KR20100099900A - 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치 및 이를 이용한 세포의 전기천공효과 분석방법 - Google Patents

미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치 및 이를 이용한 세포의 전기천공효과 분석방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치 및 이를 이용한 세포의 전기천공효과 분석방법에 관한 것으로, 구체적으로 지지판; 상기 지지판 위에 부착되는 외벽부; 상기 지지판과 외벽부로 이루어지는 세포저장부; 상기 세포 저장부 내에서 세포에 전기 펄스를 가하기 위하여 마주보도록 배향되어 지지판에 구비되는 두 개 이상의 미세전극; 상기 미세전극 사이에 이루어지는 전기천공부; 상기 미세전극에 전기 펄스를 공급하는 펄스발생기; 상기 미세전극과 펄스발생기의 연결을 위해 지지판에 구비되는 전극연결부; 및 상기 세포저장부에서 전기천공시 세포를 덮기 위해 하부 공간을 갖는 덮개부를 포함하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치이다. 본 발명에 따른 세포의 전기천공 효과 분석 장치는 임상용 전기천공기의 형상을 비례적으로 축소하여 제작하여 정확한 결과분석이 가능하고, 값비싼 시약 및 전기의 소모를 기존방식에 비해 수 십배 이상 줄일 수 있고, 한번의 실험으로 다양한 조건의 실험을 수행할 수 있어 시간 및 비용 측면에서 효율적이며, 임상용 전기천공기의 특성분석이나 전극개발, 관련 기초연구 및 전기천공 요법의 임상적용을 위한 조건 설정 등 다양한 목적으로 사용할 수 있다.
전기천공, 전기천공 요법, 미세소자, 랩온어칩, 분석장치

Description

미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치 및 이를 이용한 세포의 전기천공효과 분석방법{Apparatus for analyzing the effect of electroporation on cell using micro device and electroporation effect analysis method using the same}
본 발명은 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치 및 이를 이용한 세포의 전기천공효과 분석방법에 관한 것이다.
전기천공법(electroporation)은 핵산, 약물 및 기타 화합물을 포함하는 외래 분자들을 세포 내로 도입하는 데 이용하는 방법으로, 상기 방법은 세포들을 함유하는 시료에 적당한 세기의 전기장을 적용하여 세포막 내에 기공(pores)의 개구(opening)를 형성함으로써 목적하는 분자들을 세포 내로 도입하는 방법이다.
구체적으로 도 1에 나타낸 바와 같이, 전극(101) 사이에 세포(102)와 상기 세포에 주입하고자 하는 분자(103)의 혼합용액을 담지한 후, 외부에서 전기 펄스를 가하면 초기 세포막(104) 표면에 작은 기공(105)이 형성되어 세포 주위에 존재하던 분자의 일부가 세포 안으로 이동하며, 외부 전원을 차단하면 다시 세포막 표면의 기공이 사라져 초기 세포막(104)의 형태로 되돌아오게 된다. 이러한 현상을 이용하여 세포막을 통과하지 못하는 물질을 세포 내로 주입할 수 있다.
상기 전기천공법은 사용되는 전기장의 펄스 범위, 대상에 따라 여러 형태로 적용할 수 있다.
첫째로는, 화학 요법(chemotherapy)과 접목한 전기화학 요법(Electochemotherpy; ECT)을 들 수 있다. 상기 전기화학 요법은 항암 약품을 직접 암조직에 주입한 다음 전극 사이에 전기장을 적용하여 상기 항암 약품을 암세포 내로 유입시킴으로써 암세포를 죽이는 방법이다. 이는 적은 양의 항암 약품으로도 암세포를 죽일 수 있으므로 안전하고 경제적이다. 특히 수술을 받을 수 없는 고령의 환자나 전신상태가 매우 불량한 환자에게도 적용할 수 있기 때문에 매우 안전하고 효과적인 치료방법이며, 수술이 불가능한 부위의 암 병소나, 기존 치료방법으로 치료할 수 없는 전이된 부위 또는 방사선 치료에 내성을 갖는 암병소에도 적용이 가능한 획기적인 치료법이다. 그러므로 상기 전기화학 요법은 기존의 다른 치료법(방사선 치료, 항암 화학요법치료, 면역치료 등)에 비하여 효과적이며 경제적인 치료방법으로 향후 많은 암 환자들에게 이용될 것이다.
