KR20190070096A - Functional well plate system for electro-mechanical stimulation and analysis of live cells - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a system that, while culturing cells in real time through functional well plates capable of electro-mechanical stimulation and an incubator, enables analysis on changes in deformation, contraction, and pulsation in cells in response to electro-mechanical stimulation by using a microscope and a laser displacement sensor. More specifically, the present invention applies electro-mechanical stimuli to cardiac muscle cells cultured on a diaphragm made of polydimethylsiloxane (PDMS) to mature the cells and stains particular proteins in the cells to confirm the location and distributions thereof. Thus, the cell analysis system of the present invention enables analysis on maturation of the cells and enables real-time measurement of changes in contraction and heart beat count of the cardiac muscle cells by using laser displacement sensors integrated in an upper part of the microscope. The electro-mechanical stimulation and analysis system according to the present invention enables cellular morphologies, contraction, and pulsation of cardiac muscle cells in response to electro-mechanical stimuli to be measured in real time using a microscope and laser displacement sensors and can effectively optimize the electro-mechanical stimulation. Further, the electro-mechanical stimulation and analysis system may be made of three wells in total and used to analyze drug responses using cells matured through electro-mechanical stimulation by using a microscope and laser displacement sensors. Additional well establishment may be possible through structure modifications.

Description

Live cells의 기전자극 및 분석을 위한 기능성 well plate 시스템{Functional well plate system for electro-mechanical stimulation and analysis of live cells}(Functional well plate system for electro stimulation and analysis of live cells)

본 발명은 기능성 well plate를 사용함에 따라 기계적 자극 및 전기적 자극 (이하, '기전자극'이라고 함)이 가능하고 현미경과 배양기를 이용하여 세포를 관찰하는 동안 온도, 습도, CO2 농도를 일정하게 유지할 수 있으며, motorized stage를 이용함으로써 정확하고 빠른 multi position의 이동 및 현미경을 통한 세포 형상 분석 및 레이저 변위계를 통하여 세포의 수축력 및 박동 수를 분석할 수 있을뿐더러, 기계적 자극과 전기적 자극을 통해 세포의 성숙을 향상시키는 것이 가능한, live cells의 기전자극 및 분석을 위한 기능성 well plate 시스템에 관한 것이다.The present invention enables mechanical stimulation and electrical stimulation (hereinafter referred to as "stimulation") by using a functional well plate and maintains temperature, humidity, and CO 2 concentration constantly while observing the cells using a microscope and an incubator By using the motorized stage, it is possible to analyze the contraction force and the pulse number of the cell through accurate and rapid movement of the multi position, the cell shape analysis through the microscope, and the laser displacement meter. In addition, To a functional well plate system for the stimulation and analysis of live cells.

심장질환은 현재 세계에서 가장 중요한 건강문제의 하나이며, 심장이 특히 문제가 되는 것은 자체적으로 손상 회복이 거의 되지 않기 않으며 심장근육세포가 질병 등으로 손상을 받았을 때 재생 능력이 매우 미미한 편이다.Heart disease is one of the most important health problems in the world today, and the heart problem is that it is rarely recovered by itself, and heart muscle cells are very poorly regenerated when damaged by disease or the like.

심장 재생이 성공하기 위해서는 이 심근세포들이 신호에 반응하고 주위의 심장근육과 융합되어야한다. 그러나 줄기세포에서 만들어낸 심근세포들은 미성숙하고 그에 따라 박동이 불규칙해 재생의학이나 생물학 연구를 위한 활용성에 제한이 많았다. 하지만 최근 인간 줄기세포로 만든 심장근육세포에 기전자극을 가해 발달과 기능을 향상시킬 수 있다는 연구 결과들이 발표되고 있다. For cardiac regeneration to be successful, these cardiac cells must respond to the signal and fuse with surrounding cardiac muscle. However, myocardial cells produced from stem cells are immature and irregularly beating, which limits the availability for regenerative medicine or biology research. However, recent studies have shown that cardiomyocytes made from human stem cells can be stimulated to enhance development and function.

하지만 기계적 자극과 전기적 자극을 동시에 진행할 경우 이에 따른 자극의 최적화 및 심근세포의 morphology 및 수축력을 분석할 수 있는 시스템이 필요하다.However, when mechanical stimulation and electrical stimulation are simultaneously performed, a system for analyzing morphology and contractility of myocardial cells is needed.

이에 따라 본 발명자들은, 폴리다이메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS)으로 설계한 다이어프램 위에, 세포를 배양하는 동안 기전자극이 가능한 기능성 well plate를 제작하고 세포의 형상 측정 및 모니터링을 하는 동안 온도, 습도, CO2농도를 유지 할 수 있는 소형 배양기와 multi well plate 및 분석 시 정확하고 빠른 position 이동을 위해 motroized stage 그리고 세포 분석을 위한 현미경 및 레이저 변위계를 이용하여 live cell의 기전자극 및 분석이 가능한 검사 장치의 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have developed a functional well plate capable of stimulating the cell during cell culture on a diaphragm designed with polydimethylsiloxane (PDMS), and measured the temperature, humidity, CO2 incubator and multi well plate, a motroized stage for precise and rapid positional movement during analysis, and a microscope and a laser displacement meter for cell analysis to enable the stimulation and analysis of live cells. .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기전자극이 가능한 기능성 multi well plate 및 배양기, motorized stage, 현미경, 레이저 변위계로 구성된 시스템을 통해 배양되는 세포의 기전자극에 다른 세포의 형상 분석 및 수축력, 심박동 수를 분석할 수 있는 검사 장치를 제공함으로써 기존 검사방법의 문제점을 해결하고자 하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a functional multiwell plate capable of being stimulated, The present invention aims at solving the problems of the conventional inspection method by providing an inspection device capable of analyzing the shape of other cells and analyzing the contraction force and the heart rate.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세포가 수용되고, 미세 그루브 패턴을 가지는 영역이 하나 또는 그 이상인 다이어프램 판; 상기 다이어프램 판 외부의 양 측면에 위치하는, 전기자극을 부여하는 전극; 및 상기 세포가 수용되는 영역 중심부의 레이저 변위계 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 다이어프램을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a diaphragm comprising: a diaphragm plate accommodating cells and having one or more regions having fine groove patterns; Electrodes provided on both sides of the outside of the diaphragm plate to give electrical stimulation; And a laser displacement gauge reflector at the center of the area where the cells are accommodated.

