KR101490767B1 - 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩 및 이의 제조방법 - Google Patents

고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고분자 수지를 경화하여 형성된 미세채널 또는 챔버; 및 상기 미세채널 또는 챔버 표면의 일부 또는 전부와 결합하여 형성되고 고분자 입자로 형성되는 고분자 입자층;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩이 개시된다.

Description

고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩 및 이의 제조방법{BIOCHIP COMPRISING MICROCHANNEL OR CHAMBER WITH POLYMER PARTICLE LAYER, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미세채널 또는 챔버의 표면 일부 또는 전부에 고분자 입자층을 형성하여 표면 개질, 세포 부착, 약물 방출 등의 효과를 부여하여 다양한 특성을 가질 수 있는 바이오칩을 제조하는 방법에 관한 것이다.
바이오칩은 단백질, DNA, 바이오색소, 세포 등의 생체물질을 칩 상에 고집적으로 배열하여 구성된 바이오 디바이스로서 생물학 및 생화학적 연구, 약물의 개발 및 테스트 등 다양한 연구에서 이용되고 있다. 이러한 바이오칩은 일반적인 동물실험용 또는 배양용의 접시 또는 판(petri dish, well plate)에서는 볼 수 없는 물질 및 세포의 동적 거동 및 영향을 볼 수 있게 하며, 미량의 세포 및 약물로도 실험이 가능하여 다량의 실험을 경제적으로 할 수 있는 등 다양한 장점을 가지고 있다.
가장 널리 쓰이는 바이오칩의 재료로는 고분자인 PDMS(폴리디메틸실록산)가 있으며, 미세한 패턴을 가진 평판을 포함하는 몰드에 액상의 고분자 용액을 채운 후 이를 고화하여 평판 및 평판 상의 패턴이 전사되도록 하여 미세 채널 및 챔버 등을 포함하는 미세유동 기반의 바이오칩이 제작되고, 상기 몰드 패턴은 실리콘 웨이퍼에 식각공정으로 패턴을 생성하여 사용하는 것이 일반적이다. 또한 상기 바이오칩의 표면처리와 관련하여, 대표적인 방법으로는 플라즈마 표면처리를 이용한 표면의 친소수성 개질방법 또는 연꽃무늬의 표면을 모사한 표면 특성을 부여함으로써 표면의 초소수성 개질 등이 보고된 바 있으며, 이 외에도 생화학적인 반응기를 표면에 부착하여 단백질을 표면에 배열한 단백질칩의 개발예 등 다양한 방법들이 보고되고 있다. 그러나 이러한 방법들은 직접 전사 방식일 경우 동일 재질로 된 바이오칩의 제작에만 활용이 가능하고 그 공정상 고온공정을 이용하여 약물 전달에의 활용시 공정이 까다로운 점, 표면개질을 위해 별도의 요소를 부착하여야 할 경우 바이오칩의 구조 및 제작공정이 복잡해지는 점 등의 문제점이 제기되어 있다.
따라서 상기 다양한 방법들에도 불구하고, 바이오칩의 표면개질 효과, 유동거동의 조절, 약물 전달과 같은 핵심기능을 선택적으로 특정위치에 부여할 수 있으면서, 바이오칩의 기본적인 형상 및 구조에 심각한 변형을 일으키지 않는 방법이 요구되는 실정이다.
한편, 마이크로/나노 크기의 입자로 구성된 재료는 낮은 밀도와 큰 비표면적의 특징을 갖고 있다. 또한 마이크로/나노 크기의 입자는 벌크 상태일 때와 비교하여 볼 때 색상과 기계적 강도 측면에서 많은 차이를 나타내고 있어 광학분야, 코팅분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있다[(a) Haung KS, Liu MK, Wu CH, Yen YT, Lin YC. Journal of Micromechnics and Microengineering 2007;17:1428-1434, (b) Wu EC, Andrew JS, Cheng L, Freeman WR, Pearson L, Sailor MJ. Biomaterials 2011;32:1957??1966]. 특히 고분자 마이크로 입자로 구성된 재료의 경우 큰 비표면적이라는 특징은 바이오칩 및 바이오센서 분야에 적합하며 생체적합성 고분자 입자의 경우 약물 전달 물질 등에 적용할 수 있는 생체 바이오 분야에도 높은 가능성을 나타내고 있다[(a) Panyam J, Labhasetwar V., 2012;64:61-71; (b) Kuznetsov AI, Evlyukhin AB, Goncalves MR, Reinhardt C, Koroleva A, Arnedillo ML, Kiyan R, Marti O, Chichkov BN. ACS Nano. 2011;5:4843.4849; (c) Xie J, Ng WJ, Lee LY, Wang CH. Journal of colloid and interface science. 2008;317:469-476].
이에 본 발명자들은, 상기와 같은 점에 착안하여 전기분사법에 의하여 마이크로/나노 크기를 갖는 고분자 입자를 바이오칩의 미세채널 또는 챔버의 표면에 결합되도록 바이오칩을 제조하여, 표면개질, 세포부착, 약물방출 등의 효과를 부여할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명에서는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한 본 발명은 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 일 양태로서,
고분자 수지를 경화하여 형성된 미세채널 또는 챔버; 및
상기 미세채널 또는 챔버 표면의 일부 또는 전부와 결합하여 형성되고 전기전도성을 갖는 고분자 입자로 형성되는 고분자 입자층;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩을 제공한다.
