KR101647095B1 - Microfluidic system, manufacturing method thereof and method of cell encapsulation in hydrogel - Google Patents

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KR101647095B1 KR20140060033A KR20140060033A KR101647095B1 KR 101647095 B1 KR101647095 B1 KR 101647095B1 KR 20140060033 A KR20140060033 A KR 20140060033A KR 20140060033 A KR20140060033 A KR 20140060033A KR 101647095 B1 KR101647095 B1 KR 101647095B1
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이석재
이문근
이태재
이경균
김도현
박견주
석승환
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한국과학기술원
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본 발명은 세포가 하이드로젤에 담지되는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세기둥 어레이존과 포커싱존을 통과하면서 단일세포로 분산되어 하이드로젤에 담지되는 마이크로플루이딕 장치, 장치의 제조방법 및 하이드로젤에 세포를 담지하는 방법에 관한 것이다. The present invention cells are directed to a technology that is supported on the hydrogel, and more particularly, to micro-pillar array zone and passes through the focusing zone are dispersed into single-cell method of manufacturing a microfluidic device, the device is supported on the hydrogel and hydro It relates to a method of loading the cells in the gel. 본 발명인 마이크로플루이딕 장치를 이용한 세포 담지 방법을 적용하면, 미세기둥 어레이존이라는 구조체를 이용하여 뭉쳐있는 구형이 아닌 미생물 세포를 분산시키고, 포커싱존에서 하이드로젤 방울에 단일 세포의 형태로 담지함으로써, 고분자로 인한 세포의 뭉침 문제를 해결하고 분리된 세포를 단일세포의 형태로 하이드로젤에 담지하는 것이 가능하다. By applying a cell carrying method using the present inventors microfluidic device, followed by dispersion of the fine columnar array zone of microbial cells, a non-spherical, which stick together by the structure, impregnated in the form of a single cell in the hydrogel droplets in a focusing zone, it is possible to resolve the aggregation problem of supporting the polymer due to the cells and cells isolated to the hydrogel in the form of a single cell.

Description

마이크로플루이딕 장치, 장치의 제조방법 및 하이드로젤에 세포를 담지하는 방법 {Microfluidic system, manufacturing method thereof and method of cell encapsulation in hydrogel} Microfluidic device, a method of loading the cells in the production method and apparatus of the hydrogel {Microfluidic system, manufacturing method thereof and method of cell encapsulation in hydrogel}

본 발명은 세포가 하이드로젤에 담지되는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세기둥 어레이존과 포커싱존을 통과하면서 단일세포로 분산되어 하이드로젤에 담지되는 마이크로플루이딕 장치, 장치의 제조방법 및 하이드로젤에 세포를 담지하는 방법에 관한 것이다. The present invention cells are directed to a technology that is supported on the hydrogel, and more particularly, to micro-pillar array zone and passes through the focusing zone are dispersed into single-cell method of manufacturing a microfluidic device, the device is supported on the hydrogel and hydro It relates to a method of loading the cells in the gel.

하이드로젤은 일반적으로 다량의 수분을 함유할 수 있는 삼차원의 친수성 망상구조를 가진 고분자 물질을 의미한다. Hydrogel generally means a polymer material having a hydrophilic three-dimensional network structure which may contain a large amount of water to. 하이드로젤은 적어도 전체 중량의 20%이상의 수분을 흡수할 수 있으며, 95%이상의 물을 흡수하는 것을 고흡수성 하이드로젤이라고 부른다. Hydrogel can absorb more than 20% water of the total weight at least, and an absorbent to absorb 95% of water referred to as a hydrogel. 하이드로젤은 단일중합체 또는 공중합체로 이루어지며, 외부 이력에 의한 유동성이 거의 없는 구조적으로 안정한 삼차원 네트워크 구조를 형성하는데, 이러한 구조는 공유결합, 수소결합, 반데르발스 결합 또는 물리적인 응집 등 여러 요인에 의해 형성된다. Hydrogel a number of factors, such as made of a homopolymer or copolymer, to the with little or no flowability by external history structural form a stable three-dimensional network structure, such a structure is a covalent bond, hydrogen bond, van der Waals binding, or physical cohesion to be formed. 수용액 상에서 팽윤된 후에 열역학적으로 안정하게 존재하여 액체와 고체의 중간 형태에 해당하는 기계적·물리화학적 특성을 지닌다. Present the thermodynamically stable after the swelling in an aqueous solution and has a mechanical, physical and chemical properties for the intermediate form of a liquid and a solid. 또한, 하이드로젤의 팽윤도는 고분자의 화학구조와 친수성, 고분자사슬 간의 가교도에 따라 조절이 가능하므로 구성성분과 제조방법에 따라 다양한 형태와 성질을 가진 하이드로젤의 제조가 가능하다. In addition, the degree of swelling of the hydrogel can be prepared in a hydrogel with the various types and properties depending on the composition and production process because it can be adjusted according to the degree of crosslinking between the chemical structure and hydrophilic polymer chains of the polymer.

합성고분자는 종류가 다양하며 물리화학적 표면성질 또는 기계적 성질을 폭넓게 변화시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. Synthetic polymer has the advantage that the type is variable and can vary widely the physical and chemical surface properties or mechanical properties. 생체재료로 사용되는 대표적인 하이드로젤은 PHEMA이다. Representative hydrogel is used as a biomaterial is the PHEMA. PHEMA는 곁가지에 친수성인 수산화기(-OH)를 가지고 있어 쉽게 수화 될 수 있다. PHEMA can be easily hydrated it has a hydrophilic hydroxyl group (-OH) in the side chain. 합성고분자를 이용한 하이드로젤을 제조하기 위하여 사용되는 대표적인 방법은 친수성의 폴리에틸렌옥사이드에 소수성의 다른 고분자를 블록 공중합시키는 방법이다. Typical methods used to prepare a hydrogel with synthetic polymers is a method of block copolymerization of different polymers of the hydrophobic to the hydrophilic polyethylene oxide. PEO-PPOPEO, PEO-폴리에스터(PLA, PCL 및 PLGA등) 유도체 등이 그 대표적인 예이다. Such as PEO-PPOPEO, PEO- polyesters (PLA, PLGA and PCL, etc.) derivative is a representative example. 뿐만 아니라 폴리N-이소프로필아크릴아마이드(PNIPAAm) 계열 유도체 또한 온도감응성 하이드로젤로서 많은 연구가 진행되고 있다. As well as a poly-N- isopropyl acrylamide (PNIPAAm) series derivatives are also many studies as a temperature-sensitive hydrogel is in progress. 이외에도 폴리아크릴아마이드(PAAm), 폴리메타아크릴산, 폴리말레인산, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리N-비닐피롤리돈(PVP) 등과 같은 친수성 단량체들이 하이드로젤 제조을 위해 많이 사용되고 있다. In addition to the hydrophilic monomer, such as polyacrylamide (PAAm), poly-acrylic acid, polyvinyl maleate, polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene oxide (PEO), poly-N- vinylpyrrolidone (PVP) have been used for many jejoeul hydrogel . 또한 폴리(MMA-co-HEMA), 폴리(AN-아릴설포네이트), P(GEMA-설페이트) 등 다양한 공중합체로 이루어진 하이드로젤이 개발되어 있다. There is also a hydrogel made of a variety of copolymers, poly (MMA-co-HEMA), poly (AN- aryl sulfonate), P (GEMA- sulfate) have been developed.

