KR101336555B1 - 초소형 세포 융합장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주 미세채널 및 상기 주 미세채널의 일단에서 분지된 다수의 부 미세채널을 포함하며, 상기 주 미세채널의 타단에 유출구가 형성되며, 상기 부 미세채널의 단부 각각에 제1세포 유입구 및 제2세포 유입구가 형성된 미세채널 층; 상기 주 미세채널의 일측면에 형성되는 복수의 제1전극; 상기 주 미세채널의 타측면에 형성되고, 상기 복수의 제1전극과 대향하는 복수의 제2전극; 상기 미세채널 층 상에 위치하며 주 미세채널을 덮는 박막; 상기 박막 상측과 외부를 연결하는 공기유입통로를 포함하는 상부덮개; 및 상기 제1전극과 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 초소형 세포 융합장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 미세채널 상부에 위치하는 박막 및 박막으로의 공기유입으로 인해 제1세포와 제2세포가 제1전극과 제2전극 사이에 일렬로 존재할 수 있어, 전기적 충격이 가해졌을 때 형질이 다른 두 세포의 융합이 1:1로 원활하게 이루어 질 수 있다.
본 발명에 따르면, 미세채널 상부에 위치하는 박막 및 박막으로의 공기유입으로 인해 제1세포와 제2세포가 제1전극과 제2전극 사이에 일렬로 존재할 수 있어, 전기적 충격이 가해졌을 때 형질이 다른 두 세포의 융합이 1:1로 원활하게 이루어 질 수 있다.
Description
본 발명은 원하는 융합세포를 높은 효율로 제조할 수 있는 전기세포융합용 초소형 세포 융합장치에 관한 것이다.
세포융합(cell fusion)이란 두개의 다른 종류의 세포를 인공적으로 융합시켜 잡종세포를 만드는 방법이다. 세포융합의 방법으로는 화학약품의 처리와 전기적 충격의 처리가 있는데, 이 중 전기적 충격으로 세포막을 파괴하여 두 가지 종류의 세포를 결합시키는 것을 전기세포융합 (electrofusion)이라 한다.
전기세포융합에는 이하의 주요 네 단계가 관여한다. 유전이동에 기초한 세포 배열; 가역적인 전기천공; 세포막 재생성 및 핵 융합이 그것이다. 일반적으로, 유전이동에 기초한 세포 배열은 양(positive)의 유전체전기영동 (dielectrophoretic, DEP) 힘을 세포에 가하기 위해 사인곡선적인 교류 전류(AC) 전기장(강도: 100-300 V/cm)을 필요로 한다. 또한, 높은 강도의 DC 전기 펄스 신호(강도: 1-10 kV/cm, 펄스 폭: 10-50 ms)가 가역적인 전기천공과정에서 요구된다.
종래 전기세포융합에 있어서, 판형 전극이 일반적으로 사용되어 왔다. 일반적으로 양 판형 전극의 거리는 1cm 이상이었고, 그 결과, 높은 강도의 전기 펄스를 얻기 위해 비싼 발전기의 사용이 요구되었다. 또한, 판형 전극 사이에 전기장이 단일하게 형성되며, 따라서 배열된 세포의 가역적 전기천공 및 전기세포융합의 확률은 동일하게 나타났다. 그러므로, 종래 사용되는 전기세포융합 장치에서 원치 않은 전기세포융합이 이루어질 가능성이 상대적으로 높게 나타났다.
세포간 융합 정확성, 융합 효율성 및 다기능 통합 및 자동화 정도를 높이기 위해서 미세 전자 기계 시스템(MEMS, micro electromechanical systems) 및 미세유체공학이 전기세포융합을 위한 미세칩을 개발하는데 사용되어 왔다. 미세칩에 존재하는 미세구조는 세포와 유사한 스케일(5 내지 50 ㎛)을 갖는 바, 보다 미세한 세포 조작에 있어서 유용하며, 미세전극간의 짧은 거리로 인해 낮은 전압으로도 세포융합에 필요한 높은 전기장을 얻기에 충분하여 전원공급에 필요한 어려움과 높은 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
그러나 종래 사용되는 미세유체장치는 일반적인 세포 융합 효율이 약 40%로 나타났으며, 이는 일반적인 화학적 융합 방법(PEG 사용, 5% 미만) 및 일반적인 전기세포융합 방법(12% 이하) 보다 우수하지만, 원하는 세포-세포 융합체가 형성될 확률은 42 내지 68%에 불과하였다. 따라서, 총 세포의 융합 효율은 40% Ⅹ 42-68%인 66 내지 30%에 불과하였다. 즉 A세포와 B세포가 융합할 때, 원하는 AB 융합세포가 아니라 AA, ABB, AABB, AAB 및 BB와 같은 원치않는 세포 융합 산물이 지나치게 많이 생성되는 단점이 있었다.