또한 본 발명은 상기 다이어프램 판 위 세포가 수용되는 공간에 위치하는 마이크로전극의 어레이(Microelectode array, MEA);를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is characterized in that it further includes an array of microelectrodes (MEAs), which are located in a space where the cells on the diaphragm plate are accommodated.

또한, 본 발명은 상부 웰 플레이트; 하부 웰 플레이트; 상기 상부 웰 플레이트와 하부 웰 플레이트 사이에 위치하며 유연성을 갖는, 상기 다이어프램의 어레이; 및 압력인가 조절기를 포함하여, 압력이 인가되면 다이어프램이 부풀어 세포에 기계적 자극을 부여하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 웰 플레이트를 제공한다. 세포가 배양되는 구역에 전기장을 형성하여 전기적 자극을 부여하는 것도 가능하다. The present invention also relates to an upper well plate; A lower well plate; An array of diaphragms positioned between the upper well plate and the lower well plate and having flexibility; And a pressure application regulator, wherein the diaphragm is swollen when pressure is applied to impart mechanical stimulation to the cell. It is also possible to give an electric stimulus by forming an electric field in the area where the cells are cultured.

또한, 본 발명은 상기 웰 플레이트; 및 세포를 배양하는 배양기(incubator);를 포함하고, X축과 Y축의 2차원 방향으로 움직일 수 있는 전동 스테이지(motorized stage), 레이저 변위계(laser vibrometer), 전기적 자극 생성기 및 기계적 자극 생성기로 이루어진 군에서 하나 이상의 장비를 더 포함하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템을 제공한다. The present invention also relates to the above-mentioned well plate; And an incubator for culturing the cells, and includes a motorized stage capable of moving in the two-dimensional directions of the X-axis and the Y-axis, a laser vibrometer, An electrical stimulation generator, and a mechanical stimulation generator. ≪ Desc / Clms Page number 2 >

상기 배양기(incubator)는, 세포에 대한 자극을 위한 연결 핀이 있는 상부 배양기(Top incubator)와 온도 유지를 위한 히팅선(heating line)이 있는 하부 배양기(Bottom incubator)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The incubator includes a top incubator having a connecting pin for stimulating cells and a bottom incubator having a heating line for maintaining the temperature.

본 발명은, 약물의 세포에 대한 독성을 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템을 이용하여 측정하는 방법에 있어서, (1) 피진단 약물을 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템 상의 세포에 투여하는 단계; (2) 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템으로부터 레이저 변위계를 이용하여 수축값을 획득하는 단계; (3) 상기 획득한 수축값을 기준표와 비교하여, 피진단 약물의 독성을 판단하는 단계;를 포함하는, 약물의 세포에 대한 독성을 측정하는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for measuring the toxicity of a drug to cells using a well plate system for analyzing the mechanism of the stimulus, comprising the steps of: (1) administering a drug to a cell on a well plate system for stimulation analysis; (2) acquiring a shrinkage value from a well plate system for an electromotive force analysis using a laser displacement meter; (3) comparing the obtained shrinkage value with a reference table to determine the toxicity of the diagnostic drug, and (3) a method of measuring the toxicity of the drug to a cell.

본 발명에 따른 기전자극 및 분석 시스템은 심장근육 세포의 기전자극에 따른 세포의 형상 및 수축력, 박동수를 현미경과 레이저 변위계를 이용하여 실시간 측정이 가능하고 자극의 최적화를 도출하는데 효과적이다.The systematic stimulation and analysis system according to the present invention is capable of real time measurement of the shape, contraction force, and heart rate of a cardiomyocyte according to the mechanical stimulation of heart muscle cells using a microscope and a laser displacement meter, and is effective in deriving the stimulus optimization.

또한 본 발명에 따른 기전자극 및 분석 시스템은 single 또는 multi well 로 구성되며, 기전자극을 통해 성숙화된 세포를 통해 약물에 따른 반응을 현미경과 레이저 변위계를 통해 분석이 가능하다.Also, the stimulation and analysis system according to the present invention is composed of single or multi wells, and it is possible to analyze the reaction according to drug through a microscope and a laser displacement meter through a matured cell through an electrostimulation.