대한민국 등록특허 공보 제 1360942호 Republic of Korea Patent Application No. 1360942 No.

고부가가치의 바이오물질을 얻는 데에 있어서, 하이드로젤에 세포를 담지하는 기술이 이용되어 왔다. In obtaining the biomaterial in high-value, it has been a technique of carrying the cells into the hydrogel is used. 특히 마이크로플루이딕 장치를 이용한 세포 담지 기술은 여러 그룹에 의해 진행되었지만, 대부분 동물세포나 형상이 구형인 세포에 한정되어 있다. In particular, micro-fluidic cell using a technique supported Dick device has been conducted by a number of groups, and most are limited to animal cells or the cell shape is spherical. 하지만 수많은 바이오 물질과 바이오 의약품을 얻을 수 있는 세포가 미생물이기에 구형 이외의 세포나 미생물을 대상으로 하는 기술이 요구되고 있는 실정이다. However, because it is to get a number of bio-materials and bio-pharmaceuticals microbial cell is a situation where this technique to target cells or microorganisms than older is required. 그러나 종래의 마이크로플루이딕 장치를 적용하여 미생물 세포를 하이드로젤에 담지하고자 할 경우, 세포의 모양이 구형이 아니기 때문에 적용하기가 어려운 점이 있었고, 하이드로젤과 같은 고분자 물질에 의한 세포의 뭉침 현상이 나타나므로 이를 해결해야하는 과제가 남아 있다. However, by applying the conventional micro fluidic device wishes to carrying the microorganism cells in the hydrogel, it had the shape of the cells are difficult to apply because it is not a spherical point, indicated the aggregation phenomenon of the cell by the polymer material, such as a hydrogel Since there remains a need to address this challenge.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치에 있어서, 하이드로젤에 담지하고자 하는 세포의 모체인 미생물을 주입하는 시료 주입구, 상기 시료 주입구로부터 포커싱존까지 형성된 제 1 미세유로, 다수의 미세기둥들이 상기 제 1 미세유로 상에 형성된 미세기둥 어레이존, 상기 제 1 미세유로를 중심으로 좌측과 우측에 형성되며, 오일에 계면활성제를 넣은 분산매를 주입하는 오일 주입구, 상기 오일 주입구로부터 형성되어 제 1 미세 유로와 만나는 제 2 미세유로, 상기 제 1 미세유로가 상기 제 2 미세유로와 만나는 부근에 형성되며, 유로의 폭이 현저히 감소하는 포커싱존, 상기 포커싱존으로부터 시료 유출구까지 형성된 제 3 미세유로, 및 상기 제 3 미세유로 종착부로서 상기 포 The invention from a sample inlet, the sample injection port for injecting a matrix of micro-organisms of the cells in the microfluidic device for carrying thereon made in view of that, the cells in a hydrogel in order to solve the above problems, to supporting the hydrogel focusing on the fine columnar array zone, wherein the first micro channel formed in the first micro channel, a plurality of micro-pillars are formed from the focusing zones are formed on the first micro channel is formed in the left side and the right side, the dispersion medium into a surfactant to the oil is formed from the oil inlet, the oil injection hole for injection is formed in the vicinity of the second microchannels, the first micro channel meets the first microchannels and the second encounter with the micro channel, the focusing that is of the flow path width significantly reduced zone, a third micro-conduit from the focusing zones to a sample outlet port, and the third micro channel said fabric as part jongchak 싱존에서 형성된 하이드로젤 담지 세포가 유출되는 시료 유출구를 포함하여 구성되며, 상기 미세기둥 어레이존은 실린더 형상의 미세기둥들이 시료 주입구로부터 기둥 간격 또는 지름이 큰 값에서 작은 값을 가지는 순서로 나열되며, 상기 미세기둥 어레이존은 동일 기둥 간격 또는 동일 지름별로 n개의 구간(2≤n≤5)으로 분할 형성되며, 시료 주입구로부터 기둥 간격 또는 지름이 큰 순서대로 제 1 미세기둥 어레이존 ... 제 n 미세기둥 어레이존이 형성되며, 상기 제 n개의 미세기둥 어레이존 구간 사이마다 유로의 방향을 전환하는 하나의 곡률부가 형성되어, 상기 제 1 미세유로에는 총 n-1개의 곡률부가 마련되는 것을 특징으로 하는 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치를 제공한다. Is configured to include a sample outlet which the hydrogel-supported cells are formed in singjon outlet, the fine columnar array zones are listed in order of micro-pillars of the cylinder-shaped to have a value in the pole gap or diameter greater value from the sample injection port, the fine columnar array zone is formed divided into n sections (2≤n≤5) by the same distance or the same column diameter as the pole interval or larger in diameter in order, from the sample injection port first fine columnar array zone ... I n characterized in that the fine columnar array zone is formed, in which the n-th of the fine columnar array zone interval adding a curvature to switch the direction of the path is formed for between, provided the first, the total of n-1 additional curvature microchannels micro fluidic provides Dick apparatus for carrying the cells into the hydrogel that.

