KR101686120B1 - Nanostructured electrode chip, a preparation method thereof and Methods for cell growth using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기판상에 나노 스케일의 요철이 지형적 구조로 형성되어 다양한 지형적 구조에서 세포를 성장시키며, 다양한 구조의 지형적 구조에 따른 신경세포의 반응을 연구할 수 있는 나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nano-structured microelectrode chip, a method of manufacturing the same, and a method of growing a cell using the nanoparticle structure microelectrode chip. More particularly, the present invention relates to a nano- The present invention relates to a nanoparticle-type microelectrode chip capable of studying the response of a nerve cell to a topological structure of the nanoparticle-type microelectrode chip, a method for manufacturing the same, and a cell growth method using the same.

Description

나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법{Nanostructured electrode chip, a preparation method thereof and Methods for cell growth using thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a nanostructure-typed microelectrode chip, a method of manufacturing the same, and a nanostructured electrode chip using the same,

본 발명은 나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기판상에 나노 스케일의 요철이 지형적 구조로 형성되어 다양한 지형적 구조에서 세포를 성장시키며, 다양한 구조의 지형적 구조에 따른 신경세포의 반응을 연구할 수 있는 나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a nano-structured microelectrode chip, a method of manufacturing the same, and a method of growing a cell using the nanoparticle structure microelectrode chip. More particularly, the present invention relates to a nano- The present invention relates to a nanoparticle-type microelectrode chip capable of studying the response of a nerve cell to a topological structure of the nanoparticle-type microelectrode chip, a method for manufacturing the same, and a cell growth method using the same.

평판형 다채널 미세전극칩(Microelectrode Arrays, MEA)은 미세한 전극이 유리 평판 위에 배열된 칩으로, 신경 전기생리학 연구를 위해 미세전극 칩 위에 신경세포를 배양하여 네트웍을 형성시킨 후에 네트웍의 전기적 활성을 동시다발적으로 측정하거나 전기자극을 인가하는데에 사용된다.
Microelectrode Arrays (MEAs) are microelectrode arrays (MEAs) on which microelectrodes are arranged on a glass plate. Neuron cells are cultured on microelectrode chips for neuroelectrophysical studies. It is used to measure simultaneously or to apply electrical stimulation.

체내의 신경계는 여러 종류의 세포들이나 다양한 종류의 세포외기질이 형성하는 나노 수준의 지형적 구조를 가지고 있다. 이러한 지형적 구조는 신경계를 구성하는 신경세포의 형성에 관여하는 신호가 될 수 있다는 것이 알려져 있으며, 그 정확한 매커니즘은 계속 보고되고 있다.The nervous system in the body has a nano-level topographical structure formed by various kinds of cells and various kinds of extracellular matrix. It is known that such a geographical structure can be a signal involved in the formation of neurons constituting the nervous system, and the exact mechanism is still being reported.

하지만 지금까지의 평판형 미세전극칩은 지형적으로 굴곡구조를 갖는 세포외기질을 표현하지 못한다는 단점이 있다.
However, the flat plate type microelectrode chip up to now has a disadvantage that it can not express an extracellular matrix having a topographically curved structure.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 발명자는 신경세포의 전기적 활성을 측정하고, 자극을 가할 수 있는 미세전극칩에 수백 나노미터 크기의 지형적 구조를 형성하여 지형적 구조가 세포에 미치는 전기생리학적 영향을 측정할 수 있는 나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법을 발명하였다.
In order to solve the above-mentioned problems, the inventor of the present invention measured the electrical activity of nerve cells and formed a topographical structure of several hundred nanometers in a microelectrode chip capable of applying stimulation, A nanoparticle structure microelectrode chip capable of measuring the influence, a method for manufacturing the same, and a cell growth method using the same.

한국 등록특허 10-1262256Korean Patent No. 10-1262256

본 발명의 목적은SUMMARY OF THE INVENTION

나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법을 제공하는데 목적이 있다.
A nanoparticle structure microelectrode chip, a manufacturing method thereof, and a cell growth method using the same.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은In order to achieve the above object,

기판상에 형성된 접착층;An adhesive layer formed on the substrate;

상기 접착층의 상부에 형성된 전극층; 및An electrode layer formed on the adhesive layer; And

상기 기판 및 전극층 상에 형성된 절연층;을 포함하며,And an insulating layer formed on the substrate and the electrode layer,

상기 전극층의 적어도 일부가 외부로 노출되고,At least a part of the electrode layer is exposed to the outside,

상기 절연층은 요철구조를 가지는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩을 제공한다.
Wherein the insulating layer has a concavo-convex structure.

본 발명은,According to the present invention,

기판상에 형성된 접착층;An adhesive layer formed on the substrate;

상기 접착층의 상부에 형성된 전극층; An electrode layer formed on the adhesive layer;

상기 기판 및 전극층 상에 형성된 절연층; 및An insulating layer formed on the substrate and the electrode layer; And

상기 절연층상에 코팅된 세포 친화성 고분자층;을 포함하며,And a cell-affinity polymer layer coated on the insulating layer,

상기 전극층의 적어도 일부가 외부로 노출되고,At least a part of the electrode layer is exposed to the outside,

상기 절연층은 요철구조를 가지는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩을 제공한다.
Wherein the insulating layer has a concavo-convex structure.

본 발명은,According to the present invention,

기판상에 접착층을 형성하는 단계(단계 1);Forming an adhesive layer on the substrate (step 1);

상기 접착층상에 전극층을 형성하는 단계(단계 2);Forming an electrode layer on the adhesive layer (step 2);

상기 접착층 및 전극층을 패터닝하는 단계(단계 3);Patterning the adhesive layer and the electrode layer (step 3);

상기 단계 3의 기판상에 절연층을 증착하는 단계(단계 4); 및Depositing an insulating layer on the substrate of step 3 (step 4); And

상기 단계 4에서 증착된 절연층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 전극층의 일부가 외부로 노출되는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법을 제공한다.
And patterning at least a part of the insulating layer deposited in step 4 to expose a part of the electrode layer to the outside (step 5).