둘째로는, 비가역적 전기천공법(Irreversible Elctroporation; IRE)이 있다. 상기 방법은 가역적 전기천공법보다 높은 에너지의 전기 펄스를 인가하여 전기 천공을 일으켜서 암세포의 아폽토시스(apoptosis)나 괴사(necrosis)를 유발하는 방법 이다.
셋째로는, DNA 전달을 들 수 있다. 상기 방법은 세포 내에 손상되지 않은 유전자를 도입시켜 손상된 유전자를 회복시키거나 대체하는 방법으로, 유전자 치료에 사용될 수 있다.
넷째로는 나노(nano)초 대의 펄스 자기장을 발생시켜 암세포의 핵을 공격함으로써 세포를 사멸시키는 방법이다.
이와 같이, 상기 전기천공법은 새로운 암 치료 방법으로써 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 임상적 전기천공기의 사용이 증가하고 있다.
상기 임상적 전기천공기는 복수의 전극을 포함하는 플러그 형태로서, 환부에 직접 꽂아서 전기적 펄스를 세포에 유도하고 그 결과 전기천공을 발생시켜 종양을 치료한다. 상기 전기천공기는 종양 세포의 특성 및 크기, 적용하는 치료법의 종류에 따라 전극 형상 및 수의 변화, 펄스의 변화 등으로 적용의 변화를 꾀할 수 있다.
그러나 지금까지 임상적 전기천공기의 적용은 이를 사용하는 사용자의 임상적 경험에 전적으로 의존하고 있었으며, 각 천공기에 따른 정확한 특성분석 또한 이루어지지 않은 채 실시되고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이에 전기천공법을 이용한 효과적인 치료를 위해서는 환자의 상태, 종양의 형태 등에 따른 세포의 상태에 따라 치료조건을 조절할 필요성이 있다.
따라서 치료 이전에 세포단위의 전기천공 효과를 정량분석할 수 있는 장치가 필요하다.
종래 세포의 전기천공 효과를 알기 위한 방법으로는 큐벳(cuvette) 내에 설치된 두 개의 전극 사이에 세포를 주입하여 전기 펄스를 가하는 방법(미국 공개특허 제2005/0277183호, 미국 공개특허 제2003/0129716호)과 종래 임상용 전기천공장치를 세포가 들어있는 용액에 직접 사용하여 측정하는 방법이 있다.
그러나, 두 방법 모두 높은 전력과 과량의 시약이 사용되고, 하나의 장치로 1회 측정만이 가능하고, 실험과정이 복잡하며, 결과를 왜곡시킬 수 있는 변수가 많다. 또한 실험 후에 전기천공이 잘되었는지 판단하기 위해서는 FACS 등 고가의 실험장비를 사용해야 하는 단점이 있다.
또한, 큐벳(cuvette) 전기천공기의 경우, 전극으로 사용하는 알루미늄의 전기화학 반응으로 독성이 있는 알루미늄 이온을 방출하며, 공기방울의 생성으로 전기 에너지가 세포로 원활하게 전달되지 않는 문제점도 있다.
이에, 본 발명자들은 효과적으로 세포단위의 전기천공 효과를 정량분석할 수 있는 장치를 개발하기 위하여 연구하던 중, 임상용 전기천공기의 형상을 비례적으로 축소하고 미세전극을 구비한 미세소자 내에서 세포의 전기천공을 발생시킴으로써 정확한 결과분석이 가능하고 소형화된 시스템으로 비용 및 시간측면에서 효율적으로 실험을 수행할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 분석장치를 이용한 세포의 전기천공효과 분석방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
지지판;
상기 지지판 위에 부착되는 외벽부;
상기 지지판과 외벽부로 이루어지는 세포저장부;
상기 세포 저장부 내에서 세포에 전기 펄스를 가하기 위하여 마주보도록 배향되어 지지판에 구비되는 복수의 미세전극;
상기 미세전극 사이에 이루어지는 전기천공부;
상기 미세전극과 펄스발생기의 연결을 위해 지지판에 구비되는 전극연결부; 및
상기 세포저장부에서 전기천공시 세포를 덮을 수 있는 하부 공간이 확보되는 덮개부를 포함하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치를 제공한다.