또한 본 발명은, 전술한 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치를 이용한 세포 담지 방법에 있어서, 분석하고자 하는 세포의 모체가 되는 미생물을 준비하는 단계, 상기 미생물에 폴리에틸렌글리콜 다이아릴레이트(PEGDA : Polyethylene Glycol Diacrylate)를 첨가하여 세포 용액을 제조하는 단계, 오일에 계면활성제를 넣은 분산매를 제조하는 단계, 상기 세포 용액과 상기 분산매를 마이크로플루이딕 장치의 시료 주입구와 오일 주입구에 각각 주입하는 단계, 상기 세포 용액이 상기 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존을 통과하며 단일세포체로 분산되는 단계, 상기 분산된 단일세포체가 상기 분산매와 접촉하는 단계, 상기 단일세포체가 상기 분산매와 함께 상기 마이크로플루이딕 장치의 포커싱존을 통과하며 상기 단일세포체를 The present invention according to the cell loading method using the microfluidic device for carrying the above-mentioned cells in the hydrogel, the method comprising: preparing a microorganism which is the matrix of cells to be analyzed, the polyethylene in the microorganism glycol diamine Relate ( PEGDA: Polyethylene Glycol Diacrylate) the addition to preparing a cell solution, to prepare a dispersion medium into a surface active agent in the oil, the method comprising: each injected with the dispersion medium and the cell solution in the sample injection port and an oil inlet of the microfluidic device, , the cell solution passes through the fine columnar array zone of the microfluidic device, and steps to be dispersed into a single cell body, wherein the distributed single cell body is in contact with the dispersion medium, the single cell body the micro-fluidic with the dispersion medium to Dick It passes through the focusing zone of the device, and the single cell body 포하는 하이드로젤 방울이 형성되는 단계, 및 상기 하이드로젤 방울이 시료 유출구에 도달 및 수거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 담지 방법을 제공한다. Step is included to form a hydrogel droplet, and provides a cell supporting method comprising the step of reaching and collecting in the hydrogel droplets sample outlet.

본 발명의 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치 및 이를 이용한 세포 담지 방법을 적용하면, 세포의 농도를 희석하지 않고 배지 상태 그대로 사용할 수 있으며, 미세기둥 어레이존이라는 구조체를 이용하여 뭉쳐있는 구형이 아닌 미생물 세포를 분산시키고, 포커싱존에서 하이드로젤 방울에 단일 세포의 형태로 담지함으로써, 고분자로 인한 세포의 뭉침 문제를 해결하는 것이 가능하다. Applying the microfluidic device and cell loading method using the same for carrying of the present invention cells in hydrogels, it is possible without diluting the concentration of the cell used as the medium condition, which stick together using fine columnar array zone of structure dispersing the microbial cells and non-spherical, supported by the form of a single cell in the hydrogel droplets in a focusing zone, it is possible to solve the problem of bunching due to the polymer cell. 따라서 고부가가치의 바이오물질을 획득하는 기발 기술의 핵심이 될 수 있다. So it may be the key technology of high eccentricity to obtain the value of biomaterials.

도 1은 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 주요 구성 평면도이다. 1 is a plan view showing the main configuration of the microfluidic device for carrying thereon the inventors cells in the hydrogel.
도 2는 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 일실시예로서 미세기둥 어레이존과 포커싱존의 확대도이다. Figure 2 is an enlarged view of the fine columnar array zone and the zone focusing as one embodiment of the microfluidic device for carrying thereon the inventors cells in the hydrogel.
도 3은 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 시료와 오일의 유입 및 하이드로젤 유출 방법을 설명하는 사시도이다. Figure 3 is a perspective view illustrating the inlet and outlet ways of the hydrogel samples and oil in the microfluidic device for carrying thereon the inventors cells in the hydrogel.
도 4는 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 제조방법 순서도이다. Figure 4 is a flow diagram of a method for manufacturing microfluidic devices for carrying the inventors cells in the hydrogel.
도 5는 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치를 이용한 세포 담지 방법 순서도이다. Figure 5 is a flow chart cells carrying method using the microfluidic device for carrying thereon the inventors cells in the hydrogel.
도 6은 세포의 모체가 되는 미생물이 본 발명인 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존에 의해 단일세포로 분산되는 과정을 설명하는 설명도이다. 6 is an explanatory view for explaining a process of dispersion in a single cell by the fine columnar array zone of the microfluidic device, the inventors of the microorganisms according to the mother cell.
도 7은 세포의 모체가 되는 미생물이 본 발명인 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존에 의해 단일세포로 분산되는 과정을 설명하는 설명도이다. 7 is an explanatory view for explaining a process to be dispersed into a single cell by the fine columnar array zone of the microfluidic device, the inventors of the microorganisms according to the mother cell.
도 8은 본 발명인 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존에 의해 용액상태의 하이드로젤 내에서 분산된 단일세포가 포커싱존을 통과하며 하이트로젤 방울에 담지되는 과정을 설명하는 설명도이다. 8 is an explanatory view of the present inventors a micro-fluidic single cell dispersion within the fine columnar array by John Dick device solution hydrogel pass through the focusing zone and through the process are supported on the gel as a drop height.
도 9는 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존을 통과하는 세포의 분산 과정을 시간경과 순으로 나열한 사진이다. Figure 9 is a picture lists the dispersion process of the cells passing through the fine columnar array zone of the micro-fluidic apparatus for carrying the present inventors cells in the hydrogel with time order.
도 10는 본 발명의 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존 유무에 의한 세포 분산 효과를 비교한 사진이다. Figure 10 is a photograph comparing the cell dispersion effect due to the micro-fluidic fine columnar array of devices John Dick presence for supporting the cells of the present invention in the hydrogel.
도 11는 본 발명의 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존 유무에 의한 세포 분산 효과를 비교한 그래프이다. Figure 11 is a graph comparing the cell dispersion effect due to the micro-fluidic fine columnar array of devices John Dick presence for supporting the cells of the present invention in the hydrogel.
도 12는 세포 농도에 따른 하이드로젤에 담지된 세포의 수 그래프와 실제 하이드로젤에 담지된 세포의 모습 사진이다. Figure 12 is a view of a photo cell is supported on the hydrogels the Graph of the original hydrogel of the cell carried on according to the cell density.

본 발명은 세포가 하이드로젤에 담지되는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세기둥 어레이존과 포커싱존을 통과하면서 단일세포로 분산되어 하이드로젤에 담지되는 마이크로플루이딕 장치, 장치의 제조방법 및 하이드로젤에 세포를 담지하는 방법에 관한 것으로 이하 첨부되는 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명한다. The present invention cells are directed to a technology that is supported on the hydrogel, and more particularly, to micro-pillar array zone and passes through the focusing zone are dispersed into single-cell method of manufacturing a microfluidic device, the device is supported on the hydrogel and hydro the present invention is described in conjunction with the drawings that are attached below to a method of loading the cells in the gel in detail.

