KR101862555B1

KR101862555B1 - Cell culture container

Info

Publication number: KR101862555B1
Application number: KR1020170066256A
Authority: KR
Inventors: 김동성; 박상민
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2017-05-29
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2018-05-30
Also published as: KR20170063492A

Abstract

본 발명에 한 실시예에 따른 세포 배양 용기는 세포를 점착하여 세포를 증식 및 분화시키기 위한 세포 배양면을 포함하는 세포 배양용 용기에 있어서, 세포 배양용 용기는 망형 세포 배양면을 가지는 적어도 하나 이상의 웰을 포함하는 세포 배양부, 세포 배양부를 보호하는 커버를 포함한다. A cell culture container according to an embodiment of the present invention includes a cell culture surface for adhering cells to proliferate and differentiate cells, wherein the cell culture container comprises at least one or more cells having a mesenchymal cell culture surface A cell culture section including a well, and a cover for protecting the cell culture section.

Description

[0001] CELL CULTURE CONTAINER [0002]

본 발명은 세포 배양용 용기에 관한 것이다.The present invention relates to a cell culture container.

세포 배양은 폴리스티렌(polystyrene) 플레이트(plate), 웰 플레이트(wellplate) 그리고 유리 페트리접시(petri dish)에서 이루어졌고, 이에 따라서 다양한 형상의 플라스틱 플레이트가 사출이나 압출을 통해서 제작되어 왔다.Cell culture was performed on polystyrene plates, well plates and glass petri dishes, and plastic plates of various shapes were produced by injection or extrusion.

하지만, 기존의 조직 공학과 의생명 공학 분야에서 사용하고 있는 세포 배양 용기의 경우 생체 내의 구조와 상이하다는 단점이 있다. 즉, 기존의 세포 배양 용기의 2차원 평면인 반면 생체 내의 구조는 3차원 형상으로 차이가 있다.However, the cell culture container used in the field of biotechnology of the existing tissue engineering department is disadvantageous in that it differs from the in vivo structure. That is, the two-dimensional plane of the conventional cell culture container is different from the three-dimensional shape in the living body.

따라서, 최근 세포 배양에 있어서 생체 내와 유사한 환경을 제공해 주기 위한 세포 배양 용기를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그 중 나노 파이버(nano fiber)와 결합된 세포 배양 용기가 개발되고 있다.Therefore, in recent years, researches are being conducted to develop a cell culture container for providing a similar environment to a living body in cell culture. Among them, cell culture containers combined with nanofibers are being developed.

나노파이버가 포함된 세포 배양 용기는 평평한 면에 나노 파이버를 집적시키기 때문에 2차원 평면에서 세포가 배양된다. Cell culture vessels containing nanofibers are cultured on a two-dimensional plane because the nanofibers are integrated on a flat surface.

그러나 인체 내의 기관뿐만 아니라 여러 종의 식물, 동물에서는 대부분 3차원 구조로 이루어지기 때문에 2차원 평면 구조의 세포 배양 용기에서는 세포의 배양 효율이 떨어지는 문제점이 있다. However, since most of the plants and animals in the body as well as the organs in the body are made of the three-dimensional structure, there is a problem in that the cell culture efficiency is deteriorated in the cell culture container having the two-dimensional planar structure.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 생체 내의 구조와 유사한 3차원 구조를 제공하여 세포의 배양 효율을 증가시킬 수 있는 세포 배양 용기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a cell culture container capable of increasing the culture efficiency of a cell by providing a three-dimensional structure similar to a structure in a living body, and a manufacturing method thereof.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 한 실시예에 따른 세포 배양 용기는 세포를 점착하여 세포를 증식 및 분화시키기 위한 세포 배양면을 포함하는 세포 배양용 용기에 있어서, 세포 배양용 용기는 망형 세포 배양면을 가지는 적어도 하나 이상의 웰을 포함하는 세포 배양부, 세포 배양부를 보호하는 커버를 포함한다. In order to accomplish the above object, a cell culture container according to an embodiment of the present invention includes a cell culture surface for adhering cells to proliferate and differentiate cells, A cell culture section including at least one well having a culture surface, and a cover for protecting the cell culture section.