또한, 본 발명은
세포를 세포저장부에 주입하여 배양시키는 단계(단계 1);
상기 세포 내부에 주입할 천공 분석용 물질을 세포저장부에 주입하는 단계(단계 2);및
전기천공부에 덮개부를 덮고 펄스 발생기를 통해 미세전극에 전기 펄스를 인가하여 전기천공을 수행하는 단계(단계 3)를 포함하는 상기 전기천공효과 분석장치를 이용한 세포의 전기천공효과 분석방법을 제공한다.
본 발명에 따른 세포의 전기천공 효과 분석 장치는 임상용 전기천공기의 형상을 비례적으로 축소하여 제작하여 임상용 전기천공기의 전기장 분포와 매우 유사한 전기장 분포를 가지므로 전기천공의 결과가 임상용 전기천공기의 전기적 특성을 잘 반영하고 따라서 정확한 결과분석이 가능하다. 또한, 값비싼 시약 및 전기의 소모를 기존방식에 비해 수 십배 이상 줄일 수 있어 비용적 절감을 기대할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 미세 소자 내에서 여러 개의 전기천공부로 실험할 수 있으므로 한번의 실험으로 다양한 조건의 실험을 수행할 수 있어 시간 및 비용 측면에서 효율적이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용 및 실시형태를 설명하면 다음과 같다.
도 2~4는 본 발명의 일실시형태에 따른 세포의 전기천공효과 분석장치를 나타낸다.
본 발명에 따른 세포의 전기천공효과 분석장치는
지지판(203);
상기 지지판(203) 위에 부착되는 외벽부(204);
상기 지지판(203)과 외벽부(204)로 이루어지는 세포저장부(205);
상기 세포 저장부(205) 내에서 세포에 전기 펄스를 가하기 위하여 마주보도록 배향되어 지지판에 구비되는 복수의 미세전극(201);
상기 미세전극(201) 사이에 이루어지는 전기천공부(202);
상기 미세전극(201)과 펄스발생기의 연결을 위해 지지판(203)에 구비되는 전극연결부(207); 및
상기 세포저장부에서 전기천공시 세포를 덮을 수 있는 하부 공간이 확보되는 덮개부(206)를 포함한다.
본 발명에 따른 세포의 전기천공효과 분석장치에 있어서, 상기 지지판(203)은 유리기판을 사용하는 것이 바람직하며, 미세전극(201) 및 전극연결부(207)는 상기 유리기판 위에 형성된다. 이때 상기 미세전극 및 전극연결부는 당업계의 통상적인 방법으로 형성할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 일례로 상기 유기기판에 금/백금을 증착시키고, 그 위에 감광제(photoresist) 필름을 사용하고 식각법을 이용하여 도안에 따라 지지판 위에 형성시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미세전극(201)은 전기천공을 위한 전기장을 발생시키는 전기천공부(202)를 형성한다. 이를 위하여 상기 미세전극은 2개 이상인 것이 바람직하며, 예를 들면 임상용 전기천공기와 같이 2개, 6개, 7개 등을 형성시킬 수 있다. 이때, 미세전극의 배열은 제한되지 않으며, 예를 들면 환형, 일렬 또는 이보다 복잡한 형태로 배열될 수 있으나, 전기천공부에 균일한 전기장을 제공하기 위하여 환형이나 일렬로 배열되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 미세전극 사이에 이루어지는 전기천공부의 직경은 0.5~1.5 mm인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나면 현미경으로 관찰 및 분석하는 것이 어려운 문제가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미세전극은 임상용 전기천공기의 전극을 비례적으로 축소하여 제작하였으므로 임상용 전기천공기의 전기장 분포와 매우 유사한 전기장 분포를 나타낸다(도 5 및 도 6 참조). 따라서, 본 발명에 따른 분석기를 사용하면 전기적 측면에서 임상용 전기천공기를 사용할 때와 유사한 세포의 전기천공효과를 얻을 수 있다
상기 전기천공부는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 한 번에 다양한 조건의 실험을 수행할 수 있도록 지지판 상에 다수 개를 형성할 수 있으며, 이들은 길이 방향으로 배열되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 따른 분석장치는 한번의 실험으로 전기장의 세기, 전극 수 및 배치에 따른 다양한 조건의 실험을 수행하여 세포의 최적 전기천공조건을 찾 을 수 있다.