바람직하게는, 상기 고분자 입자는 직경이 0.1~10㎛인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 고분자 입자층은 생체물질 또는 약물과 결합된 고분자 입자로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 고분자 입자층은 2종 이상의 고분자입자로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 고분자 수지는 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU), 셀룰로오스, 실리콘 고무 또는 생체적합성 고분자로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상으로부터 형성되고;
상기 고분자 입자는, 나일론, 폴리아크릴산, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아마이드, 폴리벤즈이미다졸(PBI), 폴리카보네이트(PC), 비스페놀-A, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리(스티렌-부타디엔-스티렌) 블록 공중합체, 폴리설폰, 폴리(트리메틸렌테레프탈레이트), 폴리우레탄, 폴리우레탄우레아, 폴리비닐알코올, 폴리비닐카바졸, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴 피롤리돈, 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 폴리비닐리덴 플로라이드-co-헥사플루오로프로필렌(P(VDF-HFP)), 키토산, 엘라스틴, 피브리노겐, 젤라틴, 콜라겐, 밀 글루텐, 셀룰로오스, 카제인, 실크, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리[(락틱-co-(글리콜산))(PLGA), 폴리[(3-하이드록시부티레이트)-co-(3-하이드록시발러레이트)(PHBV), 폴리다이옥산온(PDO), 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄)(PEUU), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[(L-락타이드)-co-(글리콜라이드)](PLGA), 폴리[에틸렌-co-(비닐 알코올)](PVOH), 폴리아크릴산(PAA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리스티렌(PS) 및 폴리아닐린(PAN)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자 또는 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 과제를 해결하기 위한 다른 양태로서 본 발명은,
(1) 전기분사가 가능한 고분자를 포함하는 고분자 용액을 제조하는 단계;
(2) 몰드 상에 상기 고분자 용액을 전기분사함으로써, 상기 몰드 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층을 형성하는 단계;
(3) 상기 고분자 입자층이 형성된 몰드를 용기에 위치한 후, 고분자 수지 조성물을 주입하고 경화하여, 상기 고분자 입자층 상에 고분자 수지블록이 결합· 형성되는 단계;
(4) 상기 (3)단계를 거친 후 상기 몰드를 분리함으로써, 고분자 입자층이 결합된 고분자 수지 블록을 제조하는 단계;
(5) 상기 고분자 입자층이 결합된 수지블록을 배향 또는 적층하여, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 제조하는 단계; 및
(6) 상기 (5)단계에서 제조된 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩을 제조하는 단계;를 포함하는,
고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법을 제공한다.
또한 바람직하게는, 상기 제조되는 바이오칩은 상술한, 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (2) 단계는, 몰드 상에 패터닝된 마스크를 위치한 후, 상기 고분자 용액을 전기분사함으로써, 상기 몰드의 표면에 패터닝된 고분자 입자층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 (2) 단계에서 전기분사하기 전에 몰드의 표면에 몰드 분리제를 코팅하는 것을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 미세유동기반 바이오칩에 있어서 미세채널 또는 챔버 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성되어 특정 부위의 표면 개질, 세포 부착, 약물 방출 등의 효과를 부여하여 다양한 특성을 가질 수 있는 바이오칩을 제공할 수 있는 효과가 있다.
특히 본 발명의 방법에 따를 경우 특히 전기분사방법을 이용함으로써 분사되는 고분자 입자를 포함하는 고분자 용액의 재료의 변경, 공정조건(분사시간, 전압, 집적판-노즐간 거리, 온도, 습도)의 변경을 통해 미세채널 또는 챔버를 형성하는 고분자 수지에 결합되는 고분자 입자의 종류, 크기, 형상 등을 제어할 수 있어, 바이오칩 표면 특성, 약물 방출 거동, 세포의 반응 특성 등 다양한 특성을 조절할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라 본 발명의 바이오칩은, 고분자 입자층에 의하여 미세채널 또는 챔버 표면의 전부 또는 일부가 표면 개질됨은 물론, 바이오칩의 본체의 형상 및 구조에 심각한 변형을 일으키지 않는 장점이 있으며, 특정 위치에 선택적으로 고분자 입자층을 가질 수 있게 되어 표면 특성, 약물 방출 거동, 세포의 반응 특성 등의 기능을 특정 위치에 선택적으로 부여할 수 있는 효과가 있다. 특히, 효과는 세포의 성장 및 분화 등 다양한 효과를 포함하며 고분자 입자에 약물 및 각종 화학물질을 포함하도록 하여 약물 및 각종 화학물질이 바이오칩의 유체 및 세포 등으로 전달될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 일반적인 미세유체유동 기반의 바이오칩 구조를 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고분자입자층을 형성하기 위한 전기분사장치를 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 바이오칩의 제조공정에 있어서 미세채널 또는 챔버를 형성할 수 있도록 패터닝된 고분자 입자층을 갖는 수지블록을 제조하는 공정을 나타낸 것이다.
