, 구배생성영역을 지난 다섯 갈래의 흐름이 합쳐지는 검출채널의 유입점(0 mm)에서는 다섯 갈래의 흐름에서 유입된 농도의 차이가 커브로 확연히 나타나지만, 검출채널을 통과함에 따라 농도구배가 선형적으로 변하게 된다. 이러한 농도구배는 검출채널의 끝 즉, 8 mm 위치까지 유지된다. 도 2의 (a)와 (b)에 의해 상기 실시예 1의 미세유체 장비에서 검출채널에 화학물질의 농도구배가 선형적으로 일어나는 것을 확인할 수 있으며, 상기 그래프를 검정곡선으로 유입되는 화학물질의 농도로부터 검출채널의 특정위치에서의 농도를 계산할 수 있다.
Injecting rhodamine B and PBS through the microfluidic device of Example 1, since the concentration of rhodamine B splits into five different flows through the gradient generating region and continuously flows into the detection channel, the cross section of the detection channel There is a concentration gradient of rhodamine B. As shown in (a) and (b) of FIG. 3, at the inflow point (0 mm) of the detection channel where the flows of the five branches passing through the gradient generation region are combined, the difference between the concentrations introduced in the five branches flows into a curve. Although apparent, the concentration gradient changes linearly as it passes through the detection channel. This concentration gradient is maintained to the end of the detection channel, i.e. 8 mm position. 2 (a) and 2 (b), it can be seen that the concentration gradient of the chemical is linearly detected in the detection channel in the microfluidic device of Example 1, and the graph of the chemical introduced into the calibration curve. The concentration at a specific position of the detection channel can be calculated from the concentration.

2) 생물막의 형성2) formation of biofilm

실시예 1에서 제작된 미세유체 장비의 미세채널에 P. aeruginosa PAO1 wild type strain(ATCC number : 47085D-5)을 이용하여 생물막을 형성하였다.Biofilm was formed using P. aeruginosa PAO1 wild type strain (ATCC number: 47085D-5) in the microchannel of the microfluidic device manufactured in Example 1.

Science Vol. 280 10 April 1998에 기재된 방법에 따라 녹색형광단백질(GFP)을 발현하는 plasmid pMRP9-1을 제조하고, 통상의 방법에 따라 상기 플라스미드를 도입하여 P. aeruginosa PAO1를 형질전환하였다. 형질전환된 P. aeruginosa PAO1를 150㎍/㎖ carbenicillin이 함유된 LB(Luria-Bertani) 배지에서 선별하고, 37℃ LB 배지에 접종하여 밤새 배양하였다. 배양된 세균을 5000ㅧg로 원심분리하여 수확하고 50mM potassium phosphate buffer(pH 7.5)로 두 번 세척한 후 세균의 농도가 1×109 cell/㎖가 되도록 1 ㎖ LB 배지에 다시 현탁하였다. 현탁액을 사용하여 미세유체 장비 내에 생물막을 형성하는 과정을 도 4에 도시하였다.Science Vol. A plasmid pMRP9-1 expressing green fluorescent protein (GFP) was prepared according to the method described in 280 10 April 1998, and the plasmid was introduced according to a conventional method. P. aeruginosa PAO1 was transformed. Transformed P. aeruginosa PAO1 was selected in LB (Luria-Bertani) medium containing 150 μg / ml carbenicillin, inoculated in 37 ° C. LB medium and incubated overnight. The cultured bacteria were harvested by centrifugation at 5000 ㅧ g, washed twice with 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.5), and then resuspended in 1 ml LB medium so that the concentration of bacteria was 1 × 10 9 cells / ml. The process of forming the biofilm in the microfluidic device using the suspension is shown in FIG. 4.

