KR20240020381A - 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 epr 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치 - Google Patents

약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 epr 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치 Download PDF

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이재민
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Abstract

본 발명은 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치; 및 이를 이용한 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 미세유체 장치는 유체 유입구, 유체 배출구 및 유체 통로가 형성된 상부 캡(cap)과 튜머로이드를 수용할 수 있는 챔버가 형성된 하부 바디(body)가 분리된 구조를 가짐에 따라, 항암제 기반 나노주사 제형 연구 적합한 크기가 큰(600μm 이상) 튜머로이드를 직접 챔버 내로 쉽고, 빠르고, 편리하게 수용할 수 있다. 또한, 본 발명의 미세유체 장치는 상부 캡(cap)과 하부 바디(body) 사이에 형성되는 특정 기공 크기(200nm)를 갖는 친수성 소재의 멤브레인 필터를 통해 항암제 약물의 지속적 세포독성 분석이 가능하며, 동시에 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인할 수 있는 이점을 갖는다.

Description

약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치{A microfluidic device capable of confirming the sustained anticancer activity of a drug and the EPR effect of a drug nanoparticle formulation}
본 발명은 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치; 및 이를 이용한 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인하는 방법에 관한 것이다.
나노 기술을 기반으로 하는 제형에 대한 연구는 1965년 리포솜 연구를 필두로 최근 수십년동안 진행되어왔다. 이후 마이셀(micelle), 사이클로덱스트린(cyclodextrin)등 다양한 생체 적합성을 띄며 생분해성 성질을 띄는 나노 운반체에 대한 연구가 항암연구에서 진행되고 있다. 이러한 운반체를 사용하면 다양한 메리트가 존재하는데, 물에 녹지않는 난용성 약물을 독성이 존재하는 가용화제(ex : Cremophorⓡ)를 이용하여 가용화시키지 않아도 되며 또한 체내로 천천히 방출하여 약물의 전신 순환 시간을 연장시키고 일반 조직에서 표적 외 전달로 인한 부작용을 크게 감소 시킨다는 다양한 연구결과가 존재한다.
또한 항암제 연구에서 기존 단일 화합요법(chemotherapy)이 갖는 한계점(단일약물이 하나의 신호 기전만을 표적으로 하기 때문에 약물 내성 문제 존재)을 극복하기 위한 두 가지 이상의 서로 다른 약물(서로 다른 약물 기전)을 이용한 병용 요법(combination therapy) 연구에도 나노입자 제형은 큰 도움이 된다. 병용 요법의 경우 약물 들간의 상승효과(synergisitc anticancer effect)를 달성하기 위하여 약물은 고정된 일정한 속도로 암세포에 전달되어야 하는데 약물들의 약동학적 특성이 서로 다르기 때문에 실현되기 어렵다. 하지만 이러한 병용 약물을 나노입자를 이용하여 하나의 제형으로 제조한다면 서로 다른 약물들의 약동학을 통합 할 수 있는 메리트가 존재한다. 추가적으로 나노제형 약물은 투과상승 및 저류효과(enhanced permeability and retention, 이하 간략하게 ‘EPR’라 약칭함)을 통하여 체내에서 빠르게 제거되는 것을 방지할 수 있으며, 암세포를 표적으로 하는 리간드를 추가함으로써 수동적 종양 축적뿐만 아니라 종양으로의 능동적인 축적도 가능하다.
항암 연구에 있어서 이러한 나노입자 제형을 많은 가능성을 지니고 있지만 제형의 평가요소에는 한계가 존재한다. 일반적으로 나노입자는 주로 평평한 플라스크에서 배양된 세포의 단층(2D 세포배양)을 사용하여 시험관 내(in vitro) 에서 평가되는데 이러한 세포 단층은 형태 및 생리학의 변화에 있어서 나노입자-세포 상호 작용을 정확하게 나타내지 않는다. 또한 신체, 기관 및 세포 수준의 나노입자에 대한 지식은 여전히 제한적이며 대부분의 나노입자는 아직 동물 실험 단계에도 도달하지 못했다. 또한 동물 실험(in vivo)을 통해 실험한 나노 제형이 안전하게 보여도 일반적인 실험 동물인 쥐와 인간의 근본적인 차이인 생리학적 반응과 유전적인 차이가 존재하므로 동물 실험의 결과의 가치가 최적에 미치지 못하는 문제점이 있다.