도 4는 고분자 입자가 PDMS 표면에 결합되어 고분자 입자층을 형성한 표면의 사진을 나타낸 것이다. 도 4a는 몰드 상에 고분자 입자를 전기분사하여 집적된 형태이고, 도 4b는 PDMS 수지로 바이오칩 블록 제작시 몰드 표면에 입자의 일부를 남겨두고 분리(도 3의 오른쪽 경우)되어 고분자 입자층을 형성한 표면이고, 도 4c는 PDMS 수지로 바이오칩 블록 제작시 몰드표면에 입자를 남기지 않고 완전히 분리되는 경우(도 3의 왼쪽 경우)의 고분자 입자층을 형성한 표면을 나타낸 것이다. 도 4d는 도 4b의 그림을 확대한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수지블록에 형성된 고분자 입자층의 형상을 관찰한 사진을 나타낸 것이다. 도 5a는 윗면, b, c, d는 분사시간에 따라 입자층의 두께가 다른 경우의 각 단면을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수지블록의 표면을, 증류수를 이용하여 얻어진 접촉각을 측정한 결과를 나타내는 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩의 Rhodamin-B 염료의 방출 시험결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 바이오칩의 제작예를 나타낸 것이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명하기로 한다.
본 발명은 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩에 관한 것으로, 미세채널 또는 챔버의 표면 일부 또는 전부에 고분자 입자층을 형성하여 표면 개질, 세포 부착, 약물 방출 등의 효과를 부여하여 다양한 특성을 가질 수 있는 바이오칩에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 일 양태에 따르면,
고분자 수지를 경화하여 형성된 미세채널 또는 챔버; 및 상기 미세채널 또는 챔버 표면의 일부 또는 전부와 결합하여 형성되고 고분자 입자로 형성되는 고분자 입자층;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성되는 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩의 구성예를 나타낸 것이고, 도 2는 일반적인 미세유체유동 기반의 바이오칩 구조를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바이오칩은 미세채널 또는 챔버의 표면 일부 또는 전부에 고분자입자층을 형성할 수 있다.
바람직한 일 실시예로서, 미세채널 또는 챔버의 바닥면에만 고분자입자층이 형성되거나(도 1-上 ), 미세채널의 벽면 및 상면에 고분자 입자층이 형성(도 1-中)될 수 있으며, 미세채널의 표면 전부에 고분자 입자층이 형성(도 1-下)될 수 있다.
바람직하게는 상기 고분자 입자는 직경이 0.01~10㎛인 것을 특징으로 한다. 고분자 입자의 입경이 0.01㎛ 미만인 경우에는 그 제작이 용이하지 않고, 10㎛를 초과하는 경우에는 제작이 용이하지 않음은 물론 고분자입자층이 고르게 형성되기 어려운 문제점이 있다.
상기 본 발명에 있어서, 바이오칩의 미세채널 또는 챔버는 고분자 수지를 경화하여 형성되고, 상기 고분자 입자층은 전기분사가 가능한 고분자 입자로 형성되도록 함으로써, 전기분사법의 이용이 가능하면서, 고분자 수지의 경화시에 상기 고분자 입자가 상기 고분자 수지와 물리적으로 단단한 결합을 형성하게 된다. 즉, 고분자 수지의 표면에 위치하는 고분자 입자는 상기 고분자 수지가 경화되면서 고분자 수지에 의하여 둘러싸인 채로 경화되면서 상기 고분자 입자가 고분자 수지에 결합· 고정되게 된다. 이에 따라 상기 고분자 입자와 물리적으로 결합된 고분자 수지를 이용하여 바이오칩의 미세채널 또는 챔버를 형성하면, 미세채널 또는 챔버의 일부 또는 전부의 표면에만 제한적으로 단단하게 고분자 입자층이 형성될 수 있게 된다.
따라서 바람직하게는 상기 고분자 수지는 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU), 셀룰로오스, 실리콘 고무 또는 생체적합성 고분자로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상으로부터 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 투명성이 우수한 폴리디메틸실록산으로 형성될 수 있다.
또한 상기 고분자 입자는, 나일론, 폴리아크릴산, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아마이드, 폴리벤즈이미다졸(PBI), 폴리카보네이트(PC), 비스페놀-A, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리(스티렌-부타디엔-스티렌) 블록 공중합체, 폴리설폰, 폴리(트리메틸렌테레프탈레이트), 폴리우레탄, 폴리우레탄우레아, 폴리비닐알코올, 폴리비닐카바졸, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴 피롤리돈, 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 폴리비닐리덴 플로라이드-co-헥사플루오로프로필렌(P(VDF-HFP)), 키토산, 엘라스틴, 피브리노겐, 젤라틴, 콜라겐, 밀 글루텐, 셀룰로오스, 카제인, 실크, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리[(락틱-co-(글리콜산))(PLGA), 폴리[(3-하이드록시부티레이트)-co-(3-하이드록시발러레이트)(PHBV), 폴리다이옥산온(PDO), 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄)(PEUU), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[(L-락타이드)-co-(글리콜라이드)](PLGA), 폴리[에틸렌-co-(비닐 알코올)](PVOH), 폴리아크릴산(PAA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리스티렌(PS) 및 폴리아닐린(PAN)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자 또는 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.
