KR101410293B1 - 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법 - Google Patents

세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101410293B1
KR101410293B1 KR1020140011325A KR20140011325A KR101410293B1 KR 101410293 B1 KR101410293 B1 KR 101410293B1 KR 1020140011325 A KR1020140011325 A KR 1020140011325A KR 20140011325 A KR20140011325 A KR 20140011325A KR 101410293 B1 KR101410293 B1 KR 101410293B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
nanofiber mat
cell migration
chambers
hole
Prior art date
Application number
KR1020140011325A
Other languages
English (en)
Inventor
진송완
정영훈
곽종영
윤식
김창근
박태민
Original Assignee
한국산업기술대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국산업기술대학교산학협력단 filed Critical 한국산업기술대학교산학협력단
Priority to KR1020140011325A priority Critical patent/KR101410293B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101410293B1 publication Critical patent/KR101410293B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명은 균일한 두께를 갖는 나노섬유매트를 이용함으로써 중력 방향 또는 중력 반대방향으로의 3차원 세포이동 측정이 가능한 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법을 개시한다. 본 발명의 세포이동 측정용 어세이 칩은 외관을 형성하고, 두께방향으로 관통하는 적어도 하나 이상의 관통홀을 가지는 복수의 챔버; 및 상기 복수의 챔버 사이에 위치하고, 상기 관통홀이 형성된 영역에 형성된 일정한 두께를 갖는 나노섬유매트;를 포함한다.

Description

세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법{ASSAY CHIP FOR MEASURING CELL MIGRATION AND MEASUREMENT METHOD USING SAME}
본 발명은 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 두께를 가지는 나노섬유매트를 이용하여 중력 방향 또는 중력 반대방향으로의 3차원 세포이동 측정이 가능한 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법에 관한 것이다.
세포이동이란 다양한 물리, 화학, 생물학적 자극에 의하여 생물 또는 개개의 세포가 이동하는 것을 의미한다. 이러한 세포이동은 신생혈관형성(angiogenesis), 암전이, 조직의 발생 및 분화, 손상조직 재생, 면역반응 등의 다양한 생물학적 현상과 다양한 질병의 치료에 깊게 연관되어 있다.
일반적으로 세포이동을 관찰하기 위한 종래의 세포이동 측정용 어세이 칩은 보이든(boyden) 챔버, 던(dunn) 챔버 등이 사용되었다. 그 중 세포이동 관찰에 널리 이용되는 보이든 챔버는 두 개의 크고 작은 컵 모양의 세포 배양 용기가 중첩되어 있는 형태로 구성되며, 그 중 작은 용기의 바닥은 수 마이크로미터의 구멍이 배열되어 있는 멤브레인으로 되어 있고, 이 구멍을 통하여 세포가 이동하게 된다.
다만, 종래의 세포이동 측정용 어세이 칩은 2차원 세포이동을 대상으로 하며, 세포가 매끈한 표면을 기어가는 것을 관찰할 수밖에 없었다. 따라서 3차원적 조직을 통과하여 이루어지는 실제 세포이동을 측정하기 어렵다는 단점이 있었다.
특히, 호중구 세포는 혈관을 타고 돌아다니다가 세균이나 바이러스가 외부에서 침입하는 경우 감염부위로 이동하여 파괴하는데, 이동 과정 중 혈관 내벽과 같은 인체 내부의 3차원적 조직을 통과하게 된다. 따라서 2차원 세포이동을 대상으로 하는 종래의 세포이동 측정용 어세이 칩으로는 호중구 세포와 같은 3차원 세포이동을 측정하여 인체 내부에서 일어나는 현상을 예측하기 어렵다는 단점이 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 나노미터 두께의 나노섬유가 불규칙적으로 얽혀 균일한 두께를 갖는 나노섬유매트를 이용함으로써 중력 방향 또는 중력 반대방향으로의 3차원 세포이동 측정이 가능한 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세포이동 측정용 어세이 칩은, 외관을 형성하고, 두께방향으로 관통하는 적어도 하나 이상의 관통홀을 가지는 복수의 챔버; 및 상기 복수의 챔버 사이에 위치하고, 상기 관통홀이 형성된 영역에 형성된 일정한 두께를 갖는 나노섬유매트;를 포함한다.
