바이오·의료기기·동물모델 생체신호(EMG/ECG/EEG) 측정·약물 스크리닝용 트랩유닛/전극 측정 시스템
◆ 기술 설명
기술개요
본 기술은 동물이 고정되는 트랩채널을 갖는 트랩유닛에 동물과 유체(약물 포함 가능)를 주입하여 동물을 채널 내에서 머리부 기준으로 고정하고, 승강유닛의 전극부(복수 작업전극)를 동물에 삽입하여 비교전극과의 전위차를 측정함으로써 복수 개체의 생체신호를 신속하게 측정하는 생체신호측정기 및 측정방법에 관한 기술이다.
해결해야하는 문제점
종래 동물용 생체신호(근전도 등) 측정 시스템은 동물의 동시다발적 측정이 어렵고, 동물을 아가로스 겔 또는 코일 전극 등에 개별적으로 삽입·고정해야 하는 번거로움이 있어 시간과 노력이 과다 소요되는 문제가 존재하는 상황이다. 또한 약물 스크리닝 과정이 복잡하고, 생체신호 측정 중 동물의 생명을 안정적으로 유지하면서 반복 측정을 수행하기 어려운 문제가 존재하는 상황이다.
해결방안
본 기술은 주입챔버–이송챔버–트랩채널로 이어지는 트랩유닛 구조에서 동물과 유체를 함께 주입하여 별도의 복잡한 제어 없이 동물이 트랩채널을 따라 이동하는 과정에서 머리부가 대응되는 구간에 걸려 고정되도록 하는 구성이다. 트랩채널은 하류로 갈수록 단면적이 작아지는 복수 트랩을 형성하거나 채널 면적이 점감하도록 형성하여 다양한 크기의 동물을 자동 고정하도록 설계된 구성이다. 또한 트랩유닛 하부의 스테이지유닛(X/Y 조절)과 베이스유닛(레일) 및 승강유닛(전극부 승강/슬라이딩)을 결합하여, 트랩채널 수와 대응되는 작업전극을 동물에 삽입하고 비교전극과의 전위차를 측정함으로써 생체신호를 획득하는 구성이다. 아울러 주입챔버를 통해 약물을 포함한 유체를 지속 공급하거나 약물 종류를 용이하게 변경하여 약물 스크리닝을 단순화하는 구성이 포함되는 방식이다.
적용분야 및 장점
본 기술은 제브라피쉬 등 소형 동물모델을 활용한 근전도·심전도·뇌파 측정 및 약물 반응 스크리닝을 수행하는 바이오 연구·신약개발 전임상 실험 플랫폼에 적용 가능하다. 트랩채널 기반으로 복수 개체를 거의 동시에 간편·신속하게 고정하고 측정 중 유체 공급으로 생명 유지가 가능하며, 전극 삽입 위치 조절로 다양한 검사(EMG/ECG/EEG)를 빠르게 수행하고 약물 교체가 용이하여 대량 측정 효율과 실험 신뢰성을 높일 수 있는 점이 장점이다.
개발단계 및 TRL
특허 문서에 트랩유닛(주입챔버/이송챔버/트랩채널/비교전극)과 스테이지유닛·승강유닛·베이스유닛 결합 구조, 동물 고정–전극 삽입 위치 조절–생체신호 측정 절차, 그리고 근전도 측정 결과 그래프 및 실물 사진 등 구현·검증 자료가 구체적으로 제시된 단계이다. 다만 공보 내에서 대규모 표준화 실증, 상용 장비 수준의 현장 운영 데이터는 별도로 확인되지 않아, TRL 4 수준(실험실 환경 시제품 구현 및 기능 검증 단계)으로 정리하는 구성이 적절하다.
◆ 기술 설명
◆ 기술이전 조건
◆ 자료