이와 같이 미세채널 또는 챔버의 표면의 전부 또는 일부에 상기 고분자 입자층이 형성된 바이오칩의 경우, 상기 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버의 표면은 다른 위치와는 확연히 다른 표면 특성을 가질 수 있어 유체의 유동 특성에 변화를 줄 수 있음은 물론, 상기 고분자 입자의 종류, 입자 형상, 입자에 포함된 물질 등에 따라 다른 특성을 부여하게 되는바, 특히 입자에 포함된 물질에 따라 이 물질이 미세채널로 전달되거나 세포와 반응함으로써 분화 등의 변화를 유도할 수 있는 기능을 가질 수 있게 된다.
따라서 본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 고분자 입자층은 2종 이상의 고분자 입자로 형성될 수 있다. 서로 상이한 입자가 다른 위치의 미세채널 또는 챔버에 분포하도록 형성하는 것도 가능하다. 이를 통해 표면에 다른 특성을 부여할 수 있고, 선택적으로 세포의 부착 및 약물 전달 등이 가능하게 된다.
또한 바람직하게는 상기 고분자 입자층은 생체물질 또는 약물과 결합된 고분자 입자로 형성될 수 있다. 구체적으로, 고분자 입자층의 형성시 생체물질 또는 약물과 결합할 수 있도록 블렌딩한 고분자 용액을 전기방사하거나, 동축 이중 노즐을 갖는 전기방사장치를 이용하여 생체물질 또는 약물과 상기 고분자 입자층을 형성하는 고분자 용액을 동시 방사하여 형성할 수 있다. 이 경우, 바이오칩의 이용시 부가적 처리 없이도 생체물질 또는 약물과 결합할 수 있고, 세포 및 유동에 영향을 줄 수 있는 입자를 포함하여 세포의 부착성능 또는 성장기작에 영향을 줄 수 있게 되고, 이를 통해 세포의 분화, 조직으로의 재생, 약물 전달 실험 등 다양한 분야에 적용가능한 바이오칩을 제공할 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, BMP-2의 경우 BMP-2 10ug와 폴리에틸렌글리콜(PEG) 50 mg을 디클로로메탄(DCM) 2ml에 용해시켜 PEG가 BMP-2를 감싸게 한 후, 이를 BMP-2와 폴리카프로락톤(PCL)의 질량비가 1:10000~1:1000 수준까지 대상 세포의 양을 고려하여 PCL용액에 넣어서 30분간 교반한 다음 고분자 용액을 전기방사하여 상기 BMP-2가 로딩된 고분자 입자층을 형성할 수 있다. 이 경우, 약물 방출의 효과를 향상시키기 위해서는 약물의 종류에 따라 다르나, 상기 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 고분자 재료와 상기 약물의 비율을 1.0 × 108:1 내지 1.0 × 102:1로 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0 × 106:1 내지 1.0 × 104:1의 비율로 사용할 때 보다 우수한 약물 방출 효과를 가져올 수 있다.
또한 본 발명은 다른 양태에 따르면,
(1) 전기분사가 가능한 고분자 및 고분자 수지를 용해하는 용제를 포함하는 고분자 용액을 제조하는 단계; (2) 몰드 상에 상기 고분자 용액을 전기분사함으로써, 상기 몰드 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층을 형성하는 단계; (3) 상기 고분자 입자층이 형성된 몰드를 용기에 위치한 후, 고분자 수지 조성물을 주입하고 경화하여, 상기 고분자 입자층 상에 고분자 수지블록이 결합· 형성되는 단계; (4) 상기 (3)단계를 거친 후 상기 몰드를 분리함으로써, 고분자 입자층이 결합된 고분자 수지 블록을 제조하는 단계; (5) 상기 고분자 입자층이 결합된 수지블록을 배향 또는 적층하여, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 제조하는 단계; 및 (6) 상기 (5)단계에서 제조된 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩을 제조하는 단계;를 포함하는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법이 제공된다. 바람직하게는 상술한 바이오칩의 제조가 가능하다.
이하, 단계를 나누어 본 발명의 제조방법을 구체적으로 살펴본다.
먼저 (1) 단계는 고분자 용액을 제조하는 단계로, 구체적으로 전기분사가 가능한 고분자와 용제를 혼합하여 고분자 용액을 제조하게 된다. 상기 고분자 수지는 통상적으로 바이오칩을 제조하는 데 이용가능한 수지이면 어느 것이든 무방하다. 상기 고분자 수지의 종류는 상술한 바와 같다.
상기 (1) 단계에서 제조되는 고분자 용액은, 전기분사에 의하여 입자화되고 여기에 고분자 수지가 주입되어 고분자 수지를 경화하게 되면, 상기 고분자 수지의 표면에 위치하는 고분자 입자는 상기 고분자 수지가 경화되면서 고분자 수지에 의하여 둘러싸인 채로 경화되면서 상기 고분자 입자가 고분자 수지에 결합· 고정되게 된다.
다음으로, 상기 (2) 단계는 고분자 입자층을 형성하는 단계로, 몰드 상에 상기 고분자 용액을 전기분사함으로써 상기 고분자 입자층을 형성하게 된다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예로서 고분자입자층을 형성하기 위한 전기분사장치를 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 바이오칩의 제조공정에 있어서 미세채널 또는 챔버를 형성할 수 있도록 패터닝된 고분자 입자층을 갖는 수지블록을 제조하는 공정을 나타낸 것이다.