본 발명은,According to the present invention,

기판상에 접착층을 형성하는 단계(단계 1);Forming an adhesive layer on the substrate (step 1);

상기 접착층상에 전극층을 형성하는 단계(단계 2);Forming an electrode layer on the adhesive layer (step 2);

상기 접착층 및 전극층을 패터닝하는 단계(단계 3);Patterning the adhesive layer and the electrode layer (step 3);

상기 단계 3의 기판상에 절연층을 증착하는 단계(단계 4); Depositing an insulating layer on the substrate of step 3 (step 4);

상기 단계 4에서 증착된 절연층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 전극층의 일부를 외부로 노출시키는 단계(단계 5);Exposing a part of the electrode layer to the outside by patterning at least a part of the insulating layer deposited in the step 4 (step 5);

상기 단계 5의 기판상에 세포 친화성 고분자를 코팅하여 세포를 배양하는 단계(단계 6);를 포함하는 나노지형구조 미세전극칩을 이용한 세포 성장방법을 제공한다.
And coating the cell affinity polymer on the substrate of step 5 to cultivate the cell (step 6). The present invention also provides a method of growing a cell using the nanoparticle structure microelectrode chip.

본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법은 기판상에 나노 스케일의 요철이 지형적 구조로 형성되어 다양한 지형적 구조에서 세포를 성장시키며, 신경세포가 나노스케일의 요철구조의 미세전극칩에 의해 받는 영향을 형태학적 및 전기생리학적으로 측정이 가능하여 지형적 구조에 따른 신경세포의 다양한 연구가 가능해질 수 있다.
The nano-structured microelectrode chip, the method of manufacturing the same, and the cell growth method using the same according to the present invention are characterized in that nano scale irregularities are formed on a substrate to form a geomorphic structure to grow cells in various geographical structures, The morphological and electrophysiological effects of the microelectrode chips on the structure can be measured, and thus various studies of neurons according to the geographical structure can be made possible.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나노지형구조 미세전극칩을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법의 단계 1을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법의 단계 2를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법의 단계 3을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법의 단계 4를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법의 단계 5를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 나노지형구조 미세전극칩을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 의해 제조된 나노지형구조 미세전극칩을 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시예 3에 의해 제조된 나노지형구조 미세전극칩을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 4에 의해 제조된 나노지형구조 미세전극칩을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 나노지형구조 미세전극칩의 직경 3㎛인 원형의 돌출부를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 12는 본 발명의 실시예 1의 나노지형구조 미세전극칩 상부에 배양된 신경세포를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 13은 비교예 1의 상부에 배양된 신경세포를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 14는 본 발명의 실시예 1의 나노지형구조 미세전극칩 상부에 배양된 신경세포를 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 15(a)는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1의 나노지형구조 미세전극칩 상부에 배양된 신경세포를 단위면적당 세포수로 나타낸 그래프이다.
도 15(b)는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1의 나노지형구조 미세전극칩 상부에 배양된 신경세포를 세포의 생존율로 나타낸 그래프이다.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a nano-structured microelectrode chip according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step 1 of a method of manufacturing a nanoporous-type microelectrode chip according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a step 2 of a method of manufacturing a nanoporous-type microelectrode chip according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a step 3 of a method of manufacturing a nanoporous-type microelectrode chip according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step 4 of a method of manufacturing a nanoporous-type microelectrode chip according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step 5 of a method of manufacturing a nanoporous-type microelectrode chip according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a nanoritic structure microelectrode chip manufactured according to the first embodiment of the present invention.
8 is a view showing a nanoritic structure microelectrode chip manufactured according to the second embodiment of the present invention.
9 is a view showing a nanoritic structure microelectrode chip manufactured according to the third embodiment of the present invention.
10 is a view showing a nanoritic structure microelectrode chip manufactured according to the fourth embodiment of the present invention.
11 is a photograph of a circular protrusion having a diameter of 3 탆 of a nanogranular-shaped microelectrode chip manufactured according to Example 1 of the present invention with a scanning electron microscope.
12 is a photograph of a nerve cell cultured on top of a nanorail type microelectrode chip of Example 1 of the present invention by a scanning electron microscope.
13 is a photograph of a nerve cell cultured on the upper part of Comparative Example 1 by scanning electron microscope.
FIG. 14 is a photograph of a nerve cell cultured on top of a nanoparticle structure microelectrode chip of Example 1 of the present invention by a scanning electron microscope. FIG.
FIG. 15 (a) is a graph showing the number of cells per unit area of neuron cultured on the nanoritic structure microelectrode chip of Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention.
FIG. 15 (b) is a graph showing the cell survival rate of nerve cells cultured on the nanoritic structure microelectrode chip of Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

기판상에 형성된 접착층;An adhesive layer formed on the substrate;

상기 접착층의 상부에 형성된 전극층; An electrode layer formed on the adhesive layer;

상기 기판 및 전극층 상에 형성된 절연층; 및An insulating layer formed on the substrate and the electrode layer; And

상기 절연층상에 코팅된 세포 친화성 고분자층;을 포함하며,And a cell-affinity polymer layer coated on the insulating layer,

상기 전극층의 적어도 일부가 외부로 노출되고,At least a part of the electrode layer is exposed to the outside,

상기 절연층은 요철구조를 가지는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩을 제공한다.
Wherein the insulating layer has a concavo-convex structure.

일례로, 도 1에 나노지형구조 미세전극칩에 대한 단면도를 나타내었으며, 이하, 본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩을 상세히 설명한다.
For example, FIG. 1 shows a cross-sectional view of a nanoporous-type microelectrode chip. Hereinafter, a nanoporous-type microelectrode chip according to the present invention will be described in detail.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩은 기판(110), 접착층(120), 전극층(130), 절연층(140) 및 세포 친화성 고분자층(150)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a nanoritic microelectrode chip according to the present invention may include a substrate 110, an adhesive layer 120, an electrode layer 130, an insulating layer 140, and a cell affinity polymer layer 150. have.

