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Home > Research > 생체감응형 센서기술개발
생체 내의 다양한 신진대사활동과 세포 생존을 모니터링 하기위한 마이크로 단위의 유체(fluid)에서 감응할 수 있는 센서의 개발 및 평가. 나노단위의 기술과 마이크로 단위의 유체를 감지할 수 있는 검출기를 이용하며 그 신호를 실시간으로 연속적으로 측정할 수 있는 비파괴 분석이 가능한 센서 기술의 구현.
 연구 내용
특이 대사물질들 또는 표현형 기능의 표지 효소들을 측정하여 실시간 세포 감응을 얻기 위해 마이크로유체들을 나노 센서 기술로 연결.
기존 연구와의 차이점은 비파괴 측정이 가능한 모사체에서 실시간 데이터를 얻을 수 있도록 대사물질과 효소 두 종류를 측정할 수 있는 내장 전기화학센서를 사용하는 것임.
Microfluidic platform technology for drug screening.
개별 카세트가 다양한 테스트 시약에 대한 조직 구조물 감응을 모니터링 하는 일반용 센서와 특이 장기용 센서를 지탱함.
효소로 변성시키지 않은 마이크로전극과 변성시킨 전극을 사용한 전기화학센서는 세포의 동적 과정을 실시간 모니터링 하는 데 매우 유용함. 탄소 마이크로섬유로 신경전달물질 방출의 초고속 검출에서부터 주사 전기화학 현미경을 사용하여 암 세포 주변의 포도당 섭취와 흐름까지 실시간 모니터링 할 수 있음.
센서 기술
“Lab-on-a-chip”조직을 통해 직접 ' 조직 내 ' 탐지 또는 다운스트림 마이크로채널 모니터링으로 조직에서 실시간으로, 신뢰할 수 있는 포괄적인 대사관련 데이터를 얻기 위한 것임.
전기화학적 바이오센서 및 검출기 어레이를 조사하고, 이것을 3 개의 독립적인 조직 배양실을 갖춘 마이크로유체 플랫폼 내에 집적할 것임. 특히, 생존력과 대사 생성물을 실시간으로 모니터링 하기 위한 마이크로채널 내에 위치한, 또는 챔버 내에서 조직과 직접 접촉하는, 새로운 전기화학 마이크로칩 바이오센서를 디자인하고 특성화함.
대사 활동을 직접적인 '조직 내' 모니터링 하기 위해 조직실 안에 집적된 전기화학 바이오센서 어레이를 개발함. 이 어레이를 조사할 특정 조직에 맞추어 제작하고, 조직은 각 챔버 내에(즉, 바닥에 센서 어레이를 포함하는 조직 배양 칩으로 조직을 직접 프린팅하여) 탐지 마이크로전극 어레이와 직접 접촉하고 있을 것임.
개별 어레이는 마이크로유체 시스템으로 집적하기 전에 최적화와 테스트를 하게 됨. 효소 고정화는 적절한 가교제와 안정제에 연결된 전기화학적 고분자화 과정에 효소가 가두어져 이뤄짐.
각 인식 계층 구성은 작동 조건(특히 잠재적인)에 따라 체계적으로 평가 및 최적화될 것임. 개별 바이오센서의 장점은 동적 농도 범위, 선택성(복잡성을 증가시키는 시료 중에서), 감응 시간, 교차 대화, 장단기 안정성 등을 분석하여 평가함. '조직 내' 센서 어레이는 다양한 테스트 시약에 대한 감응에서 다수의 핵심 생물표지의 동적 패턴 감지능을 테스트하게 될 것임.
해당 챔버에서 다운스트림인 바이오프린트한 심장, 간, 신장 조직의 대사 생성물질을 연속 모니터링 하기 위한 바이오센서 유동 검출기 어레이의 개발
조직 배양 칩의 배출구 마이크로채널 내에 배치된 마이크로검출기 어레이 모듈은 단일 플랫폼에 다중 챔버를 동시 테스트가 가능함. 이것은 각 챔버의 출구 채널에서 다중 월유 감지 전극을 PDMS 기판에서 직접 마이크로제작하여 달성할 수 있음. 효소 고정화와 전기화학적 고분자화(코팅) 조건은 '조직 내' 감지에 사용되는 것과 유사할 것임. 각 조직의 대사 생성물질은 칩 위에 있는 검출기 어레이 모듈로 운반됨.
검출기 어레이의 모듈형 특성 때문에 조직이 포함된 유체 마이크로시스템으로 통합하기 전에 중요한 최적화와 테스트가 가능할 것임. 여러 대사물질들의 감응 패턴을 농도가 다른 혼합물을 적절한 기질 조건 하에서 조사하고, 각 유동 검출기의 장점을 분석함.