도 1은 본 발명의 기전자극(Electromechanical stimulation) 분석용 웰 플레이트 시스템의 구성도.
도 2는 기전자극(Electromechanical stimulation) 분석용 웰 플레이트 시스템의, 실제 기기 모습으로 이루어진, 핵심 부분에 대한 구성도 (기전자극 컨트롤러, stage top incubator, 배양기 컨트롤러, 기능성 well plate, 모터화 스테이지를 갖춤)
도 3은 (도 2)의 모터화 스테이지를 더욱 확대한 모습이며, 정확하고 빠르게 다수의 위치(multi position)를 이동하며 측정하기 위한, XY방향 모터화 스테이지(motorized stage)의 모습
도 4는 well adapter가 장착되지 않은 상태에서 incubator cover 및 body 모습
도 5는 (도 4)의 스테이지 상 배양기(stage top incubator)가 구성품으로부터 체결되는 모습
도 6은 전기적 자극을 생성하는 기능 생성기(Function generator)와 기계적 자극을 생성하는 압력펌프(Pressure pump)를 포함하고, 그 외에 압력센서(Pressure sensor) 및 SMPS가 구비된 기전자극 컨트롤러(Electromechanical stimulation controller)의 구성도.
도 7은 기전자극 분석용 well plate를 구성하는 각 부분에 대한 구체적인 이미지.
도 8은 (도 7)의 기전자극 분석용 well plate의 최종 조립된 이미지를 나타내며, 상부 사진은 전기적 자극을 생성하는 Pogo Pin, 하부 사진은 기계적 자극을 생성하는 가압된 팽창 다이어프램의 모습의 사진을 보임.
도 9는 기전자극 분석용 well plate를 구성하는 하나의 well에서, PDMS 다이어프램 구조체를 제작하는 공정도.
도 10은 PDMS 다이어프램 구조체 상에, 미세 그루브 패턴이 있는 다이어프램 구조를 나타낸 것으로, 레이저 변위계 반사판과 전기적 자극을 생성하는 전극의 상대적 위치가 표시된 모습.
도 11은 PDMS 다이어프램 위에 형성된 방사형 micro groove 유/무에 따른 심장세포 정렬 및 이에 따른 수축력의 차이를 나타내는 사진과 그래프.
도 12는 실린지 펌프를 이용하여 주기적은 압력 증가/감소시키고, 이에 따른 PDMS 다이어프램의 변형 이미지 및 실시간 변위 그래프.
도 13은 전기자극의 주파수 변화에 따른, 세포의 수축력 및 박동 수의 변화를 레이저 변위계을 통해 측정한 결과 그래프.
도 14는 세포 배양 이후 3일 시점부터 시작하여 5일간 전기 자극을 통해 세포를 성숙화한 후, 형광 염색을 통해 DAPI 핵단백질(파란색), Cx-43 단백질(초록색) 및 F-actin(빨간색)을 염색하여 촬영한 결과 사진.
도 15는 약물(Verapamil)을 처리하여 이에 따른 심장세포 수축력의 변화를 측정한 그래프.
도 16은 배양된 세포의 전기적 활동을 분석하기 위해 다이어프램 위에 집적화된 Microelectrode array의 개념도 및 분석 데이터.
1 is a block diagram of a well plate system for analyzing electromechanical stimulation of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a well plate system for analyzing electromechanical stimulation, which includes an actual instrument, a constitution diagram for a core part (an electrophoresis controller, a stage top incubator, a incubator controller, a functional well plate,
Fig. 3 is an enlarged view of the motorized stage of Fig. 2, showing a motorized stage in the XY direction for measuring and moving multiple positions accurately and quickly.
Figure 4 shows the incubator cover and body appearance without the well adapter
Fig. 5 is a view showing the stage top incubator (Fig. 4) being fastened from a component
6 shows a functional generator for generating electric stimulation and a pressure pump for generating mechanical stimulation. In addition, a pressure sensor and an electromechanical stimulation controller (SMPS) Fig.
7 is a specific image of each part constituting a well plate for electrophoresis analysis.
FIG. 8 shows a final assembled image of the electroplate stimulation well plate (FIG. 7), with the top photograph showing the Pogo Pin generating electrical stimulation and the bottom photograph showing the appearance of the pressurized expansion diaphragm producing mechanical stimulation show.
9 is a view showing a process of manufacturing a PDMS diaphragm structure in one well constituting a well plate for electrophoresis analysis.
10 shows a diaphragm structure with a fine groove pattern on a PDMS diaphragm structure, showing the relative position of a laser displacement gage reflector and an electrode generating an electrical stimulus.
FIG. 11 is a photograph and a graph showing the difference in retraction of cardiac cells according to the radial micro groove formed / formed on the PDMS diaphragm and thus the contractive force. FIG.
FIG. 12 is a graph showing a deformation image and a real-time displacement of a PDMS diaphragm by periodically increasing / decreasing a pressure by using a syringe pump.
FIG. 13 is a graph showing changes in cell contraction force and pulse number according to a change in the frequency of electrical stimulation through a laser displacement meter. FIG.
14 shows the results of DAPI nuclear protein (blue), Cx-43 protein (green) and F-actin (red) through fluorescence staining after matured by electrical stimulation for 5 days starting from the third day after cell culture. Photos taken after dying.
FIG. 15 is a graph showing changes in cardiac contractility according to treatment of a drug (Verapamil). FIG.
Figure 16 is a conceptual diagram and analysis data of a microelectrode array integrated on a diaphragm to analyze the electrical activity of the cultured cells.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세포가 수용되고, 미세 그루브 패턴을 가지는 영역이 하나 또는 그 이상인 다이어프램 판; 상기 다이어프램 판 외부의 양 측면에 위치하는, 전기자극을 부여하는 전극; 및 상기 세포가 수용되는 영역 중심부의 레이저 변위계 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 다이어프램을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a diaphragm plate comprising: a diaphragm plate accommodating cells and having one or more regions having fine groove patterns; Electrodes provided on both sides of the outside of the diaphragm plate to give electrical stimulation; And a laser displacement gauge reflector at the center of the area where the cells are accommodated.

또한 본 발명은 상기 다이어프램 판 위 세포가 수용되는 공간에 위치하는 마이크로전극의 어레이(Microelectode array, MEA);를 추가로 포함할 수 있다.The present invention may further include an array of microelectrodes (MEAs) positioned in the space where the cells on the diaphragm plate are accommodated.

또한, 본 발명은 상부 웰 플레이트; 하부 웰 플레이트; 상기 상부 웰 플레이트와 하부 웰 플레이트 사이에 위치하며 유연성을 갖는, 상기 다이어프램의 어레이; 및 압력인가 조절기를 포함하여, 압력이 인가되면 다이어프램이 부풀어 세포에 기계적 자극을 부여하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 웰 플레이트를 제공한다. 상부 웰 플레이트와 하부 웰 플레이트 사이에 가스킷(gasket)을 적용하여 압력 인가될 때의 leak를 방지하고 다이어프램의 변형을 유도할 수 있다. 한편 세포가 배양되는 구역에 전기장을 형성하여 전기적 자극을 부여하는 것도 가능하다. 플레이트에 있는 well의 숫자는 확정된 것이 아니며 well을 추가하는 것은, 구조의 변경을 통해 가능하다. The present invention also relates to an upper well plate; A lower well plate; An array of diaphragms positioned between the upper well plate and the lower well plate and having flexibility; And a pressure application regulator, wherein the diaphragm is swollen when pressure is applied to impart mechanical stimulation to the cell. A gasket may be applied between the upper well plate and the lower well plate to prevent leakage when pressure is applied and to induce deformation of the diaphragm. On the other hand, it is also possible to give an electric stimulus by forming an electric field in the region where the cells are cultured. The number of wells in the plate is not definite, and adding a well is possible by changing the structure.