도 3a을 참고하면, 전기분사법(electrospraying)을 이용하여 PDMS 바이오칩용 몰드의 특정 위치에 고분자 입자를 분사하여 고분자 입자층을 형성할 수 있다. 상기 전기분사법을 이용할 경우, 상기 고분자 용액이 일정하게 방출되는 토출 노즐에 고전압을 인가하여 분사되는 고분자 용액에서부터 이온화 된 입자를 생성할 수 있게 된다. 즉, 상기 노즐에서 전기분사된 고분자 용액은 전기분사시 미세한 입자로 계속 분리를 거듭하여 미세화되며, 입자는 동일한 극성의 전하를 가져 서로 뭉치지 않게 되어 상기 몰드 상에 상기 고분자 입자가 도포되게 된다.
또한, 상기 고분자 입자층의 형성시, 상기 노즐로부터 분사된 고분자 용액 방울이 모이는 과정에서 입자에 포함되어 있던 용매의 증발로 인한 고분자 입자의 크기가 줄어들게 되고, 또한 분사시간의 증가시에는 고분자 용액의 농도가 증가하여 점성이 증가하게 되고, 이에 따라 입자의 크기는 증가 하게 되어 고분자 용액의 농도가 지나치게 높아지게 되면 표면 장력에 의하여 상기 고분자 입자는 섬유상으로 층을 형성될 수 있다. 따라서 고분자 용액의 농도를 조절함으로서 고분자 입자층을 형성하는 고분자 입자의 형상 및 크기를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 고분자입자의 크기는 0.01~10 ㎛의 직경을 가지며, 농도가 낮을 경우 주름을 가진 입자가 만들어지며, 농도가 높을수록 구형에 가깝게 만들어지고 농도가 더 높아지게 되면 입자 사이사이에 나노섬유가 존재할 수 있다. 또한 고분자의 종류를 달리함에 따라 다양한 입자의 형상을 나타낼 수 있게 된다. 또한 상기 고분자 입자층의 형성시, 상기 노즐과 고분자 박막까지의 거리를 조절함으로써 고분자 입자의 크기를 제어할 수 있다. 이 때, 상기 노즐로부터 고분자 박막까지의 거리는 매우 다양하여 1 cm부터 20 cm 또는 그 이상까지 가능하며, 전압은 그 거리에 비례하여 수백 V에서 수십 kV까지 조절할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 (2) 단계는, 몰드 상에 패터닝된 마스크를 위치한 후, 상기 고분자 용액을 전기분사함으로써, 상기 몰드의 표면에 패터닝된 고분자 입자층을 형성할 수 있다. 구체적으로, 고분자 입자를 위치시키고자 하는 부분만 제거된 마스크를 몰드 상에 위치시키고, 이를 다시 전기분사장치에 설치하여 전기분사를 실시함으로써 패터닝된 고분자 입자층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 기저전극(metal electrode)의 형상을 마스크의 역상 패턴을 가지도록 하여 위치시켜 입자의 해당부위로의 포커싱을 강화할 수도 있다.
이 때, 또한 상기 몰드는 평판 구조의 플레이트 형상, 요철구조가 형성된 요철 형상 등 공지된 다양한 구조의 형상일 수 으며, 상기 몰드 웨이퍼(Mold wafer)로는 실리콘 웨이퍼를 사용할 수 있으며, 공지된 다양한 식각공정(wet etching 또는 dry etching) 및 폴리머 패터닝 공정을 통해 몰드를 준비할 수 있다.
또한 상기 마스크는 종이, 금속 등 그 재질은 어느 것이든 무방하다. 이 때 마스크가 도 3a와 같이 충분히 두꺼워 절연판으로서의 역할을 하는 경우에는 상기 전기분사장치에 있어서 평판 전극을 위치하여 전기분사를 실시할 수 있다.
또한 여러 종류의 고분자 입자를 같은 위치에 분사할 경우에는 분사를 반복하거나, 여러 개의 노즐에서 동시에 분사가 이뤄지도록 하며, 서로 다른 위치에 분사하고자 할 경우에는 서로 다른 마스크와 용액을 이용하여 반복하여 전기분사를 실시할 수 있다.
또한 상기 전기분사의 조건은 매우 다양하며, 특히 노즐과 몰드/기저전극간의 거리, 전압, 환경조건(온도, 습도), 고분자 용액의 조성(용매와 용제의 조성, 농도), 분사 유량 또는 분사 시간 등의 조건이 있으며, 이를 제어하여 소정의 적용 용도에 맞는 바이오칩을 제조할 수 있게 된다.
다음으로, (3) 단계는 고분자 수지블록을 형성하는 단계로, 상기 고분자 입자층이 형성된 몰드를 용기에 위치한 후, 고분자 수지 조성물을 주입하고 경화하여, 상기 고분자 입자층 상에 고분자 수지블록이 결합· 형성되는 단계이다.
구체적으로, 상기에서 고분자 입자층이 표면의 특정 위치에 형성된 몰드를 적당한 너비의 넓은 용기에 위치시킨 후, 바이오칩용 수지블록을 형성할 수 있는 고분자 수지 조성물을 주입하여 경화시키게 되면, 고분자 입자층이 상기 몰드와 수지블록 사이 특정 위치에만 존재하게 되고 상기 고분자 입자는 블록으로 경화되는 상기 수지와 단단한 물리적 결합을 이루게된다. 이 때, 상기 수지용액을 주입하는 두께는 제조하고자 하는 수지 블록의 두께에 따라 결정할 수 있고, 이에 따라 약물 방출 양 및 표면 특성에 변화를 가지게 할 수 있다. 또한 상기 경화는 PDMS 블록의 경우 바람직하게는 약 60℃에서 3시간 정도 또는 상온에서 24시간 이상 경화시킴으로써 경화시킬 수 있다.