도 1은 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 주요 구성 평면도로서, 하이드로젤에 담지하고자 하는 목적 세포의 모체가 되는 미생물을 주입하는 시료 주입구(10), 상기 시료 주입구(10)로부터 포커싱존(60)까지 형성된 제 1 미세유로(20), 다수의 미세기둥들이 상기 제 1 미세유로(20) 상에 형성된 미세기둥 어레이존(30), 상기 제 1 미세유로(20)를 중심으로 좌측과 우측에 형성된 오일 주입구(40), 상기 오일 주입구(40)로부터 형성되어 제 1 미세 유로와 만나는 제 2 미세유로(50), 상기 제 1 미세유로(20)가 상기 제 2 미세유로(50)와 만나는 부근에 형성되며 유로의 폭이 현저히 감소하는 포커싱존(60), 상기 포커싱존(60)으로부터 시료 유출구(80)까지 형성된 제 3 미세유로(70) 및 상기 제 3 미세유로(70) 종착부로서 상기 포커싱존(60)에서 1 is a major component a plan view of a microfluidic device for carrying thereon the inventors cells in the hydrogel, the sample injection port 10, which is the parent of the target cells to be supported in the hydrogel injected into the microorganism, wherein the sample injection port (10 ) a first micro-channel 20, a plurality of micro-pillars are formed from the focusing zone 60 from their fine columnar array zone 30, the first micro-channel 20 formed on the first micro-channel 20 oriented in a second micro channel 50, the first micro channel 20, the second micro channel is formed from the oil injection port 40, the oil injection port 40 formed on the left side and the right side seeing from the first micro channel 50 and is formed at meeting the third micro channel 70, and the third micro-conduit to the sample outlet port 80 from the focusing zone 60, the focusing zone 60 which is of the flow path width significantly reduced ( 70) in the focusing zone 60 as part jongchak 형성된 하이드로젤 담지 세포가 유출되는 시료 유출구(80)로 구성되어 있다. Formed consists of a hydrogel sample outlet 80, the cells are loaded outlet.

특히 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부분 확대도로서, 도시된 바와 같이 상기 제 1 미세유로(20) 상에 형성되어 있는 미세기둥 어레이존(30)은 실린더 형상의 미세기둥들이 시료 주입구(10)로부터 기둥 간격 또는 지름이 큰 값에서 작은 값을 가지는 순서로 나열되며, 동일 기둥 간격 또는 동일 지름별로 n개의 구간(2≤n≤5)으로 분할 형성되어, 시료 주입구(10)로부터 기둥 간격 또는 지름이 큰 순서대로 제 1 미세기둥 어레이존부터 제 n 미세기둥 어레이존까지 형성된다. In particular, Fig. 2 is a partial enlarged view according to one embodiment of the invention, illustrated as the first are formed on the micro channel 20, the fine columnar array zone 30, which is micro-pillars of the cylinder-shaped to the sample injection port It is listed in (10) sequence having a small value at a value greater diameter or column interval from, is formed divided into n sections (2≤n≤5) by the same distance or the same column diameter, column from the sample injection port (10) claim 1 is formed from the fine columnar array zone to the n-th fine columnar array zone as a large diameter or interval sequence. 또한 상기 제 1 미세유로(20)에는 상기 제 n개의 미세기둥 어레이존 구간 사이마다 n-1개의 곡률부(21)가 형성되어 유로의 방향을 전환이 가능하도록 하였다. In addition, the first the first micro channel 20, wherein the n columns of micro arrays for each zone between the interval n-1 of the curvature portion 21 is formed were to be switched to the direction of the flow path.

또한 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 미세유로의 미세기둥 어레이존(30)이 형성되어 있는 구간, 상기 제 1 미세유로의 제 n 미세기둥 어레이존 말단부로부터 상기 포커싱존(60)까지의 구간, 포커싱존(60) 구간, 상기 제 3 미세유로의 포커싱존(60)으로부터 상기 시료 유출구(80)까지 구간의 유로 폭이 상이하게 구성하였으며, 바람직하게는 상기 제 1 미세유로의 미세기둥 어레이존(30)이 형성되어 있는 구간의 폭은 500 ~ 700 ㎛, 상기 제 1 미세유로의 제 n 미세기둥 어레이존 말단부로부터 상기 포커싱존(60)까지의 구간의 폭은 160 ~ 200 ㎛, 상기 포커싱존(60) 구간이 40 ~ 60 ㎛, 상기 제 3 미세유로의 포커싱존(60)으로부터 상기 시료 유출구(80)까지의 구간이 500 ~ 700 ㎛으로 제작한다. In addition to the cost, said first micro-fine columnar array zone 30, a section that is formed of the flow path, the first the focusing from the n fine columnar array zone distal end of the micro channel zone 60, as shown in FIG. interval, the focusing zone 60 zone and the third was adapted to the sample outlet (80) passage width of an interval different to from the focusing zone 60 of the micro channel, preferably a micro-column array of said first micro channel zone 30. the width of this region is formed is 500 ~ 700 ㎛, the first n-th fine columnar array width of the interval from the zone distal to the focusing zone 60 of the micro channel is 160 ~ 200 ㎛, the focusing zone 60 is the section to produce a 40 ~ 60 ㎛, and the third is 500 ~ 700 ㎛ interval to the sample outlet port 80 from the focusing zone 60 of the micro channel. 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예는 상기 제 1 미세유로의 미세기둥 어레이존(30)이 형성되어 있는 구간의 폭은 600㎛, 상기 제 1 미세유로의 제 n 미세기둥 어레이존 말단부로부터 상기 포커싱존(60)까지의 구간의 폭이 180㎛, 상기 포커싱존(60) 구간이 50㎛, 상기 제 3 미세유로의 포커싱존(60)으로부터 상기 시료 유출구(80)까지의 구간이 580㎛으로 제작하였다. The one embodiment of the invention shown in Figure 2 for example, is from the n fine columnar array zone end portion of said first micro channel of the first fine columnar array zone 30 is formed in the section where the width of a micro channel is 600㎛, the interval width to the focusing zone 60 180㎛, the focusing zone 60 50㎛ interval, the third interval to the sample outlet port 80 from the focusing zone 60 of the micro channel 580㎛ It was produced.

도 3은 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 시료와 오일의 유입 및 하이드로젤 유출 방법을 설명하는 사시도로서, 시료 주입구(10)와 오일 주입구(40)는 시린지 펌프에 연결되어 세포 용액(100)과 분산매(200)가 주입되는 것과, 단일세포의 형태로서 담지된 하이드로젤을 수거하는 것을 나타내고 있다. Figure 3 is a perspective view illustrating the inlet and hydrogel outlet method of the sample and the oil in the microfluidic device for carrying thereon the inventors cells in the hydrogel, the sample injection port 10 and the oil injection port 40 is connected to a syringe pump is show as being the cell solution 100 and dispersion medium 200 is injected, to collect the hydrogel bearing in the form of single cells.