그러므로, 보다 높은 효율로 원하는 세포를 융합할 수 있는 새로운 미세유체 장치에 대한 개발이 필요한 실정이다.
따라서 본 발명은 융합되기 위한 세포가 1:1로 대응되어 효과적인 세포융합이 이루어질 수 있도록 하는 세포 융합장치를 제공한다.
상기 과제의 해결을 위해, 본 발명은 주 미세채널 및 상기 주 미세채널의 일단에서 분지된 다수의 부 미세채널을 포함하며, 상기 주 미세채널의 타단에 유출구가 형성되며, 상기 부 미세채널의 단부 각각에 제1세포 유입구 및 제2세포 유입구가 형성된 미세채널 층; 상기 주 미세채널의 일측면에 형성되는 복수의 제1전극; 상기 주 미세채널의 타측면에 형성되고, 상기 복수의 제1전극과 대향하는 복수의 제2전극; 상기 미세채널 층 상에 위치하며 주 미세채널을 덮는 박막; 상기 박막 상측과 외부를 연결하는 공기유입통로를 포함하는 상부덮개; 및 상기 제1전극과 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 초소형 세포 융합장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 초소형 세포 융합장치를 제공하는 단계; 상부덮개의 공기유입통로를 통해 박막의 상측으로 공기를 주입함으로써, 박막을 상기 박막이 덮고 있는 주 미세채널측으로 휘어지게 하는 단계; 제1세포와 제2세포를 각각의 유입구를 통해 주입시키고, 미세채널을 통해 유동시키는 단계; 주입된 세포가 유전체전기영동현상에 의해 주 미세채널 내에 정렬하도록 제1전극과 제2전극 사이에 교류전압을 인가하는 단계; 제1전극과 제2전극 사이에 직류펄스를 인가하여 정렬된 제1세포와 제2세포에 전기천공을 수행하는 단계; 천공된 두 세포가 유전체전기영동현상에 의해 서로 인접하게 위치하여 세포 융합이 이루어지도록 제1전극과 제2전극 사이에 준-감쇠 교류전압을 인가하는 단계; 주입된 공기를 배출하여 상기 박막을 원위치로 복귀시키는 단계; 및 얻어진 융합 세포를 유출구를 통해 수득하는 단계를 포함하는 세포 융합방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 미세채널 상부에 위치하는 박막 및 박막으로의 공기유입으로 인해 제1세포와 제2세포가 제1전극과 제2전극 사이에 일렬로 존재할 수 있어, 전기적 충격이 가해졌을 때 형질이 다른 두 세포의 융합이 1:1로 원활하게 이루어 질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 초소형 세포 융합장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 초소형 세포 융합장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 초소형 세포 융합장치의 하단부(10), 박막(20) 및 상부덮개(30)를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 하단부(10)의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 기판(13)의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 미세채널 층(11)의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 전극(12) 구조의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 박막(13) 구조의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 상부덮개(30) 구조에 대한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 초소형 세포 융합장치의 작동 단계에 따른 내부 단면의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 초소형 세포 융합장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 초소형 세포 융합장치의 하단부(10), 박막(20) 및 상부덮개(30)를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 하단부(10)의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 기판(13)의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 미세채널 층(11)의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 전극(12) 구조의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 박막(13) 구조의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 상부덮개(30) 구조에 대한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 초소형 세포 융합장치의 작동 단계에 따른 내부 단면의 모식도이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 이하, 도면을 예로 들어 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 초소형 세포 융합장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 초소형 세포 융합장치의 분해 사시도이다. 도시의 편리를 위해, 제1전극과 제2전극에 연결된 전원부의 도시는 생략하였지만 이는 당업자에 의해 자명하게 연상할 수 있는 사항에 해당한다.