상기 챔버는 폴리디메틸실록산, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리실릭올레핀, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 스레인레스 스틸 및 유리 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 폴리디메틸실록산으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 챔버는 상기 관통홀이 복수 개가 형성될 수 있다. 관통홀이 복수 개가 형성되는 경우 각각의 관통홀에 다양한 측정 대상 세포를 배양한 세포 배양액을 부어 상기 나노섬유매트에 부착시킴으로써 하나의 어세이 칩으로 다양한 세포의 3차원 세포이동을 측정하는 것이 가능하다.
상기 나노섬유매트는 실크, 콜라겐 및 젤라틴 중 어느 하나의 천연 고분자 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴 플로라이드, 셀룰로오즈, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리카프로락톤 및 이들의 공중합체 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 폴리카프로락톤 및 이의 중합체로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 나노섬유매트는 수 내지 수백 나노미터 두께의 나노섬유가 불규칙적으로 얽혀있는 구조이며, 인체 내 세포외기질(extra-cellular matrix, ECM)과 구조가 매우 유사하여 세포의 증식, 생성 및 분화에 적합하다.
세포이동 측정용 어세이 칩에 나노섬유매트를 이용하기 위해서는 균일한 두께를 갖도록 제작하는 것이 중요하며, 균일한 두께를 갖기 위하여 전기방사법(electrospinning)으로 제작하는 것이 바람직하다.
상기 나노섬유매트는 50 내지 90㎛의 두께로 균일하게 형성된 것이 바람직하며, 특히 70㎛의 두께인 것이 더욱 바람직하다. 상기 나노섬유매트의 두께가 50㎛ 미만인 경우에는 측정 대상인 세포가 이동할 수 있는 공간이 적어 3차원 세포이동을 측정하기가 어렵고, 상기 나노섬유매트의 두께가 90㎛를 초과한 경우에는 측정 대상인 세포가 나노섬유매트를 통과하는데 걸리는 시간이 너무 길어져 측정 대상인 세포의 상태가 나빠지는 문제가 있다.
상기 세포이동 측정용 어세이 칩은, 상기 복수의 챔버 중 어느 한 챔버의 관통홀에 첨가된 세포유도물질을 더 포함할 수 있다.
상기 세포유도물질은 인터루킨-8을 포함하며, 상기 세포유도물질은 상기 인터루킨-8에 아가로스 겔, 하이드로겔, 알지네이트, 콜라겐, 펩타이드, 피브린, 히알루론산, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 젤라틴, 매트리젤, 카복시메틸셀룰로오스, 덱스트란, 키토산 중 어느 하나의 재질과 혼합한 것일 수 있다.
측정대상인 세포를 이동시키고자 하는 방향, 즉 측정대상인 세포가 부착된 나노섬유매트의 어느 한 면의 반대쪽 면, 에 대응되는 관통홀 영역에 세포유도물질을 첨가함으로써 측정 대상인 세포를 중력방향 뿐만 아니라 중력 반대방향으로 이동을 촉진하여 3차원 세포이동을 측정할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세포이동 측정 방법은, 두께방향으로 관통하는 적어도 하나 이상의 관통홀을 가지는 복수의 챔버와, 상기 복수의 챔버 사이에 위치하고 상기 관통홀이 형성된 영역에 형성된 나노섬유매트를 포함하는 세포이동 측정용 칩을 이용한 세포이동 측정 방법에 있어서, 측정 대상인 세포가 포함된 세포 배양액을 준비하는 단계(단계 1); 상기 세포 배양액을 상기 복수의 챔버 중 어느 한 챔버의 관통홀에 부어 상기 세포를 상기 나노섬유매트에 부착하는 단계(단계 2); 및 상기 세포를 이동시키고자 하는 방향에 대응되는 다른 한 챔버의 관통홀에 세포유도물질을 첨가하는 단계(단계 3);를 포함한다.
상기 단계 1은 상기 세포가 형광 물질로 염색된 것일 수 있다. 측정 대상인 세포를 형광 물질 PKH67 등의 다양한 형광 물질로 염색하는 경우 측정 대상인 세포의 3차원 세포이동을 관찰하는 것이 용이하다.
상기 세포유도물질에 대한 설명은 상기 세포이동 측정용 어세이 칩에서 설명한 바와 같으므로 명세서의 간결함을 위하여 생략하기로 한다.
