미세유동칩을 이용한 폴리다이아세틸렌 센서 입자 제조 및 크기 제어

Abstract

본 논문은 미세유동칩을 이용한 폴리다이아세틸렌(PDA) 리포좀 입자의 제조 및 크기 제어에 관한 참신한 방법에 대한 것이다. PDA는 공액고분자 센서로서, 열 또는 생화학적 응력을 감지하여 파란색에서 붉은색으로의 색전이 및 형광을 발현하는 특이한 성질을 지니고 있다. 이러한 리포좀의 크기 및 크기 분포는 색전이 및 형광 발현에 중요한 영향을 미친다. PDA 리포좀은 주로 bulk 방법에 의해 혼합 제조 되고 있는데, 이는 입자 크기의 불균일을 초래하게 되고 그에 따른 지루한 후처리과정을 필요로 하게 된다. 이에 본 논문에서는 미세유동칩 내에서 유체집속효과를 이용하여 PDA 리포좀을 제조하고 그 크기를 제어하는 방법을 제시한다. PDA 리포좀을 칩 내에서 제조하고, 주사전자현미경(SEM)과 동적광산란(DLS)을 통해 분석 한다. 결과를 통해 on-chip 방법이 bulk 방법보다 리포좀 사이즈 제어에 훨씬 유리하다는 점을 보일 것이다. 또한, 리포좀 크기의 균일도가 형광발현에 미치는 영향과 전단력의 입자 크기에 대한 영향도 밝힐 것이다.; A novel microfluidic method to generate polydiacetylene (PDA) sensor liposomes and control their size is presented. PDA is a conjugated polymer sensor with unique optical properties which are color (blue-to-red) and fluorescence change under the application of thermal or chemical stress. The liposome size distribution is important because they may significantly affect the phase transition and the fluorescent emission. So far, PDA liposomes are prepared by mixing of bulk phases. As a result, they are heterogeneous in size and require tedious post-processes to obtain desired size of liposomes. Here, we report a novel strategy to produce uniform PDA sensor liposomes and control their size using a microfluidic chip and hydrodynamic focusing techniques. PDA liposomes fabricated on a chip are analyzed using scanning electron microscope (SEM) and dynamic light scattering (DLS). The results indicate that the microfluidic strategy is better in controlling the liposome size than a bulk one and the size uniformity of liposomes notably influence the fluorescent intensity.