다음으로, (4) 단계는, 상기 몰드를 분리하는 단계로, 상기 (3)단계를 거친 후 상기 몰드를 분리함으로써, 고분자 입자층이 결합된 고분자 수지 블록을 제조하는 단계이다.
도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예로서 상기 전기분사에 의하여 고분자 입자층이 특정 위치에 형성된 몰드를 이용하여 PDMS수지 바이오칩 블록을 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 이를 참고하면, 몰드의 표면에 몰드의 분리를 위한 분리제를 코팅한 경우(왼쪽)에는, 상기 고분자 입자층이 표면에 형성된 몰드로부터 PDMS 블록으로 전부 전사되어 분리됨으로써 고분자 입자층을 갖는 PDMS 블록이 제조된다.
따라서 바람직하게는 상기 (2) 단계에서 전기분사하기 전에 몰드의 표면에 몰드 분리제를 코팅하는 것을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 몰드 분리제로는 예를 들어, PET(poly ethylene terephthlate) 또는 실란(Silane)일 수 있다.
반면, 몰드의 표면에 분리제를 코팅하지 않은 경우(오른쪽)에는, 상기 몰드 표면에 형성된 고분자 입자층의 일부만 PDMS 블록으로 전사되고 상기 고분자 입자층의 얇은 한 층은 몰드의 표면에서 분리되지 않은 채로 분리되어, 고분자 입자층을 갖는 PDMS 블록이 제조된다. 따라서 상기 PDMS 블록은 패터닝된 고분자 입자층이 형성됨으로써 모두 표면개질되는 효과가 있으며, 특히 상기 몰드의 표면에 분리제를 코팅하지 않은 경우 표면의 거칠기가 증가하게 되어 보다 표면개질의 특성을 강화할 수 있다.
또한 고분자 입자층이 오랜시간 전기분사에 의하여 형성된 경우에도 일부층의 고분자 입자가 PDMS와 결합한 상태로, 몰드의 표면에서 분리되지 않은 채로 몰드 전체가 분리되어, 상기 몰드분리제로 코팅하지 않은 경우와 마찬가지로 PDMS 블록이 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서 도 4는 고분자 입자가 PDMS 표면에 결합되어 고분자 입자층을 형성한 표면의 사진을 나타낸 것으로, 도 4a는 몰드 상에 고분자 입자를 전기분사하여 집적된 형태이고, 도 4b는 몰드 분리제를 이용하지 않고 PDMS 수지로 바이오칩 블록 제작시 몰드 표면에 입자의 일부를 남겨두고 분리된 경우의 고분자 입자층을 형성한 표면이다. 이 때, 고분자 입자층이 상기 PDMS 수지 블록 상에 다소 함몰된 형상으로 고분자 입자층을 형성하는 것을 확인할 수 있는바, 표면개질의 특성을 강화할 수 있다.
또한 도 4c는 PDMS 수지로 바이오칩 블록 제작시 몰드 분리제를 이용하여 몰드표면에 입자를 남기지 않고 완전히 분리되는 경우의 고분자 입자층을 형성한 표면을 나타낸 것으로, 상기 고분자 입자가 입자가 함몰되고 일부 입자 표면이 노출된 형상으로 형성된 것을 확인할 수 있다.
다음으로 상기 (5)단계는 미세채널 또는 챔버를 제조하는 단계로, 상기 고분자 입자층이 결합된 수지블록을 배향 또는 적층하여, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 제조하는 단계이다.
예를 들어, 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성되는 미세채널 또는 챔버를 구성하는 예를 나타낸 도 1을 참고하면, 플레이트 형상의 몰드 상에 형성된 고분자 입자층을 갖는 PDMS 수지블록을 배향하고, 그 위에 고분자 입자층을 갖지 않고 요홈 및 홀을 갖는 PDMS 수지블록을 적층하여 도 1-上 과 같은 미세채널 또는 챔버를 형성할 수 있다.
또한, 플레이트 형상의 몰드 상에 형성된 고분자 입자층을 갖는 PDMS 수지블록을 배향하고, 그 위에 요홈의 표면 전부에 고분자 입자층을 갖는 PDMS 수지블록을 적층하여 도 1-下 와 같은 표면의 전부에 고분자 입자층이 형성된 미세채널을 형성할 수 있다.
또한, 평판 상에, 요홈의 표면 전부에 고분자 입자층을 갖는 PDMS 수지블록을 적층하여 도 1-中과 같은 표면의 일부에 고분자 입자층이 형성된 미세채널을 형성할 수 있다.
이외에도 형성된 상기 고분자 입자층이 결합된 수지블록의 형상, 고분자 입자층이 형성된 패턴, 상기 수지블록의 배향 또는 적층을 달리하여 다양한 형상으로, 표면의 전부 또는 일부에 고분자 입자층을 갖는 미세채널 또는 챔버를 제조할 수 있다.
