학술논문

SU-8 반도체공정 기법을 이용한 멀티 마이크로 채널 세포칩 개발 / Developing a Multi-Microchannel Cell Chip Using SU-8 Semiconductor Fabrication Techniques
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
Source
Subject
약물 스크리닝
반도체 공정
생체 바이오 칩
세포 독성학
Language
Korean
Abstract
최근 Micro Bio-Chip 기술의 중요성이 부각되면서, 반도체 공정을 활용한 Micro Bio-Chip의 제작이 주목받고 있는데, 이에 따라 마이크로 단위의 섬세한 플랫폼 제작을 위해 반도체 공정의 중요성이 강조되고 있다. 이를 통해 이번 연구에서는 high-throughput의 Micro Bio-Chip을 개발하기 위해 SU-8 반도체 공정을 활용하여 'Multi-Microchannel Cell Chip'이라는 혁신적인 실험 플랫폼을 제작함으로써, 세포와 약물 반응을 높은 정밀성과 효율성으로 체외에서 모방하고 Drug Screening Test를 분석하는데 주목할 만한 성과를 얻었다. 이와 같은 Micro Bio-Chip은 반도체 공정의 정밀성과 미세 구조 제작 능력을 통해, 미세 채널을 효과적으로 형성하고 여러 농도의 실험 조건을 동시에 처리할 수 있게 하여 약물처리 효율성을 극대화하였다. 더불어 SU-8 반도체 공정과 PDMS를 활용한 몰드 복제는 저비용으로 다량의 Bio-Chip을 제작하는데 큰 기여를 하였다. 이 플랫폼을 통하여 Rat Brain Microvascular Endothelial Cell와 약물 반응을 연구하였으며, 항우울제인 Hydroxynorketamine 처리에 따른 농도별 세포생존도의 변화를 확인하여 Drug Screening Test를 진행하였다. 반도체 공정을 활용한 Multi-Microchannel Cell Chip이 약물 농도에 따른 IC50 값, 생존도 분석에 있어 중요한 도구임을 명확히 입증하였다.
Recently, the importance of micro bio chip technology has been highlighted, and the fabrication of micro bio chips using semiconductor processes has been in the spotlight, which emphasizes the importance of semiconductor processes for fabricating micro-scale and delicate platforms. In this study, an innovative experimental platform called 'Multi-Microchannel Cell Chip' was fabricated by utilizing SU-8 semiconductor process to develop high-throughput Micro Bio-Chip, which is remarkable for mimicking cell and drug response in vitro with high precision and efficiency and analyzing drug screening tests. Through the precision and microstructure fabrication capabilities of the semiconductor process, the micro bio-chip maximizes throughput by effectively forming micro-channels and simultaneously processing multiple concentrations of experimental conditions. In addition, the SU-8 semiconductor process and mold replication using PDMS contributed to the production of large quantities of Bio-Chips at low cost. Through this platform, Rat Brain Microvascular Endothelial Cells and drug response were studied, and drug screening tests were conducted by observing changes in cell viability by concentration according to treatment with hydroxynorketamine, an antidepressant. It was clearly demonstrated that Multi-Microchannel Cell Chip utilizing semiconductor process is an important tool for analyzing IC50 value and viability according to drug concentration.