본 발명은 하이드로젤을 이용한 세포 패터닝 및 전달 방법(HPT) 및 이를 이용한 세포 기반 바이오센서에 관한 것으로, 상기 HPT 방법에 따르면, 패터닝 되어진 세포의 분비 물질, 세포 내에서 발현된 단백질의 양을 정량 분석할 수 있으며, 적은 양의 세포 및 생체 분자들을 마이크로미터 크기의 개별적인 공간에 정확하게 고정(cell patterning)함으로써 실시간 세포 상태 모니터링과 고효율(high-throughput) 스크리닝이 가능하므로, 결과적으로 세포 기반 바이오센서가 분석, 진단 및 신약개발 시 소요되는 비용 및 노동력 절감과 대량 검색의 효율성에 크게 기여할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 바이오센서는 세포간 신호 평가 및 다분석물 바이오센서로서 활용 가능하다.