한편, 오가노이드(organoid) 및 올간 온어 칩(organ-on-a-chip)으로 대표되는 미세유체 기술을 2000년대 들어서 세포 생물학에 적용되기 시작하였다. 올간 온어 칩(organ-on-a-chip)은 전자회로가 놓인 칩 위에 살아있는 특정 장기를 구성하는 세포를 배양함으로써, 해당 장기의 기능과 특성뿐만 아니라, 역학적, 생리적 세포반응을 모방하는 기술이다. 특정 장기의 세포운동이나 물리 화학적 반응의 메커니즘을 상세하게 연구할 수 있고, 또 신약개발이나, 독성평가에 대한 모델로서 이용될 것으로 기대 받고 있는 소재이다. 이러한 미세유체 기술은 기존의 well dish에 부착해서 자라는 2D 형태의 세포실험(2D cell culture)이 보여주지 못하는 복잡하고 제어 가능한 세포의 미세 환경을 보여줄수 있다는 점에서 주목을 받고 있다. 특히 종양 연구에 있어서 종양 미세환경(Tumor microenvironment)를 모방할 수 있는 플랫폼으로서 중요하다.
이러한 배경 하에, 본 발명자는 약물의 지속적인 항암 활성(항암제 약물의 지속적 세포독성 분석) 및 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인할 수 있는 미세유체 기반의 플랫폼을 개발하고자 하였으며, 그 결과 유체 유입구, 유체 배출구 및 유체 통로가 형성된 상부 캡(cap); 튜머로이드를 수용할 수 있는 챔버가 형성된 하부 바디(body); 및 상기 상부 캡(cap)과 하부 바디(body) 사이에 형성되는 특정 기공 크기(200nm)를 갖는 친수성 소재의 멤브레인 필터를 포함하는 구조의 미세유체 장치를 설계하였다.
한국공개특허 제10-2022-0027661호
따라서 본 발명의 목적은 약물의 지속적인 항암 활성(항암제 약물의 지속적 세포독성 분석) 및 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 미세유체 장치를 이용하여 약물의 지속적인 항암 활성(항암제 약물의 지속적 세포독성 분석) 및 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인하는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, a) 유체 유입구, 유체 배출구 및 유체 통로가 형성된 상부 캡(cap); b) 튜머로이드를 수용할 수 있는 챔버가 형성된 하부 바디(body); 및 c) 상부 캡(cap)과 하부 바디(body) 사이에 형성되는 멤브레인 필터를 포함하는, 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 상부 캡(cap)과 하부 바디(body)는 분리되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 멤브레인 필터는 200nm 기공 크기를 갖는 친수성 소재일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 멤브레인 필터는 200nm 기공 크기와 친수성 소재 특성을 통해 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 챔버는 4 ~ 7mm의 높이 및 10 ~ 15mm의 지름을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유체 유입구 및 유체 배출구는 유체 통로의 양 단에 상부 방향으로 형성되며, 유체 유입구 및 유체 배출구가 대칭되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유체 유입구 및 유체 배출구에는 유체의 흐름을 유도하는 펌프가 연결될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 미세유체 장치를 이용하여 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인하는 방법을 제공한다.
본 발명의 미세유체 장치는 유체 유입구, 유체 배출구 및 유체 통로가 형성된 상부 캡(cap)과 튜머로이드를 수용할 수 있는 챔버가 형성된 하부 바디(body)가 분리된 구조를 가짐에 따라, 항암제 기반 나노주사 제형 연구 적합한 크기가 큰(600μm 이상) 튜머로이드를 직접 챔버 내로 쉽고, 빠르고, 편리하게 수용할 수 있다. 또한, 본 발명의 미세유체 장치는 상부 캡(cap)과 하부 바디(body) 사이에 형성되는 특정 기공 크기(200nm)를 갖는 친수성 소재의 멤브레인 필터를 통해 항암제 약물의 지속적 세포독성 분석이 가능하며, 동시에 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인할 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명 미세유체 장치의 상부 캡(cap)의 구조를 도식화한 것이다(1a: 상부사시도, 1b: 상면도, 1c: 정면도).
도 2는 본 발명 미세유체 장치의 하부 바디(body)의 구조를 도식화한 것이다(2a: 상부사시도, 2b: 상면도, 2c: 정면도).
도 3은 본 발명 일구체예에 따른 미세유체 장치를 전체적으로 도식화한 것이다(3a: 분해 사시도, 3b: 정면도).
도 4는 본 발명의 다른 구체예에 따른 미세유체 장치를 도식화한 것이다.
