세포의 분리, 계수 및 수거를 위한 3차원 미세 유체 구조의 개발

Abstract

Microfluidics 에 관한 연구가 활발히 진행되면서 이를 이용한 여러 가지 특성 별 입자 및 세포 분류가 화학, 생물학, 의학 등 다양한 분야에서 활발하게 연구되고 있다. 그 중 micro pore 를 이용한 포획 방식은 입자/세포의 물리적 크기 및 변형성에 따라 분류가 가능하며 분석 시스템과의 결합도 용이하여 다양한 방식으로 응용되고 있다. 하지만 이러한 방식은 포획된 입자가 막는 pore 의 수가 늘어감에 따라 pore 에서 입자/세포가 받는 압력이 증가하여 입자의 상태 또는 세포의 viability 에 영향을 줄 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 입자/세포 포획을 위한 trap-and-release 시스템과 micro pore 시스템을 결합한 3 차원 미세유체소자를 개발하였다. 기존의 미세유체소자 제작 공정을 개선하여 기존 공정으로는 만들기 어려운 구조를 재현하였다. Micro pore 를 이용하여 입자/세포의 포획을 통해 개별 포획이 가능하고 trap-and-release 시스템의 유체 채널 구조를 통해 입자/세포 포획 후에도 pore 에서의 압력 변화 최소화가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 computational fluid dynamics (CFD)를 이용한 구조의 확립과 개선된 다층 미세유체소자 제작 공정, 그리고 그 공정을 이용하여 제작한 소자를 통한 혈액 처리 및 세포의 개별 포획 가능성을 소개하고자 한다.