본 발명에 의한 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법은, 나노미터 두께의 나노섬유가 불규칙적으로 얽혀 형성된 구조의 균일한 두께를 갖는 나노섬유매트를 이용함으로써 측정 대상인 세포의 중력방향 또는 중력 반대방향으로의 3차원 세포이동을 측정할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 세포유도물질을 이용하여 3차원 세포이동을 촉진시켜 중력 방향뿐만 아니라 중력 반대방향으로의 3차원 세포이동을 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩(bonding) 전 세포이동 측정용 어세이 칩을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 세포이동 측정용 어세이 칩을 본딩한 세포이동 측정용 어세이 칩의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 본딩 전 세포이동 측정용 어세이 칩을 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 세포이동 측정용 어세이 칩을 본딩한 세포이동 측정용 어세이 칩의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 (a)세포이동 측정용 어세이 칩에 포함되는 나노섬유매트를 제작하기 위한 전기방사장치 (b)전기방사장치에 의해 제조된 나노섬유매트 (c) 나노섬유매트를 포함하는 세포이동 측정용 어세이 칩을 도시한 도면이다.
도 6은 PKH67을 이용하여 녹생형광으로 염색시킨 호중구 세포를 나노섬유매트에 부착한 다음 1시간 후에 형광현미경으로 관찰한 사진이다.
도 7은 나노섬유매트에 부착된 호중구 세포의 SEM이미지를 도시한 사진이다.
도 8은 세포유도물질의 부착 및 미부착에 따른 나노섬유매트에서 호중구 세포의 이동을 형광현미경으로 관찰한 사진이다.
도 9는 세포유도물질의 부착 및 미부착에 따른 호중구 세포의 이동수 측정한 그래프이다.
이하에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 기술적 사상을 명확히 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포이동 측정용 어세이 칩은 제1챔버(100), 제2챔버(200) 및 나노섬유매트(300)을 포함한다.
제1챔버(100)는 두께방향으로 관통하는 제1관통홀(110)을 포함하며, 제2챔버(200)는 두께방향으로 관통하는 제2관통홀(210)을 포함한다. 제1관통홀(110) 및 제2관통홀(210)은 원형이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 다각형으로 형성될 수 있다. 또한 제1관통홀(110) 및 제2관통홀(210)은 각각 제1챔버(100) 및 제2챔버(200)의 중앙에 위치하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 통상의 기술자가 적절하게 변형할 수 있다.
제1챔버(100) 및 제2챔버(200)는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리실릭올레핀, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 스테인레스 스틸 및 유리 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
나노섬유매트(300)는 전기방사법을 이용하여 70㎛의 두께를 가지도록 균일하게 형성된 것이 바람직하며, 나노섬유매트(300)를 제조하기 위한 상기 전기방사법은 도 5에서 후술하기로 한다. 나노섬유매트(300)는 제1챔버(100)와 제2챔버(200)의 사이에 위치하며, 특히 제1관통홀(110)과 제2관통홀(210)이 형성된 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
나노섬유매트(300)는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL) 재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 실크, 콜라겐 및 젤라틴 중 어느 하나의 천연 고분자 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴 플로라이드, 셀룰로오즈, 나이론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 및 이들의 공중합체 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세포이동 측정용 어세이 칩은 제1챔버(100)와 제2챔버(200) 사이에 후술하는 나노섬유매트(300)를 위치한 다음 본딩(bonding)함으로써 내부에 나노섬유매트(300)가 형성된 세포이동 측정용 어세이 칩으로 구성될 수 있다.(도 2참조)
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 세포이동 측정용 어세이 칩은 제1관통홀(110) 또는 제2관통홀(210)에 세포유도물질(미도시)이 첨가될 수 있다. 측정대상 세포가 제1관통홀(110)을 통해 나노섬유매트(300)에 부착되면 제2관통홀(210)에 첨가되는 것이 바람직하고, 측정대상인 세포가 제2관통홀(210)을 통해 나노섬유매트(300)에 부착되면 제1관통홀(110)에 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 세포유도물질은 인터루킨-8(IL-8)을 포함하며, 상기 인터루킨-8에 아가로스 겔을 혼합한 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 상기 인터루킨-8에 하이드로겔, 알지네이트, 콜라겐, 펩타이드, 피브린, 히알루론산, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 젤라틴, 매트리젤, 카복시메틸셀룰로오스, 덱스트란, 키토산 중 어느 하나의 재질과 혼합할 수 있으며, 또는 상기 인터루킨-8 단독으로 세포배양액에 첨가될 수 있다.
상기 세포유도물질을 세포가 이동하는 방향에 대응되는 관통홀에 첨가함으로써 측정대상 세포의 3차원 이동을 보다 촉진하는 효과를 갖는다.
