KR101864256B1 - Bioreactor for artificial trachea - Google Patents

Bioreactor for artificial trachea Download PDF

Info

Publication number
KR101864256B1
KR101864256B1 KR1020160094041A KR20160094041A KR101864256B1 KR 101864256 B1 KR101864256 B1 KR 101864256B1 KR 1020160094041 A KR1020160094041 A KR 1020160094041A KR 20160094041 A KR20160094041 A KR 20160094041A KR 101864256 B1 KR101864256 B1 KR 101864256B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
horizontal
cavity
connector
conduit
Prior art date
Application number
KR1020160094041A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180011900A (en
Inventor
안치범
이진우
손국희
김동준
Original Assignee
가천대학교 산학협력단
(의료)길의료재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가천대학교 산학협력단, (의료)길의료재단 filed Critical 가천대학교 산학협력단
Priority to KR1020160094041A priority Critical patent/KR101864256B1/en
Publication of KR20180011900A publication Critical patent/KR20180011900A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101864256B1 publication Critical patent/KR101864256B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/08Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing artificial tissue or for ex-vivo cultivation of tissue
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/06Plates; Walls; Drawers; Multilayer plates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/04Mechanical means, e.g. sonic waves, stretching forces, pressure or shear stimuli
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0068General culture methods using substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2535/00Supports or coatings for cell culture characterised by topography

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명은, 세포 지지체 기반의 인공 세포를 배양하기 위한 배양기에 있어서, 반구형의 캐비티가 형성된 챔버; 상기 챔버의 수평면 방향으로 연결되어 상기 캐비티에 배양액을 유출입시키는 제1 수평 커넥터; 상기 챔버의 하방에서 관입되어 상기 캐비티 내측 지면과 수직하게 배치되고 인공 세포가 배양되는 도관형의 세포 지지체가 고정되는 중공형의 수직 커넥터를 포함하여, 상기 수직 커넥터가 상기 지지체의 내부로 공기를 유출입시킴으로써 도관형 세포의 적합한 배양 환경을 제공한다.The present invention provides an incubator for culturing a cell support-based artificial cell, comprising: a chamber having a hemispherical cavity formed therein; A first horizontal connector connected to the chamber in a horizontal plane direction to allow the culture liquid to flow in and out of the cavity; And a hollow vertical connector through which a catheter-shaped cell support is inserted, which is penetrated below the chamber and is disposed perpendicular to the cavity inner side surface and in which the artificial cells are cultured, Thereby providing a suitable culture environment for the ductal type cells.

Description

도관형 세포의 배양을 위한 배양기{BIOREACTOR FOR ARTIFICIAL TRACHEA}[0001] BIOACTOR FOR ARTIFICIAL TRACHEA [0002]

본 발명은 혈관이나 기관(trachea)과 같이 중공을 갖는 도관형의 세포를 배양하기에 적합한 배양기에 관한 것이다.The present invention relates to an incubator suitable for culturing duct-like cells having hollows such as blood vessels or trachea.

기능 부전에 빠진 생체 조직을 재생하거나 대체하는 방법으로서 최근, 재생 의료가 주목되고 있다. 기능 부전에 빠진 조직을 대체하기 위한 생체 조직은 배양기(bioreactor) 내에서 인공적으로 세포를 배양하여 제조될 수 있다. 종래의 경우, 세포 배양을 위한 배양기는 일반적인 culture dish나 bottle의 형태를 갖는다. 하지만, 이러한 종래의 배양기 구조로는 혈관이나 기관지 등 중공을 갖는 도관형의 세포를 배양하기에 적합하지 않다.Recently, regenerative medicine has been attracting attention as a method of regenerating or replacing a biologic tissue that has become impaired. Biotissue for replacement of deficient tissue can be produced by artificially culturing cells in a bioreactor. In the conventional case, an incubator for cell culture has a general culture dish or bottle shape. However, such a conventional incubator structure is not suitable for culturing duct type cells having hollows such as blood vessels and bronchi.