도 5는 본 발명 미세유체 장치를 보여주는 사진이다(5a: 상부 캡(cap)의 측면 사진, 5b: 상부 캡(cap)의 상면 사진, 5c: 상부 캡(cap)의 정면 사진, 5d: 하부 바디(body)의 측면 사진, 5e: 하부 바디(body)의 상면 사진, 5f: 하부 바디(body)의 정면 사진, 5g: 멤브레인 필터 사진, 5h: 하부 바디(body)의 상부에 멤브레인 필터를 올린 사진, 5i: 상부 캡(cap), 멤브레인 필터 및 하부 바디(body)가 합쳐진 미세유체 장치 사진, 5j: 미세유체 장치에 펌프가 연결된 사진).
도 6은 본 발명 미세유체 장치의 상부 캡(cap)의 제조공정을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명 미세유체 장치의 하부 바디(body)의 제조공정을 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 상부 캡(cap), 멤브레인 필터 및 하부 바디(body)가 합쳐진 미세유체 장치를 보여주는 모식도이다.
본 발명은 a) 유체 유입구, 유체 배출구 및 유체 통로가 형성된 상부 캡(cap); b) 튜머로이드를 수용할 수 있는 챔버가 형성된 하부 바디(body); 및 c) 상부 캡(cap)과 하부 바디(body) 사이에 형성되는 멤브레인 필터를 포함하는, 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치에 관한 것이다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "연결된", "설치된" 또는 "설치되며"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
본 명세서에서 "EPR(enhanced permeability and retention) 효과"라 함은 ‘투과상승 및 저류효과’로서, 수백 nm 크기의 나노입자가 정상조직에는 들어가지 않고 종양조직의 신생혈관을 뚫고 침투하는 효과(enhanced permeability) 및 종양조직 안에서 저류하게 되는 효과를 의미한다(enhanced retention).
일반적으로, 정상조직의 혈관내피세포 사이의 틈새는 6~7nm 정도인데 비해, 종양조직의 신생혈관은 불완전하여 200nm 정도로 틈새가 넓게 벌어져 있다. 이로 인해 수백 nm 크기의 나노입자는 정상조식에는 들어가지 않으면서 종양조직의 신생혈관을 뚫고 침투할 수 있다. 또한, 종양조직은 림프직물이 성숙하지 않아 조직 내의 이물질을 제거할 수 없어서 결과적으로 혈중에서 유출된 나노입자는 종양조직의 안에서 저류하게 된다. 이렇게, 암 혈관벽의 차이를 이용한 약물 전달 시스템을 이용하여 치료 효과를 보이는 것을 EPR(enhanced permeability and retention) 효과라 하며, 이 시스템을 이용하여 암에 약물을 침투시키거나 침투된 약물을 유지시키는 것이 가능하다.
이하, 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 미세유체 장치의 상부 캡(cap)의 구조를 도식화한 것으로서, 도 1a 내지 1c는 각각 상부사시도, 상면도, 정면도를 나타낸 것이다. 본 발명의 상부 캡(cap)(10)은 유체 유입구(10-1), 유체 배출구(10-2) 및 유체 통로(10-3)가 형성될 수 있으며, 상기 유체 유입구(10-1) 및 유체 배출구(10-2)는 유체 통로(10-3)의 양 단에 상부 방향으로 형성되며, 유체 유입구(10-1) 및 유체 배출구(10-2)는 대칭되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일구체예에서, 유체 유입구(10-1), 유체 배출구(10-2)는 각각 1mm 너비 및 30mm 길이를 가질 수 있으며, 유체 통로(10-3)는 가로x세로x높이가 30mm x 0.4mm x 0.3mm가 되도록 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명 미세유체 장치의 하부 바디(body)의 구조를 도식화한 것으로서, 도 2a 내지 2c는 각각 상부사시도, 상면도, 정면도를 나타낸 것이다. 본 발명의 하부 바디(body)(30)는 튜머로이드를 수용할 수 있는 챔버(30-1)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일구체예에서, 상기 챔버(30-1)는 항암제 기반 나노주사 제형 연구 적합한 크기가 큰(600μm 이상) 튜머로이드를 수용할 수 있도록, 4 ~ 7mm의 높이 및 10 ~ 15mm의 지름을 갖는 원기둥의 형태로 형성될 수 있으나, 수용하고자 하는 튜머로이드의 크기에 따라 높이 및 지름이 달라질 수 있다.
본 발명의 미세유체 장치는 상부 캡(cap)(10)과 하부 바디(body)(30)가 분리된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
종래기술의 경우 미세유체 칩은 다수의 채널층이 접합된 형태를 보임에 따라, 유체 유입구를 통해 600μm 이상의 크기가 큰 3차원 세포(스페로이드, 오가노이드, 튜머로이드 등)를 챔버 내로 도입하는 것이 어려운바, 본 발명에서는 항암제 기반 나노주사 제형 연구 적합한 크기가 큰(600μm 이상) 튜머로이드를 직접 챔버 내로 쉽고, 빠르고, 편리하게 수용할 수 있도록 상부 캡(cap)(10)과 하부 바디(body)(30)가 분리되도록 하였다.
