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바이오 장치, 그의 제조방법 및 이를 이용한 신경세포 성장 및 감지방법

  • 기술번호 : KST2015125530
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 서로 다른 높이를 갖는 미소챔버와 미소채널을 이용하여 신경세포의 축삭돌기를 분리 배양시키고, 분리 배양된 축삭돌기를 복수 개의 미소전극을 이용하여 미세하게 자극하여 성장시키는 동시에 성장된 축삭돌기를 감지할 수 있는 바이오 장치, 그의 제조방법 및 이를 이용한 신경세포 성장 및 감지방법에 관한 것이다. 신경세포 성장 및 감지를 위한 바이오 장치로서, 세포체가 배양되는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버와 이격되어 배치된 제2 챔버와, 상기 제1 및 제2 챔버를 연결하도록 상기 제1 및 제2 챔버 사이에 배치되고 축삭돌기가 성장되는 복수 개의 미소채널을 포함하는 PDMS(Polydimethysiloxane) 칩과, 상기 제1 챔버의 하부에 배치되고 상기 세포체에 전기자극을 가하는 제1 미소전극과, 상기 제1 미소전극과 나란한 방향으로 배치되고 상기 축삭돌기에 전기자극을 가하여 상기 축삭돌기의 성장을 유도하는 동시에 상기 축삭돌기의 성장을 감지하는 복수 개의 제2 미소전극이 상기 미소채널과 직교하도록 배치된 미소전극 쌍 어레이 플랫폼을 포함하는 바이오 장치를 제공한다. 바이오 장치, 신경세포, 축삭돌기, 세포체, 미소전극 쌍, 챔버, 미소채널
Int. CL C12M 3/00 (2006.01) C12M 1/42 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020090079574 (2009.08.27)
출원인 연세대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2011-0022145 (2011.03.07) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 거절
심사진행상태 수리
심판사항 심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호 1020120064893;
심사청구여부/일자 Y (2009.08.27)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정효일 대한민국 서울 서초구
2 최아미 대한민국 서울 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 민혜정 대한민국 서울특별시 송파구 오금로 **, ***호(방이동, 잠실리시온)(스텔라국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.08.27 수리 (Accepted) 1-1-2009-0525337-19
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2010.07.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2010.08.16 수리 (Accepted) 9-1-2010-0051858-11
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.06.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0315741-21
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2011.08.09 수리 (Accepted) 1-1-2011-0614362-64
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2011.09.01 수리 (Accepted) 1-1-2011-0682468-22
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2011.10.10 수리 (Accepted) 1-1-2011-0787860-02
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2011.11.09 수리 (Accepted) 1-1-2011-0883431-58
9 지정기간연장관련안내서
Notification for Extension of Designated Period		 2011.11.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2011-0105293-00
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.12.09 수리 (Accepted) 1-1-2011-0981552-40
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.12.09 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0980624-61
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.12.15 수리 (Accepted) 4-1-2011-5252006-10
13 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2012.05.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0294917-67
14 [분할출원]특허출원서
[Divisional Application] Patent Application		 2012.06.18 수리 (Accepted) 1-1-2012-0481553-36
15 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2012.06.20 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2012-0492184-49
16 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2012.07.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0387774-83