본 발명에 따른 세포의 전기천공효과 분석장치에 있어서, 상기 외벽부는 기판 상에 부착되어 세포저장부(205)를 형성한다. 상기 세포저장부는 세포를 저장하고 배양하며 세포에 전기천공을 일으킬 수 있는 공간이다. 이때 상기 외벽부의 재질은 전극과 반응하지 않는 PDMS 등의 유기고분자를 사용하는 것이 바람직하며, 공기 플라즈마(air plasma) 등을 통해 지지판에 부착시킬 수 있다.
본 발명에 따른 세포의 전기천공효과 분석장치에 있어서, 상기 덮개부(206)는 세포저장부에서 전기천공시 세포저장부 내 용액의 양에 상관없이 균일한 전기장을 인가하는 역할을 한다. 상기 덮개부(206)는 덮개판(216) 및 손잡이(226)를 포함하며 전기천공부의 공간을 확보하기 위하여 하부에 공간을 갖도록 지지대(236)가 부착된다.
상기 덮개부는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 전기천공부를 하나씩 덮거나 도 4에 나타낸 바와 같이 다수개의 전기천공부를 한번에 덮을 수 있다. 이때 상기 덮개부의 너비는 전기천공부의 너비보다 넓도록 제작되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 덮개부의 재질은 유리와 같이 물보다 비중이 높고 전기가 통하지 않는 재질을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 전기천공효과 분석장치를 이용한 전기천공효과 분석방법은 하기 단계를 포함한다:
세포를 세포저장부에 주입하여 배양시키는 단계(단계 1);
상기 세포 내부에 주입할 천공 분석용 물질을 세포저장부에 주입하는 단계(단계 2);및
전기천공부에 덮개부를 덮고 펄스 발생기를 통해 미세전극에 전기 펄스를 인가하여 전기천공을 수행하는 단계(단계 3).
먼저, 단계 1은 세포를 세포저장부에 주입하여 배양시키는 단계이다.
본 발명에 있어서, 상기 세포는 각종 종양 세포를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 세포는 전기천공효과 분석장치의 세포저장부에 주입되고, 주입된 세포는 지지판에 부착될 때까지 배양된다.
다음으로 단계 2는 세포 내부에 주입할 천공 분석용 물질을 세포저장부에 주입하는 단계이다.
세포저장부에 주입된 세포가 지지판에 부착될 때까지 배양되면 천공 분석용 물질을 상기 세포저장부에 주입한다. 이때 사용되는 천공 분석용 물질은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 형광염료(PI), 약물, 유전자 등을 사용할 수 있다.
다음으로 단계 3은 전기천공부에 덮개부를 덮고 펄스 발생기를 통해 미세전극에 전기 펄스를 인가하여 전기천공을 수행하는 단계이다.
세포와 천공 분석용 물질을 세포저장부에 주입한 후, 전기천공을 위해 전기천공부에 덮개부를 덮는다. 이후 펄스 발생기를 통해 미세전극에 전기 펄스를 인가하면 전기장에 의해 순간적으로 세포막 표면에 작은 기공이 형성되어 천공 분석용 물질이 세포 안으로 이동하게 되고, 이로써 세포의 전기천공효과를 관찰할 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 전기천공효과 분석장치의 다수의 전기천공부 각각에 다른 크기의 전기 펄스를 인가함으로써 전기장에 크기에 다른 전기천공 효율을 분석할 수 있다. 또한 본 발명에 다른 전기천공효과 분석장치의 전기천공부 각각에 미세전극 수를 달리함으로써 전기천공의 목적과 환부의 형태에 따라 다양한 임상용 전기천공기의 효과를 분석할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 세포의 전기천공 효과 분석 장치는 임상용 전기천공기의 형상을 비례적으로 축소하여 제작하여 임상용 전기천공기의 전기장 분포와 매우 유사한 전기장 분포를 가지므로 전기천공의 결과가 임상용 전기천공기의 전기적 특성을 잘 반영하고 따라서 정확한 결과분석이 가능하다. 또한, 값비싼 시약 및 전기의 소모를 기존방식에 비해 수 십배 이상 줄일 수 있어 비용적 절감을 기대할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 미세 소자 내에서 여러 개의 전기천공부로 실험할 수 있으므로 한번의 실험으로 다양한 조건의 실험을 수행할 수 있어 시간 및 비용 측면에서 효율적이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시할 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 본 발명에 따른 전기천공효과 분석장치의 제조(전극 2개)
하기와 같은 방법으로 도 2에 나타낸 전기천공효과 분석장치를 제조하였다.