기전자극이 가능한 PDMS 다이어프램 기반의 기능성 multi well plate는 실린지 펌프등과 같은 기계식 펌프를 이용하여, 어레이를 이루는 각 다이어프램에 압력을 균일하게 인가할 수 있는 하부 웰 플레이트(bottom well plate), 전기자극을 위해 전극이 형성되는 유리 기판, 배양액 및 세포를 가둘수 있는 상부 웰 플레이트(top well plate), 세포가 배양되는 PDMS 다이어프램으로 구성된다. PCB 및 PDMS 구조체를 제외한 하부 웰 플레이트와 상부 웰 플레이트는 Polystyrene (PS)를 이용하여 제작될 수 있다.The PDMS diaphragm-based functional multiwell plate that can stimulate the mechanism is composed of a bottom well plate which can uniformly apply pressure to each diaphragm constituting the array by using a mechanical pump such as a syringe pump, A top plate on which the culture medium and the cells can be confined, and a PDMS diaphragm where the cells are cultured. The lower and upper well plates, except the PCB and PDMS structures, can be fabricated using Polystyrene (PS).

또한, 본 발명은 상기 웰 플레이트; 및 세포를 배양하는 배양기(incubator);를 포함하고, X축과 Y축의 2차원 방향으로 움직일 수 있는 모터화 스테이지(motorized stage), 레이저 변위계(laser vibrometer), 전기적 자극 생성기 및 기계적 자극 생성기로 이루어진 군에서 하나 이상의 장비를 더 포함하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템을 제공한다. 기전자극이 가능한 PDMS 다이어프램 기반의 기능성 multi well plate, 그리고 온도, 습도 CO2 농도를 유지하기 위한 배양기, multi position의 정확한 위치 제어를 위한 motorized stage, 세포의 형상 확인을 위한 현미경, 심장세포의 수축력 및 박동 수를 측정하기 위한 레이저 변위계를 추가하여 해당 기능을 이용할 수 있다. The present invention also relates to the above-mentioned well plate; A motorized stage capable of moving in the two-dimensional directions of the X-axis and the Y-axis, a laser vibrometer, an electric stimulation generator, and a mechanical stimulation generator Lt; RTI ID = 0.0 > cell / cell < / RTI > A functional multiwell plate based on a PDMS diaphragm capable of stimulating the stimulation, an incubator for maintaining the temperature and humidity of the CO2 concentration, a motorized stage for precise position control of the multi position, a microscope for confirming the shape of the cells, The function can be used by adding a laser displacement meter to measure the number.

세포의 수축력 및 박동수 측정을 위한 레이저 변위계의 경우, 측정범위(measuring range)는 50±5mm, resolution은 0.01um, repeatability는 ±0.1um일 수 있다. motorized stage는 X축과 Y으로 구동되며, 동작거리는 150x100mm 이상으로 well plate 내의 모든 위치에서 세포의 관찰이 용이하도록 구성되며, maximum speed는 20mm/sec , repeatability는 ±3μm이다. 세포를 지속적으로 배양할 수 있는 배양기(incubator)는, 세포 배양시 온도, 습도, CO2 농도 등 각 기능 요소를 제어하기 위한 controller가 추가되어 구성의 일부가 될 수 있다. In the case of a laser displacement meter for measuring the retraction force and pulse rate of a cell, the measuring range may be 50 ± 5 mm, the resolution may be 0.01 μm, and the repeatability may be ± 0.1 μm. The motorized stage is driven by X-axis and Y-axis. The working distance is more than 150x100mm and it is configured to facilitate observation of cells at every position in the well plate. The maximum speed is 20mm / sec and the repeatability is ± 3μm. An incubator capable of continuously culturing cells may be part of the composition by adding a controller to control each functional element such as temperature, humidity, and CO2 concentration during cell culture.

상기 세포는 심장세포일 수 있다. 이외에도 본 시스템은 기전자극에 따른 세포의 변화를 측정할 수 있기 때문에 심장세포 이외에 근육 세포, 연골 세포 및 신경세포등 다양한 세포에서도 활용이 가능하다. The cell may be a cardiac cell. In addition, since this system can measure changes in cells due to an electrical stimulation, it can be used in various cells such as muscle cells, cartilage cells and neurons in addition to cardiac cells.

상기 배양기(incubator)는, 세포에 대한 자극을 위한 연결 핀이 있는 상부 배양기(Top incubator)와 온도 유지를 위한 히팅선(heating line)이 있는 하부 배양기(Bottom incubator)를 포함할 수 있다. The incubator may include a top incubator having a connecting pin for stimulating cells and a bottom incubator having a heating line for maintaining the temperature.

배양기(incubator)는 상부 배양기(top incubator)와 하부(bottom incubator)로 이루어져 있으며, 상부 배양기는 FTO glass를 히팅함으로써 결로를 예방하고 하부는 온수를 순환함으로써 배양기 내부의 온도를 유지시킨다. The incubator is composed of a top incubator and a bottom incubator. The upper incubator keeps the temperature inside the incubator by preventing the condensation by heating the FTO glass and circulating the hot water at the bottom.

또한 배양기 내부에 장착된 well plate에 기전가극을 가하는 것이 가능하도록 하기 위해 배양기 내부에 어댑터(adapter)를 장착하였다. 내부 adapter는 single well plate용과 multi well plate용으로 구분된다. 상부 adapter에는 전기적 연결을 위해 pogo pin이 제공되며, 하부 adapter는 well plate의 위치 고정 및 압력을 이용하여 기계적 자극이 가능하도록 설계되었다. In addition, an adapter was installed inside the incubator to make it possible to apply the electrophoresis to the well plate mounted inside the incubator. The internal adapter is divided into a single well plate and a multi well plate. The upper adapter is provided with a pogo pin for electrical connection, and the lower adapter is designed to allow mechanical stimulation using the position fixation and pressure of the well plate.