상기 망형 세포 배양면은 고분자 섬유로 이루어질 수 있고, 고분자 섬유는 얽혀 있을 수 있다. The mesenchymal cell culture surface may be composed of polymer fibers, and the polymer fibers may be entangled.

상기 고분자 섬유의 직경은 수십 나노 내지 수백 나노일 수 있다.The diameter of the polymer fibers may be from several tens nanometers to several hundreds nanometers.

상기 고분자 섬유는 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리비닐리덴 플로라이드 (Polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리스티렌(polystyrene)과 생체 고분자인 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The polymer fibers may be selected from the group consisting of polycaprolactone, polyurethane, polyvinylidene fluoride (PVDF), polystyrene and biopolymers such as collagen, gelatin, chitosan ). &Lt; / RTI >

상기 커버는 망형 세포 배양면의 타측에 위치하고, 커버는 상기 웰과 이격되어 위치할 수 있다.The cover may be located on the other side of the mesenchymal cell culture surface, and the cover may be located apart from the well.

상기 배양면은 만곡되어 있을 수 있다.The culture surface may be curved.

상기 커버는 웰과 맞물리는 형상의 오목부를 가질 수 있다.The cover may have a recess shaped to engage the well.

상기 웰의 지름은 100 um 내지 25 mm 일 수 있다.The diameter of the well may be 100 [mu] m to 25 mm.

상기한 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 세포 배양 용기의 제조 방법은 전해질이 저장된 용기를 준비하는 단계, 용기 내에 적어도 하나 이상의 개구부를 가지는 플레이트를 배치하여 액적을 형성하는 단계, 방사로 액적 위에 고분자 섬유를 방사하여 세포 배양면을 가지는 웰을 가지는 세포 배양부를 형성하는 단계, 액적과 반대측의 세포 배양부에 세포 배양부를 수용하는 커버를 배치하는 단계, 액적으로부터 세포 배양부를 분리하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a cell culture container, comprising: preparing a container storing an electrolyte; disposing a plate having at least one opening in the container to form a droplet; Forming a cell culture section having a well having a cell culture surface by spinning the polymer fiber on the spinning liquid droplet; disposing a cover for accommodating the cell culture section in the cell culture section opposite to the droplet; separating the cell culture section from the droplet .

상기 커버를 배치하는 단계에서, 커버는 웰과 이격되어 배치할 수 있다.In the step of disposing the cover, the cover may be disposed apart from the well.

상기 세포 배양부를 형성하는 단계에서, 전기 방사는 5kV 내지 30kV로 인가할 수 있다.In the step of forming the cell culture section, the electrospinning may be applied at 5 kV to 30 kV.

본 발명의 한 실시예에 따른 세포 배양 용기를 이용하면, 생체 내의 구조와 유사한 3차원 구조의 세포 배양면을 가지는 세포 배양 용기를 제공할 수 있다.By using the cell culture container according to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a cell culture container having a cell culture surface having a three-dimensional structure similar to a structure in vivo.

또한, 망형 구조의 세포 배양면을 제공함으로써 세포 배향 효율을 증가시킬 수 있는 세포 배양 용기를 제공할 수 있다.Further, it is possible to provide a cell culture container capable of increasing cell orientation efficiency by providing a cell culture surface of a meshed structure.

