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KR20140128547A - Microfluidic cell chip, method for cell culture and cell image analyzing apparatus using the same - Google Patents

Microfluidic cell chip, method for cell culture and cell image analyzing apparatus using the same
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KR20140128547A
KR20140128547AKR1020130046904AKR20130046904AKR20140128547AKR 20140128547 AKR20140128547 AKR 20140128547AKR 1020130046904 AKR1020130046904 AKR 1020130046904AKR 20130046904 AKR20130046904 AKR 20130046904AKR 20140128547 AKR20140128547 AKR 20140128547A
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According to an embodiment of the present invention, provided are a microfluidic cell chip, a method for culturing cells using the same, and a cell image analysis apparatus using the same. The microfluidic cell chip comprises a plurality of inlet parts wherein a plurality of fluids are injected; a concentration gradient microfluidic channel which is connected to the inlet parts where the concentration of fluids is continuously diluted; a cell culturing chamber which is connected to the concentration gradient microfluidic channel where cell cultivation is made; a cell injection part which is formed on the cell culturing chamber where the cell is injected; and a discharge part which is connected to the cell culturing chamber. The microfluidic cell chip, according to the present invention, has the cell injection part besides the inlet part and the discharge part to improve the injection and cultivation of cells.

Description

Translated fromKorean
미세유체 세포칩, 이를 이용한 세포 배양 방법 및 세포 영상 분석 장치{MICROFLUIDIC CELL CHIP, METHOD FOR CELL CULTURE AND CELL IMAGE ANALYZING APPARATUS USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a microfluidic cell chip, a cell culture method using the same, and a cell image analyzing apparatus using the same. [0002] MICROFLUIDIC CELL CHIP, METHOD FOR CELL CULTURE AND CELL IMAGE ANALYZING APPARATUS USING THE SAME,

본 발명은 미세유체 세포칩, 이를 이용한 세포 배양 방법 및 세포 영상 분석 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 유입부 및 배출부 외에 세포 주입부를 별개로 형성함으로써 세포의 주입 및 배양 능력을 향상시키는 미세유체 세포칩, 이를 이용한 세포 배양 방법 및 세포 영상 분석 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microfluidic cell chip, a cell culture method and a cell image analysis apparatus using the same, and more particularly, to a microfluidic cell that improves the cell infusion and culture ability by separately forming a cell injection part in addition to an inflow part and a discharge part. Chip, a cell culture method using the same, and a cell image analyzing apparatus.

미세유체 세포칩은 미세유체 채널을 통해 유체를 흘려보내 여러 가지 실험을 한꺼번에 수행할 수 있는 기능을 갖는다. 구체적으로, 플라스틱, 유리, 실리콘 등의 기관을 이용하여 미세 채널을 만들고, 이러한 채널을 통해 유체(예를 들어, 액체 시료)를 이동시킨 후, 미세유체 세포칩 내의 복수의 챔버에서 세포와 서로 혼합 및 반응하게 할 수 있다. 이와 같이, 종래에 실험실에서 행해지던 실험들을 작은 칩 내에서 수행한다는 점에서, 미세유체 세포칩은 "랩-온-어-칩"(lab-on-a-chip)이라 불리기도 한다.The microfluidic cell chip has a function of flowing a fluid through a microfluidic channel and performing various experiments at once. Specifically, microchannels are made using an organs such as plastic, glass, and silicon, fluids (e.g., liquid samples) are moved through these channels, and then mixed with cells in a plurality of chambers in a microfluidic cell chip And react. Thus, a microfluidic cell chip is also referred to as a " lab-on-a-chip " in that the experiments conventionally performed in the laboratory are performed in a small chip.