본 발명은, 약물의 세포에 대한 독성을 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템을 이용하여 측정하는 방법에 있어서, (1) 피진단 약물을 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템 상의 세포에 투여하는 단계; (2) 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템으로부터 레이저 변위계를 이용하여 수축값을 획득하는 단계; (3) 상기 획득한 레이저 변위계 수축값을 기준표와 비교하여, 피진단 약물의 독성을 판단하는 단계;를 포함하는, 약물의 세포에 대한 독성을 측정하는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for measuring the toxicity of a drug to cells using a well plate system for analyzing the mechanism of the stimulus, comprising the steps of: (1) administering a drug to a cell on a well plate system for stimulation analysis; (2) acquiring a shrinkage value from a well plate system for an electromotive force analysis using a laser displacement meter; (3) comparing the shrinkage value of the obtained laser displacement gauge with a reference table to determine the toxicity of the diagnostic drug, and (3) a method for measuring the toxicity of the drug to a cell.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 또는 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" ... "," module ", and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

(도 1)은, 본 발명의 기전자극(Electromechanical stimulation) 분석용 웰 플레이트 시스템의 구성도이며, 구체적으로는 전기적 자극을 만드는 기능 생성기(Function generator)와 기계적 자극을 만드는 실린지 펌프(Syring pump)를 이용하여 세포에 자극을 부여하고, 이에 따른 변화를 laser vibrometer를 이용해 세포(심장세포, 근육세포, 연골세포, 신경세포)의 수축력을 측정하며, CCD monitor를 이용하여 세포 형상을 분석하는 구성의 시스템이다. (FIG. 1) is a configuration diagram of a well plate system for analyzing electromechanical stimulation according to the present invention. Specifically, a functional generator for generating electrical stimulation and a syringe pump for generating mechanical stimulation, (Cardiac, muscular, chondrogenic, and neuronal cells) using a laser vibrometer, and analyzing the cell shape using a CCD monitor. System.

(도 2)는, 기전자극(Electromechanical stimulation) 분석용 웰 플레이트 시스템의, 실제 기기 모습으로 이루어진, 핵심 부분에 대한 구성도 (기전자극 컨트롤러, stage top incubator, 배양기 컨트롤러, 기능성 well plate, 모터화 스테이지를 갖춤)이며, 기전자극 컨트롤러(Electromechanical stimulation controller), stage top incubator, 배양기 컨트롤러(Incubator Controller)가, 단일(Single) well plate 주변에 도시되어 있다. 구체적으로는 Incubator, Motorized Stage, Controller 및 촬영을 할 수 있는 CCD camera가 장착된 현미경 등 구성요소들의 상호 관계를 확인할 수 있다. (Fig. 2) is a schematic diagram of a well plate system for analyzing electromechanical stimulation, which is composed of an actual instrument and has a schematic diagram of a core part (electrophoresis controller, stage top incubator, incubator controller, functional well plate, , And an electromechanical stimulation controller, a stage top incubator, and an incubator controller are shown around a single well plate. Concretely, we can check the interrelationship of components such as Incubator, Motorized Stage, Controller and Microscope equipped with CCD camera which can shoot.

(도 3)은, (도 2)의 모터화 스테이지를 더욱 확대한 모습이며, 정확하고 빠르게 다수의 위치(multi position)를 이동하며 측정하기 위한, XY방향 모터화 스테이지(motorized stage)의 모습이다. 구성은 XY축(axis) 부품 및 incubator jig로 이루어져 있으며, 동작 가능한 거리는 150x100 mm 이상으로, well plate 내의 모든 위치에서 세포의 관찰이 용이하도록 구성되고, maximum speed는 20mm/sec이며 , 반복이동오차(repeatability)는 ±3μm로 제작할 수 있다. (Fig. 3) is a further enlarged view of the motorized stage of Fig. 2, and is a view of a motorized stage in the XY direction for measuring and moving multiple positions accurately and quickly . The structure consists of an XY axis component and an incubator jig. The working distance is more than 150x100 mm. It is configured to facilitate observation of cells at every position in the well plate. The maximum speed is 20mm / sec. repeatability) can be made to ± 3 μm.

(도 4)는, well adapter가 장착되지 않은 상태에서 배양기(incubator) cover 및 body 모습이다. 이는 incubator jig 안쪽의 배양기(incubator)를 구성하는 top incubator 및 bottom incubator의 모습이다. 세포가 배양되는 기능성 well plate의 온도, 습도 및 CO2 농도를 일정하게 유기시키기 위한 기구가 배양기이며, 상부 배양기(Top Incubator)는, Leaser vibrometer를 이용하여 심장세포의 수축력을 측정이 가능하고, 배양기 내부와 외부의 온도 차이에 의한 결로현상을 방지하기 위해 FTO glass를 히팅함으로써 결로를 예방하고 하부 배양기(Bottom Incubator)는 온수를 순환함으로써 배양기 내부의 온도를 유지시키고 CO2 가스가 주입될 수 있도록 설계되었다. (FIG. 4) is an incubator cover and a body without a well adapter. This is the appearance of the top incubator and the bottom incubator constituting the incubator inside the incubator jig. Humans and CO2 concentrations of the functional well plate in which the cells are cultured are incubated in an incubator. The top incubator is capable of measuring the contractile force of cardiac cells using a Leaser vibrometer, In order to prevent condensation due to the difference in temperature between the outside and the outside, the FTO glass is heated to prevent condensation, and the bottom incubator is designed to circulate hot water to maintain the temperature inside the incubator and to inject CO 2 gas.