본 발명은 주 미세채널(111) 및 상기 주 미세채널의 일단에서 분지된 다수의 부 미세채널을 포함하며, 상기 주 미세채널의 타단에 유출구(114)가 형성되며, 상기 부 미세채널의 단부 각각에 제1세포 유입구(112) 및 제2세포 유입구(113)가 형성된 미세채널 층(11); 상기 주 미세채널의 일측면에 형성되는 복수의 제1전극(121); 상기 주 미세채널의 타측면에 형성되고, 상기 복수의 제1전극과 대향하는 복수의 제2전극(122); 상기 미세채널 층 상에 위치하며 주 미세채널을 덮는 박막(20); 상기 박막 상측과 외부를 연결하는 공기유입통로(31)를 포함하는 상부덮개(30); 및 상기 제1전극과 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 초소형 세포 융합장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 초소형 세포 융합장치는 도 3에 나타난 바와 같이 하단부(10), 박막(20) 및 상부덮개(30)로 구성된다. 이하 하단부부터 구체적으로 설명한다.
하단부는 미세채널 층(11), 미세채널의 측면에 형성되는 복수의 제1전극(121) 및 복수의 제1전극과 대향하는 복수의 제2전극(122)을 포함하며, 미세채널 층의 하부에 기판(13)이 추가로 포함될 수 있다. 이를 도 4에 나타내었다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 미세채널 층(11)은 기판(13) 상에 형성될 수 있다. 기판(13)은 본 발명에 따른 초소형 세포 융합장치의 최 하부에 위치하며, 절연체로서 지지대 역할을 수행한다. 구성 성분으로는 절연 물질이면 제한 없이 사용할 수 있으나, 보다 구체적으로는 실리콘, 산화실리콘, 석영유리 등을 사용할 수 있다. 기판의 두께는 지지체 역할을 수행할 수 있을 정도면 제한되지 않고 형성될 수 있으나, 바람직하게는 400㎛ 이상일 수 있다(도 5 참조).
본 발명의 일 실시예에서, 상기 미세채널 층(11)은 주 미세채널(111) 및 상기 주 미세채널의 일단에서 분지된 다수의 부 미세채널을 포함하며, 상기 주 미세채널의 타단에 유출구(114)가 형성되며, 상기 부 미세채널의 단부 각각에 제1세포 유입구(112) 및 제2세포 유입구(123)가 형성될 수 있으며, 이의 일예는 도 6과 같이 나타날 수 있다.
상기 미세채널은 세포가 흐르는 통로이며, 제1세포 유입구(112) 및 제2세포 유입구(123)에서 유입된 두 종류의 세포는 주 미세채널(111)에서 접하게 되고, 주 미세채널(111)에서 양 세포의 융합이 일어나게 된다. 융합이 완료된 세포는 주 미세채널의 타단에 형성된 유출구(114)를 통해 배출되게 된다.
미세채널 층(11)을 구성하는 물질로는 생체 적합성이 있고, 비산화성, 비부식성을 가지며 전기 비저항 물질을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 Durimide 7510을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 감광성 물질을 사용할 수도 있다.
세포 융합이 일어나는 주 미세채널(111)의 일측면에는 복수의 제1전극(121)이 형성되고, 타측면에는 상기 제1전극과 대향하는 복수의 제2전극(122)이 형성된다. 전원부를 통해 제1전극과 제2전극에 전압이 인가되어 제1전극과 제2전극 사이의 주 미세채널에 위치하는 두 세포의 융합이 일어나게 된다.
본 발명의 한 구체예에서, 상기 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극은 각각 디귿자 (ㄷ 자) 형상의 홀딩 패드(121h, 122h)에 전기적으로 연결되고, 상기 디귿자 형상의 홀딩 패드는 주 미세채널의 길이 및 높이에 대응하는 크기로 제작되어 주 미세채널의 측면에 끼움 고정되어 주 미세채널의 하부, 측면부 및 상부를 모두 감싸는 형태로 위치할 수 있다. 디귿자 형상의 홀딩 패드에 전기적으로 연결된 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극을 도 7에 나타내었다. 도 7과같이 홀딩패드는 전원부로부터 소정의 전압을 인가받을 수 있는 구조인 돌출된 패드 형상(121h', 122h')을 추가로 구비할 수 있다.