도 4는 상기에서 상술한 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 제조방법 순서도로서, 먼저 포토리소그래피 방법으로 마스터몰드를 제작한다. 4 is a flow diagram of a method for producing a micro fluidic device for carrying the above-mentioned cells in the hydrogel, first a master mold produced by the photolithography method. 이때 마스터몰드는 미세유로 상에 음각으로 형성된 미세기둥들을 가지도록 제작한다. The master mold is fabricated to have a micro-pillar formed in intaglio on the micro channel. 이렇게 제작된 마스터몰드에 PDMS(Polydimethylsiloxane)를 채워서, 상기 PDMS가 충전된 마스터몰드 중합체를 60 ~ 80℃ 온도조건의 오븐에서 1 ~ 3시간 경화시킨 후, 상기 경화된 PDMS층을 상기 마스터몰드로부터 탈거하여, 마스터몰드에 의하여 기둥 간격 또는 지름이 상이한 실린더 형상의 미세기둥이 양각으로 형성된 PDMS층에 시료 주입구(10)와 시료 유출구(80)를 펀칭 공정으로 형성하여 마이크로플루이딕 장치를 제작한다. Thus filling the fabricated PDMS on the master mold (Polydimethylsiloxane), after which the PDMS is 1-3 hours to cure the charged master mold the polymer in an oven at 60 ~ 80 ℃ temperature, stripping the cured PDMS layer from the master mold and, to form a sample injection port 10 and the sample outlet 80 to the PDMS layer is a micro pillar of the pillar spacing or diameter different from a cylindrical shape are formed in relief by the master mold in the punching process, to produce a microfluidic device. 이후 상기 PDMS 기반의 마이크로플루이딕 장치를 에탄올과 증류수로 세척하여 잔여물 및 먼지를 제거함으로써 제작을 완성한다. After the washing of the PDMS-based microfluidic device with ethanol and distilled water to complete to thereby remove dirt and residue.

도 5는 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치를 이용한 세포 담지 방법 순서도로서, 먼저 분석하고자 하는 세포의 모체가 되는 미생물을 준비한 후, 상기 미생물에 폴리에틸렌글리콜 다이아릴레이트(PEGDA : Polyethylene Glycol Diacrylate)를 첨가하여 세포 용액(100)을 제조한다. 5 is a cell carrying method flow diagram using the microfluidic device for carrying thereon the inventors cells in the hydrogel, first preparing the microorganism is a derivative of the cell to be analyzed, and polyethylene glycol diamine relay to the microbial agent (PEGDA: addition of Polyethylene Glycol Diacrylate) to prepare a cell solution 100. 또한 오일에 계면활성제를 넣어 분산매(200)를 제조한다. In addition, to prepare a dispersion medium 200, into a surfactant to the oil. 이렇게 제조된 상기 세포 용액(100)과 상기 분산매(200)를 상기 마이크로플루이딕 장치의 시료 주입구(10)과 오일 주입구(40)에 각각 시린지 펌프를 이용하여 주입한다. To do this using the respective syringe pumps the dispersion medium 200 with the prepared solution of the cell 100 to the sample injection port 10 and the oil injection port 40 of the microfluidic device is implanted.

상기 주입된 세포 용액(100)이 제 1 미세유로(20)를 따라 상기 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존(30)을 통과하며 단일세포체로 분산되게 되며, 도 6과 도 7은 세포가 분산되는 과정을 나타내고 있다. The implanted cell solution 100 is along the first micro-channel 20, and through the micro-pillar array zone 30 of the micro fluidic device is to be dispersed into a single cell body, Fig. 6 and 7 cells is distributed It shows a process. 상기에 이어서 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 분산된 단일세포체가 포커싱존(60)에 근접하여 제 2 미세유로(50)를 통해 이동한 분산매(200)와 접촉하게 되며, 상기 단일세포체가 상기 분산매(200)와 함께 상기 마이크로플루이딕 장치의 포커싱존(60)을 통과하며 상기 단일세포체를 내포하는 하이드로젤 방울이 형성되게 되고, 이렇게 형성된 하이드로젤 방울이 제 3 미세유로(70)를 따라 시료 유출구(80)에 도달하면 수거한다. Like, and the dispersed single-cell body is brought into contact with the focusing zone 60, the dispersion medium 200 is a close-up, go through the second microchannels 50 in the described in the subsequently illustrated in Figure 8, the single cell body is the the dispersion medium passes through the focusing zone 60 of the micro-fluidic device with a 200 hydrogel droplets to comprise the single cell body is to be formed, the thus formed hydrogel droplets third sample outlet along the micro channel 70 ( collected reaches 80).

본 발명의 상기 세포 용액(100)은 LB 배지상태로서 세포의 모체가 되는 3×10 8 ~ 8×10 8 cells/mL의 미생물, 24.51 ~ 26.03 wt%의 폴리에틸렌글리콜 다이아릴레이트(PEGDA : Polyethylene Glycol Diacrylate), 0.78 ~ 1.23 wt%의 포타슘퍼설페이트(KPS : Potassium PerSulphate), 0.25 ~ 0.31 wt%의 D-소르비톨(D-sorbitol) 및 36.44 ~ 37.13 wt%의 증류수를 포함하는 것이 바람직하며, 본 발명의 실시예는 세포의 모체가 되는 미생물로서 LB 배지상태의 대장균을 0.5mL, 폴리에틸렌글리콜 다이아릴레이트(PEGDA : Polyethylene Glycol Diacrylate)이 0.3g, 포타슘퍼설페이트(KPS : Potassium PerSulphate)이 12.5mg, D-소르비톨(D-sorbitol)이 4mg, 증류수를 0.5mL로 실시하였다. The cells of the present invention solution 100 is 3 × 10 8 ~ 8 × 10 8 cells / mL microorganisms, 24.51 ~ 26.03 wt% of polyethylene glycol diamine relay which the matrix of cells as LB medium state bit (PEGDA: Polyethylene Glycol Diacrylate), potassium of 0.78 ~ 1.23 wt% persulfate (KPS: potassium perSulphate), it is preferred to include 0.25 ~ 0.31 wt% of D- sorbitol (D-sorbitol) and 36.44 distilled water - 37.13 wt%, the present invention embodiment is a microorganism that is a derivative of the E. coli cells, 0.5mL of LB medium state, polyethylene glycol diamine Relate (PEGDA: polyethylene glycol Diacrylate) is 0.3g, potassium persulfate (KPS: potassium perSulphate) is 12.5mg, D - sorbitol (D-sorbitol) was subjected to 4mg, in 0.5mL distilled water.