미세유체 세포칩은 제약, 생물공학, 의학 등의 분야에서 비용과 시간절감의 효과를 창출해 낸 것은 물론 정확도, 효율성 및 신뢰성을 높일 수 있다. 예를 들어, 미세유체 세포칩을 사용함으로서 단백질과 DNA 분석에 사용되는 값 비싼 시약들의 사용량을 기존의 방법보다 현저히 줄일 수 있어 상당한 비용 절감 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 단백질 샘플이나 세포 샘플도 기존의 방법보다 훨씬 적은 양이 사용되므로 샘플 낭비를 줄일 수 있다.Microfluidic cell chips can improve the accuracy, efficiency and reliability as well as create cost and time savings in pharmaceutical, biotechnology and medicine fields. For example, by using a microfluidic cell chip, the amount of expensive reagents used for protein and DNA analysis can be significantly reduced compared to conventional methods, thereby achieving significant cost savings. In addition, protein and cell samples can be used in much smaller amounts than conventional methods, reducing sample waste.

도 1은 종래 미세유체 세포칩을 도시한다. 미세유체 세포칩(100)은 유입부(110); 확산 희석 구간(120); 세포 배양 구간(130); 및 배출부(140)를 포함할 수 있다.Figure 1 shows a conventional microfluidic cell chip. Themicrofluidic cell chip 100 includes aninlet 110; Adiffusion dilution section 120; Acell culture section 130; And adischarge unit 140.

유입부(110)로부터 유입된 유체는 미세유체의 확산 희석 구간(120)을 거치면서 농도구배가 형성되어 세포 배양 구간(130)으로 유입된다. 유체는 세포 배양 구간(130)에서 세포와 반응하는데, 이러한 세포는 유입부(110)로부터 주입될 수 있다. 마찬가지로, 배출부(140)는 유체를 배출하는 역할을 하기도 하지만, 세포를 주입하는 세포 주입부로서의 역할을 할 수도 있다. 즉, 배출부(140)로 유입된 세포가 세포 배양 구간(130)에 부착될 수 있다. 이와 같이, 종래 미세유체 세포칩은 세포의 주입 또는 배출이 유입부 또는 배출부를 통해서만 가능하였다. 유입부 또는 배출부는 세포와 반응하기 위한 유체가 주입되거나, 실험이 완료된 유체 또는 세포가 배출되기 위한 것으로서, 이를 이용한 세포의 주입 또는 배출은 미세유체 세포칩을 이용한 실험의 정확도 및 효율성을 떨어뜨리는 원인이 되고 있다. 즉, 미세유체 세포칩의 유입부 또는 배출부는 세포가 위치하는 세포 배양 챔버와는 거리가 있어 세포를 원하고자 하는 정확한 위치에 배열시키는데 어려움이 있다. 상대적으로 거리가 가까운 배출부를 이용하여 세포를 주입하는 것이 일반적이었으나, 이러한 경우 미세유체 세포칩의 배출부 방향으로 이용하여 세포를 주입하여 세포 배양 챔버에 세포를 위치시키고 그 후에 농도구배를 형성하기 위한 유체를 주입하게 되는데, 이때 채널 내 기포 제거를 위해 초기에는 고속/고압으로 유체를 주입하게 되며, 이로 인해 먼저 주입되었던 세포가 유실될 수 있었다. 또한, 이로 인해 세포 배양 챔버 내에 위치시키고자 하는 세포의 정확한 세포수/밀도(seeding density)를 조절하기가 용이하지 않았다.The fluid introduced from theinflow section 110 flows through thediffusion dilution section 120 of the microfluid to form a concentration gradient and flows into thecell culture section 130. The fluid reacts with the cells in thecell culture section 130, which cells can be injected from theinflow section 110. Similarly, thedischarging unit 140 may serve as a cell injecting unit for injecting the cells, although it also serves to discharge the fluid. That is, the cells introduced into thedischarge part 140 may be attached to thecell culture section 130. As described above, the conventional microfluidic cell chip is capable of injecting or discharging cells only through an inlet or an outlet. The inflow or outflow portion is for discharging fluid or cells to be tested, or for injecting or discharging a fluid for reacting with the cells, and the infusion or discharge of cells using the infusion or discharge portion may reduce the accuracy and efficiency of the experiment using the microfluidic chip . That is, the inflow portion or the discharge portion of the microfluidic cell chip is distant from the cell culture chamber in which the cells are located, and thus it is difficult to arrange the cells at the precise positions desired. In this case, the cells are injected in the direction of the discharge of the microfluidic chip, and the cells are placed in the cell culture chamber, and then the concentration gradient is formed At this time, to remove bubbles in the channel, fluid is injected at a high speed and a high pressure at the initial stage, which may result in the loss of the previously injected cells. In addition, it was not easy to control the exact cell number / density of the cells to be placed in the cell culture chamber.