17 심사관의견요청서
Request for Opinion of Examiner		 2012.11.14 수리 (Accepted) 7-8-2012-0036881-84
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5062749-37
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.06.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5088566-87
20 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.09.25 수리 (Accepted) 4-1-2014-5114224-78
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
세포체가 배양되는 제1 챔버; 상기 제1 챔버와 이격되어 배치된 제2 챔버; 상기 제1 및 제2 챔버를 연결하도록 상기 제1 및 제2 챔버 사이에 배치되고 축삭돌기가 성장되는 복수 개의 미소채널; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치
2 2
제1항에 있어서, 상기 제1 챔버의 하부에 배치되고 상기 세포체에 전기자극을 가하는 제1 미소전극; 상기 제1 미소전극과 나란한 방향으로 배치되고 상기 축삭돌기에 전기자극을 가하여 상기 축삭돌기의 성장을 유도하는 동시에 상기 축삭돌기의 성장을 감지하는 복수 개의 제2 미소전극; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치
3 3
세포체가 배양되는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버와 이격되어 배치된 제2 챔버와, 상기 제1 및 제2 챔버를 연결하도록 상기 제1 및 제2 챔버 사이에 배치되고 축삭돌기가 성장되는 복수 개의 미소채널을 포함하는 PDMS(Polydimethysiloxane) 칩; 및 상기 제1 챔버의 하부에 배치되고 상기 세포체에 전기자극을 가하는 제1 미소전극과, 상기 제1 미소전극과 나란한 방향으로 배치되고 상기 축삭돌기에 전기자극을 가하여 상기 축삭돌기의 성장을 유도하는 동시에 상기 축삭돌기의 성장을 감지하는 복수 개의 제2 미소전극이 상기 미소채널과 직교하도록 배치된 미소전극 쌍 어레이 플랫폼; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치
4 4
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 챔버는 각각 상기 미소채널보다 큰 높이로 형성된 바이오 장치
5 5
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 미소전극은 상기 제2 미소전극보다 큰 선폭으로 형성된 것을 특징으로 하는 바이오 장치
6 6
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 미소전극은 상기 제1 미소전극과 상기 제2 챔버 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 바이오 장치
7 7
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미소채널은 상기 제1 및 제2 미소전극 상에 집적된 것을 특징으로 하는 바이오 장치
8 8
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 미소전극은, 상기 축삭돌기에 전기자극을 가하는 자극전극; 및 상기 축삭돌기의 성장을 감지하는 감지전극 을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치
9 9
제8항에 있어서, 상기 자극전극과 상기 감지전극은 서로 이웃하게 배치되어 전극 쌍을 구성하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치
10 10
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 미소전극 각각은 동일한 선폭으로 형성된 것을 특징으로 하는 바이오 장치
11 11
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 미소전극은 28~32㎛의 선폭으로 형성된 바이오 장치
12 12
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 미소전극 각각은 8~12㎛의 선폭으로 형성된 것을 특징으로 하는 바이오 장치
13 13
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 챔버는 각각 55~65㎛의 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 바이오 장치
14 14
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미소채널 각각은 8~12㎛의 선폭, 2
15 15
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미소전극 쌍 플랫폼은 상기 제1 및 제2 미소전극이 형성된 지지기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치
16 16
제15항에 있어서, 상기 지지기판은 반도체 기판, 유리기판 또는 플라스틱 기판 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바이오 장치
17 17
제15항에 있어서, 상부 중앙에 상기 지지기판이 집적되고 상기 지지기판을 경계로 상부 양측에 복수 개의 동판이 형성된 PCB(Printed Circuit Board) 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치
18 18
제17항에 있어서, 상기 동판과 상기 제1 및 제2 미소전극의 종단을 각각 연결하는 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치
19 19