상기 기판(110)은 세포를 배양할 수 있는 모든 종류의 판을 의미하는 것으로써, 구체적으로는 유리, 플라스틱, 금속, 실리콘, Su-8, PDMS(polydimethylsiloxane) 또는 질소실리콘으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있으나, 기판(110)의 종류는 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate 110 may be any type of plate capable of culturing cells. Specifically, the substrate 110 may be selected from the group consisting of glass, plastic, metal, silicon, Su-8, polydimethylsiloxane (PDMS) However, the type of the substrate 110 is not limited thereto.

상기 기판(110) 상에 서로 이격되어 형성된 접착층(120)이 형성된다. 상기 접착층(120)은 상기 기판(110) 상에 서로 이격되어 적어도 하나 이상으로 형성되며, 이후에 형성될 전극층(130)과 기판(110) 사이의 접착력을 증가시키기 위한 수단일 수 있다. 상기 접착층(120)은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru) 및 인듐(In)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 접착층(120)은 펄스레이저 증착법, 스퍼터링법(Sputtering) 및 졸-겔법 등과 같은 물리적 또는 화학적 증착법에 의해 상기 기판(110)상에 형성될 수 있다. 상기 접착층(120)은 10nm 내지 500nm 이내로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 접착층(120)이 10nm 미만일 경우, 전극층(130)과 기판(110) 사이의 접합력이 떨어져 안정성에 문제가 될 수 있으며, 상기 접착층(120)이 50nm 를 초과할 경우, 전극의 품질이 저하될 수 있다.An adhesive layer 120 is formed on the substrate 110 so as to be spaced apart from each other. The adhesive layer 120 may be spaced apart from the substrate 110 and may be formed to increase the adhesive force between the electrode layer 130 and the substrate 110 to be formed thereafter. The adhesive layer 120 may be formed of at least one selected from the group consisting of Pt, Pd, Au, Ag, Ti, Cr, Al, Cu, , Molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), and indium (In). The adhesive layer 120 may be formed on the substrate 110 by a physical or chemical vapor deposition method such as a pulsed laser deposition method, a sputtering method, and a sol-gel method. The adhesive layer 120 is preferably formed within a range of 10 nm to 500 nm. If the thickness of the adhesive layer 120 is less than 10 nm, the bonding strength between the electrode layer 130 and the substrate 110 may be reduced and the stability may be deteriorated. If the thickness of the adhesive layer 120 exceeds 50 nm, .

상기 전극층(130)은 상기 접착층(120)의 상부에 형성되어, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru) 및 인듐(In)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 전극층(130)은 펄스레이저 증착법, 스퍼터링법(Sputtering) 및 졸-겔법 등과 같은 물리적 또는 화학적 증착법에 의해 상기 접착층(120)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 전극층(130)은 100nm 내지 300nm 이내로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 전극층(130)의 두께가 100nm 미만일 경우, 상기 전극층(130)은 충분한 두께를 가지지 못하여 절연층(140)의 요철(凹凸)구조가 형성될 수 없으며, 상기 전극층(130)의 두께가 300nm를 초과할 경우, 상기 전극층(130)의 두께가 과하여 절연층(140)의 요철(凹凸)구조가 형성될 수 없다.The electrode layer 130 is formed on the adhesive layer 120 and is formed of platinum Pt, Pd, Au, Ag, Ti, Cr, Al ), Copper (Cu), tin (Sn), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), and indium (In). The electrode layer 130 may be formed on the adhesive layer 120 by a physical or chemical vapor deposition method such as a pulse laser deposition method, a sputtering method, and a sol-gel method. The electrode layer 130 is preferably formed within a range of 100 nm to 300 nm. When the thickness of the electrode layer 130 is less than 100 nm, the electrode layer 130 does not have a sufficient thickness and the irregular structure of the insulating layer 140 can not be formed. When the thickness of the electrode layer 130 is 300 nm The thickness of the electrode layer 130 is excessively large, so that the concavo-convex structure of the insulating layer 140 can not be formed.

절연층(140)은 기판(110) 상에 형성되어 요철(凹凸)구조를 형성하는 층으로, 질화규소(SiNx), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), BZN 산화물(Bismuth-Zinc-Niobium Oxide), 산화티타늄, 산화하프늄, 산화지르코늄, 산화탄탈륨 및 산화란탈륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 절연층(140)은 화학증착법(CVD)로 형성될 수 있으며, 상기 절연층(140)은 돌출부가 점(dot), 선(line), 또는 이들의 조합이 배열된 형상으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(140)이 요철(凹凸)구조를 가질 경우, 지형에 따라 다르게 성장하는 세포의 매커니즘을 알 수 있다. 상기 절연층(140)은 200~1000nm로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Insulating layer 140 is a layer for forming the formed concavo-convex (凹凸) structure on a substrate 110, a silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiO 2), aluminum oxide (Al 2 O 3), BZN oxide (Bismuth -Zinc-Niobium Oxide), titanium oxide, hafnium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, and lanthanum oxide. The insulating layer 140 may be formed by chemical vapor deposition (CVD), and the insulating layer 140 may be formed in a shape in which protrusions are arranged in a dot, a line, or a combination thereof . When the insulating layer 140 has a concavo-convex structure, the mechanism of cells that grow differently depending on the terrain can be known. The insulating layer 140 may be formed to a thickness of 200 to 1000 nm, but is not limited thereto.

