• Clean Technology
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• v.17 no.1
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• pp.25-30
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• 2011

This study presents a fabrication method of cell-chip using aqueous solution based surface modification. The applications of cell-chip have potential for fundamental study of genetics, cell biology as well as cancer diagnostics and treatment. Conventional methods for fabrication of cell-chip have been limited in economic loss and environmental pollution because of the use of harsh organic solvent, complex process of silicon technology, and expensive equipment. In order to fabricate cell chip, we have proposed simple and eco-friendly process combined polyelectrolyte multilayer coating with microcontact printing. For the proof of concept, the cell chip can be applied to analyze the different expression of cell surface glycans and derivatives between cancer and normal cells. Our proposed method is useful technique for the application of novel cancer diagnostics and basic medical engineering.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.9
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• pp.901-905
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• 2012

We present an electroporation and viability monitoring chip for lung cancer cells in a single channel with multiple electric field zones. Previous electroporation chips utilized multiple microchannels or electrodes to form multiple electric fields, thus resulting in complex structures. However, the present chip can generate multiple electric fields in a single stepwise microchannel between a pair of electrodes, thus achieving the analysis of both cell electroporation and viability with a simple structure. We demonstrate that the electric field of 0.4 kV/cm results in a maximum percentage of $51.4{\pm}3.0%$ and $26.6{\pm}0.7%$ of viable and electroporated human lung cancer cells, H23 and A549, respectively. The present chip has potential for use in integrated cell chips for transfection studies.

• Journal of the KSME
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• v.54 no.9
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• pp.35-38
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• 2014

이 글에서는 동물 세포의 3차원 배양 칩(생체 조직 칩)과 이에 쓰이는 다양한 생체재료들을 소개하고자 한다.

• Analytical Science and Technology
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• v.34 no.6
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• pp.275-283
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• 2021

This study presents the development of cell-based microfluidic chips for the performance of acute eye irritation tests due to chemicals and examined some of their applications. Microfluidic chips were fabricated by photolithography and soft lithography, and they had three compartments with different areas for cell culture. Rabbit corneal epithelial cells were used for the eye irritation test. The death of cells cultured inside the chip was monitored at regular time intervals after treatment with an aqueous solution of chemicals, and the cell death rate constants were calculated based on the viability curve. The performance of the microfluidic chip was verified by examining the effects of cell-cell junctions, cell-substrate adhesion, and initial cell numbers compared to cell death rates. Eye irritation tests were performed at various concentrations of an aqueous solution of sodium dodecyl sulfate (SDS), a standard substance for the eye irritant test. The cells were exposed to the SDS aqueous solution for 300 s, and the resulting eye irritation was assessed by cell viability. Finally, the equation for calculating the toxicity score (TS) was derived based on the weighting factor for each compartment in the chip. The cell-based microfluidic chip developed in this study may be used for eye irritation tests from chemicals used in cosmetics and pharmaceuticals.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.12
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• pp.1785-1791
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• 2010

This paper describes a separable microfluidic device fabricated with PDMS (polydimethylsiloxane) and glass. The device is used for sample preparation involving cell lysis and the DNA purification process. The cell lysis was performed for 2 min at $80^{\circ}C$ in a serpentine-type microreactor ($20 {\mu}l$) using a Au microheater that was integrated with a thermal microsensor on a glass substrate. The DNA that was mixed with other residual products during the cell lysis process was then filtered through a new filtration system composed of microbeads (diameter: $50 {\mu}m$) and PDMS pillars. Since the entire process (sample loading, cell lysis reaction, DNA purification, and sample extraction) was performed within 5 min in a microchip, we could reduce the sample preparation time in comparison with that for the conventional methods used in biochemistry laboratories. Finally, we verified the performance of the sample preparation chip by conducting PCR (polymerase chain reaction) analysis of the chip product.

• Journal of the KSME
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• v.50 no.11
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• pp.31-34
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• 2010

이 글에서는 마이크로 유체 기술을 이용해 효과적으로 생체 내 신장 환경을 모사하고 이를 통해 신장 세포배양과 신장 기능 연구를 위한 신장 세포용 칩 제작 기술에 대해 소개하고자 한다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.9 no.3
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• pp.217-222
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• 2018

In this paper, a new micro polymer chip platform and protocol were developed for rare cell sample preparation. The proposed platform and protocol overcome the current limitation of the dilution method which is based on statistics and the FACS method which expensive and requires fluorescence staining. It allows collecting exact number of target cells simply and selectively because the cells are visually confirmed during the collecting process. The collected cells can be transported or spiked into a desired locations, such as a microchamber, without cell loss. This research may applicable not only to a rare cell sample preparation for Lab on a Chip cancer diagnosis, but also to a single/double/multiple cell sample preparation for a cell analysis field. To verify this platform and protocol, five human breast cancer cells (MCF-7) were collected and transported into a hemocytometer chamber.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.88-88
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• 2013