(도 5)는 , (도 4)의 스테이지 상 배양기(stage top incubator)가 구성품으로부터 체결되는 모습으로서, 여러개의 well을 포함하는 어댑터(Adapter) 커버(Cover)와 어댑터(Adapter) 보디(Body) 두 개의 부품으로 이루어져 하나로 체결된다. 기전자극 분석용 well plate의 위치고정, 전기적 자극 그리고 공기 공급을 위해 Pogo pin과 공기 주입 튜브를 구비한다. 이를 통해 외부의 기전자극 컨트롤러를 이용하여 배양기 내부에 있는 well plate에 전기적 자극 및 공기 공급이 가능하다. well plate의 위치 고정 및 압력을 이용하여 기계적 자극이 또한 가능하다.(Fig. 5) is a state in which a stage top incubator of Fig. 4 is fastened from a component, and includes an adapter cover including a plurality of wells, an adapter body, It consists of two parts and is fastened together. Pogo pins and air injection tubes are provided for position fixation, electrical stimulation and air supply of the electrophoresis assay well plate. This allows electrical stimulation and air supply to the well plate inside the incubator using an external stimulation controller. Mechanical stimulation is also possible using position fixation and pressure of the well plate.

(도 6)은, 전기적 자극을 생성하는 기능 생성기(Function generator)와 기계적 자극을 생성하는 압력펌프(Pressure pump)를 포함하고, 그 외에 압력센서(Pressure sensor) 및 SMPS가 구비된 기전자극 컨트롤러(Electromechanical stimulation controller)의 구성도이다. 이를 통해 기전자극 분석용 well plate 내부에 세포가 배양되는 동안 전기적 자극, 기계적 자극 또는 기전자극이 가능함.(Fig. 6) includes a function generator for generating an electric stimulus and a pressure pump for generating a mechanical stimulus, and a pressure sensor and an electromotive stimulation controller Electromechanical stimulation controller). This allows electrical stimulation, mechanical stimulation, or mechanical stimulation while the cells are cultured in a well plate for electrophysiological analysis.

(도 7)은 기전자극 분석용 well plate를 구성하는 각 부분에 대한 구체적인 이미지를 나타낸다. 또한 구성 부품의 상대적 위치 순서대로 표시하였기 때문에, 조립 구성이기도 하다. 전체 구성은 위에서부터 cover, top well plate, gasket 2, PDMS 재질 diaphragm, gasket 1, bottom well plate이며, 조립을 통해 제작이 완료된다.(Fig. 7) shows a specific image of each part constituting the well plate for electrophysiological analysis. In addition, since the components are displayed in the order of their relative positions, they are also an assembly configuration. The entire structure consists of cover, top well plate, gasket 2, PDMS material diaphragm, gasket 1 and bottom well plate.

(도 8)은, (도 7)의 기전자극 분석용 well plate의 최종 조립된 이미지를 나타내며, 오른쪽 상부 사진은 전기적 자극을 생성하는 Pogo Pin, 오른쪽 하부 사진은 기계적 자극을 생성하는 가압된 팽창 다이어프램의 모습의 사진을 보인다. 전기적 자극은 기능 생성기(Function generator)를 이용하여 전기장을 형성하게 되고 기계적 자극은 압력펌프(Pressure pump)를 이용하여 PDMS 다이어프램의 변형을 통해 세포가 스트레칭(stretching) 된다.(Fig. 8) shows the final assembled image of the electrophoresis analysis well plate (Fig. 7), the upper right picture shows the Pogo Pin generating electrical stimulation, the lower right picture shows the pressurized expansion diaphragm I can see a picture of the state of. The electrical stimulus forms an electric field using a function generator. The mechanical stimulus is stretched through the deformation of the PDMS diaphragm using a pressure pump.

(도 9)는, 기전자극 분석용 well plate를 구성하는 하나의 well에서, PDMS 다이어프램 구조체를 제작하는 공정도이며, 상세한 제작 공정은 PET 필름 부분과 투명한 기판 부분으로 나누어진다. PET필름 부분은 PET 필름 위에 micro/nano groove pattern이 있는 PUA 몰드를 형성하고 그 위에 PDMS를 코팅 및 shadow mask를 이용하여 metal patterning 한다. 다음으로 pinnacle die를 이용하여 PDMS 다이어프램의 형상을 define한다. 투명한 기판 부분은 투명한 기판위에 shadow mask를 이용하여 metal patterning하고 sandblasting process를 통해 홀을 형성하다. 제작된 PET 필름 부분과 투명한 기판 부분은 산소 플라즈마 공정을 통해 bonding하고 PET필름 및 PUA 몰드를 제거함으로써 제작이 완료된다.(FIG. 9) is a process diagram for manufacturing a PDMS diaphragm structure in one well constituting a well plate for electrophoresis analysis, and the detailed manufacturing process is divided into a PET film portion and a transparent substrate portion. In the PET film part, a PUA mold with a micro / nano groove pattern is formed on PET film, and PDMS is patterned on it by coating and shadow mask. Next, the shape of the PDMS diaphragm is defined using a pinnacle die. The transparent substrate is metal patterned using a shadow mask on a transparent substrate and holes are formed through a sandblasting process. The fabricated PET film and transparent substrate are bonded by oxygen plasma process and the PET film and PUA mold are removed.

(도 10)는, PDMS 다이어프램 구조체 상에, 미세 그루브 패턴(Micro groove 패턴와 Nano groove 패턴)이 있는 다이어프램 구조를 나타낸 것으로, 레이저 변위계 반사판과 전기적 자극을 생성하는 전극의 상대적 위치가 같이 표시된 모습이다. 왼쪽의 미세 그루브 패턴은 오른쪽 사진의 다이어프램 부분을 확대한 것이다. 홀(Hole)이 형성된 glass 위에 마이크로 그루브(micro groove) 또는 나노 그루브(nano groove)가 있고, 또한 레이저 변위계 반사판(Reflector for Laser vibrometer)과 전기자극 전극(Electrical stimulation electrode)이 배치된다. 이렇게 형성되는 과정은, 레이저 변위계 반사판 및 마이크로 그루브가 형성된 PDMS 멤브레인 과 전기자극 전극 및 홀이 형성된 glass를 plasma bonding 과정을 통해 PDMS 다이어프램 제작이 이루어진다. 오른쪽 사진은 실제 제작된 시제품의 모습이다.(FIG. 10) shows a diaphragm structure having a fine groove pattern (micro groove pattern and a Nano groove pattern) on a PDMS diaphragm structure, in which a relative position of a laser displacement gauge reflector and an electrode for generating an electrical stimulus is indicated. The fine groove pattern on the left is an enlarged view of the diaphragm portion on the right photo. A micro groove or a nano groove is formed on a glass substrate on which a hole is formed and a reflector for laser vibrometer and an electrical stimulation electrode are disposed. In this process, a PDMS diaphragm is fabricated through a plasma bonding process between a PDMS membrane formed with a laser displacement gauge reflector and a micro groove, and a glass formed with an electrical stimulation electrode and a hole. The picture on the right is the actual prototype.