세포 친화성 고분자층(150)은 폴리도파민(polydopamine), 폴리라이신(polylysine), 라미닌(laminin) 또는 파이브로넥틴(fibronectin)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 세포 친화성 고분자층(150)이 요철(凹凸)구조를 가지는 절연층(140) 상에 코팅되어 미생물, 동식물 세포 및 신경세포 중 어느 하나를 배양시킬 수 있으며, 바람직하게는 신경세포를 배양시킬 수 있다. 상기 신경세포는 요철(凹凸)구조를 가지는 절연층(140) 상에 배양되어 다양한 요철(凹凸)구조에 따른 세포의 성장과 신호전달특성을 효과적으로 연구할 수 있다.
The cell affinity polymer layer 150 may be, but is not limited to, polydopamine, polylysine, laminin, or fibronectin. The cell-affinity polymer layer 150 may be coated on the insulating layer 140 having a concavo-convex structure to cultivate any one of microorganisms, animal and plant cells and neurons, have. The nerve cells can be cultured on the insulating layer 140 having a concavo-convex structure to effectively study cell growth and signal transmission characteristics according to various concavo-convex structures.

상기 나노지형구조 미세전극칩을 제조하기 위하여, 본 발명은, In order to manufacture the nanoporous-type microelectrode chip,

기판상에 접착층을 형성하는 단계(단계 1);Forming an adhesive layer on the substrate (step 1);

상기 접착층상에 전극층을 형성하는 단계(단계 2);Forming an electrode layer on the adhesive layer (step 2);

상기 접착층 및 전극층을 패터닝하는 단계(단계 3);Patterning the adhesive layer and the electrode layer (step 3);

상기 단계 3의 기판 및 전극층 상에 절연층을 증착하는 단계(단계 4); 및Depositing an insulating layer on the substrate and the electrode layer of step 3 (step 4); And

상기 단계 4에서 증착된 절연층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 전극층의 일부를 외부로 노출시키는 단계(단계 5);Exposing a part of the electrode layer to the outside by patterning at least a part of the insulating layer deposited in the step 4 (step 5);

를 포함하는 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a method of manufacturing a nanoporous-type microelectrode chip.

일례로, 도 2에 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법에 대한 모식도를 나타내었으며, 이하, 본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법을 상세히 설명한다.
For example, FIG. 2 shows a schematic view of a method of manufacturing a nanoripoid-shaped microelectrode chip, and a method of manufacturing the nanoritic microelectrode chip according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법에 있어서, 단계 1은 기판상에 접착층을 형성하는 단계이다.In the method of manufacturing a nanoritual type microelectrode chip according to the present invention, step 1 is a step of forming an adhesive layer on a substrate.

상기 기판은 세포를 배양할 수 있는 모든 종류의 판을 의미하는 것으로써, 구체적으로는 유리, 플라스틱, 금속, 실리콘, Su-8, PDMS(polydimethylsiloxane) 또는 질소실리콘으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있으나, 기판의 종류는 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate may be selected from the group consisting of glass, plastic, metal, silicon, Su-8, polydimethylsiloxane (PDMS) or nitrogen silicon, The type of the substrate is not limited to this.

상기 기판상에 형성되는 접착층은 펄스레이저 증착법, 스퍼터링법(Sputtering) 및 졸-겔법 등과 같은 물리적 또는 화학적 증착법에 의해 형성될 수 있으며, 상기 접착층은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru) 및 인듐(In)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 접착층은 10nm 내지 500nm 이내로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 접착층이 10nm 미만일 경우, 전극층과 기판(110) 사이의 접합력이 떨어져 안정성에 문제가 될 수 있으며, 상기 접착층이 50nm 를 초과할 경우, 전극의 품질이 저하될 수 있다.
The adhesive layer formed on the substrate may be formed by a physical or chemical vapor deposition method such as a pulse laser deposition method, a sputtering method and a sol-gel method. The adhesive layer may be formed of platinum (Pt), palladium (Pd) ), Silver (Ag), titanium (Ti), chromium (Cr), aluminum (Al), copper (Cu), tin (Sn), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru) And may include at least one kind selected. The adhesive layer is preferably formed within 10 nm to 500 nm. If the thickness of the adhesive layer is less than 10 nm, the bonding strength between the electrode layer and the substrate 110 may be reduced to cause a problem in stability. If the thickness of the adhesive layer exceeds 50 nm, the quality of the electrode may deteriorate.

본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 접착층상에 전극층을 형성하는 단계이다.In the method of manufacturing a nanoritual type microelectrode chip according to the present invention, step 2 is a step of forming an electrode layer on the adhesive layer.

상기 접착층상에 형성되는 전극층은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru) 및 인듐(In)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 전극층(130)은 펄스레이저 증착법, 스퍼터링법(Sputtering) 및 졸-겔법 등과 같은 물리적 또는 화학적 증착법에 의해 상기 접착층의 상부에 형성될 수 있다. 상기 상기 전극층은 100nm 내지 300nm 이내로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 전극층의 두께가 100nm 미만일 경우, 상기 전극층은 충분한 두께를 가지지 못하여 절연층의 요철(凹凸)구조가 형성될 수 없으며, 상기 전극층의 두께가 300nm를 초과할 경우, 상기 전극층의 두께가 과하여 절연층의 요철(凹凸)구조가 형성될 수 없다.
The electrode layer formed on the adhesive layer may be at least one selected from the group consisting of Pt, Pd, Au, Ag, Ti, Cr, Al, Cu, Sn), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), and indium (In). The electrode layer 130 may be formed on the adhesive layer by a physical or chemical vapor deposition method such as a pulsed laser deposition method, a sputtering method, and a sol-gel method. The electrode layer may be formed within a range of 100 nm to 300 nm. When the thickness of the electrode layer is less than 100 nm, the electrode layer does not have a sufficient thickness, so that the irregular structure of the insulating layer can not be formed. When the thickness of the electrode layer is more than 300 nm, Can not be formed.

본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법에 있어서, 단계 3은 상기 접착층 및 전극층을 패터닝하는 단계이다.In the method of manufacturing a nanoritual type microelectrode chip according to the present invention, step 3 is a step of patterning the adhesive layer and the electrode layer.