유리기판 위에 전극으로 사용하기 위한 금/백금을 증착시켰다. 이후 광식각기술(photolithography)을 이용한 습식 식각(wet etching) 공정을 이용하여 미세전극(201)을 형성하였다. 이후 폴리디메틸실록산(PDMS) 외벽부(204)를 플라즈마 처리한 후, 완성된 지지판에 부착하였다. 덮개부(206)는 덮개판(216) 하단에 필름을 부착하여 지지대(236)를 형성한 후, 손잡이(226)를 부착하였다.
<실시예 2>
6개의 미세전극을 환형으로 배치하여 제작한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전기천공효과 분석장치를 제조하였다.
<실험예 1> 전기장 효과 비교
본 발명에 따른 미세소자를 이용한 전기천공효과 분석장치의 미세전극과 임상용 전기천공기의 전극의 전기장 효과를 비교하기 위하여 다음과 같은 분석을 수행하였다.
실시예 1 및 2에서 제조한 분석장치에 전기 펄스를 가한 다음 전기천공부에 서 미세전극 사이에 생성되는 전기장의 분포를 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 비교예로서 2전극 또는 6전극을 갖는 임상용 전기천공기를 사용하여 전극 사이의 전기장의 분포를 시뮬레이션을 통해 비교하였다.
측정 결과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.
도 5는 2전극일 경우, 도 6은 6전극일 경우의 본 발명에 따른 전기천공효과 분석장치 및 임상용 전기천공기에서의 전극 사이의 전기장 분포를 나타낸다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 전기천공효과 분석장치는 임상용 전기천공기의 전기장 분포와 매유 유사한 전기장 분포를 나타냄을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 분석장치는 전기천공의 결과가 임상용 전기천공기의 전기적 특성을 잘 반영하고 따라서 정확한 결과분석이 가능하다.
<실험예 2> 세포의 전기천공 실험
본 발명에 따른 미세소자를 이용한 전기천공효과 분석장치의 세포에서의 전기천공효과를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
실시예 1에서 제작된 미세전극이 2개인 전기천공효과 분석장치의 세포저장부에 T47D 유방암 세포(한국세포주 은행, KCLB 30133)를넣고 1일간 배양한 후 전체 세포를 푸른색 핵 염료(Hoechst)로 염색하였다.
이후, 붉은색 형광염료(PI)를 세포저장부에 넣고 각각의 전기천공부에 0.4 kV/cm, 0.55 kV/cm, 0.7 kV/cm, 0.85 kV/cm 및 1.0 kV/cm의 전기 펄스의 전기장으로 100 마이크로 초 너비(width) 전기 펄스 8개를 1초 간격으로 가한 다음 형광현 미경(IX51; Olympus, Japan)을 이용하여 전기천공된 세포를 관찰하였다.
관찰 결과를 도 7에 나타내었다.
이후, 실시예 2에서 제작된 미세전극이 6개인 전기천공효과 분석장치를 이용하여 상기와 동일한 방법(이 경우에는 전기 펄스 6개)으로 수행하여 전기천공된 세포를 관찰하였다.
관찰 결과를 도 8에 나타내었다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 두 경우 모두 전기장의 크기가 클수록 전기천공된 세포의 수가 증가함을 알 수 있다.
<실험예 3> 항암제를 이용한 전기화학 요법
본 발명에 따른 미세소자를 이용한 전기천공효과 분석장치의 암세포에서의 전기화학 요법 효과를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
실시예 1 및 2에서 제작된 미세전극이 2개 및 6개인 전기천공효과 분석장치의 세포저장부에 암세포를 넣고 1일간 배양하였다. 이후 항암제로 사용되는 블레오마이신을 5×10-7M로 주입한 다음 각각의 전기천공부에 0.4 kV/cm, 0.55 kV/cm, 0.7 kV/cm, 0.85 kV/cm 및 1.0 kV/cm의 전기 펄스의 전기장으로 100 마이크로 초 너비(width) 전기 펄스 8개 또는 6개를 1초 간격으로 가한 다음 48시간 후에 세포 의 증식률을 측정하였다.