제17항에 있어서, 상기 동판은 각각 외부기기와 연결된 것을 특징으로 하는 바이오 장치
20 20
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 미소전극은 1개, 상기 제2 미소전극은 5개의 전극 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오 장치
21 21
지지기판 상에 형성되어 세포체에 전기자극을 가하는 제1 미소전극과, 상기 지지기판 상에 상기 제1 미소전극과 나란한 방향으로 형성되고 축삭돌기에 전기자극을 가하여 상기 축삭돌기의 성장을 유도하는 동시에 상기 축삭돌기의 성장을 감지하는 복수 개의 제2 미소전극을 포함하는 미소전극 쌍 어레이 플랫폼을 형성하는 단계; 상기 세포체가 배양되는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버와 이격되어 배치된 제2 챔버와, 상기 제1 및 제2 챔버를 연결하도록 상기 제1 및 제2 챔버 사이에 배치되고 상기 제2 미소전극을 통해 가해지는 전기자극에 의해 상기 축삭돌기가 성장되는 복수 개의 미소채널을 포함하는 PDMS(Polydimethysiloxane) 칩을 형성하는 단계; 상기 제1 챔버는 상기 제1 미소전극과 중첩되고, 상기 제1 및 제2 미소전극은 각각 상기 미소채널과 직교하도록 상기 PDMS 칩을 상기 미소전극 쌍 어레이 플랫폼의 상부면에 집적시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
22 22
제21항에 있어서, 상기 PDMS 칩을 형성하는 단계는, 실리콘 웨이퍼 상에 음성 감광 수지막을 도포하는 단계; 노광 및 현상공정을 실시하여 상기 제1 및 제2 챔버 제조용 제1 주형을 형성하는 단계; 상기 제1 주형을 포함하는 상기 실리콘 웨이퍼 상에 음성 감광 수지막을 도포하는 단계; 노광 및 현상공정을 실시하여 상기 제1 주형 사이에 상기 미소채널 제조용 제2 주형을 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 주형을 경화시켜 Su-8 몰드를 형성하는 단계; 상기 Su-8 몰드 내에 PDMS와 경화제가 일정 비율로 혼합된 혼합액을 도포하는 단계; 상기 PDMS를 경화시키는 단계; 경화된 PDMS를 상기 Su-8 몰드로부터 분리시켜 상기 PDMS 칩을 완성시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
23 23
제22항에 있어서, 상기 Su-8 몰드 내에 PDMS와 경화제가 일정 비율로 혼합된 혼합액을 도포하는 단계는, 상기 PDMS와 경화제를 10:1의 비율로 혼합시킨 혼합액을 상기 Su-8 몰드 내에 얇게 도포하며, 98℃에서 20분간 경화시킨 후 제 1챔버 및 제 2 챔버 크기와 0
24 24
제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 챔버는 각각 상기 미소채널보다 큰 높이로 형성하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
25 25
제21항에 있어서, 상기 제1 미소전극은 상기 제2 미소전극보다 큰 선폭으로 형성하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
26 26
제21항에 있어서, 상기 제2 미소전극은 상기 제1 미소전극과 상기 제2 챔버 사이에 배치하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
27 27
제21항에 있어서, 상기 제1 미소전극은 28~32㎛의 선폭으로 형성하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
28 28
제21항에 있어서, 상기 제2 미소전극 각각은 8~12㎛의 선폭으로 형성하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
29 29
제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 챔버는 각각 55~65㎛의 높이로 형성하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
30 30
제21항에 있어서, 상기 미소채널은 각각 8~12㎛의 선폭, 2
31 31
제21항에 있어서, 상기 PDMS 칩을 상기 미소전극 쌍 어레이 플랫폼의 상부면에 집적시키는 단계 후, 상기 PDMS 칩이 집적된 상기 지지기판을 상부 양측에 복수 개의 동판이 형성된 PCB(Printed Circuit Board) 기판 상에 집적시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
32 32
제31항에 있어서, 상기 동판과 상기 제1 및 제2 미소전극의 종단을 각각 와이어 본딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
33 33
제21항에 있어서, 상기 제1 미소전극은 1개, 상기 제2 미소전극은 5개의 전극 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오 장치의 제조방법
34 34
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 바이오 장치를 이용한 신경세포 성장 및 감지방법에 있어서, 세포체를 상기 제1 챔버 내에 주입시키는 단계; 상기 제1 미소전극을 이용하여 상기 세포체에 전기자극을 가하는 단계; 상기 제2 미소전극을 이용하여 상기 축삭돌기의 성장을 감지하는 단계; 상기 제2 미소전극을 이용하여 상기 축삭돌기의 말단에 전기자극을 가하는 단계; 상기 제2 미소전극의 전기자극을 통해 성장된 상기 축삭돌기에 면역 염색법을 이용하여 상기 제2 미소전극으로부터 상기 축삭돌기의 생물학적 반응을 감지하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경세포 성장 및 감지방법
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1 산업 자원부 한국 과학 기술원 시스템집적반도체 기반기술개발사업 CMOS 기반 DNA/뉴런 바이오 센서 칩 개발