실시예 1. 마이크로 그루브의 존재 여부에 따른 레이저 변위의 변화 확인 결과Example 1: Confirmation of changes in laser displacement according to presence or absence of microgrooves

(도 11)은, PDMS 다이어프램 위에 형성된 방사형 micro groove 유/무에 따른 심장세포 정렬 및 이에 따른 수축력의 차이를 나타내는 사진과 그래프이다. 왼쪽 사진과 그래프는 micro groove가 없는 상태의 PDMS 다이어프램에서 심장세포를 키운 것이며, 오른쪽 사진과 그래프는 micro groove가 있는 상태의 PDMS 다이어프램에서 심장세포를 키운 것이다. micro groove가 있는 상태(with groove라고 표시함)일 때, 심장세포들이 그루브(groove) 방향으로 정렬되는 것을 현미경 사진으로 확인 할 수 있었고, 다이어프램의 변위(displacement)도 4~4.5 ㎛(without groove)에서 17~18 ㎛(with groove)의 값으로 증가하였다. 이러한 변위의 증가를 이용하여, 동일한 농도의 물질을 처리하더라도, 해당 농도의 물질이 심장세포 수축력에 어떠한 영향을 미치는지에 대해, 더 용이하게 심장세포의 수축력 변화를 확인할 수 있다. (Fig. 11) are photographs and graphs showing the differences in cardiac cell alignment and concomitant force according to the radial micro groove grooves formed on the PDMS diaphragm. The photo and graph on the left show the growth of cardiac cells in a PDMS diaphragm without micro grooves, and the graph on the right shows the growth of cardiac cells in a PDMS diaphragm with micro grooves. Microscopic examination of the alignment of cardiac cells in the direction of the grooves showed that the displacement of the diaphragm was 4 to 4.5 μm without groove, To 17 ~ 18 ㎛ (with groove). With this increase in displacement, even if the same concentration of the substance is treated, the change in the contraction force of the cardiac cell can be more easily confirmed as to how the substance of the concentration affects the contractility of the cardiac cell.

실시예 2. 세포의 수축력 및 박동 수의 변화를 레이저 변위계를 통해 측정하고 사진으로 확인한 결과Example 2 The changes in the contraction force and the number of beats of the cells were measured using a laser displacement meter and confirmed by photographs

(도 12)는 실린지 펌프를 이용하여 주기적인 압력 증가/감소시키고, 이에 따른 PDMS 다이어프램의 변형 이미지 및 실시간 변위 그래프이다. 주기적인 압력 변화에 따른 PDMS 다이어프램의 변위를 레이저 변위 센서를 이용하여 측정한 결과, 주기적 압력(cyclic stretching)에 의해 다이어프램이 변형되며 다이어프램 상에 배양된 세포는 스트레칭된다.(FIG. 12) is a graph of deformed images and real-time displacements of the PDMS diaphragm by periodically increasing / decreasing the pressure using a syringe pump. As a result of measuring the displacement of the PDMS diaphragm with a periodic pressure change using a laser displacement sensor, the diaphragm is deformed by cyclic stretching and the cells cultured on the diaphragm are stretched.

(도 13)은, 전기자극의 주파수 변화에 따른, 세포의 수축력 및 박동 수의 변화를 레이저 변위계을 통해 측정한 결과 그래프이다. 심근세포의 박동 수는 전기자극에 동기화 되며, 자극의 주파수가 0.5Hz에서 3Hz로 증가시킴에 따라 박동 수도 증가한다는 것을 확인할 수 있다.(Fig. 13) is a graph obtained by measuring a change in the contractive force and the number of beats of a cell with a laser displacement meter according to a frequency change of an electric stimulus. The heart rate of myocardial cells is synchronized with electrical stimulation, and it can be confirmed that the number of beats increases as the frequency of stimulation increases from 0.5 Hz to 3 Hz.

(도 14)는, 세포 배양 이후 3일 시점부터 시작하여 5일간 전기 자극을 통해 세포를 성숙화한 후, 형광 염색을 통해 DAPI 핵단백질(파란색), Cx-43 단백질(초록색) 및 F-actin(빨간색)을 염색하여 촬영한 결과 사진이다. (a) 전기자극(Electric Stimulation, ES)이 없던 경우와, (b) 전기자극(ES)이 있는 경우의 사진을 비교하면, 전기자극이 있는 경우에 세포와 세포 간 연결(cell-cell communication)이 강해진 것을 사진에서 확인할 수 있다.(Blue), Cx-43 protein (green), and F-actin (blue) through fluorescence staining, after which cells were matured by electrical stimulation for 5 days starting from the third day after cell culture Red). Comparing the photographs with (a) no electrical stimulation (ES) and (b) with electrical stimulation (ES), cell- It can be seen in the photograph that this is strengthened.