또한, 전기 방사를 이용하여 용이하게 세포 배양 용기를 제작하여 세포 배양 용기를 제작하기 위한 시간 및 비용을 줄일 수 있다. In addition, it is possible to easily manufacture a cell culture container by using electrospinning, thereby reducing the time and cost for manufacturing a cell culture container.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 세포 배양용 용기를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 단면도로, 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 5은 본 발명의 본 발명의 한 실시예에 따른 세포 배양부를 형성하는 중간 단계에서의 사시도이다.
도 6은 도 5의 다음 단계에서의 사시도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7의 다음 단계에서의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따라서 형성한 세포 배양부의 사진이다.1 is a schematic view showing a cell culture container according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views of a cell culture container according to another embodiment of the present invention, taken along the line II-II of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of an intermediate stage of forming a cell culture unit according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a perspective view in the next step of Fig. 5; Fig.
7 is a cross-sectional view cut along the line VII-VII in FIG.
8 is a cross-sectional view at the next step of Fig.
9 is a photograph of a cell culture section formed according to an embodiment of the present invention.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification. Whenever a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case where it is "directly on" another portion, but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 세포 배양용 용기를 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 단면도로, 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a cell culture container according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view cut along a line II-II in FIG. 1, Sectional view taken along the line II-II of Fig. 1, and is a cross-sectional view of the cell culture container according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 세포 배양용 용기(1000)는 적어도 하나 이상의 웰(well)(22), 웰 사이를 연결하는 연결부(24)를 가지는 세포 배양부(200), 세포 배양부(200)를 지지하고 보호하는 커버(300)를 포함한다. 1 and 2, a cell culture container 1000 according to an embodiment of the present invention includes a cell culture unit 200 having at least one well 22 and a connection unit 24 connecting the wells, , And a cover (300) for supporting and protecting the cell culture unit (200).

웰(22)의 지름은 각각 100 um 내지 25 mm 일 수 있으며, 행렬을 이루도록 배치될 수 있다. 또한, 복수의 웰 배치는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 간격을 가지도록 배열될 수 있다. 웰(22)의 바닥면은 곡면 형상을 가지도록 오목할 수 있으며, 측벽과 함께 반원 형상일 수 있다. The diameter of the wells 22 may be between 100 μm and 25 mm, respectively, and may be arranged to form a matrix. Also, the plurality of well arrangements is not limited to this, and may be arranged to have various intervals. The bottom surface of the well 22 may be concave to have a curved shape and may be semicircular with the side walls.

또한, 웰(22)은 도 3에 도시한 바와 같이, 평탄한 바닥면을 가질 수 있으며, 측벽과 바닥면이 만나는 모서리 및 모퉁이 부분만 곡면 형상을 가질 수 있다. Further, the well 22 may have a flat bottom surface, as shown in FIG. 3, and only corner portions and corners where the side wall meets the bottom surface may have a curved shape.

웰(22)의 단면 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라서 다양한 형상을 가지도록 형성할 수 있다.The cross-sectional shape of the well 22 is not limited to this, and may be formed to have various shapes as required.

세포 배양부(200)는 고분자 섬유(fiber)로 이루어질 수 있다. 고분자 섬유는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 탄성 중합체 및 생체 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들어 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리비닐리덴 플로라이드 (Polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리스티렌(polystyrene)과 생체 고분자인 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The cell culture unit 200 may be made of a polymer fiber. The polymer fiber may include at least one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an elastomer and a biopolymer. Examples of the polymer fiber include polycaprolactone, polyurethane, polyvinylidene fluoride (PVDF) , Polystyrene and biopolymers such as collagen, gelatin, chitosan, and the like.

웰(22)은 세포가 배양되는 세포 배양면일 수 있다. 세포 배양면은 인공적으로 세포의 증식 및 분화 효율을 향상시키기 위한 것으로, 배양하고자 하는 세포를 세포 배양면 상에 점착시켜 원하는 방향으로 분화를 유도하게 된다. 성체 중기세포에는 골수유래 줄기세포, 태반유래 줄기세포, 지방유래 줄기세포 등이 있는데, 본 실시예에 따른 세포 배양용 용기는 이러한 세포의 부착, 증식, 분화 효율을 향상시킬 수 있다.The well 22 may be a cell culture surface on which the cells are cultured. The cell culture surface is intended to artificially enhance the proliferation and differentiation efficiency of cells, and the cells to be cultured are adhered onto the cell culture surface to induce differentiation in a desired direction. The mesenchymal stem cells include bone marrow-derived stem cells, placenta-derived stem cells, and adipose-derived stem cells. The cell culture container according to this embodiment can improve the adhesion, proliferation and differentiation efficiency of such cells.