상기 패터닝은 나노임프린트 리소그래피, 간섭 리소그래피, 자가-조립 코폴리머 패턴 전사, 전자빔 리소그래피, 초점화 이온빔 밀링, 포토리소그래피, 반응성 이온 에칭(ion-etching), 습식 에칭(wet-etching) 등의 방법에 의해 수행될 수 있으며 바람직하게는 포토리소그래피 방법으로 패터닝 될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The patterning may be performed by methods such as nanoimprint lithography, interference lithography, self-assembled copolymer pattern transfer, electron beam lithography, focused ion beam milling, photolithography, reactive ion etching, wet-etching, And may preferably be patterned by a photolithographic method, but is not limited thereto.

상기 단계 3의 방법에 의해 상기 접착층 및 전극층은 점(dot) 및 선(line), 또는 이들의 조합이 배열된 형상으로 패터닝될 수 있으며, 이러한 패턴들에 의해 상기 기판상에 요철구조를 가진 지형이 형성될 수 있다.
According to the method of step 3, the adhesive layer and the electrode layer can be patterned into a shape in which dots and lines, or a combination thereof, are arranged, and the topography Can be formed.

본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3의 기판 및 전극층 상에 증착하는 단계이다.In the method of manufacturing a nanoritge type microelectrode chip according to the present invention, the step 4 is a step of depositing on the substrate and the electrode layer of the step 3.

상기 단계 3에서 패터닝된 접착층 및 전극층은 가장자리(edge) 부분이 날카롭게 형성된다. 상기와 같은 날카로운 부분을 완만한 가장자리(edge) 부분으로 형성하기 위하여 화학적 기상증착(CVD) 방법 절연층을 증착한다. 상기 화학적 기상증착(CVD) 방법은 플라즈마 기상증착(PECVD) 방법으로 수행되는 것이 바람직하다. 플라즈마 기상증착(PECVD) 방법으로 절연층이 증착되며, 상기 플라즈마 기상증착(PECVD) 방법에 의해 상기 절연층의 돌출부분과 비돌출부분의 경계는 연속적으로 형성될 수 있다.
In the step 3, the edge portions of the adhesive layer and the electrode layer patterned are sharpened. A chemical vapor deposition (CVD) method insulating layer is deposited to form such sharp edges as gentle edge portions. The chemical vapor deposition (CVD) method is preferably performed by a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method. An insulating layer is deposited by a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method, and the boundary between the protruded portion and the protruded portion of the insulating layer can be continuously formed by the plasma enhanced vapor deposition (PECVD) method.

본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법에 있어서, 단계 5는 상기 단계 4에서 증착된 절연층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 전극층의 일부를 외부로 노출시키는 단계이다.In the method of manufacturing a nanoritge type microelectrode chip according to the present invention, step 5 is a step of exposing a part of the electrode layer to the outside by patterning at least a part of the insulating layer deposited in step 4.

상기 전극층은 상부에 절연층이 증착되어 요철구조의 구조적 형태를 형성하는 것뿐만 아니라, 상기 요철구조의 절연층 상부에 형성된 세포에 전달되는 전기적 활성을 측정하고, 상기 세포에 자극을 가할 수 있도록 하기 위하여, 상기 세포와 연결되는 전극이 필요하다. 따라서, 상기 단계 5에서 상기 절연층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 전극층의 일부를 제거하며, 상기 제거된 절연층 하부의 전극층이 외부로 노출되어 전극을 형성할 수 있다.
The electrode layer may be formed by depositing an insulating layer on the top of the electrode layer to form a concave-convex structure, as well as to measure the electrical activity transferred to the cells formed on the insulating layer of the concave-convex structure, An electrode connected to the cell is required. Accordingly, in step 5, at least a part of the insulating layer is patterned to remove a part of the electrode layer, and the electrode layer under the removed insulating layer is exposed to the outside to form an electrode.

또한, 본 발명은, Further, according to the present invention,

기판상에 접착층을 형성하는 단계(단계 1);Forming an adhesive layer on the substrate (step 1);

상기 접착층상에 전극층을 형성하는 단계(단계 2);Forming an electrode layer on the adhesive layer (step 2);

상기 접착층 및 전극층을 패터닝하는 단계(단계 3);Patterning the adhesive layer and the electrode layer (step 3);

상기 단계 3의 기판 및 전극층 상에 절연층을 증착하는 단계(단계 4); Depositing an insulating layer on the substrate and the electrode layer of step 3 (step 4);

상기 단계 4에서 증착된 절연층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 전극층의 일부를 외부로 노출시키는 단계(단계 5); 및Exposing a part of the electrode layer to the outside by patterning at least a part of the insulating layer deposited in the step 4 (step 5); And

상기 단계 5의 기판상에 세포 친화성 고분자를 코팅하여 세포를 배양하는 단계(단계 6);를 포함하는 나노지형구조 미세전극칩을 이용한 세포 성장방법을 제공한다.
And coating the cell affinity polymer on the substrate of step 5 to cultivate the cell (step 6). The present invention also provides a method of growing a cell using the nanoparticle structure microelectrode chip.

상기 단계 1 내지 단계 5의 경우, 전술한 바와 같이 동일한 공정을 통해 형성될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
In the case of the above steps 1 to 5, since they can be formed through the same process as described above, a detailed description will be omitted.

본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법에 있어서, 단계 6은 상기 단계 5의 기판상에 세포 친화성 고분자를 코팅하여 세포를 배양하는 단계이다.In the method of manufacturing a nanoritge type microelectrode chip according to the present invention, step 6 is a step of coating a cell affinity polymer on the substrate of step 5 to cultivate the cells.