도 3 및 도4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포이동 측정용 어세이 칩은, 제1챔버(400) 및 제2챔버(500) 각각에 복수의 제1관통홀(410) 및 복수의 제2관통홀(510)을 포함한다.
복수의 제1관통홀(410) 및 복수의 제2관통홀(510)을 포함함으로써 각각의 관통홀에 다양한 측정 대상 세포를 배양한 세포 배양액을 부어 나노섬유매트(600)에 부착시킴으로써 하나의 어세이 칩으로 다양한 세포의 3차원 세포이동을 측정하는 것이 가능하다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 세포이동 측정용 어세이 칩의 제조예 및 실험예를 상세하게 설명하기로 한다.
실시예 1: 세포이동 측정용 어세이 칩 제조
세포이동 측정용 어세이 칩에 포함되는 나노섬유매트는 전기방사법(electrospinning)에 의해 제조되었다.(도 5(a) 참조)
일반적인 전기방사장치를 사용하였으며, 고분자로는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, Sigma-Adrich사) 및 용매로는 클로로포름(chloroform, Samchun Pure Chamical사)을 이용하였으며, 상기 폴리카프로락톤과 상기 클로로포름 8.8wt%을 교반기에서 2시간 동안 섞어서 용액을 제조하였다.
전기방사 조건으로 온도 20∼21℃, 습도 50∼55%의 환경에서 노즐에 24∼25㎸의 전압을 인가하여 방사 하였으며, 노즐과 집적판 사이의 거리는 65㎜를 유지하였다. 집적판은 30㎜/s의 이송속도로 움직이면서 약 100㎛의 간격을 지닌 평행한 패턴을 반복하여 나노섬유를 제작하였으며, 상기 나노섬유를 10회 적층하여 15㎜ㅧ50㎜의 넓이를 가지면서 대략 70㎛ 정도의 균일한 두께로 형성되는 나노섬유매트를 제조하였다.(도 5(b) 참조)
이 후, 직경 10㎜의 관통홀이 형성된 두 개의 원통형 PDMS챔버 사이에 나노섬유매트를 관통홀이 형성된 영역에 부착시킨 후, PDMS챔버를 코로나 본딩하여 세포이동 측정용 어세이 칩을 제조하였다.(도 5(c) 참조)
실험예 1: 나노섬유매트에 PKH67로 형광 염색된 호중구 세포 부착
측정대상 세포인 호중구 세포(3ㅧ105 cells/㎖)를 PKH67로 형광 염색하고 세포 배양액에 배양시킨 다음, 상기 세포 배양액을 세포이동 측정용 어세이 칩의 상부에 있는 관통홀에 부어 PKH67로 녹색형광 염색된 호중구 세포를 나노섬유매트의 상부에 부착시켰다.
호중구 세포를 나노섬유매트에 부착시킨 다음 1시간 후에 형광현미경으로 관찰하였으며, 호중구 세포가 나노섬유매트에 잘 부착되어 있는 것을 확인할 수 있었다.(도 6 참조)
특히 나노섬유매트에 부착된 호중구 세포의 SEM이미지를 참조하면, 나노섬유매트에 부착된 호중구 세포의 모양은 종래의 보이든 챔버의 멤브레인에 부착된 호중구 세포의 모양과 달리 본래의 3차원 모양을 유지하고 있는 것을 확인할 수 있었다.(도 7 참조)
실험예 2: 중력방향 및 중력 반대방향으로의 호중구 세포 이동 측정
실험예 1의 방법으로 나노섬유매트의 상부에 호중구 세포를 부착시키고 1시간이 경과한 후에, 아가로스 겔과 인터루킨-8을 섞은 세포유도물질을 하부에 있는 관통홀에 첨가하였다.
중력방향으로의 호중구 세포이동 측정은 호중구 세포가 부착된 나노섬유매트의 면을 위쪽을 향하게 하고, 중력 반대방향으로의 호중구 세포이동 측정은 호중구 세포가 부착된 나노섬유매트의 면을 아래쪽을 향하게 한 다음, 4시간동안 배양한 후 나노섬유매트를 동결절편 하여 형광현미경으로 관찰하였다.
