광역학 요법(PDT)은 비침습적이고 독성 부작용이 적은 신형 광치료 기술로서 임상 의학에서 중요한 응용 전망을 가지고 있습니다. 현재 PDT 연구는 주로 정적 배양된 종양 세포를 기반으로 하며, 이는 실제 종양 미세환경과 현저히 달라 종종 임상 효과가 좋지 않습니다. 본 연구에서는 종양 PDT를 위한 마이크로플루이딕 바이오칩을 설계 개발하였고, PDT 과정에서 단중항 산소 생성에 대한 형광 나노센서(λ_ex = 410 nm, λ_em = 460 nm)를 제작하여 PDT 살상 효율에 영향을 미치는 주요 요인을 분석하였습니다. 결과는 배양 배지의 pH가 7.4에서 6.8로 감소(환경 산성화)하고 주입 유량이 5 μL/h에서 20 μL/h로 증가(전단 응력 증가)할 경우 종양 세포의 나노 광감작제 섭취 효율이 감소함을 보여줍니다; PDT 초기 산소 함량이 충분할 때(<30초) 광감작제 용량, 미세 산성과 기계적 미세환경 차이가 단중항 산소 생성에 미치는 영향은 적으며 세포 억제율은 유사합니다; PDT 후반기(30~180초)에는 산소 함량이 감소하고 단중항 산소 생성률이 감소하며, 서로 다른 종양 미세환경 매개변수에 따른 세포 광독성 차이가 뚜렷합니다. 본 연구는 형광 센서를 통해 모사된 종양 미세환경 내 PDT 과정의 단중항 산소 생성을 탐구하여 종양 PDT 임상 발전에 유용한 참고자료를 제공합니다.

형광 감지;단중항 산소;마이크로플루이딕 칩;광역학 요법