도관형의 세포는 측방향의 굴곡이나 길이 방향의 신장 등의 유연성을 갖도록 형성되어야 한다. 이 경우, 일반적인 culture dish나 bottle의 배양기로는 외측의 미디어 순환만 가능하기 때문에 중공 벽면의 융모 자극 또는 세포의 길이 방향의 자극 등 도관형 세포의 생장 환경을 적합하게 제공하지 못하는 한계가 있다.The catheter-shaped cells should be formed to have flexibility such as lateral flexion and extension in the longitudinal direction. In this case, since the media circulation can only be performed by the culture apparatus of a general culture dish or a bottle, there is a limitation that the growth environment of the duct type cells can not be suitably provided, such as the villous stimulation of the hollow wall or the longitudinal stimulation of the cells.

한편, 관련된 종래기술로서 한국공개특허공보 제1988-0001801호는 세포 배양용 바이오리액터를 개시하고 있다. 상기의 특허문헌에 개시된 바이오리액터 탱크나 가스 교환기는, 수평 방향으로 가스나 미디어를 유출입하는 도관이 연결된 모습을 예시한다. 종래에는 상기 특허문헌과 같이 배양기의 수평 방향으로만 배양액을 주입, 배출하여 세포의 배양 환경을 제공하였다. 전술한 바와 같이, 이 경우 세포 배양시 세포의 외측으로 미디어를 순환할 수 있을 뿐, 세포 내 수직 방향의 미디어 순환을 제공하지 못하기 때문에, 혈관이나 기관(trachea)의 내측 벽면을 자극하거나 생장시키기는 어려운 한계를 갖는다.On the other hand, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1988-0001801 discloses a bioreactor for cell culture as a related art. The bioreactor tank or the gas exchanger disclosed in the above patent documents exemplifies the connection of a conduit through which a gas or a medium flows in and out in a horizontal direction. Conventionally, as in the above-mentioned patent documents, the culture medium is injected and discharged only in the horizontal direction of the incubator to provide a culture environment of the cells. As described above, in this case, since the medium can be circulated to the outside of the cell during cell culture, it can not stimulate or grow the inner wall of the blood vessel or trachea, Have a difficult limit.

한국공개특허공보 제1988-0001801호Korean Patent Publication No. 1988-0001801

따라서 본 발명은 세포 배양시 수평 순환 뿐만 아니라 수직 순환이 가능하여, 혈관이나 기관(trachea)과 같은 도관형 세포의 융모 등 특정적인 장기의 재생에 최적화된 환경을 제공하기 위한 배양기를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention provides an incubator for providing an environment optimized for the regeneration of specific organs such as blood vessels or villi of ducts such as trachea, as well as horizontal circulation as well as vertical circulation during cell culture.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 세포 지지체 기반의 인공 세포를 배양하기 위한 배양기에 있어서, 반구형의 캐비티가 형성된 챔버; 상기 챔버의 수평면 방향으로 연결되어 상기 캐비티에 배양액을 유출입시키는 제1 수평 커넥터; 상기 챔버의 하방에서 관입되어 상기 캐비티 내측 지면과 수직하게 배치되고 인공 세포가 배양되는 도관형의 세포 지지체가 고정되는 중공형의 수직 커넥터를 포함하여, 상기 수직 커넥터가 상기 지지체의 내부로 공기를 유출입시킴으로써 도관형 세포의 배양 환경을 제공하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an incubator for culturing an artificial cell based on a cell support, comprising: a chamber having a hemispherical cavity; A first horizontal connector connected to the chamber in a horizontal plane direction to allow the culture liquid to flow in and out of the cavity; And a hollow vertical connector through which a catheter-shaped cell support is inserted, which is penetrated below the chamber and is disposed perpendicular to the cavity inner side surface and in which the artificial cells are cultured, Thereby providing a culture environment of the ductal type cells.