즉, 본 발명의 한 실시예에서는 웰을 형성하여 3차원 구조를 제공함으로써, 생체 내의 환경과 유사한 구조에서 세포를 배양 및 증식 시킬 수 있다. That is, in one embodiment of the present invention, by forming wells and providing a three-dimensional structure, the cells can be cultured and propagated in a structure similar to an in-vivo environment.

또한, 본 발명의 한 실시예에서의 세포 배양 용기는 수 마이크로 또는 수백 내지 수십 나노 지름을 가지는 고분자 섬유가 서로 얽혀 망형의 세포 배양면을 제공한다. 따라서 세포가 부착되는 면적이 증가되어 세포의 부착 효율이 향상되고, 이로 인해서 세포의 증식 및 분화 효율이 증가되는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the cell culture container in one embodiment of the present invention is interwoven with the polymer fibers having a few micro or hundreds to several tens of nanometers in diameter to provide a meshed cell culture surface. Therefore, it is expected that the adhesion area of the cells is increased to improve the cell attachment efficiency, thereby increasing the proliferation and differentiation efficiency of the cells.

다시 도 1을 참조하면, 커버(300)는 세포 배양부(200)를 지지하고 보호하기 위한 것으로, 세포 배양부(200)의 세포 배양면의 타측에 배치되어 있다. Referring again to FIG. 1, the cover 300 is for supporting and protecting the cell culture unit 200, and is disposed on the other side of the cell culture surface of the cell culture unit 200.

커버(300)는 세포 배양부(200)가 수용되는 수용 공간(33)을 가진다. 수용 공간(33)은 세포 배양부(200)에 포함된 모든 웰(22)이 수용될 수 있도록 하나의 공간으로 이루어질 수 있다. The cover 300 has a receiving space 33 in which the cell culture unit 200 is accommodated. The accommodation space 33 may be formed as one space so that all the wells 22 included in the cell culture unit 200 can be accommodated.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 커버(300)는 세포 배양부(200)에 포함된 각각의 웰(22)과 대응하는 개별 수용 공간(35)을 가질 수 있다. 4, the cover 300 may have a separate accommodating space 35 corresponding to each well 22 included in the cell culture unit 200. As shown in Fig.

개별 수용 공간(35)은 웰(22)의 형상을 따라서 오목한 형상일 수 있다. 즉, 웰(22)의 바닥면이 곡면 형상일 경우, 개별 수용 공간(35)은 웰(22)의 바닥면과 맞물리는 곡면을 가질 수 있다.The individual receiving space 35 may have a concave shape along the shape of the well 22. That is, when the bottom surface of the well 22 is curved, the individual accommodation space 35 may have a curved surface that engages the bottom surface of the well 22.

한편, 커버(300)는 세포 배양부(200)의 웰과 이격되어 설치된다. 이처럼, 커버(300)와 세포 배양부(200) 사이를 이격 설치하면, 이들 사이에 형성되는 공간으로 유체가 흐를 수 유체 통로가 형성된다. Meanwhile, the cover 300 is installed apart from the well of the cell culture unit 200. When the cover 300 and the cell culture unit 200 are spaced apart from each other, a fluid can flow through the space formed between the cover 300 and the cell culture unit 200.

따라서, 세포에 공급하기 위한 영양분을 가지는 유체를 유체 통로에 흘리면, 망형으로 이루어지는 웰의 세포 배양면을 통과하여 세포 배양면에 부착된 세포에 영양분이 공급될 수 있다.Therefore, when a fluid having nutrients to be supplied to the cells is flowed into the fluid passage, nutrients can be supplied to the cells attached to the cell culture surface through the cell culture surface of the well.

이하에서는 도 2에 도시한 세포 배양용 용기의 세포 배양부를 형성하는 방법에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of forming the cell culture portion of the cell culture container shown in Fig. 2 will be described in detail with reference to the drawings.