보다 구체적으로, 상기 실시예 1의 배출구에 타이곤튜브(Tygon tube)를 연결하고, 튜브에는 상기 세균 현탁액이 들어있는 마이크로시린지(Norm-Ject, Germany)를 연결하였다. 시린지 펌프(Harvard Apparatus, USA)를 사용하여 마이크로시린지 내의 세균 현탁액을 0.05 ㎕/min의 속도로 1분간 주입한 후 시린지 펌프를 끄고 10분간 정치하였다(도 3의 (a)). 이 과정에서 주입된 세균은 검출채널의 미세유로 표면에 부착되게 된다.More specifically, a Tygon tube was connected to the outlet of Example 1, and a micro syringe (Norm-Ject, Germany) containing the bacterial suspension was connected to the tube. A syringe pump (Harvard Apparatus, USA) was used to inject the bacterial suspension in the micro syringe at a rate of 0.05 μl / min for 1 minute, then the syringe pump was turned off and allowed to stand for 10 minutes (FIG. 3 (a)). The bacteria injected in this process are attached to the surface of the microchannel of the detection channel.

이후, 멸균된 PBS 완충액을 주입주 중 하나를 통하여 5 ㎕/min의 속도로 30분간 흘려주어 미세유로에 부착되어 있지 않거나 약하게 부착된 세균을 제거하였다(도 3의 (b)). 부착된 세균으로부터 생물막을 형성하기 위하여 주입구 중 하나를 통하여 LB 배지를 0.1 ㎕/min의 속도로 흘려주면서 24시간 배양하였다(도 4의 (c)).Thereafter, the sterilized PBS buffer was flowed through one of the injection strains at a rate of 5 μl / min for 30 minutes to remove bacteria not attached or weakly attached to the microchannel (FIG. 3 (b)). In order to form a biofilm from the attached bacteria, LB medium was incubated for 24 hours while flowing at one of the inlets at a rate of 0.1 μl / min (FIG. 4C).

생물막의 형성과정을 CCD 카메라(Coolsnap cf, Photometrics, USA)가 장착된 역상형광현미경(inverted fluorescence microscope, TE2000, Nikon, Japan)을 사용하여 시간별로 관찰하고 그 결과를 도 5에 도시하였다. 도 5를 참조하면, 배양 시작시(0 h) 부착되어 있는 세균이 시간이 경과함에 따라 성장하여(4 h), 12 h 후에는 세균 클러스터를 형성하고 24 h이 경과되면 미세유체 채널의 전체 기층(substratum)에 생물막이 형성되어 덮여있는 것을 확인할 수 있었다.
The formation of the biofilm was observed over time using an inverted fluorescence microscope (TE2000, Nikon, Japan) equipped with a CCD camera (Coolsnap cf, Photometrics, USA) and the results are shown in FIG. Referring to Figure 5, at the start of the culture (0 h) attached bacteria grow over time (4 h), after 12 h to form a bacterial cluster and after 24 h the entire substrate of the microfluidic channel It was confirmed that a biofilm was formed on the substratum and covered.

3) MBEC 측정3) MBEC measurement

생물막에서 박테이아의 항생제 감응성을 측정하기 위하여 여러 가지 항생제에 대한 MBEC 값을 측정하였다. 생물막이 형성된 미세유체 장비에서의 MBEC 측정 원리를 도 6에 도시하였다. MBEC values for various antibiotics were measured to determine the antibiotic sensitivity of Bacteria in biofilms. The principle of MBEC measurement in the microfluidic device in which the biofilm is formed is shown in FIG. 6.

카나마이신(Kanamycin, Km)을 예로 들어 MBEC 측정 방법을 설명한다. 전술한 2)에서 검출채널에 생물막이 형성된 미세유체 장비의 한쪽 주입구에는 카나마이신 용액을 다른 쪽 주입구에는 LB 배지를 각각 0.1 ㎕/min의 속도로 주입하였다. 실험의 정밀성을 높이기 위하여 카나마이신은 100, 200 또는 300㎍/㎖을 각각 사용하여 별도로 실험하였다. Using Kanamycin (Km) as an example, the MBEC measurement method is described. In 2), the kanamycin solution was injected into one inlet of the microfluidic device in which the biofilm was formed in the detection channel, and the LB medium was injected into the other inlet at a rate of 0.1 μl / min. To increase the precision of the experiment, kanamycin was separately tested using 100, 200, or 300 µg / ml, respectively.