따라서 미세유체 세포칩에서 세포의 주입 및 배양 능력을 향상시킬 수 있는 구성 및 그에 관한 기술이 요구된다.Therefore, there is a need for a construction and a technique for improving the ability to inject and culture cells in a microfluidic cell chip.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유입부 및 배출부 외에 세포 주입부를 별개로 형성함으로써 세포의 주입 및 배양 능력을 향상시키는 미세유체 세포칩, 이를 이용한 세포 배양 방법 및 세포 영상 분석 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a microfluidic cell chip, a cell culture method and a cell image analysis device using the microfluidic cell chip, which improves the cell infusion and culture ability by separately forming a cell injection part in addition to an inflow part and a discharge part. .

본 발명의 일 실시예에 따라, 미세유체 세포칩이 제공된다. 상기 미세유체 세포칩은 복수의 유체가 각각 주입되는 복수의 유입부; 상기 복수의 유입부에 연결되고, 상기 유체의 농도가 연속 희석되는 농도구배 미세유체 채널; 상기 농도구배 미세유체 채널에 연결되고, 세포의 배양이 이루어지는 세포 배양 챔버; 상기 세포 배양 챔버 상에 형성되고, 상기 세포가 주입되는 세포 주입부; 및 상기 세포 배양 챔버에 연결되는 배출부를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a microfluidic cell chip is provided. The microfluidic cell chip may include a plurality of inflow portions into which a plurality of fluids are respectively injected; A concentration gradient microfluidic channel connected to the plurality of inlets, the concentration gradient of which is continuously diluted; A cell culture chamber connected to the concentration gradient microfluidic channel and cultured in a cell; A cell injecting part formed on the cell culture chamber and into which the cells are injected; And an outlet connected to the cell culture chamber.

바람직하게는, 상기 농도구배 미세유체 채널은 복수 개로 형성될 수 있다.Preferably, the concentration gradient microfluidic channel may be formed in plurality.

바람직하게는, 상기 세포 배양 챔버는 복수 개로 형성되고, 각각의 상기 세포 배양 챔버는 상이한 농도의 유체가 수용되도록 상기 농도구배 미세유체 채널에 연결될 수 있다.Preferably, the cell culture chamber is formed with a plurality of cells, and each of the cell culture chambers can be connected to the concentration gradient microfluidic channel such that different concentrations of fluids are accommodated.

바람직하게는, 상기 배출부는 복수 개로 형성되고, 각각의 상기 배출부는 각각의 상기 세포 배양 챔버에 연결될 수 있다.Preferably, the discharging portion is formed in a plurality, and each of the discharging portions can be connected to each of the cell culture chambers.

바람직하게는, 상기 미세유체 세포칩은 상기 세포 주입부를 개방 또는 폐쇄하는 개폐부를 더 포함할 수 있다.
Preferably, the microfluidic cell chip further comprises an opening / closing unit for opening or closing the cell injecting unit.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 미세유체 세포칩을 이용한 세포 배양 방법이 제공된다. 상기 세포 배양 방법은 유입부를 통해 복수의 상이한 유체를 주입하는 단계; 상기 유체가 농도구배 미세유체 채널을 통과하면서 연속 희석됨으로써 농도구배를 형성하는 단계; 및 세포 주입부를 통해 세포 배양 챔버로 세포를 주입하여 세포를 배양하는 단계를 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a cell culture method using the microfluidic cell chip. The cell culture method includes injecting a plurality of different fluids through an inlet; Forming a concentration gradient by continuously diluting the fluid as it passes through a concentration gradient microfluidic channel; And injecting cells into a cell culture chamber through a cell injecting section to cultivate the cells.