도 5는 본 발명의 본 발명의 한 실시예에 따른 세포 배양부를 형성하는 중간 단계에서의 사시도이고, 도 6은 도 5의 다음 단계에서의 사시도이고, 도 7은 도 6의 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8은 도 7의 다음 단계에서의 단면도이다.FIG. 5 is a perspective view of an intermediate stage of forming a cell culture unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a perspective view at the next step in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross- 8 is a cross-sectional view at the next step of Fig. 7. Fig.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 전해질이 채워진 용기(500)를 준비한다. First, as shown in Fig. 5, a container 500 filled with an electrolyte is prepared.

전해질은 1mS/㎠이상의 전기 전도도로, 상대 유전율이 80이상인 것이 바람직하다. 예를 들어, 염화 칼륨을 증류수에 0.01 %mol 이상일 수 있으며, 바람직하게는 3%mol의 비율로 혼합한 용액을 사용할 수 있다. The electrolyte preferably has an electric conductivity of 1 mS / cm 2 or more and a relative permittivity of 80 or more. For example, potassium chloride may be used in distilled water in an amount of 0.01 mol% or more, preferably 3 mol%.

이후, 복수의 개구부(66)를 가지는 플레이트(600)를 용기(500)에 삽입될 수 있도록 정렬한다. Thereafter, the plate 600 having the plurality of openings 66 is aligned so as to be inserted into the container 500.

다음, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 개구부(66)를 가지는 플레이트(600)를 용기 내의 전해질과 접촉하도록 배치한다. 이때, 플레이트(600)의 상면은 전해질에 잠기지 않도록 배치하는 것이 바람직하다. Next, as shown in Figs. 6 and 7, the plate 600 having a plurality of openings 66 is arranged to be in contact with the electrolyte in the container. At this time, it is preferable that the upper surface of the plate 600 is arranged so as not to be immersed in the electrolyte.

이처럼, 전해질과 접촉하도록 플레이트(600)를 배치하면, 플레이트에 의해서 전해질이 가압되고 가압된 전해질은 플레이트의 개구부를 통해서 밀려나온다. 이때, 전해질의 표면 장력에 의해서 개구부(66)에는 전해질 액적(45)이 형성된다.As such, when the plate 600 is placed in contact with the electrolyte, the electrolyte is pressed by the plate and the pressurized electrolyte is pushed out through the opening of the plate. At this time, the electrolyte droplet 45 is formed in the opening portion 66 by the surface tension of the electrolyte.

액적(45)의 형상 및 크기는 개구부(66)의 평면 모양 및 크기에 따라서 달라질 수 있다. 개구부(66)의 평면 모양은 원형 또는 다각형과 같이 다양한 모양으로 형성될 수 있다.The shape and size of the droplet 45 may vary depending on the shape and size of the plane of the opening 66. The planar shape of the opening 66 may be formed in various shapes such as a circular shape or a polygonal shape.

또한, 전해질의 양 및 플레이트(600)에 의해서 가압되는 압력에 따라서 액적(45)의 크기가 달라질 수 있다. 즉, 같은 압력으로 플레이트(600)가 전해질을 가압할 때, 전해질의 양이 많으면 상대적으로 전해질의 양이 적을 때보다 개구부(66)를 통해서 밀려나오는 전해질의 양이 많으므로, 액적(45)의 크기가 더 클 수 있다.In addition, the size of the droplet 45 may vary depending on the amount of electrolyte and the pressure applied by the plate 600. That is, when the plate 600 presses the electrolyte with the same pressure, when the amount of the electrolyte is large, the amount of the electrolyte pushed out through the opening 66 is larger than when the amount of the electrolyte is relatively small. The size can be larger.

따라서, 개구부(66)의 모양, 크기 및 전해질의 양을 조절함으로써 원하는 크기 및 형상을 가지는 액적(45)을 얻을 수 있다.Thus, by controlling the shape and size of the opening 66 and the amount of the electrolyte, a droplet 45 having a desired size and shape can be obtained.