단계 5의 절연층상에 세포 친화성 고분자가 코팅되며, 상기 세포 친화성 고분자는 폴리도파민(polydopamine), 폴리라이신(polylysine), 라미닌(laminin) 또는 파이브로넥틴(fibronectin)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The cell affinity polymer may be coated on the insulating layer of step 5 and the cell affinity polymer may be polydopamine, polylysine, laminin, or fibronectin, but is not limited thereto Do not.

상기 세포는 미생물, 동식물 세포 및 신경세포로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 신경세포이다.
The cells may be selected from the group consisting of microorganisms, animal and plant cells, and nerve cells, preferably neurons.

상기 요철구조의 절연층의 상부에 세포 친화성 고분자가 코팅되며, 상기 세포 친화성 고분자에 의해 세포가 배양될 수 있다. 상기 세포는 요철구조의 절연층에 의해 지형적으로 굴곡구조를 가지는 기판에 형성될 수 있으며, 이로 인해 지형적 구조가 세포에 미치는 전기생리학적 영향을 측정할 수 있다.
The cell affinity polymer is coated on the insulating layer of the concavo-convex structure, and cells can be cultured by the cell affinity polymer. The cells may be formed on a substrate having a topographically curved structure by an insulating layer having a concave-convex structure, whereby the electrophysiological effects of the topographic structure on the cells can be measured.

이하, 본 발명의 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

단계 1: 유리기판의 상부에 티타늄(Ti) 접착층을 20nm 두께로 증발(evaporation) 증착의 방법으로 형성하였다.Step 1: A titanium (Ti) adhesive layer was formed on the glass substrate by evaporation deposition to a thickness of 20 nm.

단계 2: 상기 티타늄(Ti) 접착층의 상부에 금(Ag) 전극층을 200nm 두께로 증발(evaporation) 증착의 방법으로 형성하였다.Step 2: A gold (Ag) electrode layer was formed on the titanium (Ti) adhesive layer by evaporation deposition to a thickness of 200 nm.

단계 3: 상기 접착층과 전극층을 원형이며 서로 이격되어 배열된 형상으로 포토리소그래피의 방법으로 패터닝하였다. 16개의 직경 30㎛의 원형 및 600개의 직경 3㎛의 원형이 도 5와 같이 배열되어 형성되었다.Step 3: The adhesive layer and the electrode layer are patterned by a photolithography method in a circular shape arranged apart from each other. 16 rounds of a diameter of 30 탆 and 600 rounds of a diameter of 3 탆 were arranged as shown in Fig.

단계 4: 상기 기판 및 전극층의 상부에 질화규소(Si3N4) 절연층을 플라즈마 기상증착(PECVD)방법으로 증착하였으며, 이때 두께는 500nm로 형성하였다.Step 4: A silicon nitride (Si 3 N 4 ) insulating layer was deposited on the substrate and the electrode layer by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and the thickness was 500 nm.

단계 5: 단계 3에서 형성된 16개의 직경 30㎛의 원형의 상부에 형성된 질화규소(Si3N4) 절연층을 포토리소그래피의 방법으로 제거하여 16개의 직경 30㎛의 전극층을 외부로 노출시켜 전극을 형성하였다.
Step 5: Silicon nitride (Si 3 N 4 ) insulating layer formed on the upper part of 16 circles having a diameter of 30 탆 formed in step 3 was removed by photolithography to expose 16 electrode layers having a diameter of 30 탆 to the outside to form electrodes Respectively.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

단계 3에서 상기 접착층과 전극층을 도 6과 같이 직경 30㎛의 원형(dot), 세로방향의 두께 3㎛, 길이 800 ㎛로 서로 3㎛만큼 이격된 선형(line) 및 직경 3㎛의 원형(dot)으로 패터닝한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제작하였다.
In step 3, the adhesive layer and the electrode layer were coated with a circular dot having a diameter of 30 占 퐉, a thickness of 3 占 퐉 in the longitudinal direction, a length of 800 占 퐉, a line spaced 3 占 퐉 apart from each other, ), Except that the film was formed by the same method as in Example 1.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

단계 3에서 상기 접착층과 전극층을 도 6과 같이 직경 30㎛의 원형(dot), 세로방향의 두께 3㎛, 길이 800 ㎛로 서로 3㎛만큼 이격된 선형(line) 및 가로방향의 두께 3㎛, 길이 800 ㎛로 서로 3㎛만큼 이격된 선형(line)으로 패터닝한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제작하였다.
In step 3, the adhesive layer and the electrode layer are laminated in a circular shape having a diameter of 30 mu m, a thickness of 3 mu m in the longitudinal direction, a length of 800 mu m and a thickness of 3 mu m in the transverse direction, And patterned in a line having a length of 800 탆 and spaced apart by 3 탆 from each other.

<실시예 4><Example 4>

단계 3에서 상기 접착층과 전극층을 도 7과 같이 원형(dot), 선형(line) 및 이들의 조합으로 패터닝된 접착층과 전극층을 4구역으로 형성하여 4종류의 지형을 하나의 기판상에 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제작하였다.
In step 3, the adhesive layer and the electrode layer are formed on four substrates by forming four layers of adhesive layer and electrode layer patterned in a dot, a line, and a combination thereof as shown in FIG. 7 and forming four kinds of topography on one substrate Was prepared in the same manner as in Example 1.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

유리기판의 상부에 접착층, 전극층 및 절연층을 형성하지 않고 기판 그대로의 상태를 사용하였다.
An adhesive layer, an electrode layer, and an insulating layer were not formed on the upper surface of the glass substrate, and the state of the substrate was used.

