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제안 방법
- NHBE, A549, H358 각각의 세포를 Phosphate Buffered saline(PBS)와 혼합하여 3x106cells/ml 의 농도로 칩에 주입하고 (2µl), 챔버에 단일세포들이 각각 위치할 수 있도록 30초 동안 상온에서 기다린 후, PDMS 커버를 덮어 세포를 고정하였다.
- 6는 임피던스 크기와 위상응답을 보여준다. 대조군으로 PBS만을 측정한 임피던스신호(크기, 위상)와 폐 정상 상피세포(NHBE)와 폐암세포주 2종(A549, H358)의 임피던스 신호(크기, 위상)를 각각 측정하였다. 임피던스 신호측정은 독립적인 챔버에서 각 세포주 별 6개의 세포를 대상으로 수행하였다.
- 기존의 임피던스 특성 분석칩은 세포가 전극에 머무는 시간이 짧아 주파수에 따른 임피던스 분석이 어렵거나, 세포를 전극에 위치시키기 위해 박막제어, DEP를 이용한 세포의 제어, 유체의 속도조절 등이 요구되어 정교한 시료제어를 위한 구조와 과정이 복잡하다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 단일 세포가 위치할 수 있도록 설계된 챔버에 세포를 붓고 PDMS 커버를 덮어 세포를 전극에 접촉/고정하여 정교한 샘플 제어 없이 주파수에 따른 임피던스 분석칩을 개발하고 이를 정상세포와 암세포의 구별에 적용하였다.
- 본 논문에서는 주파수에 따른 단일세포의 임피던스 분석칩을 제안하고 암세포와 정상세포의 구별에 적용 하였다. 전극이 위치한 마이크로챔버에 PDMS 커버를 덮어 단일 세포를 고정하여 복잡한 시료 제어 없이 세포의 주파수에 따른 임피던스 분석을 통해 세포의 구별을 수행하였으며, 폐정상 상피세포(NHBE)와 두 종류의 비소세포 폐암세포주(A549, A358)를 이용한 성능실험 결과, 정상세포는 2종의 폐암 세포주에 비해 95.
- 본 연구에서는 1종의 정상적인 폐 상피세포(NHBE) 와 2종의 폐암 비소세포(A549, H358)를 이용하여, 제안된 임피던스 분석칩의 성능을 분석하였다. 사용된 3종의 세포는 모두37ºC, 5%의 CO2 농도가 유지되는 배양기에서 배양하였다.
- 7개의 챔버에 단일세포가 위치하였다. 세포가 고정된 것은 현미경을 통해 관측 가능하며, 세포가 고정된 후, LCR meter (Agilent, E4980A)의 마이크로 탐침을 임피던스 분석 칩의 전극패드에 고정하여 임피던스 신호를 분석하였다. 임피던스 분석을 위해 100mVp-p 신호를 인가하여 200Hz~2MHz 주파수 범위에서 Sweep분석을 수행하였다.
- 3a). 이때, 해당 챔버의 높이를 세포가 파손되지 않는 범위 내에서(2) 세포의 직 경보다 낮게 설계하였고, 이때의 직경 변화를 고려하여(13) PDMS 커버를 덮을 시, Fig. 3b와 같이 세포가 전극에 압착되도록 Table 1과 같이 설계하였다.
- 세포가 고정된 것은 현미경을 통해 관측 가능하며, 세포가 고정된 후, LCR meter (Agilent, E4980A)의 마이크로 탐침을 임피던스 분석 칩의 전극패드에 고정하여 임피던스 신호를 분석하였다. 임피던스 분석을 위해 100mVp-p 신호를 인가하여 200Hz~2MHz 주파수 범위에서 Sweep분석을 수행하였다.
대상 데이터
- 대조군으로 PBS만을 측정한 임피던스신호(크기, 위상)와 폐 정상 상피세포(NHBE)와 폐암세포주 2종(A549, H358)의 임피던스 신호(크기, 위상)를 각각 측정하였다. 임피던스 신호측정은 독립적인 챔버에서 각 세포주 별 6개의 세포를 대상으로 수행하였다. Fig.
- 제안된 임피던스 분석 칩 (Fig. 1)은 단일세포가 위치하는 24개의 챔버와 세포와 전극 접촉을 위한 PDMS 커버로 구성되어 있으며 단일 챔버의 설계는 Fig. 2와 같다. 먼저, 임피던스 분석칩에 세포 혼합액을 부으면 중력에 의해 각 챔버에 단일 세포가 위치한다(Fig.
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