본 발명의 일 실시예에 따라, 세포 영상 분석 장치가 제공될 수 있다. 세포 영상 분석 장치는 상기 미세유체 세포칩; 및 광학 영상 분석 장치를 포함할 수 있다. 광학 영상 분석 장치는 실시간으로 세포 배양 챔버를 촬영 및 분석할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a cell image analyzing apparatus can be provided. The cell image analyzing apparatus includes the microfluidic cell chip; And an optical image analyzer. The optical image analyzer can photograph and analyze the cell culture chamber in real time.

본 발명에 따르면 세포 배양 챔버 상의 세포 주입부를 통해 정확하고 용이하게 직접 세포를 주입 또는 배출할 수 있다.According to the present invention, cells can be injected or discharged directly and easily through the cell injecting section on the cell culture chamber.

또한, 본 발명에 따르면, 세포 주입부가 세포 배양 챔버 상에 각각 존재하기 때문에, 세포의 정확한 세포수/밀도를 용이하게 조절할 수 있다.Further, according to the present invention, the precise cell number / density of the cells can be easily controlled since the cell-injecting units are respectively present in the cell culture chamber.

또한, 본 발명에 따르면, 농도구배를 먼저 발생시킨 후 세포를 주입함으로써, 세포 유실의 위험성을 현저히 감소시킬 수 있다.Further, according to the present invention, the risk of cell loss can be remarkably reduced by injecting cells after the concentration gradient is generated first.

도 1은 종래 미세유체 세포칩을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체 세포칩의 정면을 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체 세포칩의 배면을 도시한다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체 세포칩의 일부의 측면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 방법을 도시한다.
Figure 1 shows a conventional microfluidic cell chip.
2A shows a front view of a microfluidic cell chip according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B illustrates a backside of a microfluidic cell chip according to an embodiment of the present invention.
2C shows a side view of a portion of a microfluidic cell chip according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a cell culture method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 한편, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 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.
Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to the case where it is "directly connected", but also includes "indirectly connected" do. 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.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체 세포칩의 정면을 도시한다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체 세포칩의 배면을 도시한다. 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체 세포칩의 일부의 측면도를 도시한다.2A shows a front view of a microfluidic cell chip according to an embodiment of the present invention. FIG. 2B illustrates a backside of a microfluidic cell chip according to an embodiment of the present invention. 2C shows a side view of a portion of a microfluidic cell chip according to an embodiment of the present invention.

도 2a 내지 2c를 참조하면, 미세유체 세포칩(200)은 유입부(210); 배출부(220); 농도구배 미세유체 채널(230); 세포 배양 챔버(240); 세포 주입부(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2A to 2C, amicrofluidic cell chip 200 includes aninlet 210; Adischarge unit 220; Concentration gradientmicrofluidic channel 230; Acell culture chamber 240; And may include acell injection unit 250.

세포 배양 챔버(240)에서 세포와 반응하게 되는 유체가 유입부(210)를 통해 주입되고, 배출부(220)를 통해 배출될 수 있다. 유입부(210)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 각 유입부(210)에는 예를 들어, 농도가 상이한 유체가 주입될 수 있다. 상이한 유체는 서로 혼합되어 다양한 농도를 갖는 유체로 분화되며, 이후 세포 배양 챔버(240)에서 세포와 반응할 수 있다. 배출부(220)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 각 배출부(220)는 세포 배양 챔버(240)에 연결될 수 있다.A fluid which reacts with the cells in thecell culture chamber 240 may be injected through theinlet 210 and discharged through theoutlet 220. Theinflow portion 210 may be formed in a plurality ofinflow portions 210, for example, fluids having different concentrations may be injected. The different fluids can be mixed with each other to differentiate into fluids having various concentrations and then react with the cells in thecell culture chamber 240. Thedischarging unit 220 may be formed in a plurality of cells, and eachdischarging unit 220 may be connected to thecell culture chamber 240.