세포의 증식률은 하기 수학식 1에 의해 산출하였다.
Figure 112009013330328-PAT00001
측정 결과를 도 9에 나타내었다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 두 경우 모두 전기장의 크기가 클수록 전기천공에 의해 세포증식률이 감소함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전기천공효과 분석장치는 종래 임상용 전기천공기와 유사한 전기천공효과를 나타내며, 전기장에 따른 전기천공효과 등의 여러가지 분석을 한번에 수행할 수 있으므로 시간과 비용이 절약되는 효과가 있다.
도 1은 전기천공의 원리를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 전기천공효과 분석장치의 사시도 및 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시형태에 따른 전기천공효과 분석장치의 사시도 및 평면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시형태에 따른 전기천공효과 분석장치의 사시도 및 평면도이다.
도 5는 본 발명의 전기천공효과 분석장치의 2개의 미세전극의 전기장을 임상적 전기천공기와 비교한 도면이다((a) 임상적 전기천공기, (b) 전기천공효과 분석장치).
도 6은 본 발명의 전기천공효과 분석장치의 6개의 미세전극의 전기장을 임상적 전기천공기와 비교한 도면이다((a) 임상적 전기천공기, (b) 전기천공효과 분석장치).
도 7은 본 발명의 전기천공효과 분석장치에서 수행한 전기 펄스의 세기에 따른 세포의 전기천공 정도를 나타내는 도면이다(미세전극이 2개일 때).
도 8은 본 발명의 전기천공효과 분석장치에서 전기 펄스의 세기에 따른 세포의 전기천공 정도를 나타내는 도면이다(미세전극이 6개일 때).
도 9는 본 발명의 전기천공효과 분석장치에서 블레오마이신 첨가시 전기 펄스의 세기에 따른 세포증식률을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
201 : 미세전극
202 : 전기천공부
203 : 지지판
204 : 외벽부
205 : 세포저장부
206 : 덮개부
207 : 전극연결부
216: 덮개판
226: 손잡이
236: 지지대

Claims (10)

  1. 지지판;
    상기 지지판 위에 부착되는 외벽부;
    상기 지지판과 외벽부로 이루어지는 세포저장부;
    상기 세포 저장부 내에서 세포에 전기 펄스를 가하기 위하여 마주보도록 배향되어 지지판에 구비되는 복수의 미세전극;
    상기 미세전극 사이에 이루어지는 전기천공부;
    상기 미세전극과 펄스발생기의 연결을 위해 지지판에 구비되는 전극연결부; 및
    상기 세포저장부에서 전기천공시 세포를 덮을 수 있는 하부 공간이 확보되는 덮개부를 포함하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기천공부는 1개 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전기천공부는 길이 방향으로 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 미세전극은 환형형태 또는 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치.
  5. 제1항에 있어서 ,상기 전기천공부는 직경이 0.5~1.5 mm인 것을 특징으로 하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 미세전극의 수는 2개 또는 6개인 것을 특징으로 하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 덮개부의 너비는 전기천공부의 직경보다 넓은 것을 특징으로 하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 분석장치는 한번의 실험으로 전기장의 세기, 전극 수 및 배치에 따른 다양한 조건의 실험을 수행하여 세포의 최적 전기천공조건을 찾는 것을 특징으로 하는 미세소자를 이용한 세포의 전기천공효과 분석장치.
  9. 세포를 세포저장부에 주입하여 배양시키는 단계(단계 1);
    상기 세포 내부에 주입할 천공 분석용 물질을 세포저장부에 주입하는 단계(단계 2);및
    전기천공부에 덮개부를 덮고 펄스 발생기를 통해 미세전극에 전기 펄스를 인가하여 전기천공을 수행하는 단계(단계 3)
    를 포함하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 분석장치를 이용한 세포의 전기천공효과 분석방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 천공 분석용 물질은 형광염료, 약물 및 유전자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 세포의 전기천공효과 분석방법.
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