항생제를 30초간 흘려준 후 CCD 카메라(Coolsnap cf, Photometrics, USA)가 장착된 역상형광현미경(inverted fluorescence microscope, TE2000, Nikon, Japan)을 사용하여 형광강도를 측정하고 그 결과를 도 7에 도시하였다. 도 7의 (A) 사진에서 확인할 수 있듯이, 생물막이 형성된 검출채널에 카나마이신이 구배생성영역을 통하여 주입되면 카나마이신의 농도가 낮은 영역에서는 생물막이 유지되지만 항생제의 농도가 높은 영역에서는 생물막의 세균이 사멸되므로 형광이 약하게 나타나게 된다. (A)에서 화살표로 표시된 위치는 형광강도가 생물막이 없는 background의 형광강도와 동일하게 되는 위치를 표시하는 것이다. 화살표 위치의 카나마이신의 농도로부터 MBEC가 57±4.7㎕/㎖임을 확인할 수 있었으며, 이는 여러 가지 카나마이신의 농도에 대해 측정한 값 모두에서 잘 일치하였다. 도 7의 (B)는 형광광도와 카나마이신의 농도를 채널 횡단면의 위치에 따라 도시한 그래프로 카나마이신의 농도가 진해짐에 따라 형광강도가 감소하는 것을 확인할 수 있다.After 30 seconds of antibiotic flow, the intensity of fluorescence was measured using an inverted fluorescence microscope (TE2000, Nikon, Japan) equipped with a CCD camera (Coolsnap cf, Photometrics, USA) and the results are shown in FIG. . As shown in (A) of FIG. 7, when kanamycin is injected into the detection channel in which the biofilm is formed through the gradient generating region, the biofilm is maintained in the region where the concentration of kanamycin is low, but in the region where the concentration of the antibiotic is high, the biofilm bacteria are killed. Therefore, the fluorescence is weak. The position indicated by the arrow in (A) indicates the position where the fluorescence intensity becomes the same as the fluorescence intensity of the background without the biofilm. From the concentration of kanamycin at the arrow position, it was confirmed that the MBEC was 57 ± 4.7 μl / ml, which was in good agreement with all values measured for various concentrations of kanamycin. 7 (B) is a graph showing the fluorescence intensity and the concentration of kanamycin according to the position of the channel cross section, and it can be seen that the fluorescence intensity decreases as the concentration of kanamycin increases.

카나마이신 이외의 다른 항생제에 대해서도 상기 방법과 동일한 방법에 의해 MBEC를 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 부유 세균에 대한 MIC 값과 비교하기 위하여 "Clinical and Laboratory Standards Institute guidelines"에 따른 표준 이배 희석법에 의해 MIC 값을 측정하고(Can. J. Vet. Res., 2002, 66, 86) 그 값을 표 1에 함께 기재하였다. 표 1에서 측정한 모든 항생제에 대하여 MBEC값은 부유 세균에 대한 MIC 값도가 높았으며, 본 발명에 의해 실제 생물막에서 세균의 항생제 감응성을 1회의 실험만으로도 간편하게 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다.For antibiotics other than kanamycin, MBEC was measured by the same method as that described above, and the results are shown in Table 1. In addition, MIC values were measured by standard doubling dilution according to the "Clinical and Laboratory Standards Institute guidelines" for comparison with MIC values for suspended bacteria (Can. J. Vet. Res., 2002, 66, 86). Are listed together in Table 1. For all antibiotics measured in Table 1, the MBEC value was high MIC value for suspended bacteria, it was confirmed that the antibiotic sensitivity of the bacteria in the actual biofilm can be easily measured by only one experiment.

