임신 초기 태반에서는 영양막 세포가 산모의 나선형 동맥으로 침투하며 혈관을 확장시켜 태아에게 충분한 산소와 영양분이 공급되도록 한다. 동맥 확장이 정상적으로 일어나지 못하는 경우, 태아에게 공급되는 혈류 량이 부족해지면서 자궁 내 태아 성장 제한, 임신 중독증 등 여러 문제가 발생할 수 있다. 산과 질병의 특성 상 실제 환자를 대상으로 연구하는 데는 한계가 존재하기 때문에 체외 연구 모델이 절실하다. 이에 윤리적인 문제가 있는 동물 실험과 단순한 plate 실험의 한계를 극복하면서 태반 미세환경을 재현할 수 있는 체외 연구 플랫폼을 제시하고자 한다. 또한 제시한 두 플랫폼 위에서 산소 농도에 따른 영양막 세포의 침투 정도의 차이를 확인하고 인체 태반 생리와 유사성을 검토하고자 한다.
우선 퍼즐처럼 맞춰지는 두 PDMS 조각 위에 각각 HUVEC과 영양막 세포 세포를 배양하고 조각을 맞춰 공배양을 진행하였으며 0.5% 저 산소 챔버 내에서 36시간 배양하며 산소 농도와 시간에 따른 영양막 세포의 이동을 관찰하였다. 세포의 침입 및 이동시 발현되는 matrix metalloproteinase 발현량과 저 산소 자극이 주어질 시 발현하는 hypoxic induced factor 1 alpha를 분석해서 저 산소 자극이 영양막 세포의 침투 정도에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 다음으로 반도체 공정을 통해 PDMS로 미세 유체 칩을 만들고 ECM으로 벽을 세워 두 채널을 나눠주고 각각의 채널에 HUVEC과 영양막 세포 세포를 배양하였다. 분리된 산소 흡수용액 채널을 통해 산소 농도를 0 - 2% 저 산소 환경을 조성해 준 후 산소 농도와 시간에 따른 영양막 세포의 이동을 관찰하였다.