각각의 제1전극 또는 제2전극은 주 미세채널의 측면에 형성되는 것으로, 주 미세채널의 깊이에 대응하는 크기로 높이가 형성되며, 너비는 미세채널 내부로 주입되는 단일 세포 직경의 1배 내지 1.5배의 길이로 형성될 수 있다. 주 미세채널 측면에 배열된 복수의 전극은 미세채널 내 두 종류 세포의 1:1 접합을 용이하게 하기 위해 세포 직경의 3배 내지 4배의 간격을 두고 형성될 수 있다. 따라서 전극-주 미세채널 측면 벽-전극-주 미세채널 측면 벽- 의 반복 구조가 주 미세채널 측면에 형성되게 된다.
주 미세채널 측면에 배열된 전극의 개수는 주 미세채널의 길이에 비례하며, 즉 주 미세채널의 길이가 길어질수록 제1전극 및 제2전극의 개수가 증가하며, 이에 따라 주 미세채널을 감싸며 형성되는 홀딩 패드의 길이도 길어지게 된다.
상기 홀딩패드, 제1전극 및 제2전극을 구성하는 물질로는 생체 적합성이 있고, 비산화성, 비부식성을 가지며 전기전도성이 있는 물질을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 금, 백금, 또는 티타늄을 예로 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 홀딩패드, 제1전극 및 제2전극의 두께는 우수한 전기 전도율을 위해 0.2 ㎛ 내지 2 ㎛ 로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 한 구체예에서, 주 미세채널(111)은 깊이가 17 내지 30 ㎛ 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 너비가 제1세포 및 제2세포의 직경의 합 이상이며 제1세포 및 제2세포의 직경의 합의 1.5배 보다 미만일 수 있다. 주 미세채널의 길이는 측면에 위치한 전극의 개수에 비례하며, 측면에 배열된 전극보다 조금 더 길게 형성되는 것이 좋다. 부 미세채널은 각각의 유입구에서 유입된 세포가 흐르는 통로 역할을 수행하는 것으로 너비가 단일세포 직경 이상이며 단일세포 직경의 1.5배 미만으로 형성될 수 있다.
상기 미세채널 층 상에는 주 미세채널을 덮는 박막이 위치하는데, 이는 유연하고 변형성이 있으며, 이러한 유연하고 변형성이 있는 박막이라면 폭 넓게 사용할 수 있으나, 보다 구체적으로는 PDMS(polydimethylsiloxane) 박막을 사용할 수 있다. 필름의 두께는 1 내지 15㎛ 일 수 있다. 상기 박막은 최소한 주 미세채널을 충분히 덮는 길이와 너비로 형성되어야 하며, 최대 미세채널 층 전체를 덮는 길이와 너비로 형성될 수 있다. 미세채널 층 전체를 덮는 길이와 너비로 형성된 경우, 미세채널 층(11)에 존재하는 유출구(114), 제1세포 유입구(112) 및 제2세포 유입구(113) 에 대응하는 위치에 홀이 형성되어야 한다. 대응하는 홀이 모두 형성된 박막의 일 실시예를 도 8에 나타내었다. 이때 유입구 및 유출구에 대응하는 홀의 직경은 이에 제한되는 것은 아니나, 1 내지 5 mm 또는 1 내지 3 mm 로 형성될 수 있다.
상부덮개(30)는 박막 상측에 위치하며 박막 상측과 외부를 연결하는 공기유입통로(31)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서, 상기 상부덮개(30)는 50 내지 400 ㎛ 또는 70 내지 200㎛의 두께로 형성될 수 있으며, PDMS(polydimethylsiloxane)로 이루어질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 상부덮개의 일 예를 도 9에 나타내었다. 상부덮개는 박막으로 덮인 미세채널 층을 덮는 용도로 사용되며, 시료의 유입 및 유출이 용이하게 이루어지도록 하기 위해, 유출구(114), 제1세포 유입구(112) 및 제2세포 유입구(113) 에 대응하는 위치에 홀이 형성된다. 이때 유입구 및 유출구에 대응하는 홀의 직경은 이에 제한되는 것은 아니나, 1 내지 5 mm 또는 1 내지 3 mm 로 형성될 수 있다.
