본 논문에서는 산소 민감 발광 염료를 이용하여 마이크로 채널 내에서 세포가 배양되고 있을 때 산소농도를 측정하였다. 현재까지 알려진 여러 산소 민감 발광 염료 중 본 논문에서는 물에 잘 녹으며 장 시간 동안 사용하여도 독성이 없는 것으로 알려진 $[Ru(bpy)_3]^{2+}$를 사용하였으며 이와 더불어 산소 민감 염료 측정법의 단점을 보완하기 위하여 칼세인 염료를 이용하여 두 염료의 밝기 비율을 구하여 농도를 측정하였다. SCOMS 카메라와 마이크로 채널을 이용하여 캘리브레이션을 실시하고 농도와 밝기와의 관계를 구하였으며 이 관계를 이용하여 세포가 배양되는 조건에서의 배양액의 산소농도를 측정하였다. 실험 결과 채널입구에서 점점 멀어질수록 마이크로 채널 내에서 산소농도는 점점 낮아진다는 것을 관찰 할 수 있었다.
In this study, we used an $O_2$-sensitive luminescent dye to measure the $O_2$ concentration of culture media around HeLa cells cultured in a microchannel. $[Ru(bpy)_3]^{2+}$, which dissolves easily in water and which has no phototoxic effect, was used as the $O_2$-sensitive dye. The ratiometric sensing method was applied by introducing calcein as the $O_2$-insensitive dye, in order to overcome the disadvantages of intensity-based sensing. By performing calibration with an amperometric $O_2$ sensor, we could calculate the exact concentration of $O_2$ in the culture media. We applied this technique to measure the $O_2$ concentration around the cultured cells in the microchannel. As expected, the $O_2$ concentration gradually decreased as the cells moved farther away from the channel. This method is expected to be applicable to the investigation of hypoxia, which occurs commonly in scaffolds.