도 8의 (a) 및 (b)는 호중구 세포의 중력 방향으로 3차원 세포이동을 관찰한 사진이며, (a)는 세포유도물질을 첨가하지 않고 (b)는 세포유도물질을 첨가하였다. 가운데 위치한 나노섬유매트에 부착된 형광 물질은 3차원 세포이동을 측정하고자 하는 호중구 세포이며, (a)의 경우 호중구 세포의 일부가 중력 방향으로 3차원 세포 이동 한 것을 알 수 있으며, (b)의 경우 세포유도물질을 첨가하지 않았을 때보다 많은 호중구 세포가 중력 방향으로 3차원 세포 이동 한 것을 알 수 있다.
도 8의 (c) 및 (d)는 호중구세포의 중력 반대방향으로의 3차원 세포이동을 관찰한 사진이며, (c)는 세포유도물질을 첨가하지 않고 (d)는 세포유도물질을 첨가하였다. 가운데 위치한 나노섬유매트에 부착된 형광 물질은 3차원 세포이동을 측정하고자 하는 호중구 세포이며, (c)의 경우 중력 반대방향으로 3차원 세포이동한 호중구 세포의 수가 적었으나 (d)의 경우 세포유도물질을 첨가하지 않았을 때보다 많은 호중구 세포가 중력 반대방향으로 3차원 세포이동한 것을 알 수 있다.
특히 세포유도물질은 중력방향으로의 3차원 세포이동에서도 효과를 가지나 중력 반대방향으로 3차원 세포이동에서 탁월한 효과를 가지는 것을 알 수 있다.
실험예 3: 세포유도물질 부착 효과 측정
실험예 1의 방법으로 나노섬유매트의 상부에 호중구 세포를 부착시키고 1시간이 경과한 후에 아가로스 겔과 인터루킨-8을 섞은 세포유도물질을 하부에 있는 관통홀에 첨가한 세포이동 측정용 어세이 칩에서의 호중구 세포이동 수와 세포유도물질을 첨가하지 않은 세포이동 측정용 어세이 칩에서의 호중구 세포이동 수를 유세포 분석기(FACS)를 이용하여 측정하였다.
도 9를 참조하면 세포유도물질을 첨가하지 않은 경우에도 중력방향 또는 중력 반대방향으로 호중구 세포이동이 가능하여, 균일한 두께를 갖는 나노섬유매트만을 사용한 세포이동 측정용 어세이 칩으로 3차원 세포이동의 관찰이 가능함을 확인할 수 있다.
또한 세포유도물질을 첨가한 경우(IL-8)에는 세포유도물질을 첨가하지 않은 경우(Control)에 비해 중력방향 및 중력 반대방향으로 호중구 세포이동이 현저하게 증가한 것을 확인할 수 있다.
100, 400 : 제1챔버
110, 410 : 제1관통홀
200, 500 : 제2챔버
210, 510 : 제2관통홀
300, 600 : 나노섬유매트

Claims (15)

  1. 외관을 형성하고, 두께방향으로 관통하는 적어도 하나 이상의 관통홀을 가지는 복수의 챔버; 및
    상기 복수의 챔버 사이에 위치하고, 상기 관통홀이 형성된 영역에 형성된 50 내지 90㎛ 두께를 갖는 나노섬유매트;를 포함하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버는 폴리디메틸실록산, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리실릭올레핀, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 스테인레스 스틸 및 유리 중 어느 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버는 폴리디메틸실록산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버는 상기 관통홀이 복수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 나노섬유매트는 실크, 콜라겐 및 젤라틴 중 어느 하나의 천연 고분자 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴 플로라이드, 셀룰로오즈, 나이론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리카프로락톤 및 이들의 공중합체 중 어느 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 나노섬유매트는 폴리카프로락톤으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 나노섬유매트는 두께가 70㎛인 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 챔버 중 어느 한 챔버의 관통홀에 첨가된 세포유도물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 세포유도물질은 인터루킨-8을 포함하는 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 세포유도물질은 인터루킨-8에, 아가로스 겔, 하이드로 겔, 알지네이트, 콜라겐, 펩타이드, 피브린, 히알루론산, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 젤라틴, 매트리젤, 카복시메틸셀룰로오스, 덱스트란, 키토산 중 어느 하나의 재질과 혼합한 것을 특징으로 하는 세포이동 측정용 어세이 칩.