상부덮개의 내부에는 미세채널 층의 주 미세채널보다 너비가 넓은 채널이 형성되어, 이에 공기유입통로로부터 유입된 공기가 흐르게 된다. 상기 상부덮개 내부의 채널은 깊이가 17 내지 30 ㎛ 로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상부덮개 내부로 공기가 유입되면, 상부덮개 하부에 있는 박막이 공기압에 의해 하측으로 휘어지게 되어 주 미세채널 쪽으로 박막이 휘어지게 된다.
본 발명은 또한 상기 초소형 세포 융합장치를 제공하는 단계; 상부덮개의 공기유입통로를 통해 박막의 상측으로 공기를 주입함으로써, 박막을 상기 박막이 덮고 있는 주 미세채널측으로 휘어지게 하는 단계; 제1세포와 제2세포를 각각의 유입구를 통해 주입시키고, 미세채널을 통해 유동시키는 단계; 주입된 세포가 유전체전기영동현상에 의해 주 미세채널 내에 정렬하도록 제1전극과 제2전극 사이에 교류전압을 인가하는 단계; 제1전극과 제2전극 사이에 직류펄스를 인가하여 정렬된 제1세포와 제2세포에 전기천공을 수행하는 단계; 천공된 두 세포가 유전체전기영동현상에 의해 서로 인접하게 위치하여 세포 융합이 이루어지도록 제1전극과 제2전극 사이에 준-감쇠 교류전압을 인가하는 단계; 주입된 공기를 배출하여 상기 박막을 원위치로 복귀시키는 단계; 및 얻어진 융합 세포를 유출구를 통해 수득하는 단계를 포함하는 세포 융합방법을 제공한다.
도 10은 본 발명의 초소형 세포 융합장치의 작동 단계에 따른 내부 단면의 모식도이다. 이하 각 단계를 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.
우선 초소형 세포 융합장치를 제공한다. 초소형 세포 융합장치의 단면은 도 10의 a와 같이 하부에 위치한 주 미세채널 위에 박막이 덮여 있고, 박막 상부에 주 미세채널보다 너비가 넓은 채널이 형성된 상부덮개가 존재한다.
상부덮개의 공기유입통로를 통해 공기가 주입되면, 도 10의 b와 같이 상부덮개 하부에 있는 박막이 공기압에 의해 하측으로 휘어지게 되어 주 미세채널 쪽으로 박막이 휘어지게 된다. 따라서 주 미세채널 내부가 둘로 양분되어, 실질적으로 두개의 미세채널이 형성되는 현상이 발생할 수 있다.
그 후, 제1세포와 제2세포를 각각의 유입구를 통해 주입시키고, 미세채널을 통해 유동시킨다. 이때, 공기압에 의해 휘어진 박막이 주 미세채널 내부를 양분하고 있으며, 주 미세채널의 너비는 제1세포 및 제2세포의 직경의 합 이상이며 제1세포 및 제2세포의 직경의 합의 1.5배 보다 미만인 바, 도 10의 c를 참조하면, 유입된 제1세포와 제2세포는 혼합되지 아니하고 각각 일렬로 주 미세채널을 흐르게 된다.
이후, 주입된 제1세포와 제2세포가 유전제전기영동현상에 의해 주 미세채널 내에 정렬하도록 제1전극과 제2전극사이에 교류전압 (진폭: 2-20V, 주파수: 0.2-3MHz) 을 인가한다. 주 미세채널 안쪽으로 휘어진 박막으로 인해, 주 미세채널의 중앙에 전기장이 가장 강하게 형성되고, 도 10의 d를 참조하면, 이에 따라 제1세포 및 제2세포는 양성 유전체전기영동에 의해 가운데로 모여 서로 인접하게 배열된다. 그 후, 제1전극과 제2전극사이에 직류전압을 펄스(파) 형태로 인가 (진폭: 6-50V, 지속시간: 10-500ms, 펄스간 간격: 0.1-10s, 펄스: 1-100) 하여 인접하게 배열된 제1세포와 제2세포에 전기천공을 수행한다. 직류 펄스가 인가되면, 제1세포 및 제2세포는 가역적으로 전기천공된다.