다음, 도 8에 도시한 바와 같이, 전기 방사기(800)를 준비한 후, 전기 방사기(800)와 전해질 사이에 전압을 인가한 후 액적(45) 위에 고분자 섬유를 방사하여 세포 배양부(200)를 형성한다.8, after the electric radiator 800 is prepared, a voltage is applied between the electrospinning device 800 and the electrolyte, and the polymer fibers are radiated onto the droplet 45 to form the cell culture unit 200 .

전기 방사는 고분자 물질을 전기 방사가 가능한 적절한 점도를 갖도록 용액 탱크에 저장한 후, 방사부의 방사 노즐을 통해 고분자 물질이 토출되도록 한다. 고분자 물질은 토출한 후 비산과 동시에 경화되어 고분자 섬유를 형성한다. 고분자 섬유는 액적 위에 적층되면서 섬유가 얽혀서 망형 구조를 형성한다. Electrospinning allows the polymeric material to be stored in the solution tank to have a suitable viscosity for electrospinning, and then to discharge the polymeric material through the spinning nozzle of the spinning unit. The polymer material is hardened after being discharged and then scattered to form a polymer fiber. The polymer fibers are laminated on the droplets, and the fibers are entangled to form a meshed structure.

고분자 물질은 클로로폼(chloroform)과 메탄올(methanol)을 질량비로 1:1로 혼합한 용매에, 폴리카프로락톤을 혼합하여 5% 내지 25% 농도인 고분자 용액일 수 있다.The polymer material may be a polymer solution having a concentration of 5% to 25% by mixing polycaprolactone in a solvent in which chloroform and methanol are mixed in a mass ratio of 1: 1.

또는 아세톤(acetone)과 디메틸포르마이드(Dimethylformamide)를 3:7의 부피비로 혼합한 후, 25wt%인 폴리비닐리덴플로라이드를 혼합하여 25% 내지 30% 농도인 고분자 용액일 수 있다. Alternatively, acetone and dimethylformamide may be mixed in a volume ratio of 3: 7 and then mixed with 25 wt% of polyvinylidene fluoride to form a polymer solution having a concentration of 25% to 30%.

그 외에도 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 콜라겐/폴리카보네이트를 이용하여 고분자 용액을 제조할 수 있다.In addition, polymer solutions can be prepared using polystyrene, polycarbonate, collagen / polycarbonate.

이때, 노즐을 통한 고분자 섬유의 방출 속도는 액적의 형상을 유지하면서, 액적 위에 고분자 섬유가 얹혀질 수 있도록 0.01 ml/h 내지 3 ml/h의 속도로 방사하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the release speed of the polymer fiber through the nozzle is controlled to be in the range of 0.01 ml / h to 3 ml / h so that the polymer fiber can be placed on the droplet while maintaining the shape of the droplet.

그리고 방사 노즐과 전해질 사이에는 전기장이 인가되는데, 이때 인가되는 전기장의 세기가 지나치게 낮을 경우 전기 방사용 조성물이 연속적으로 토출되지 않기 때문에 균일한 두께의 고분자 섬유를 제조하기 어렵고, 방사된 후 형성된 고분자 섬유가 액적 위에 원활하게 집속될 수 없기 때문에 망형 구조를 형성하기가 어렵다. 반대로, 전기장의 세기가 지나치게 높을 경우 고분자 섬유가 액적에 정확하게 안착되지 않기 때문에 정상적인 형태를 갖는 망형 구조를 형성하기 어렵다. 따라서 방사 노즐과 전해질 사이에 인가되는 전기장의 세기는 5kV 내지 30kV로 인가하는 것이 바람직하다.An electric field is applied between the spinning nozzle and the electrolyte. If the intensity of the applied electric field is too low, it is difficult to produce uniformly thick polymer fibers because the electric discharge composition is not continuously discharged. It is difficult to form a meshed structure because it can not be smoothly focused on the droplet. On the other hand, when the electric field intensity is too high, it is difficult to form a meshed structure having a normal shape because the polymer fibers are not accurately adhered to the droplet. Therefore, it is preferable that the intensity of the electric field applied between the spinneret and the electrolyte is 5 kV to 30 kV.