  12. 두께방향으로 관통하는 적어도 하나 이상의 관통홀을 가지는 복수의 챔버와, 상기 복수의 챔버 사이에 위치하고 상기 관통홀이 형성된 영역에 형성된 나노섬유매트를 포함하는 세포이동 측정용 칩을 이용한 세포이동 측정 방법에 있어서,
    측정 대상인 세포가 포함된 세포 배양액을 준비하는 단계(단계 1);
    상기 세포 배양액을 상기 복수의 챔버 중 어느 한 챔버의 관통홀에 부어 상기 세포를 상기 나노섬유매트에 부착하는 단계(단계 2); 및
    상기 세포를 이동시키고자 하는 방향에 대응되는 다른 한 챔버의 관통홀에 세포유도물질을 첨가하는 단계(단계 3);를 포함하는 세포이동 측정 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 단계 1은,
    상기 세포가 형광 물질로 염색된 것을 특징으로 하는 세포이동 측정 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 세포유도물질은 인터루킨-8을 포함하는 것을 특징으로 하는 세포이동 측정 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 세포유도물질은 아가로스 겔, 알지네이트, 콜라겐, 펩타이드, 피브린, 히알루론산, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 젤라틴, 매트리젤, 카복시메틸셀룰로오스, 덱스트란, 키토산 중 어느 하나의 재질과 혼합한 것을 특징으로 하는 세포이동 측정 방법.
KR1020140011325A 2014-01-29 2014-01-29 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법 KR101410293B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140011325A KR101410293B1 (ko) 2014-01-29 2014-01-29 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140011325A KR101410293B1 (ko) 2014-01-29 2014-01-29 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101410293B1 true KR101410293B1 (ko) 2014-06-20

Family

ID=51133604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140011325A KR101410293B1 (ko) 2014-01-29 2014-01-29 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101410293B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101477106B1 (ko) * 2014-07-14 2014-12-29 동아대학교 산학협력단 나노-마이크로 하이브리드 섬유 기반의 미성숙 수지상세포 배양방법 및 분석방법
KR20170135678A (ko) * 2016-05-30 2017-12-08 고려대학교 산학협력단 3d 적층 구조체
KR101855875B1 (ko) * 2015-12-24 2018-05-09 한국산업기술대학교 산학협력단 인체 간질성 흐름 및 혈류 모사용 어세이 칩, 및 이를 이용한 세포 반응 측정 방법
KR20180099377A (ko) * 2017-02-28 2018-09-05 사회복지법인 삼성생명공익재단 세포 이동성 측정 방법 및 이를 이용한 세포 이동성 저해제의 스크리닝 방법
CN113244973A (zh) * 2021-07-15 2021-08-13 成都博奥晶芯生物科技有限公司 凝胶基质点样液及空白点样液、三维凝胶芯片及制备方法
WO2022039432A1 (ko) * 2020-08-18 2022-02-24 연세대학교 산학협력단 웨스턴 블로팅 모듈 및 세포이동 관찰모듈과, 이들을 포함하는 장치
KR20220022228A (ko) * 2020-08-18 2022-02-25 연세대학교 산학협력단 세포이동 관찰모듈 및 이를 포함하는 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030032048A1 (en) 2000-11-08 2003-02-13 Enoch Kim Device for arraying biomolecules and for monitoring cell motility in real-time
US6972184B2 (en) 2003-12-23 2005-12-06 Millipore Corporation Cell motility assay
US20100273258A1 (en) 2009-04-24 2010-10-28 The Ohio State University Interactive Microenvironment System
US8568987B2 (en) 2000-02-28 2013-10-29 Glycotope Biotechnology Gmbh Chemotaxis diagnostic

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8568987B2 (en) 2000-02-28 2013-10-29 Glycotope Biotechnology Gmbh Chemotaxis diagnostic
US20030032048A1 (en) 2000-11-08 2003-02-13 Enoch Kim Device for arraying biomolecules and for monitoring cell motility in real-time
US6972184B2 (en) 2003-12-23 2005-12-06 Millipore Corporation Cell motility assay
US20100273258A1 (en) 2009-04-24 2010-10-28 The Ohio State University Interactive Microenvironment System