이후, 천공된 두 세포가 유전체전기영동현상에 의해 서로 인접하게 위치하여 세포 융합이 이루어지도록 제1전극과 제2전극 사이에 준-감쇠 교류전압 (진폭: 1-2 V, 주파수: 0.2-3MHz, 감쇠율: -0-90%/분) 을 인가한다(도 10의 e 참조).
그 후 도 10f와 같이 주입된 공기를 배출하여 박막을 원위치로 복귀시키고, 융합된 세포를 유출구를 통해 수득하는 단계가 수행된다. 유출구를 통한 수득 방법으로는 시린지 펌프 또는 전기영동법을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 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.
10: 하단부
11: 미세채널 층
111: 주 미세채널
112: 제1세포 유입구
113: 제2세포 유입구
114: 유출구
12: 전극
121: 제1전극
121h: 제1전극 홀딩패드
121h': 제1전극 돌출패드
122: 제2전극
122h: 제2전극 홀딩패드
122h': 제2전극 돌출패드
20: 박막
30: 상부덮개
31: 공기유입통로
11: 미세채널 층
111: 주 미세채널
112: 제1세포 유입구
113: 제2세포 유입구
114: 유출구
12: 전극
121: 제1전극
121h: 제1전극 홀딩패드
121h': 제1전극 돌출패드
122: 제2전극
122h: 제2전극 홀딩패드
122h': 제2전극 돌출패드
20: 박막
30: 상부덮개
31: 공기유입통로
Claims (6)
- 주 미세채널 및 상기 주 미세채널의 일단에서 분지된 다수의 부 미세채널을 포함하며, 상기 주 미세채널의 타단에 유출구가 형성되며, 상기 부 미세채널의 단부 각각에 제1세포 유입구 및 제2세포 유입구가 형성된 미세채널 층;
상기 주 미세채널의 일측면에 형성되는 복수의 제1전극;
상기 주 미세채널의 타측면에 형성되고, 상기 복수의 제1전극과 대향하는 복수의 제2전극;
상기 미세채널 층 상에 위치하며 주 미세채널을 덮는 박막;
상기 박막 상측과 외부를 연결하는 공기유입통로를 포함하는 상부덮개; 및
상기 제1전극과 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 초소형 세포 융합장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제1전극 및 복수의 제2전극은 각각 디귿자 (ㄷ 자) 형상의 홀딩 패드에 전기적으로 연결되고, 상기 홀딩 패드는 주 미세채널의 측면에 끼움 고정되는 것인 초소형 세포 융합장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 박막은 유연하고 변형성이 있는 것인 초소형 세포 융합장치.
- 제1항에 있어서,
상기 박막은 PDMS(polydimethylsiloxane) 박막인 것인 초소형 세포 융합장치.
- 제1항의 초소형 세포 융합장치를 제공하는 단계;
상부덮개의 공기유입통로를 통해 박막의 상측으로 공기를 주입함으로써, 박막을 상기 박막이 덮고 있는 주 미세채널측으로 휘어지게 하는 단계;
제1세포와 제2세포를 각각의 유입구를 통해 주입시키고, 미세채널을 통해 유동시키는 단계;
주입된 세포가 유전체전기영동현상에 의해 주 미세채널 내에 정렬하도록 제1전극과 제2전극 사이에 교류전압을 인가하는 단계;
제1전극과 제2전극 사이에 직류펄스를 인가하여 정렬된 제1세포와 제2세포에 전기천공을 수행하는 단계;
천공된 두 세포가 유전체전기영동현상에 의해 서로 인접하게 위치하여 세포 융합이 이루어지도록 제1전극과 제2전극 사이에 준-감쇠 교류전압을 인가하는 단계;
주입된 공기를 배출하여 상기 박막을 원위치로 복귀시키는 단계; 및
얻어진 융합 세포를 유출구를 통해 수득하는 단계를 포함하는 세포 융합방법.
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