<실험예 1><Experimental Example 1>

본 발명의 실시예 1 및 비교예 1을 비교하고자 실시예 1의 방법으로 제조된 나노지형구조 미세전극칩의 표면을 주사전자현미경을 통해 관찰하였으며, 이를 도 11에 나타낸다. 상기 실시예 1의 방법으로 제조된 나노지형구조 미세전극칩에 배양된 신경세포를 주사전자현미경을 통해 관찰하였고, 이를 도 12 및 도 14에 나타낸다. 또한, 비교예 1의 기판상에 배양된 신경세포를 주사전자현미경을 통해 관찰하였으며, 이를 도 13에 나타낸다.In order to compare Example 1 of the present invention and Comparative Example 1, the surface of the nanoragery type microelectrode chip manufactured by the method of Example 1 was observed through a scanning electron microscope, and it is shown in FIG. The neurons cultured on the nanogranular-shaped microelectrode chip prepared by the method of Example 1 were observed through a scanning electron microscope and are shown in Figs. 12 and 14. Fig. In addition, the neurons cultured on the substrate of Comparative Example 1 were observed through a scanning electron microscope, which is shown in Fig.

도 15(a) 및 도 15(b)는 실시예 1 및 비교예 1에 의해 제조된 기판상에 배양된 신경세포의 특성을 관찰한 결과를 도시한 그래프이다. 도 15(a)는 실시예 1 및 비교예 1의 기판 상부에 배양된 단위면적당 세포수를 나타내며, 도 15(b)는 실시예 1 및 비교예 1의 기판 상부에 배양된 생존하는 세포의 비율을 나타낸 그래프이다.FIGS. 15A and 15B are graphs showing the results of observing the characteristics of neurons cultured on the substrate prepared in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. Fig. 15 (a) shows the number of cells per unit area grown on the substrate of Example 1 and Comparative Example 1, Fig. 15 (b) shows the percentage of surviving cells cultured on the substrate of Example 1 and Comparative Example 1 Fig.

상기 도 12, 도 14, 도 15(a), 및 도 15(b)의 분석결과에 따르면, 기판 상부에 배양된 신경세포는 지형구조에 따라 신경세포체와 신경돌기가 나노지형구조와 접촉되면서 성장하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 신경세포의 흡착은 실시예 1의 경우 약 400Cells/mm2으로 비교예 1의 약 1000Cells/mm2에 비해 세포의 흡착은 다소 낮으나, 신경세포의 생존력은 실시예 1의 경우 약 약 0.45%로 비교예 1의 약 0.35%에 비해 0.1 %가량 높아 신경세포의 성장은 문제없이 이루어진다는 것을 알 수 있었다. According to the analysis results shown in FIGS. 12, 14, 15A and 15B, the nerve cells cultured on the substrate are contacted with the nanoparticle structure by the neuronal cell bodies and neuron- . In addition, the adsorption of the neuron is the adsorption of the first embodiment of the case about 400Cells / mm 2 cells as compared to Comparative Example 1 about 1000Cells / mm 2 of a somewhat low, but, the viability of nerve cells in the case of the first embodiment from about from about 0.45% Was about 0.1% higher than that of Comparative Example 1 by about 0.35%.

상기와 같이 본 발명에 따른 나노지형구조 미세전극칩, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장방법은 특정한 지형구조에서 세포의 성장이 받는 영향을 형태학적으로 관찰할 수 있으며, 전기생리학적으로 측정이 가능하여 생물학적으로 유의미한 연구용 세포칩으로 사용될 수 있다.
As described above, the nanoparticle-type microelectrode chip according to the present invention, the method for producing the nanoparticle-type microelectrode chip, and the cell growth method using the nanoparticle structure can morphologically observe the effect of cell growth on a specific geographical structure and can be measured electrophysiologically Can be used as biologically significant research cell chips.

110: 기판
120: 접착층
130: 전극층
140: 절연층
150: 세포 친화성 고분자층
110: substrate
120: adhesive layer
130: electrode layer
140: insulating layer
150: Cell-affinity polymer layer

Claims (16)