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016010228A1 (ko) * 2014-07-14 2016-01-21 동아대학교 산학협력단 나노-마이크로 하이브리드 섬유 기반의 미성숙 수지상세포 배양방법 및 분석방법
KR101477106B1 (ko) * 2014-07-14 2014-12-29 동아대학교 산학협력단 나노-마이크로 하이브리드 섬유 기반의 미성숙 수지상세포 배양방법 및 분석방법
KR101855875B1 (ko) * 2015-12-24 2018-05-09 한국산업기술대학교 산학협력단 인체 간질성 흐름 및 혈류 모사용 어세이 칩, 및 이를 이용한 세포 반응 측정 방법
KR101905414B1 (ko) * 2016-05-30 2018-10-08 고려대학교 산학협력단 3d 적층 구조체
KR20170135678A (ko) * 2016-05-30 2017-12-08 고려대학교 산학협력단 3d 적층 구조체
KR20180099377A (ko) * 2017-02-28 2018-09-05 사회복지법인 삼성생명공익재단 세포 이동성 측정 방법 및 이를 이용한 세포 이동성 저해제의 스크리닝 방법
WO2018159966A1 (ko) * 2017-02-28 2018-09-07 사회복지법인 삼성생명공익재단 세포 이동성 측정 방법 및 이를 이용한 세포 이동성 저해제의 스크리닝 방법
KR102069726B1 (ko) 2017-02-28 2020-01-23 사회복지법인 삼성생명공익재단 세포 이동성 측정 방법 및 이를 이용한 세포 이동성 저해제의 스크리닝 방법
WO2022039432A1 (ko) * 2020-08-18 2022-02-24 연세대학교 산학협력단 웨스턴 블로팅 모듈 및 세포이동 관찰모듈과, 이들을 포함하는 장치
KR20220022228A (ko) * 2020-08-18 2022-02-25 연세대학교 산학협력단 세포이동 관찰모듈 및 이를 포함하는 장치
KR102490240B1 (ko) * 2020-08-18 2023-01-19 연세대학교 산학협력단 세포이동 관찰모듈 및 이를 포함하는 장치
CN113244973A (zh) * 2021-07-15 2021-08-13 成都博奥晶芯生物科技有限公司 凝胶基质点样液及空白点样液、三维凝胶芯片及制备方法
CN113244973B (zh) * 2021-07-15 2021-10-08 成都博奥晶芯生物科技有限公司 凝胶基质点样液及空白点样液、三维凝胶芯片及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101410293B1 (ko) 세포이동 측정용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포이동 측정 방법
US20240076595A1 (en) Devices for simulating a function of a tissue and methods of use and manufacturing thereof
KR101720378B1 (ko) 세포 상호작용의 고 처리량 조사를 위한 장치
JP5039715B2 (ja) 細胞凝集及び封入デバイス及び方法
CA2720261C (en) Three-dimensional microfluidic platforms and methods of use thereof
Chen et al. Insert-based microfluidics for 3D cell culture with analysis
Fang et al. Gradient-sized control of tumor spheroids on a single chip
Pampaloni et al. Three-dimensional tissue models for drug discovery and toxicology
US20110004304A1 (en) Culturing retinal cells and tissues
CN110029059B (zh) 一种基于纳米纤维膜的细胞共培养系统
JP2010088347A (ja) スフェロイド培養方法及びスフェロイド培養容器
KR20140113139A (ko) 세포 스페로이드 배양판
EP2422003A1 (en) Interactive microenvironment system
JP6628416B2 (ja) 細胞培養方法
KR101410294B1 (ko) 인체 조직 모사용 어세이 칩 및 이를 이용한 세포 반응 측정 방법
SE1130042A1 (sv) Belagt nanofibernätverk för tredimensionell cellodling av neurala celler
KR101468001B1 (ko) 삼차원 다공성 나노섬유구조체를 포함한 미소유체 기반 조직칩 및 그 제조방법
WO2015137595A1 (ko) 나노-마이크로 하이브리드 고분자섬유 기반 세포배양용 구조체 및 이를 포함하는 에세이칩
Bergmann et al. From single cells to engineered and explanted tissues: new perspectives in bacterial infection biology
Molteni et al. A novel device to concurrently assess leukocyte extravasation and interstitial migration within a defined 3D environment
CN105062865A (zh) 细胞透膜迁移实验用装置及制作用型模
KR20150051199A (ko) 세포 스페로이드 배양판
CN204958892U (zh) 一种细胞透膜迁移实验用装置及制作用型模
KR101446687B1 (ko) 나노섬유기반 세포배양 나노구조체 및 이를 포함하는 에세이 칩
KR101643106B1 (ko) 세포 배양 나노섬유 구조체, 이의 제조 방법 및 세포 배양 나노섬유 구조체를 포함하는 세포 분석 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180427

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190314

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200305

Year of fee payment: 7