한국정밀공학회지

Fabrication of Three-Dimensional Complex Shape PDMS Microstencil Using
Air-Knife System and their Cell Culture Application
에어나이프 시스템을 활용한3차원 세포배양 디바이스 제조


김규만/경북대학교


  • · 실제 세포는 체내에서 3차원 형태로 배양되어지고 있으며, 이를 모사하는 새로운 구조의 in vitro 세포연구에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 본 연구는 3차원 형태를 가지는 고분자 마이크로스텐실을 이용한 3차원 세포배양 디바이스의 제조방법에 대한 연구를 제시하고 있다.

  • · 고분자 마이크로스텐실을 이용하면 세포의 미세환경 제어가 가능하면서 3차원 입체형상으로 세포를 배양(3D micro-patterning cell culture)이 가능하며, In vitro에서 세포의 배양된 위치, 크기 등을 정확하게 제어함으로써 체계적이고 공학적인 세포연구가 가능하다는 장점을 지닌다.

  • · 고분자 마이크로스텐실을 제작하기 위해서는 마이크로 기술로 제작된 초소형 몰드로부터 폴리머 (PDMS)를 캐스팅하는 과정에서 몰드 표면에 잔류하는 폴리머막을 제거해야 한다. 본 연구는 에어나이프를 이용하여 가스를 몰드 위로 분사함으로써 잔류 폴리머막의 제거효율을 극대화 하였다.

  • · 이러한 에어나이프 방식은 고분자 마이크로 스텐실 제작공정을 자동화함으로써 기존의 매뉴얼 방식이 가지는 작업자의 숙련도에 따른 재현성 문제를 해결하고 대량생산을 가능하게 한다.

  • · 본 연구를 통하여 3차원 세포배양 디바이스의 제작 및 실효성을 검증하였으며, 본 연구를 통해 개발된 기술은 향후 3차원 형상을 갖는 생체기관 모사연구(Organ on Chip) 및 세포배양 칩기술(Cell on Chip)로 활용이 가능할 것으로 예상된다.
 
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