농도구배 미세유체 채널(230)은 유입부(210)에 연결되고, 유입부(210)를 통해 주입된 유체의 농도를 연속적으로 희석시킬 수 있다. 농도구배 미세유체 채널(230)은 유체로 하여금 농도구배 미세유체 채널(230)을 통과하는 동안 여러 차례에 걸쳐 희석되게 함으로써 다양한 농도의 유체를 세포 배양 챔버(240)에 제공할 수 있다. 이를 위해 농도구배 미세유체 채널(230)은 복수 개로 형성될 수 있다.The concentration gradientmicrofluidic channel 230 is connected to theinlet 210 and can continuously dilute the concentration of the fluid injected through theinlet 210. The concentration gradientmicrofluidic channel 230 may provide various concentrations of fluid to thecell culture chamber 240 by causing the fluid to be diluted several times during passage through the gradient gradientmicrofluidic channel 230. For this purpose, the concentration gradientmicrofluidic channel 230 may be formed in plural.

도시되는 바와 같이, 농도구배 미세유체 채널(230)에서, 각각의 유입부(210)로부터의 채널이 하나 이상의 채널로 분기되며, 여기서 분기된 채널들 중 일부는 서로 결합하여 하나의 채널을 형성하고 있다. 상기 채널 각각은 다시 하나 이상의 채널들로 분기되고, 분기된 채널들 중 일부는 서로 결합하여 하나의 채널을 형성하고 있다. 이러한 과정을 반복하면서, 농도구배 미세유체 채널(230)은 유체가 이동할 수 있는 다양한 경로를 형성할 수 있으며, 이와 같은 다양한 농도구배의 구현을 통해 본 발명에 따른 미세유체 세포칩에서는 유체의 다양한 조건에 따른 세포의 감응성을 효율적으로 분석할 수 있다.As shown, in the concentration gradientmicrofluidic channel 230, a channel from eachinlet 210 is branched into one or more channels, wherein some of the branched channels combine to form one channel have. Each of the channels is again branched into one or more channels, and some of the branched channels combine with each other to form one channel. In this manner, the concentration gradientmicrofluidic channel 230 can form various paths through which the fluid can move. Through the implementation of the various concentration gradients, the microfluidic cell chip according to the present invention has various conditions The sensitivity of the cell can be efficiently analyzed.

세포 배양 챔버(240)는 복수 개로 형성되고, 각각의 세포 배양 챔버(240)는 복수 개로 형성된 농도구배 미세유체 채널(230) 각각에 연결되어, 농도구배 미세유체 채널(230)로부터 전달되는 상이한 농도의 유체를 수용할 수 있다.Each of thecell culture chambers 240 is connected to each of a plurality of formed concentration gradientmicrofluidic channels 230 so that different concentration levels of the concentrationgradient microfluidic channel 230, Of the fluid.

세포 주입부(250)를 통해 세포 배양 챔버(240)로 세포가 주입 또는 배출될 수 있다. 세포 주입부(250)는 세포 배양 챔버(240)와 외부를 연결하는 통로 구조를 형성할 수 있다. 세포 배양 챔버(240)로의 세포 주입 또는 배출을 용이하게 하기 위해 세포 주입부(250)는 세포 배양 챔버(240) 상에 각각 형성될 수 있다. 또한, 세포 주입부(250) 상에는 개폐부(260)가 형성되어, 세포 주입부(250)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.The cells may be injected or discharged into thecell culture chamber 240 through thecell injection unit 250. Thecell injecting section 250 may form a passage structure connecting thecell culture chamber 240 and the outside. Thecell injection part 250 may be formed on thecell culture chamber 240 to facilitate cell injection or release into thecell culture chamber 240, respectively. In addition, an opening /closing part 260 is formed on thecell injecting part 250 to open or close thecell injecting part 250.