상기와 같은 토출 속도 및 전기장으로 형성하면, 고분자 섬유의 직경은 수십 내지 수백 나노 크기일 수 있다. When formed with the above-described discharge speed and electric field, the diameter of the polymer fiber may be several tens to several hundred nanometers.

이처럼, 전기 방사기를 이용하여 고분자 물질을 방사하면, 섬유 형태의 고분자 섬유가 액적 위에 액적의 형상을 따라서 적층되며, 고분자 섬유들이 불규칙적이면서 연속적으로 얽힌 망형 구조를 이룬다. As described above, when the polymer material is spun using an electrospinning device, the polymer fibers in the form of fibers are stacked on the droplets along the shape of the droplets, and the polymer fibers are irregularly and continuously intertwined.

액적(45) 위에 적층되는 고분자 섬유는 세포 배양부(200)의 웰(22)을 형성하고, 액적 사이의 플레이트(600) 위에 적층되는 고분자 섬유는 세포 배양부의 연결부(24)를 형성한다.The polymer fibers stacked on the droplet 45 form the wells 22 of the cell culture section 200 and the polymer fibers stacked on the plate 600 between the droplets form the connection section 24 of the cell culture section.

액적 위에 고분자 섬유가 적층되어 웰(22)을 형성하므로, 액적의 형상 및 크기 등을 조절하면 원하는 형상 및 크기의 웰(22)을 가지는 세포 배양부(200)를 형성할 수 있다. Since the polymer fibers are stacked on the droplets to form the wells 22, the cell culture unit 200 having the wells 22 of a desired shape and size can be formed by adjusting the shape and size of the droplets.

다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 세포 배양부(200)를 지지하고 보호하도록 커버(300)를 부착하여 세포 배양용 용기를 완성한다. Next, as shown in FIG. 2, a cover 300 is attached to support and protect the cell culture unit 200 to complete a cell culture container.

이처럼, 본 발명에서는 전기 방사를 이용하여 망형 구조의 세포 배양면을 가지는 웰을 포함하는 세포 배양부를 형성하고, 커버를 부착함으로써 3차원 세포 배양면을 가지는 세포 배양용 용기를 용이하게 제작할 수 있다. 따라서 세포 배양 용기를 제작하기 위한 시간 및 비용을 줄일 수 있다. As described above, in the present invention, a cell culture container including a well having a cell culture surface of a net-like structure is formed using electrospinning, and a cell culture container having a three-dimensional cell culture surface can be easily manufactured by attaching a cover. Therefore, it is possible to reduce the time and cost for fabricating the cell culture container.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따라서 형성한 세포 배양부의 사진이다.9 is a photograph of a cell culture section formed according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시한 바와 같이, 세포 배양부의 세포 배양면은 고분자 섬유가 얽혀 망형 배양면이 형성된 것을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 9, it can be confirmed that the cell culture surface of the cell culture section is entangled with the polymer fibers to form the mesenchymal culture surface.

*이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And falls within the scope of the invention.

Claims

A cell culture container comprising a cell culture surface for adhering cells to proliferate and differentiate the cells,
A cell culture unit comprising a well, which is at least one cell culture surface recessed in a downward direction, and a connecting portion connecting between the wells, the cell culture unit being composed of entangled polymer fibers;
A plate having at least one opening corresponding to the well and having the same diameter as the well, the plate having one surface in contact with the connection; And
And a cover provided at a lower portion of the cell culture portion, the cover having a receiving space for receiving the well and spaced apart from the well to form a fluid passage, the fluid filled in the receiving space being able to pass through the well Lt; RTI ID = 0.0 > cell culture < / RTI >

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The method according to claim 1,
The polymer fiber may be at least one of polycaprolactone, polyurethane, polyvinylidene fluoride (PVDF), polystyrene, collagen, gelatin and chitosan. Wherein the cell culture container is a container for cell culture.

The method according to claim 1,
Wherein the cover has a plurality of receiving spaces each of which is recessed along the shape of the well and accommodates the wells, and has side walls overlapping the connecting portions.

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