도 9는 본 발명인 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존을 통과하는 세포의 분산 과정을 시간경과 순으로 나열한 사진이다. Figure 9 is a picture lists the dispersion process of the cells passing through the fine columnar array zone of the micro-fluidic apparatus for carrying the present inventors cells in the hydrogel with time order. 본 발명의 실시예로서 적용한 대장균의 뭉침현상은 반데르발스 힘과 디플레이션 힘으로 설명할 수 있다. Clumping phenomenon of E. coli is applied as an embodiment of the present invention can be described by van der Waals forces and deflation force. 뭉쳐진 세포들은 미세기둥 어레이존을 지나며 단계적으로 분리가 되며, 최종적으로 단일 세포로 하이드로젤에 담지 된다. Cells were united and separated in stages went by the fine columnar array zone, it is finally carried to the hydrogel as a single cell. 세포덩어리를 분산시키는 원리는 세포 용액(100) 내의 세포들은 세포 용액(100) 유체를 따라 미세유로의 방향으로 흐르게 되며, 이때 세포 용액(100) 유체가 세포를 끌어 당기는 힘으로 미세기둥에 부딪히게 된다. Cells in a principle of dispersing the cell mass cell solution 100 may be flow in the direction of the micro channel according to the cell solution 100 fluid, wherein the power cell solution 100 fluid taking cells encounter the fine columnar do. 1차적으로는 큰 덩어리의 세포들이 작은 덩어리로 부서지게 되고, 미세기둥에 의해 사이 통로가 좁아졌기 때문에 세포에 가해지는 전단 응력으로 인해 추가적인 세포의 분리 효과가 나타난다. Primarily is to be broken into small chunks of large blocks, cells, because it is a narrow passage between the by the micro-pillar due to the shearing stress applied to the cell when the separation effect of the additional cell.

도 10과 도 11은 본 발명의 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존 유무에 의한 세포 분산 효과를 비교한 사진과 그래프이다. 10 and 11 is a set of photographs and a graph comparing the cell dispersion effect by the fine columnar array zone or absence of a micro fluidic device for supporting the cells of the present invention in the hydrogel. 먼저 도 10의 (a)와 (c)는 미세기둥 어레이존이 없는 구조체이며, 반면에 (b)와 (d)는 본 발명의 미세기둥 어레이존을 갖춘 구조체이다. First, Figure 10 (a) and (c) is a structure without the micro-pillar array zone, while the (b) and (d) is a structure with a micro-pillar array zone of the present invention. 미세기둥 어레이존이 없는 (a)와 (c)는 뭉쳐진 세포가 다수 관찰되지만(노란원의 Cell cluster), 미세기둥 어레이존을 갖춘 (b)와 (d)는 뭉쳐진 세포가 거의 관찰되지 않았음을 알 수 있다. Fine columnar array zone is not (a) and (c) are united cell number observed, but (b) and (d) (Cell cluster of yellow circle), with a micro-pillar array zone is negative united cells is not substantially observed the can be seen. 또한 붉은색 선으로 구획을 나누어 단위 면적당 나타나는 세포의 수를 1개(단일세포)에서 5개(세포 뭉침 결과)까지 분석해 본 결과를 그래프로 나타낸 도 11에 따르면, 미세기둥 어레이존을 갖춘 곳(Microstructure)에서는 1개의 단일세포가 가장 많이 발견된 반면, 미세기둥 어레이존을 갖추지 못한 곳(No Microstructure)에서는 5개의 뭉쳐진 세포가 가장 많이 발견되었음을 확인할 수 있었다. In addition, red color also shows the number of cells appearing per unit area by dividing the compartments into line with this result graph analysis to one in the (single-cell) 5 (cell aggregation results) 11, where with the fine columnar array zone ( microstructure) the was confirmed that one single cell, whereas a lot of the discovery, the five united cells found in most places that do not have a micro-pillar array, John (No microstructure).

도 12는 세포 농도에 따른 하이드로젤에 담지된 세포의 수 그래프와 실제 하이드로젤에 담지된 세포의 모습 사진으로서, 미세기둥의 존재로 인한 유체의 흐름 변화로 발생한 효과로 분산된 세포들은 포커싱존 부분으로 흘러가게 되고, 제 2 미세유로를 통해 양쪽에서 흘러들어온 오일에 계면활성제를 섞은 분산매(200)가 양쪽에서 세포 용액(100)을 압축하면서 폭이 현저하게 감소된 유로인 포커싱존을 통과하므로 높은 수준의 신장력이 작용하며, 이 힘의 도움으로 분산된 세포가 하이드로젤 방울에 하나씩 담길 수 있게 된다. 12 is an appearance photograph of the bearing in the hydrogel a number of graphs the original hydrogel of the cell carried on according to the cell concentration cell, the cell dispersed by the effect caused by flow changes in the fluid due to the presence of micro-pillars are focusing zone portion to flow into and the second dispersion medium mixed with a surface active agent in through a micro channel incoming flow from both oil (200) is high because it passes through the cell solution, 100 of a width significantly reduced, while the compression passage of the focusing zones in both level of stretching force acts, and the dispersed cells with the help of a force, one is able to damgil the hydrogel droplets. 이렇게 하이드로젤에 담지된 세포들이 도 12에 도시되어 있다. Thus supported on the hydrogel cells is shown in Fig.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. It has been described in conjunction with the accompanying drawings, the present invention, which is that to to to be able to perform only an one embodiment of the various embodiments that include the subject matter of the present invention, to facilitate self having ordinary skill in the art that for this purpose, that the invention is not to be limited to the embodiments described above is clear. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. Accordingly, the scope of the invention should be construed by the claims below, all spirits within a scope equivalent to that due to modifications within the scope not departing from the gist of the present invention, substitution, replacement is the right of the present invention It will be included in the range. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다. In addition, some components of the drawings are exaggerated or reduced than the actual intended to illustrate more clearly the structure is clear that the supplied.

