In this study, the impedance and the temperature changes of gelatin methacryloyl, a protein based hydrogel used for various studies such as cell culture studies, were measured in real time. Sensors capable of simultaneously measuring the impedance and the temperature were fabricated using semiconductor and microelectromechanical systems (MEMS) processes. The occurrence of an endothermic reaction in the crosslinking of methacrylic anhydride, a crosslinking agent, was confirmed by the measurement of the temperature. Also, the measured impedance monotonically decreased during the gelatin methacryloyl hydrogel process.

Keywords: GelMA, Sensor, ECIS, Impedance, Temperature

본 연구에서는 세포 배양 연구 등 다양한 연구목적으로 사용되고 있는 단백질 기반 수화젤인 젤라틴 메타크릴로일(Gelatin Methacryloyl, GelMA)의 광 경화 과정에서 임피던스와 온도 변화를 실시간으로 측정하였다. 측정을 위해 임피던스와 온도를 동시에 측정할 수 있는 센서를 반도체 및 미세전자기계시스템 (microelectromechanical systems, MEMS) 공정을 사용하여 제작하였다. 온도 측정을 통해 광 경화 과정에서 가교제인 메타크릴릭 언하이드라이드(Methacrylic anhydride, MAA)의 가교 결합에서의 흡열반응을 확인하였다. 또한 고분자 형성 과정에서 젤라틴과 PBS용매, 고분자 사이에서 광 경화가 진행됨에 따라 전하 이동에 의해 임피던스가 감소하는 결과를 확인하였다.

Keywords: GelMA, 임피던스/온도 센서, 경화, 단백질 기반 수화젤