실시예 3. 약물 처리 농도에 따른 심장세포 수축력의 변화 효과Example 3: Effect of change of cardiac contractility according to drug treatment concentration

(도 15)는, 약물(Verapamil)을 처리하여 이에 따른 심장세포 수축력의 변화를 측정한 그래프이다. 본 발명의 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템을 사용하여, Ca2+ 채널 억제제인 Verapamil의 농도를 다르게 하여 심장세포에 처리한 결과, 농도 증가에 따라 수축력은 감소한다는 것을 확인하였다. 단, 0.5 sec 와 2.5 sec 위치에서 심근세포의 수축이 항상 일정하게 발생하는 것으로 확인되었으므로, 전기자극을 통해 일정한 심장세포의 박동은 동기화 된다는 것을 확인하였다.(Fig. 15) is a graph showing changes in cardiac contractility after treatment with the drug Verapamil. Using the well plate system for electrophysiological analysis of the present invention, the concentration of Verapamil, a Ca 2+ channel inhibitor, was changed to differentiate into cardiac cells. As a result, it was confirmed that the contraction force decreased with increasing concentration. However, it was confirmed that contraction of myocardial cells always occurs constantly at the positions of 0.5 sec and 2.5 sec. Therefore, it was confirmed that the electric pulse stimulates the heartbeat of a certain heart cell.

실시예 4. 전기생리학 분석을 위한 Microelectrode array(MEA) 집적화Example 4. Microelectrode array (MEA) integration for electrophysiology analysis

(도 16)은, 배양된 세포의 전기적 활동을 분석하기 위해 다이어프램 위에 집적화된 Microelectrode array(MEA)를 추가하였으며, 이 다이어프램 구조체의 개념도와 결과 데이터이다. (B)는 Microelectrode array(MEA)가 집적화된 다이어프램 구조체의 모습이고, (A)는 다이어프램 상의 MEA를 확대한 이미지이다. (C)는 집적된 MEA를 이용하여 Field potential을 측정한 데이터의 사례이며, (D)는 세포에 투여된 약물의 농도 변화에 따라, Conduction velocity 측정값 데이터의 변화양상을 보인 사례이다. 집적화된 MEA는 field potential 측정을 통해 심근세포의 박동수, 탈분극 진폭, field potential duration 및 conduction velocity 등을 측정할 수 있다. (Fig. 16), a microelectrode array (MEA) integrated on a diaphragm was added to analyze the electrical activity of the cultured cells, and the diagram and result data of the diaphragm structure are shown. (B) is a view of a diaphragm structure integrated with a microelectrode array (MEA), and (A) is an enlarged view of an MEA on a diaphragm. (C) is an example of data on the field potential measured using an integrated MEA, and (D) is an example showing the change in the data of the conduction velocity measured value according to the concentration of the drug administered to the cell. The integrated MEA can measure the heart rate, depolarization amplitude, field potential duration, and conduction velocity of the myocardial cells through field potential measurements.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

Claims (6)

세포가 수용되고, 미세 그루브 패턴을 가지는 영역이 하나 또는 그 이상인 다이어프램 판;
상기 다이어프램 판 외부의 양 측면에 위치하는, 전기자극을 부여하는 전극; 및
상기 세포가 수용되는 영역 중심부의 레이저 변위계 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 다이어프램.
A diaphragm plate in which cells are accommodated and one or more regions having fine groove patterns are formed;
Electrodes provided on both sides of the outside of the diaphragm plate to give electrical stimulation; And
And a laser displacement gauge reflector at the center of the area in which the cells are received.
제 1항에 있어서,
상기 다이어프램 판 위 세포가 수용되는 공간에 위치하는 마이크로전극의 어레이(Microelectode array);를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 다이어프램.
The method according to claim 1,
And a microelectrode array disposed in a space where the cells on the diaphragm plate are accommodated. 2. The diaphragm of claim 1,
상부 웰 플레이트;
하부 웰 플레이트;
상기 상부 웰 플레이트와 하부 웰 플레이트 사이에 위치하며 유연성을 갖는, 제 1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 다이어프램의 어레이; 및
압력인가 조절기를 포함하여, 압력이 인가되면 상기 다이어프램이 부풀어 세포에 기계적 자극을 부여하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 웰 플레이트.
An upper well plate;
A lower well plate;
An array of diaphragms according to any one of the preceding claims, which is located between the upper well plate and the lower well plate and has flexibility. And
And a pressure application regulator, wherein when the pressure is applied, the diaphragm swells to impart mechanical stimulation to the cell.
제 3항의 웰 플레이트; 및
세포를 배양하는 배양기(incubator);를 포함하고,
X축과 Y축의 2차원 방향으로 움직일 수 있는 모터화 스테이지(motorized stage), 레이저 변위계(laser vibrometer), 전기적 자극 생성기 및 기계적 자극 생성기로 이루어진 군에서 하나 이상의 장비를 더 포함하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템.
A well plate according to claim 3; And
An incubator for culturing the cells,
A mechanism for cells, which further comprises one or more devices in the group consisting of a motorized stage, a laser vibrometer, an electrical stimulus generator, and a mechanical stimulus generator, which can be moved in two dimensions in the X and Y axes Well plate system for stimulus analysis.
제 4항에 있어서,
상기 배양기(incubator)는,
세포에 대한 자극을 위한 연결 핀이 있는 상부 배양기(Top incubator)와 온도 유지를 위한 히팅선(heating line)이 있는 하부 배양기(Bottom incubator)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 세포에 대한 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템.
5. The method of claim 4,
In the incubator,
Characterized in that it comprises a top incubator with a connecting pin for stimulation to cells and a bottom incubator with a heating line for temperature maintenance. Well plate system.
약물의 세포에 대한 독성을 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템을 이용하여 측정하는 방법에 있어서,
(1) 피진단 약물을 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템 상의 세포에 투여하는 단계;
(2) 기전자극 분석용 웰 플레이트 시스템으로부터 레이저 변위계를 이용하여 수축값을 획득하는 단계;
(3) 상기 획득한 레이저 변위계 수축값을 기준표와 비교하여, 피진단 약물의 독성을 판단하는 단계;를 포함하는,
약물의 세포에 대한 독성을 측정하는 방법.
A method for measuring the toxicity of a drug to cells using a well plate system for an induced stimulation assay,
(1) administering a diagnostic drug to a cell on a well plate system for electrophysiological analysis;
(2) acquiring a shrinkage value from a well plate system for an electromotive force analysis using a laser displacement meter;
(3) comparing the shrinkage value of the obtained laser displacement gauge with a reference table to determine the toxicity of the diagnostic drug,
A method for measuring the toxicity of a drug to a cell.
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