도 3은 본 발명에 따른 미세유체 장치를 전체적으로 도식화한 것으로, 도 3a는 분해 사시도이며, 도 3b는 정면도이다.
도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 미세유체 장치(100)는 상부 캡(cap)(10)과 하부 바디(body)(30) 사이에 멤브레인 필터(20)를 포함한다. 상기 멤브레인 필터(20)는 200nm 기공 크기를 갖는 친수성 소재일 수 있다.
본 발명의 미세유체 장치는 항암제 약물의 지속적 세포독성 분석이 가능하며, 동시에 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인할 수 있도록, 상부 캡(cap)(10)과 하부 바디(body)(30) 사이에 200nm 기공 크기를 갖는 친수성 소재의 멤브레인 필터(20)를 도입하였다.
즉, 상부 캡(cap)(10)의 유체 유입구(10-1)를 통해 나노입자제형의 약물을 투입하는 경우 유체 통로(10-3) 및 유체 배출구(10-2)를 통해 약물이 이동하게 되면서 멤브레인 필터(20)와 접촉하게 된다. 이때, 약물과 접촉하는 멤브레인 필터(20)는 200nm 기공 크기를 가지므로 종양조직의 신생혈관을 모사할 수 있으며, 이에, 약물이 이동하면서 멤브레인 필터(20)를 투과하는 약물의 경우 EPR 효과를 가짐을 확인할 수 있다.
한편, 나노입자제형의 약물의 경우 난용성 약물의 용해도를 개선하기 위하여 다양한 담체를 이용하여 마이셀 제제로 만들게 되는데, 담체의 소수성 부분이 핵에 분포하여 난용성 약물을 내부에 봉입하게 되며, 친수성 부분은 마이셀의 표면에 형성되게 된다. 이러한 나노입자제형의 약물을 멤브레인 필터(20)에 투과시키기 위해서는 친수성 소재의 멤브레인 필터(20)가 요구된다.
그러므로, 본 발명의 미세유체 장치에서 멤브레인 필터(20)의 기공 크기(200nm) 및 친수성 소재의 특성은 항암제 약물의 지속적 세포독성 분석 및 약물의 나노입자제형의 EPR 효과를 확인하기 위한 중요한 구성이다.
본 발명의 일 구체예에서, 본 발명의 미세유체 장치(100)는 상부 캡(cap)(10); 멤브레인 필터(20); 및 하부 바디(body)(30)가 순차적으로 적층된 구조에서 움직이지 않도록 홀더(holder)를 이용하여 고정시킬 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에서, 본 발명의 미세유체 장치(100)는 상부 캡(cap)(10)과 하부 바디(body)(30)가 끼움 구조를 갖도록, 하부 바디(body)(30)의 상면에 오목하게 들어가는 결합홈(30-2)을 형성하고, 상기 결합홈(30-2)에 끼워지는 형태를 갖도록 상부 캡(cap)(10)의 하면에 볼록한 결합부(10-4)가 형성될 수 있다(도 4 참조).
본 발명의 미세유체 장치는 상기 유체 유입구 및 유체 배출구에 유체의 흐름을 유도하는 펌프가 연결될 수 있다(도 5j 참조).
또한, 본 발명은 상기 미세유체 장치(100)를 이용하여 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인하는 방법을 제공한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
본 발명 미세유체 장치의 상부 캡(cap) 제조
SYLGARD™ 184 silicone elastomer kit (polymer base와 polymer curing agent)를 10 : 1 (w/w) 비율로 (polymer base 30g : curing agent 3g) 5분간 골고루 섞어 주었다. 폴리머 베이스와 경화제(curing agent) 혼합물을 30분간 진공 데시케이터 안에 넣어 기포를 제거하였다. 기포가 제거된 용액을 지름 60mm 원형 몰드 2개에 (사용 용량 : 상단 16.5g 중단 16.5g) 각각 붓고 70℃로 오븐에 1시간 경화시켰다. 경화된 PDMS 칩(chip)을 몰드에서 꺼내어 표면 부분을 물리적 성형을 통하여 정돈시켰다. 칩(chip)의 중단 부분은 유체가 흐를 수 있는 통로(가로x세로x높이 : 30mm x 0.4mm x 0.3mm)를 만들어 주었다. 칩(chip)의 상단 부분과 중단 부분을 제조과정 2번의 혼합물 용액을 사용하여 붙혀주고 70℃ 오븐에 1시간 경화시켜 본 발명 미세유체 장치의 상부 캡(cap)을 완성하였다.