최근 각광을 받고있는 나노바이오 질량이미징 분석법의 측정원리를 이해하고, 세포/생체조직/생체샘플/바이오칩의 측정결과를 바탕으로 핵심측정 능력을 파악하여 각자의 연구에 적용 가능성을 탐색할 수 있는 역량을 배양하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Bioinformatics Conference
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• 2006.02a
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• pp.116-123
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• 2006

생물체의 cDNA를 유리기판위에 고밀도로 첨착 시킨 유전자 칩과 정량적인 방법으로 개별 유전자 발현을 진단 가능한 Real- time PCR (실시간 고분자중합연쇄반응 기술) 기법은 첨단 의학분야와 신약개발 및 독성유전체 연구분야에 활발히 도입되고 있는 기술이다. 본 발표의 첫 번째 부분에서는 유전자칩 에서 얻어진 유전자 발현패턴분석에 기반한 바이오마커 선정 및 real time PCR에 의한 확증 관련 기술 과 유전자칩에서 얻어지는 수많은 데이터를 재정렬 및 다양한 분석기법과 display기술을 활용하여 광범위한 화학물질에 대한 독성효과 분석을 가능하게 해주며, 특정 독성물질에 대한 관련유전자 그룹 발견 및 독성영향에 따른 분류방법에 관한 결과를 발표할 것이다. 또한 바이오마커 활용의 하나로 박테리아세포 기반 바이오센서 제작및 세포칩 개발등에 대한 결과도 추가될 것이다. 두 번째 부분에서는 non-model organism(유전체정보가 확보되지 않은 생물체)인 송사리를 이용하여 새로운 2K 유전자칩을 개발하고, 여기서 각종 화학물질에 대하여 얻어진 수많은 유전자칩 분석 데이타를 활용하여 각각의 화학물질이 보여주는 독성효과를 매우 효과적이고 쉽게 이해할 수 있는 display기술을 개발, 적용함으로써 유전자칩 발현에 기반한 화학물질 독성 screening 및 specificity discrimination을 가능케 하는 예가 발표될 것이다. 이 연구에서 개발한 송사리 유전자칩은 간조직의 RNA를 직접 cDNA화 하는 방식을 취하고 있어 전체 송사리의 유전정보를 필요로 하지 않아 비용 및 효율에서 전체 송사리의 유전정보를 얻는 비용과 노력을 취하지 않고 간에서 발생하는 독성학적 영향 및 유전자의 발현정도를 정밀하고 효율적인 방법으로 얻어 낸다. 현재 2000여개의 cDNA유전자중 50%이상의 유전자가 17베타에스트라디올, 페놀, 노닐페놀, 비스페놀, 감마레이조사, 잔류약품중 이보프란, 다이클로펜악, 농약중의 파라???R, 돌연변이 유발물질 중의 이티비알, 금속류중의 카드뮴을 통해 발현양상과 특정 캐미칼별 발현 특이성이 조사되었고, 이들 유전자는 염기서열 분석을 통해 염기서열이 분석되었으며, 미국 NCBI의 유전자 은행과의 비교를 통해 일부유전자는 새로운 유전자로 밝혀지고 있다. 또한 이 발표에서는 소염진통제계열 의약품인 dichlofenac 이 송사리의 각종 조직에 미치는 독성영향을 Real-time PCR을 이용하여 대표적 스트레스 유전자의 발현에 미치는 영향에 대한 분석 예가 발표될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1692-1693
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• 2011

본 논문에서는 전극칩에서 배양하는 세포의 활동성을 실시간으로 모니터링 하기 위해 AC 함수발생기와 Lock-in-amplifier (SR 830, Stanford Research System)를 이용하여 개발한 LabVIEW(National Instrument)기반 세포 임피던스 측정시스템을 제안하였다. 대장암 세포인 HT-29를 다 채널 전극칩에서 60시간동안 배양하는 동안 LabVIEW기반 세포 임피던스 측정시스템을 이용해서 인가하는 신호의 주파수와 세포의 배양시간에 따른 세포 임피던스 변화를 관찰하였다. 결과 HT-29 세포가 전극에 안착하고 증식하기 때문에 전극의 임피던스가 증가한다는 이전 연구결과와 일치하는 측정결과를 얻었고, 이 결과를 통해서 제안한 LabVIEW 기반 세포 임피던스 측정시스템이 암세포 연구에 적합하고, 앞으로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.