기판상에 형성된 접착층;
상기 접착층의 상부에 형성된 전극층; 및
상기 기판 및 전극층 상에 형성된 절연층;을 포함하며,
상기 접착층 및 전극층은 패턴을 형성하고,
상기 전극층의 적어도 일부가 외부로 노출되며,
상기 절연층은 요철구조를 가지고,
상기 요철구조가 상기 패턴과 대응되며,
상기 요철구조는 상기 접착층 및 전극층의 패턴 위에 돌출부가 형성되고, 접착층 및 전극층이 없는 부분 위에 비돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩.
An adhesive layer formed on the substrate;
An electrode layer formed on the adhesive layer; And
And an insulating layer formed on the substrate and the electrode layer,
The adhesive layer and the electrode layer form a pattern,
At least a part of the electrode layer is exposed to the outside,
Wherein the insulating layer has a concavo-convex structure,
The concavo-convex structure corresponds to the pattern,
Wherein the protrusions and protrusions have protrusions formed on the patterns of the adhesive layer and the electrode layer, and non-protrusions are formed on portions where the adhesive layer and the electrode layer are not present.
기판상에 형성된 접착층;
상기 접착층의 상부에 형성된 전극층;
상기 기판 및 전극층 상에 형성된 절연층; 및
상기 절연층상에 코팅된 세포 친화성 고분자층;을 포함하며,
상기 접착층 및 전극층은 패턴을 형성하고,
상기 전극층의 적어도 일부가 외부로 노출되며,
상기 절연층은 요철구조를 가지고,
상기 요철구조가 상기 패턴과 대응되며,
상기 요철구조는 상기 접착층 및 전극층의 패턴 위에 돌출부가 형성되고, 접착층 및 전극층이 없는 부분 위에 비돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩.
An adhesive layer formed on the substrate;
An electrode layer formed on the adhesive layer;
An insulating layer formed on the substrate and the electrode layer; And
And a cell-affinity polymer layer coated on the insulating layer,
The adhesive layer and the electrode layer form a pattern,
At least a part of the electrode layer is exposed to the outside,
Wherein the insulating layer has a concavo-convex structure,
The concavo-convex structure corresponds to the pattern,
Wherein the protrusions and protrusions have protrusions formed on the patterns of the adhesive layer and the electrode layer, and non-protrusions are formed on portions where the adhesive layer and the electrode layer are not present.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 요철구조는,
상기 접착층 및 상기 전극층의 상부에 화학적 기상증착(CVD) 방법으로 절연층이 증착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
The concavo-
And an insulating layer is deposited on the adhesive layer and the electrode layer by a chemical vapor deposition (CVD) method.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 요철구조는,
점(dot) 및 선(line) 또는 이들의 조합이 배열된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
The concavo-
Wherein the electrode is formed in a shape in which dots and lines or a combination thereof are arranged.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 기판은,
유리, 플라스틱, 금속 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein:
Wherein the nanostructured microelectrode includes at least one selected from the group consisting of glass, plastic, metal, and silicon.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접착층은,
백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru) 및 인듐(In)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
The adhesive layer
A metal such as platinum Pt, Pd, Au, Ag, Ti, Cr, Al, Cu, Sn, Mo, And at least one selected from the group consisting of ruthenium (Ru) and indium (In).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접착층은,
10 ~ 50nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
The adhesive layer
And a thickness of 10 to 50 nm.
청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 8 has been abandoned due to the setting registration fee. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 전극층은,
백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru) 및 인듐(In)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein,
A metal such as platinum Pt, Pd, Au, Ag, Ti, Cr, Al, Cu, Sn, Mo, And at least one selected from the group consisting of ruthenium (Ru) and indium (In).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 전극층은,
100 ~ 300nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein,
Wherein the nanostructure-structured microelectrode chip is formed to a thickness of 100 to 300 nm.
청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 10 has been abandoned due to the setting registration fee. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 절연층은,
질화규소(SiNx), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), BZN 산화물(Bismuth-Zinc-Niobium Oxide), 산화티타늄, 산화하프늄, 산화지르코늄, 산화탄탈륨 및 산화란탈륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the insulating layer
Silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiO 2), aluminum oxide (Al 2 O 3), BZN oxide (Bismuth-Zinc-Niobium Oxide) , titanium, hafnium oxide, zirconium oxide, the group consisting of tantalum oxide and the oxide is thallium Wherein the nanoparticle-structured microelectrode chip comprises at least one selected from the group consisting of nanoparticles and nanoparticles.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 절연층은,
200 ~ 1000nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the insulating layer
Wherein the nanostructured microelectrode chip is formed to a thickness of 200 to 1000 nm.
제 2항에 있어서,
상기 세포 친화성 고분자층은,
폴리도파민(polydopamine), 폴리라이신(polylysine), 라미닌(laminin) 및 파이브로넥틴(fibronectin) 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 나노지형구조 미세전극칩.
3. The method of claim 2,
Wherein the cell affinity polymer layer comprises
A nanoparticle structure microelectrode chip comprising at least one selected from the group consisting of polydopamine, polylysine, laminin, and fibronectin.
기판상에 접착층을 형성하는 단계(단계 1);
상기 접착층상에 전극층을 형성하는 단계(단계 2);
상기 접착층 및 전극층을 패터닝하는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 기판상에 절연층을 플라즈마 기상 증착방법으로 증착하여 표면에 요철구조를 갖는 절연층을 형성하되, 상기 접착층 및 전극층이 패터닝된 부분 위에 돌출부를 형성하고, 상기 접착층 및 전극층이 없는 부분 위에 비돌출부를 형성하는 단계(단계 4); 및
상기 단계 4에서 증착된 절연층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 전극층의 일부가 외부로 노출되는 단계(단계 5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노지형구조 미세전극칩의 제조방법.
Forming an adhesive layer on the substrate (step 1);
Forming an electrode layer on the adhesive layer (step 2);
Patterning the adhesive layer and the electrode layer (step 3);
Depositing an insulating layer on the substrate of the step 3 by a plasma vapor deposition method to form an insulating layer having a concavo-convex structure on the surface, wherein the adhesive layer and the electrode layer form protrusions on the patterned portion, (Step 4); And
And patterning at least a part of the insulating layer deposited in step 4 to expose a part of the electrode layer to the outside (step 5).
기판상에 접착층을 형성하는 단계(단계 1);
상기 접착층상에 전극층을 형성하는 단계(단계 2);
상기 접착층 및 전극층을 패터닝하는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 기판상에 절연층을 플라즈마 기상 증착방법으로 증착하여 표면에 요철구조를 갖는 절연층을 형성하되, 상기 접착층 및 전극층이 패터닝된 부분 위에 돌출부를 형성하고, 상기 접착층 및 전극층이 없는 부분 위에 비돌출부를 형성하는 단계(단계 4);
상기 단계 4에서 증착된 절연층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 전극층의 일부를 외부로 노출시키는 단계(단계 5);
상기 단계 5의 기판상에 세포 친화성 고분자를 코팅하여 세포를 배양하는 단계(단계 6);를 포함하는 나노지형구조 미세전극칩을 이용한 세포 성장방법.
Forming an adhesive layer on the substrate (step 1);
Forming an electrode layer on the adhesive layer (step 2);
Patterning the adhesive layer and the electrode layer (step 3);
Depositing an insulating layer on the substrate of the step 3 by a plasma vapor deposition method to form an insulating layer having a concavo-convex structure on the surface, wherein the adhesive layer and the electrode layer form protrusions on the patterned portion, (Step 4);
Exposing a part of the electrode layer to the outside by patterning at least a part of the insulating layer deposited in the step 4 (step 5);
And coating the cell-affinity polymer on the substrate of step 5 to cultivate the cell (step 6).
제 14항에 있어서,
상기 세포는,
미생물, 동식물 세포 및 신경세포 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 나노지형구조 미세전극칩을 이용한 세포 성장방법.
15. The method of claim 14,
Preferably,
Wherein the nanoparticle-type microelectrode chip comprises at least one selected from the group consisting of microorganisms, animal and plant cells, and nerve cells.
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