종래 미세유체 세포칩은 유입부 또는 배출부를 통해 세포를 주입하였기 때문에, 세포를 세포 배양 챔버 내에 정확히 배열시키는데 어려움이 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면 세포 배양 챔버(240) 상에 위치한 세포 주입부(250)를 통해 정확하고 용이하게 세포를 직접 주입 또는 배출할 수 있게 된다. 또한, 세포 주입부(250)가 세포 배양 챔버(240) 상에 각각 존재하기 때문에, 각 세포 배양 챔버(240) 별로 세포의 정확한 세포수/밀도(seeding density)를 용이하게 조절할 수 있게 된다.
Conventional microfluidic cell chips inject cells through the inlet or outlet, making it difficult to arrange the cells precisely in the cell culture chamber. However, according to an embodiment of the present invention, the cells can be injected or discharged accurately and easily through thecell injection unit 250 located in thecell culture chamber 240. In addition, since thecell injecting unit 250 is present on thecell culture chamber 240, it is possible to easily control the precise cell number / density of cells in eachcell culture chamber 240.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 방법을 도시한다.FIG. 3 illustrates a cell culture method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 방법(300)은, 도 2a 내지 2c를 참조하여 상술한 본 발명의 실시예에 따른 미세유체 세포칩(200)을 이용하여 수행될 수 있다.Themethod 300 according to an embodiment of the present invention can be performed using themicrofluidic cell chip 200 according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. 2A to 2C.

도 2 내지 3을 참조하면, S310 단계에서, 유입부(210)를 통해 유체를 주입할 수 있다. 복수의 상이한 유체가 유입부(210)에 주입될 수 있다.Referring to FIGS. 2-3, fluid may be injected throughinlet 210 in step S310. A plurality of different fluids may be injected into theinlet 210.

S320 단계에서, 유입부(210)를 통해 주입된 유체가 농도구배 미세유체 채널(230)을 통과하면서 연속 희석됨으로써 농도구배를 형성할 수 있다.In step S320, the fluid injected through theinlet 210 may be continuously diluted while passing through the concentrationgradient microfluidic channel 230 to form a concentration gradient.

S330 단계에서, 세포 주입부(250)를 통해 세포 배양 챔버(240)로 세포를 주입함으로써 세포를 배양할 수 있다.In step S330, the cells may be cultured by injecting cells into thecell culture chamber 240 through thecell injecting unit 250.

종래에는 미세유체 세포칩의 배출부를 통해 세포를 주입하여 세포 배양 챔버에 세포를 위치시키고 그 후에 농도구배를 형성하기 위한 유체를 주입하였다. 이때 채널 내 기포 제거를 위해 초기에는 고속/고압으로 유체를 주입하게 되는데, 이와 같이 주입되는 유체로 인해 먼저 주입되었던 세포가 유실될 수 있었다. 그러나 본 발명은 농도구배를 먼저 발생시킨 후 세포를 주입함으로써, 유체 주입에 따른 세포 유실의 위험성을 현저히 감소시킬 수 있다.
Conventionally, cells are injected through a discharge port of a microfluidic cell chip, cells are placed in a cell culture chamber, and then a fluid is injected to form a concentration gradient. At this time, in order to remove bubbles in the channel, the fluid is initially injected at a high speed and a high pressure, and the cells injected first may be lost due to the fluid to be injected. However, the present invention can significantly reduce the risk of cell loss due to fluid injection by first injecting cells after a concentration gradient has been generated.