다음으로 상기 (6) 단계는, 바이오칩의 제조단계로, 상기 (5)단계에서 제조된 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩을 제조하는 단계이다. 구체적으로, 상기 (5) 단계에서 제조된 미세채널 또는 챔버에 플라즈마 처리 또는 코로나 처리를 한 후 나머지 바이오칩 부품들과 조립함으로써 바이오칩을 제조할 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하기로 하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
본 실시예에서는 몰드 상에 고분자 입자를 전기분사하여 고분자 입자층을 형성하였다.
구체적으로, 폴리카프로락톤(PCL, Sigma-Aldrich)을 디클로로메탄 용매(DCM, 삼전화학)와 혼합하여 0.5~3 wt% 농도로 고분자 용액을 제조하였다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 전기분사장치에 상기 제조된 몰드 웨이퍼를 설치한 후, 0.5~3 wt%의 범위로 농도를 달리한 PCL 고분자 용액을, 분사거리 10 cm, 적용전압은 12 kV로 하여 전기분사를 실시하였다. 이 때 PCL 용액은 0.2 ml/h의 유량으로 27G의 노즐을 통해 공급되었다.
이 때, 분사시간은 1시간에서 16시간으로 달리하여 고분자 입자층을 형성하고, 이를 다소 넓은 용기에 놓고 PDMS와 경화제를 포함하는 수지용액을 주입하여 PDMS 블록을 제조하고, 상기 몰드를 제거하여 고분자 입자층이 형성된 수지블록을 제조하였다.
몰드 제거시 몰드 분리제를 포함 하는 경우와 그렇지 않은 경우를 나누어 고분자 입자층이 형성된 수지블록을 제조하였고, 상기 몰드 분리제로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 Silane을 이용하였다.
도 4는 상기 PCL 입자가 PDMS 표면에 결합되어 고분자 입자층을 형성한 표면의 사진을 나타낸 것이다. 도 4a는 몰드 상에 고분자 입자를 전기분사하여 집적된 형태이고, 도 4b는 몰드 분리제를 이용하지 않은 경우 (도 3의 오른쪽 경우)되어 고분자 입자층을 형성한 표면이고, 도 4c는 몰드분리제를 이용하여 몰드가 완전히 분리되는 경우(도 3의 왼쪽 경우)의 고분자 입자층을 형성한 표면을 나타낸 것이다.
도 4b를 참고하면, 몰드 분리제를 이용한 경우 PCL 입자층이 상기 PDMS 수지 블록 상에 다소 함몰된 형상으로 고분자 입자층을 형성하는 것을 확인할 수 있고, 도 4c를 참고하면, 몰드 분리제를 이용하여 몰드표면에 입자를 남기지 않고 완전히 분리되는 경우, 상기 도 4b와 비교하여 상기 PCL 입자가 보다 함몰되어 일부의 입자 표면이 노출된 형상으로 형성되는 것을 확인할 수 있다.
이로부터 몰드 분리제를 이용하여 고분자 입자층이 형성되는 수지 블록의 표면개질 특성을 제어할 수 있음을 확인할 수 있다.
또한 도 4d는 도 4b의 그림을 확대한 것으로, 상기 고분자 입자층이 수지블록과 물리적으로 단단하게 결합되어 있는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 상기 분사시간에 따른 수지블록에 형성된 고분자 입자층의 형상을 관찰한 사진을 나타낸 것으로, 1시간 분사한 후 PDMS와 물리적으로 결합되어 얻어진 표면(a)과 45도 기울어져 본 단면(b), 4시간 분사 경우의 단면(c), 16시간 분사 경우의 단면(d)를 나타낸다. 분사시간의 증가에 따라 입자층이 두꺼워지는 것으로 확인되었다.
따라서 본 발명의 바이오칩의 제조시, 고분자 용액의 농도를 조절함으로서 고분자 입자층을 형성하는 고분자 입자의 형상 및 크기를 제어할 수 있고, 또한 고분자의 종류를 달리함에 따라 다양한 입자의 형상을 나타낼 수 있다.
도 6은 상기 분사시간에 따른 수지블록의 표면을, 증류수를 이용하여 얻어진 접촉각을 나타내는 것이다. (a) 단순 PDMS 표면, (b) 0.17시간동안 분사된 경우, (c) 1시간, (d)4시간, (e) 16 시간, (f) 분사시간에 따른 접촉각의 변화 관계를 나타낸다. 분사시간이 증가할수록 표면의 접촉각이 증가되는 것으로 나타났고, 특히 2시간 이후부터는 150°이상의 접촉각을 나타내어 초소수성 표면으로 개질되어, 상기 결과로부터 표면의 특성이 변화된 바이오칩을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 7은 전기분사시 Rhodamin-B 염료를 PCL용액에 추가하여 분사하고 제작하여 바이오칩을 구성하고 Rhodamin-B 염료의 방출 시험을 통해 붉은색 형광환경에서 얻어진 사진을 나타낸 것이다. (a) 상기 구성된 바이오칩에 증류수를 흘려 1주일 동안 모은 증류수를 증발시킨 경우, (b) 그 다음 일주일 동안 얻어진 증류수를 증발시킨 경우, (c) 아무 염료없이 같은 조건으로 증발시킨 한 경우의 붉은색 형광환경에서 얻어진 사진과 (d) 붉은 색의 강도를 분석한 결과를 나타낸다. 이로부터 1주일까지 염료의 방출 효과가 2주보다 상대적으로 높고, 아무것도 없는 경우에 비해서 현저하게 높은 것을 확인할 수 있었다. 이는, 상기 미세채널의 표면에 고분자입자층이 형성된 경우 상기 고분자 입자에 의한 약물방출이 이루어졌음을 의미한다.
