Abstract
We propose a spheroid chip that uses removable cell trapping barriers and that is capable of forming and extracting multicellular spheroids. By using a conventional well plate and flask, it is difficult to form small-sized spheroids, which resemble avascular 3D cell-cell interaction. It was difficult to extract spheroids using conventional microchips and fixed cell trapping barriers. The proposed chip, however, facilitates both formation and extraction of spheroids by using removable cell trapping barriers formed by membrane deflection. The cell trapping barriers, formed at the membrane pressure of 50 kPa, hold the cells in the trapping region at a cell inlet pressure of 145.155 Pa. After incubation for 24 h, the trapped cells form uniform spheroids. We successfully extract the spheroids at a cell inlet pressure of 5 kPa after removing the membrane pressure. The extracted spheroids have a diameter of $197.2{\pm}11.7Bm$ with a viability of $80.3{\pm}7.7%$. Using the proposed chip, uniform spheroids can be formed and these spheroids can be safely extracted for carrying out the post-processing of spheroids.
본 논문에서는 한시적 세포포집 구조물을 이용한 다세포 스페로이드의 형성 및 추출칩을 제안하였다. 종래의 웰 플레이트와 플라스크는 작은 스페로이드 형성이 어렵고, 기존 마이크로칩은 고정된 세포포집 구조물을 이용하여 스페로이드 추출이 어려운 단점이 있다. 반면, 제안된 칩은 한시적 세포포집 구조물을 이용하여 스페로이드의 형성과 추출이 모두 용이한 장점이 있다. 50kPa 의 박막압력으로 형성된 세포포집 구조물에 145~155Pa 의 세포입력압력으로 유입되는 세포를 포집한 후, 24 시간 배양하여 스페로이드를 형성하였다. 또한, 박막압력 제거 후 5kPa 의 세포입력압력으로 추출된 스페로이드의 지름과 활성도는 각각 $197{\pm}11.7Bm$, $80.3{\pm}7.7%$로 측정되었다. 제안된 칩은 스페로이드의 균일한 형성과 안정적 추출이 용이하여 스페로이드의 후처리에 적용될 수 있다.