Figure 112010073453849-pat00001
Figure 112010073453849-pat00001

Claims (10)

(A) 미세유로에 세균의 생물막을 형성하는 단계;
(B) 상기 생물막이 형성된 미세유로에 횡단면측으로 시료 농도가 구배지도록 시료를 주입하며 생물막을 배양하는 단계; 및
(C) 상기 배양된 생물막의 형성 억제여부를 검출하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법.
(A) forming a biofilm of bacteria in the microchannel;
(B) culturing the biofilm by injecting a sample such that the sample concentration is gradient to the cross-sectional side in the microchannel in which the biofilm is formed; And
(C) detecting whether the cultured biofilm is inhibited from forming;
Sample sensitivity measurement method of a biofilm comprising a.
제 1 항에 있어서,
(C) 단계 이후에, (D) 검정곡선으로부터 상기 (C) 단계에서 검출된 생물막의 박멸된 지점의 시료농도를 계산하여 최소 생물막 박멸농도(MBEC)를 구하는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법.
The method of claim 1,
After step (C), from the calibration curve (D), the sample concentration of the biofilm is calculated by calculating the sample concentration at the point of destruction of the biofilm detected in step (C) to obtain the minimum biofilm extinction concentration (MBEC). Way.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (A) 단계는,
(a) 미세유로에 세균을 부착시키는 단계;
(b) 미세유로에 부착되지 않은 세균을 세척하는 단계; 및
(c) 부착된 세균을 배양하여 생물막을 형성하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The step (A)
(a) attaching bacteria to the microchannel;
(b) washing the bacteria not attached to the microchannel; And
(c) culturing the attached bacteria to form a biofilm;
Sample sensitivity measurement method of a biofilm comprising a.
제 3 항에 있어서,
상기 시료는 항생제인 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법.
The method of claim 3, wherein
The sample sensitivity measurement method of the biofilm, characterized in that the sample is an antibiotic.
제 3 항에 있어서,
상기 시료로 산, 알칼리, 산화제 또는 환원제를 사용하여 생물막에 대한 환경요인의 영향을 평가하는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법.
The method of claim 3, wherein
A method of measuring sample sensitivity of a biofilm, characterized in that the effect of environmental factors on the biofilm is evaluated using an acid, an alkali, an oxidizing agent or a reducing agent as the sample.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (C)단계에서 생물막의 형성 억제여부 검출은 광학현미경에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료감응성 측정방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
In the step (C), the detection of the biofilm formation is inhibited by the optical microscope.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 세균은 표지된 세균인 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The bacterium is a sample sensitivity measurement method of a biofilm, characterized in that the labeled bacteria.
제 7 항에 있어서,
상기 표지는 형광물질, 자기입자, 방사선 동위원소 또는 양자점을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정방법.
The method of claim 7, wherein
The labeling method for measuring the sample sensitivity of the biofilm, characterized in that using a fluorescent material, magnetic particles, radioisotopes or quantum dots.
두 개의 주입구;
상기 주입구로 주입된 각 유체를 서로 다른 농도 구배를 갖는 복수개의 미세채널로 분리하는 구배형성영역;
구배형성영역을 통과하여 복수개의 미세채널로 분리된 유체가 합류하여 이동되는 검출채널; 및
검출채널을 통과한 유체가 배출되는 배출구;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막의 시료 감응성 측정을 위한 미세유체 장비.
Two inlets;
A gradient forming region for separating each fluid injected into the injection hole into a plurality of microchannels having different concentration gradients;
A detection channel through which a fluid separated into a plurality of microchannels passes through a gradient forming region and moves; And
A discharge port through which the fluid passing through the detection channel is discharged;
Microfluidic equipment for measuring the sample sensitivity of the biofilm comprising a.
제 9 항에 있어서,
상기 검출 채널의 횡폭은 100~500 마이크론인 것을 특징으로 하는 미세유체 장비.
The method of claim 9,
Microfluidic equipment, characterized in that the width of the detection channel is 100 ~ 500 microns.
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