10. 시료 주입구 10. sample injection
20. 제 1 미세유로 20. The first micro channel
21. 곡률부 21. curvature portion
30. 미세기둥 어레이존 30. The fine columnar array zone
31. 제 1 미세기둥 어레이존 31. The first fine columnar array zone
32. 제 2 미세기둥 어레이존 32. The second fine columnar array zone
33. 제 3 미세기둥 어레이존 33. The third fine columnar array zone
40. 오일 주입구 40. The five days inlet
50. 제 2 미세유로 50. The second micro channel
60. 포커싱존 60. Focusing Zone
70. 제 3 미세유로 70. The third microchannels
80. 시료 유출구 80. The sample outlet
100. 세포 용액 100. The cell solution
200. 분산매 200. dispersant
300. 세포체 300. soma
400. 하이드로젤에 담지된 세포체 The cell body is supported on the 400. Hydrogel

Claims (11)

  1. 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치에 있어서, In the micro fluidic device for supporting the cells in the hydrogel,
    하이드로젤에 담지하고자 하는 세포의 모체인 미생물을 주입하는 시료 주입구; Sample injection port for injecting a matrix of micro-organisms in the cells to be supported in the hydrogel;
    상기 시료 주입구로부터 포커싱존까지 형성된 제 1 미세유로; A first micro flow path formed from the sample injection port to a focusing zone;
    다수의 미세기둥들이 상기 제 1 미세유로 상에 형성된 미세기둥 어레이존; A plurality of micro-pillars fine columnar array zone formed on the first micro channel;
    상기 제 1 미세유로를 중심으로 좌측과 우측에 형성되며, 오일에 계면활성제를 넣은 분산매를 주입하는 오일 주입구; Five days of the injection port is formed in the right and left around the first micro channel, injecting a dispersing medium into a surface active agent in the oil;
    상기 오일 주입구로부터 형성되어 제 1 미세 유로와 만나는 제 2 미세유로; The second micro channel is formed from the oil injection port to meet with the first micro channel;
    상기 제 1 미세유로가 상기 제 2 미세유로와 만나는 부근에 형성되며, 유로의 폭이 현저히 감소하는 포커싱존; The first and the fine flow path at the second encounter with the micro channel, the focusing zones to a flow path of a width significantly reduced;
    상기 포커싱존으로부터 시료 유출구까지 형성된 제 3 미세유로; A third micro-conduit from the focusing zones to a sample outlet; And
    상기 제 3 미세유로 종착부로서 상기 포커싱존에서 형성된 하이드로젤 담지 세포가 유출되는 시료 유출구; A sample outlet port is formed in the hydrogel supporting cells, it said focusing zone outlet as the third micro channel jongchak unit;
    를 포함하여 구성되며, It is configured, including,
    상기 미세기둥 어레이존은 실린더 형상의 미세기둥들이 시료 주입구로부터 기둥 간격 또는 지름이 큰 값에서 작은 값을 가지는 순서로 나열되며, The fine columnar array zone is fine columnar of cylindrical shape are listed in the order that has a value in the pole gap or diameter greater value from the sample injection port,
    상기 미세기둥 어레이존은 동일 기둥 간격 또는 동일 지름별로 n개의 구간(2≤n≤5)으로 분할 형성되며, 시료 주입구로부터 기둥 간격 또는 지름이 큰 순서대로 제 1 미세기둥 어레이존 ... 제 n 미세기둥 어레이존이 형성되며, The fine columnar array zone is formed divided into n sections (2≤n≤5) by the same distance or the same column diameter as the pole interval or larger in diameter in order, from the sample injection port first fine columnar array zone ... I n the fine columnar array zone is formed,
    상기 제 n개의 미세기둥 어레이존 구간 사이마다 유로의 방향을 전환하는 하나의 곡률부가 형성되어, 상기 제 1 미세유로에는 총 n-1개의 곡률부가 마련되는 것을 특징으로 하는 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치. For supporting the n-th of the fine columnar array zone interval adding a curvature to switch the direction of the path is formed for between the first cell, characterized in that the fine that flow path is provided a total of n-1 pieces of additional curvature in the hydrogel microfluidic device for.
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  4. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제 1 미세유로의 미세기둥 어레이존이 형성되어 있는 구간, 상기 제 1 미세유로의 제 n 미세기둥 어레이존 말단부로부터 상기 포커싱존까지의 구간, 포커싱존 구간, 상기 제 3 미세유로의 포커싱존으로부터 상기 시료 유출구까지 구간의 유로 폭이 상이한 것을 특징으로 하는 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치. The first micro-fine columnar array zone region is formed in the flow path, the first from the region, the focusing zone of the focusing zone interval, the third micro channel to the said focusing zone from the n fine columnar array zone distal end of the micro channel microfluidic device for supporting a cell, characterized in that the sample outlet two euros width of an interval different from the hydrogel.
  5. 제 4항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 제 1 미세유로의 미세기둥 어레이존이 형성되어 있는 구간의 폭은 500 ~ 700 ㎛, 상기 제 1 미세유로의 제 n 미세기둥 어레이존 말단부로부터 상기 포커싱존까지의 구간의 폭은 160 ~ 200 ㎛, 상기 포커싱존 구간의 폭은 40 ~ 60 ㎛, 상기 제 3 미세유로의 포커싱존으로부터 상기 시료 유출구까지의 구간의 폭은 500 ~ 700 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치. It said first fine columnar array zone is formed in the width of the interval in which the micro channel is 500 ~ 700 ㎛, the first n-th fine columnar array width of the interval from the zone distal to the focusing zone of the micro channel is 160 ~ 200 ㎛ , the width of the focusing zones interval is 40 ~ 60 ㎛, the third micro-fluidic for carrying the from the focusing zone of the micro channel cell, it characterized in that the width of the interval is 500 ~ 700 ㎛ to the sample outlet port to the hydrogel Dick devices.
  6. 제 1항에 따른 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 제조방법에 있어서, In the cell according to claim 1, wherein the method of manufacturing the microfluidic device for carrying a hydrogel,
    ⅰ) 포토리소그래피 방법으로 마스터몰드를 제작하는 단계; Ⅰ) step of making a master mold by a photolithography method;