도 8은 상기 본 발명의 방법으로 제조되는 바이오칩의 제작예를 나타낸 것이다.
상기 실시예의 결과로부터 본 발명의 미세채널 또는 챔버를 포함하는 미세유동기반의 바이오칩은, 특히 미세채널 또는 챔버 표면의 전부 또는 일부에 고분자 입자층이 형성되고 상기 고분자 입자층이 바이오칩과 물리적으로 단단하게 결합이 이루어지는 바이오칩을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
따라서 상기 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 갖는 바이오칩에 따르면, 특히 고분자 입자가 다양한 크기, 형태 및 재질을 가질 수 있어 표면 개질의 효과가 있고, 또한 입자 내부에 성장인자, 약물 등 다양한 화학적 물질을 포함할 수 있고, 다양한 특성의 입자가 서로 다른 위치에 존재하여 다양한 기능을 복합적으로 적용시킬 수 있다.
특히, 고분자 입자에 약물 또는 화학물질을 포함시킬 경우, 칩 내부에서 액체가 있으며 유동이 있거나 세포 등이 배양되고 있을 때 약물 또는 화학물질을 방출하여 바이오칩의 작동에 영향을 미칠 수 있고, 세포가 존재할 수 있는 칩 내부의 특정 위치에 결합되어 있는 고분자 입자들이 표면특성을 개질하여 세포의 거동을 다르게 할 수 있다. 이에 따라 세포의 성장을 빠르게 하거나, 인체 내부에 있는 것과 보다 유사한 거동을 일으키도록 할 수 있을 것으로 판단된다.
따라서 본 발명의 바이오칩은, 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층이 형성된 미세채널 또는 챔버를 가짐으로써 유동 및 세포 성장 측면에서의 표면개질, 약물방출, 유동 특성의 변화 등의 기능성을 부여하여 다양한 분야의 바이오칩에 적용될 수 있다.
이상 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (9)

  1. (1) 전기분사가 가능한 고분자를 포함하는 고분자 용액을 제조하는 단계;
    (2) 몰드 상에 상기 고분자 용액을 전기분사함으로써, 상기 몰드 표면의 일부 또는 전부에 고분자 입자층을 형성하는 단계;
    (3) 상기 고분자 입자층이 형성된 몰드를 용기에 위치한 후, 고분자 수지 조성물을 주입하고 경화하여, 상기 고분자 입자층 상에 고분자 수지블록이 결합· 형성되는 단계;
    (4) 상기 (3)단계를 거친 후 상기 몰드를 분리함으로써, 고분자 입자층이 결합된 고분자 수지 블록을 제조하는 단계;
    (5) 상기 고분자 입자층이 결합된 수지블록을 배향 또는 적층하여, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 제조하는 단계; 및
    (6) 상기 (5)단계에서 제조된 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩을 제조하는 단계;를 포함하는,
    고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 입자는 직경이 0.01~10㎛인 것을 특징으로 하는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 입자층은 생체물질 또는 약물과 결합된 고분자 입자로 형성된 것을 특징으로 하는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 입자층은 2종 이상의 고분자입자로 형성된 것을 특징으로 하는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU), 셀룰로오스, 실리콘 고무 또는 생체적합성 고분자로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상으로부터 형성되고;
    상기 고분자 입자는, 나일론, 폴리아크릴산, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아마이드, 폴리벤즈이미다졸(PBI), 폴리카보네이트(PC), 비스페놀-A, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리(스티렌-부타디엔-스티렌) 블록 공중합체, 폴리설폰, 폴리(트리메틸렌테레프탈레이트), 폴리우레탄, 폴리우레탄우레아, 폴리비닐알코올, 폴리비닐카바졸, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴 피롤리돈, 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 폴리비닐리덴 플로라이드-co-헥사플루오로프로필렌(P(VDF-HFP)), 키토산, 엘라스틴, 피브리노겐, 젤라틴, 콜라겐, 밀 글루텐, 셀룰로오스, 카제인, 실크, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리[(락틱-co-(글리콜산))(PLGA), 폴리[(3-하이드록시부티레이트)-co-(3-하이드록시발러레이트)(PHBV), 폴리다이옥산온(PDO), 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄)(PEUU), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[(L-락타이드)-co-(글리콜라이드)](PLGA), 폴리[에틸렌-co-(비닐 알코올)](PVOH), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 및 폴리아닐린(PAN)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자 또는 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 하는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 (2) 단계는, 몰드 상에 패터닝된 마스크를 위치한 후, 상기 고분자 용액을 전기분사함으로써, 상기 몰드의 표면에 패터닝된 고분자 입자층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 (2) 단계에서 전기분사하기 전에 몰드의 표면에 몰드 분리제를 코팅하는 것을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩의 제조방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 고분자 입자층이 표면의 일부 또는 전부에 형성되는 미세채널 또는 챔버를 포함하는 바이오칩.
  9. 삭제
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