본 발명의 일 실시예에 따라, 세포 영상 분석 장치가 제공될 수 있다. 세포 영상 분석 장치는 도 2를 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 미세유체 세포칩; 및 광학 영상 분석 장치를 포함할 수 있다. 광학 영상 분석 장치는 실시간으로 세포 배양 챔버를 촬영 및 분석하기 위한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 적용 가능한 다양한 광학 영상 분석 장치가 이용될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, a cell image analyzing apparatus can be provided. The cell image analyzing apparatus includes a microfluidic cell chip according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 2; And an optical image analyzer. The optical image analyzer is used for photographing and analyzing the cell culture chamber in real time, and various optical image analyzers applicable to the technical field of the present invention can be used.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

200미세유체 세포칩210유입부
220배출부230농도구배 미세유체 채널
240세포 배양 챔버250세포 주입부
260개폐부
200microfluidic cell chip 210 inlet
220discharge portion 230 concentration gradient microfluidic channel
240cell culture chamber 250 cell injection section
260 opening / closing part

Claims (7)

Translated fromKorean
복수의 유체가 각각 주입되는 복수의 유입부;
상기 복수의 유입부에 연결되고, 상기 유체의 농도가 연속 희석되는 농도구배 미세유체 채널;
상기 농도구배 미세유체 채널에 연결되고, 세포의 배양이 이루어지는 세포 배양 챔버;
상기 세포 배양 챔버 상에 형성되고, 상기 세포가 주입되는 세포 주입부; 및
상기 세포 배양 챔버에 연결되는 배출부
를 포함하는, 미세유체 세포칩.
A plurality of inflow portions into which a plurality of fluids are respectively injected;
A concentration gradient microfluidic channel connected to the plurality of inlets, the concentration gradient of which is continuously diluted;
A cell culture chamber connected to the concentration gradient microfluidic channel and cultured in a cell;
A cell injecting part formed on the cell culture chamber and into which the cells are injected; And
And a discharge section connected to the cell culture chamber
The microfluidic cell chip.
제1항에 있어서,
상기 농도구배 미세유체 채널은 복수 개로 형성되는, 미세유체 세포칩.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration gradient microfluidic channel is formed in a plurality of microfluidic cell chips.
제2항에 있어서,
상기 세포 배양 챔버는 복수 개로 형성되고, 각각의 상기 세포 배양 챔버는 상이한 농도의 유체가 수용되도록 상기 농도구배 미세유체 채널에 연결되는, 미세유체 세포칩.
3. The method of claim 2,
Wherein the cell culture chamber is formed with a plurality of cells, and each cell culture chamber is connected to the concentration gradient microfluidic channel such that different concentrations of fluid are received.
제3항에 있어서,
상기 배출부는 복수 개로 형성되고, 각각의 상기 배출부는 각각의 상기 세포 배양 챔버에 연결되는, 미세유체 세포칩.
The method of claim 3,
Wherein the discharge portion is formed in a plurality of, and each of the discharge portions is connected to each of the cell culture chambers.
제1항에 있어서,
상기 세포 주입부를 개방 또는 폐쇄하는 개폐부를 더 포함하는, 미세유체 세포칩.
The method according to claim 1,
Further comprising an opening / closing portion for opening or closing the cell injecting portion.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 미세유체 세포칩; 및
실시간으로 세포 배양 챔버를 촬영 및 분석하는 광학 영상 분석 장치를 포함하는, 세포 영상 분석 장치.
A microfluidic cell chip according to any one of claims 1 to 5; And
And an optical image analyzer for photographing and analyzing the cell culture chamber in real time.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 미세유체 세포칩을 이용한 세포 배양 방법으로서,
유입부를 통해 복수의 상이한 유체를 주입하는 단계;
상기 유체가 농도구배 미세유체 채널을 통과하면서 연속 희석됨으로써 농도구배를 형성하는 단계; 및
세포 주입부를 통해 세포 배양 챔버로 세포를 주입하여 세포를 배양하는 단계
를 포함하는, 세포 배양 방법.
A cell culture method using a microfluidic cell chip according to any one of claims 1 to 5,
Injecting a plurality of different fluids through the inlet;
Forming a concentration gradient by continuously diluting the fluid as it passes through a concentration gradient microfluidic channel; And
A step of culturing cells by injecting cells into a cell culture chamber through a cell injection unit
≪ / RTI >
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