도 6은 본 발명 미세유체 장치의 상부 캡(cap)을 제조하는 과정을 계락적으로 보여주는 모식도이며, 도 5a 내지 5c는 실제 제작된 본 발명 미세유체 장치의 상부 캡(cap)을 보여주는 사진이다(5a: 상부 캡(cap)의 측면 사진, 5b: 상부 캡(cap)의 상면 사진, 5c: 상부 캡(cap)의 정면 사진).
<실시예 2>
본 발명 미세유체 장치의 하부 바디(body) 제조
SYLGARD™ 184 silicone elastomer kit (polymer base와 polymer curing agent)를 10 : 1 (w/w) 비율로 (polymer base 40g : curing agent 4g) 5분간 골고루 섞어주었다. 60mm 원형 몰드의 중앙 부분에 높이 5 mm, 지름 1.3cm 원기둥 형태의 아크릴을 넣어서 튜머로이드(tumoroid)를 보관하며 기를 수 있는 챔버(chamber) 부분 몰드를 제작하였다. 기포가 제거된 용액을 지름 60mm 원형 몰드에 폴리머 베이스와 경화제(curing agent) 혼합물 44g을 붓고 70℃로 오븐에 1시간 경화시켰다. 경화된 PDMS 칩(chip)을 몰드에서 꺼내어 표면 부분을 물리적 성형을 통하여 정돈하였다.
도 7은 본 발명 미세유체 장치의 하부 바디(body)를 제조하는 과정을 계락적으로 보여주는 모식도이며, 도 5f 내지 5f는 실제 제작된 본 발명 미세유체 장치의 하부 바디(body)를 보여주는 사진이다(5d: 하부 바디(body)의 측면 사진, 5e: 하부 바디(body)의 상면 사진, 5f: 하부 바디(body)의 정면 사진).
<실시예 3>
본 발명 미세유체 장치 제조
상기 <실시예 2>를 통해 제조된 하부 바디(body) 상부에 친수성 (hydrophilic) 0.2 μm 멤브레인 필터(Track-etched polycarbonate Membrane Filters, GVS 1215612 Poretics™)를 배치하고, 멤브레인 필터 상부에 <실시예 1>을 통해 제조된 상부 캡(cap)을 위치시킨 다음, 상부 캡(cap)과 하부 바디(body)가 움직이지 않도록 홀더(holder)를 이용하여 고정시켰다.
도 8은 본 발명 미세유체 장치를 제조하는 과정을 계락적으로 보여주는 모식도이며, 도 5i는 실제 제작된 상부 캡(cap), 멤브레인 필터 및 하부 바디(body)가 합쳐진 본 발명의 미세유체 장치 사진이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 상부 캡(cap)
10-1: 유체 유입구
10-2: 유체 배출구
10-3: 유체 통로
10-4: 결합부
20: 멤브레인 필터
30: 하부 바디(body)
30-1: 챔버
30-2: 결합홈
100: 미세유체 장치

Claims (8)

  1. a) 유체 유입구, 유체 배출구 및 유체 통로가 형성된 상부 캡(cap);
    b) 튜머로이드를 수용할 수 있는 챔버가 형성된 하부 바디(body); 및
    c) 상부 캡(cap)과 하부 바디(body) 사이에 형성되는 멤브레인 필터를 포함하는,
    약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인할 수 있는 미세유체 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 캡(cap)과 하부 바디(body)는 분리되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 미세유체 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인 필터는 200nm 기공 크기를 갖는 친수성 소재인 것을 특징으로 하는, 미세유체 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 멤브레인 필터는 200nm 기공 크기와 친수성 소재 특성을 통해 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는, 미세유체 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 4 ~ 7mm의 높이 및 10 ~ 15mm의 지름을 갖는 것을 특징으로 하는, 미세유체 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유체 유입구 및 유체 배출구는 유체 통로의 양 단에 상부 방향으로 형성되며, 유체 유입구 및 유체 배출구가 대칭되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 미세유체 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유체 유입구 및 유체 배출구에는 유체의 흐름을 유도하는 펌프가 연결될 수 있는, 미세유체 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 미세유체 장치를 이용하여 약물의 지속적인 항암 활성 및 약물의 나노입자제형의 EPR(enhanced permeability and retention) 효과를 확인하는 방법.
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