    ⅱ) 상기 제작된 마스터몰드에 PDMS(Polydimethylsiloxane)를 채우는 단계; Ⅱ) filling a PDMS (Polydimethylsiloxane) in the master mold with the production;
    ⅲ) 상기 PDMS가 충전된 마스터몰드 중합체를 60 ~ 80℃ 온도조건의 오븐에서 1 ~ 3시간 경화시키는 단계; Ⅲ) step of the PDMS of 1 to 3 hours Curing a charged polymer master mold in an oven at 60 ~ 80 ℃ temperature conditions;
    ⅳ) 상기 경화된 PDMS층을 상기 마스터몰드로부터 탈거하는 단계; Ⅳ) the step of stripping said cured PDMS layer from the master mold;
    ⅴ) 상기 탈거된 PDMS층에 시료 주입구와 시료 유출구를 형성하여 마이크로플루이딕 장치를 제작하는 단계; Ⅴ) step of making a microfluidic device by forming a sample inlet and a sample outlet to said stripper PDMS layer; And
    ⅵ) 상기 PDMS 기반의 마이크로플루이딕 장치를 에탄올과 증류수로 세척하는 단계; Ⅵ) the step of washing the micro-fluidic device of the PDMS-based with ethanol and distilled water;
    를 포함하며, It includes,
    상기 ⅳ) 단계에서 마스터몰드로부터 탈거된 PDMS층의 미세기둥들은 제 1 미세유로 상에 어레이 형태로 한군데 이상 형성되어 있고 기둥 간격 또는 지름이 상이한 실린더 형상이며, 미세기둥이 양각으로 형성되어 있으며, The ⅳ) micro-pillar of the PDMS layer detached from the master mold in steps, and the formed at least one place in an array pattern on a first micro channel and the pillar spacing or a different cylindrical diameter, and micro-pillars are formed by embossing,
    상기 미세기둥들이 형성된 미세기둥 어레이존은 실린더 형상의 미세기둥들이 시료 주입구로부터 기둥 간격 또는 지름이 큰 값에서 작은 값을 가지는 순서로 나열되며, Fine columnar array zone the fine pillars are formed of fine columnar cylindrical shape are listed in the order that has a value in the pole gap or diameter greater value from the sample injection port,
    상기 미세기둥 어레이존은 동일 기둥 간격 또는 동일 지름별로 n개의 구간(2≤n≤5)으로 분할 형성되며, 시료 주입구로부터 기둥 간격 또는 지름이 큰 순서대로 제 1 미세기둥 어레이존 ... 제 n 미세기둥 어레이존이 형성되며, The fine columnar array zone is formed divided into n sections (2≤n≤5) by the same distance or the same column diameter as the pole interval or larger in diameter in order, from the sample injection port first fine columnar array zone ... I n the fine columnar array zone is formed,
    상기 제 n개의 미세기둥 어레이존 구간 사이마다 유로의 방향을 전환하는 하나의 곡률부가 형성되어, 상기 제 1 미세유로에는 총 n-1개의 곡률부가 마련되는 것을 특징으로 하는 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치의 제조방법. For supporting the n-th of the fine columnar array zone interval adding a curvature to switch the direction of the path is formed for between the first cell, characterized in that the fine that flow path is provided a total of n-1 pieces of additional curvature in the hydrogel micro-fluidic manufacture method of Dick apparatus.
  7. 삭제 delete
  8. 제 1항에 따른 세포를 하이드로젤에 담지하기 위한 마이크로플루이딕 장치를 이용한 세포 담지 방법에 있어서, In cells carrying method using the microfluidic device for supporting a cell according to claim 1, wherein the hydrogel,
    Ⅰ) 분석하고자 하는 세포의 모체가 되는 미생물을 준비하는 단계; Ⅰ) preparing a matrix of micro-organisms that have cells to be analyzed;
    Ⅱ) 상기 미생물에 폴리에틸렌글리콜 다이아릴레이트(PEGDA : Polyethylene Glycol Diacrylate)를 첨가하여 세포 용액을 제조하는 단계; To prepare a cell solution by the addition of Polyethylene Glycol Diacrylate);: Ⅱ) polyethylene glycol diamine Relate (PEGDA to the microorganism
    Ⅲ) 오일에 계면활성제를 넣은 분산매를 제조하는 단계; Preparing a dispersion medium, a surface active agent into the Ⅲ) oil;
    Ⅳ) 상기 세포 용액과 상기 분산매를 마이크로플루이딕 장치의 시료 주입구와 오일 주입구에 각각 주입하는 단계; Ⅳ) each comprising: injecting the dispersion medium in the sample injection port and an oil inlet of the microfluidic device and the cell solution;
    Ⅴ) 상기 세포 용액이 상기 마이크로플루이딕 장치의 미세기둥 어레이존을 통과하며 단일세포체로 분산되는 단계; Ⅴ) step in which the cell solution passes through the fine columnar array zone of the microfluidic device distributed as a single cell body;
    Ⅵ) 상기 분산된 단일세포체가 상기 분산매와 접촉하는 단계; Ⅵ) comprising: a single cell body of the dispersion into contact with the dispersion medium;
    Ⅶ) 상기 단일세포체가 상기 분산매와 함께 상기 마이크로플루이딕 장치의 포커싱존을 통과하며 상기 단일세포체를 내포하는 하이드로젤 방울이 형성되는 단계; Ⅶ) step the single cell body together with the dispersion medium to pass through the focusing zone of the microfluidic device formed hydrogel droplets to comprise the single cell body; And
    Ⅷ) 상기 하이드로젤 방울이 시료 유출구에 도달 및 수거하는 단계; Ⅷ) step to reach and collected in the hydrogel droplets sample outlet;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 담지 방법. Cell-supported method comprising the.
  9. 제 8항에 있어서, The method of claim 8,
    Ⅱ) 단계의 상기 세포 용액은 LB 배지상태로서 세포의 모체가 되는 3×10 8 ~ 8×10 8 cells/mL의 미생물, 24.51 ~ 26.03 wt%의 폴리에틸렌글리콜 다이아릴레이트(PEGDA : Polyethylene Glycol Diacrylate), 0.78 ~ 1.23 wt%의 포타슘퍼설페이트(KPS : Potassium PerSulphate), 0.25 ~ 0.31 wt%의 D-소르비톨(D-sorbitol) 및 36.44 ~ 37.13 wt%의 증류수를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 담지 방법. Ⅱ) the cell solution of the step is 3 × 10 8 ~ 8 × 10 8 cells / mL microorganisms, 24.51 ~ 26.03 wt% of polyethylene glycol diamine Relate (PEGDA which the matrix of cells as LB medium conditions: Polyethylene Glycol Diacrylate) , 0.78 ~ 1.23 wt% potassium persulfate (KPS: potassium perSulphate), cell way bearing comprising a 0.25 ~ 0.31 wt% of D- sorbitol (D-sorbitol) and 36.44 distilled water - 37.13 wt%.
  10. 제 8항에 있어서, The method of claim 8,
    Ⅳ) 단계의 상기 세포 용액과 상기 분산매는 시린지 펌프를 이용해서 주입하는 것을 특징으로 하는 세포 담지 방법. Ⅳ) the dispersion medium and the cell solution in the step is carried cell method characterized in that the injection using a syringe pump.
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