바람직하게, 상기 제1 수평 커넥터는 배양액이 유입되는 도관과 배양액이 배출되는 도관을 포함하고, 각각의 도관은 상기 캐비티 내측으로 단부가 돌출되도록 상기 챔버의 양측에서 관입될 수 있다.Preferably, the first horizontal connector includes a conduit through which the culture liquid flows and a conduit through which the culture liquid is discharged, and each conduit may be introduced from both sides of the chamber so that the end protrudes inside the cavity.

바람직하게, 상기 제1 수평 커넥터는 상기 캐비티의 내측 지면과 수직하게 배치된 상기 수직 커넥터의 일단보다 높은 위치에서 상기 챔버의 수평면 방향으로 연결될 수 있다.Preferably, the first horizontal connector may be connected in a horizontal plane direction of the chamber at a position higher than one end of the vertical connector disposed perpendicularly to the inner ground surface of the cavity.

바람직하게, 상기 제1 수평 커넥터는 상기 배양액이 유입되는 도관과 배양액이 유출되는 도관의 단부가 각각 도관형의 세포 지지체 양단으로 삽입되어 도관형의 세포 지지체를 상기 챔버의 수평면 상에 고정할 수 있다.Preferably, the first horizontal connector is configured such that a conduit through which the culture solution flows and a conduit through which a culture solution flows out are respectively inserted into both ends of the catheter-shaped cell support, thereby fixing the cell-shaped cell support on the horizontal plane of the chamber .

바람직하게, 본 발명에 따른 배양기는 상기 챔버의 수평면 상에서 상기 제1 수평 커넥터와는 다른 축방향으로 연결되어 상기 챔버 내의 미디어를 순환시키는 제2 수평 커넥터를 더 포함할 수 있다.Preferably, the incubator according to the present invention may further comprise a second horizontal connector connected in an axial direction different from the first horizontal connector on the horizontal plane of the chamber to circulate the media in the chamber.

바람직하게, 본 발명에 따른 배양기는 상기 캐비티에서 상기 수직 커넥터와 상하 방향으로 대향되도록 상기 챔버의 상부에 결착되어, 상기 세포 지지체의 상단을 고정하는 중공형의 고정 도관을 더 포함할 수 있다.Preferably, the incubator according to the present invention may further include a hollow fixed conduit attached to the upper portion of the chamber so as to face the vertical connector in the cavity so as to fix the upper end of the cell support.

바람직하게, 상기 고정 도관은 상기 캐비티의 내측 지면과 수직하게 배치된 상기 수직 커넥터의 일단과 같은 축 상에서 상기 세포 지지체의 상단으로 삽입되는 삽입부; 및 상기 삽입부의 측방향으로 신장되어 상기 캐비티의 내측면에 가압 고정되는 암(arm)을 포함하고, 상기 삽입부가 중공형으로 이루어질 수 있다.Preferably, the fixed conduit is inserted into an upper end of the cell support on an axis, such as one end of the vertical connector, disposed perpendicular to an inner ground surface of the cavity; And an arm extended in a lateral direction of the insertion portion and pressed and fixed to an inner surface of the cavity, wherein the insertion portion may be hollow.

바람직하게, 상기 수직 커넥터는 상기 챔버의 정면에서 관입되어 상기 캐비티의 내측 지면과 수직한 방향으로 절곡되는 'L'형상의 도관일 수 있다.Preferably, the vertical connector may be an 'L' shaped conduit that is penetrated at the front of the chamber and is bent in a direction perpendicular to the inner surface of the cavity.

본 발명에 따르면, 수직 커넥터가 구비되는 배양기의 챔버 디자인으로서, 세포 지지체에 수직 방향의 공기 또는 미디어 순환을 가능하게 하여 세포 생장 및 환경 자극에 적합한 이점이 있다. 특히, 본 발명에 따르면 제1 수평 커넥터를 통해 세포 지지체를 수평으로 고정하거나, 수직 커넥터를 통해 세포 지지체를 수직으로 고정할 수 있다. 또한, 챔버의 캐비티가 반구형으로 제공되고 제2 수평 커넥터가 챔버 내부의 미디어를 순환하여 세포 지지체의 외면을 적합하게 자극할 수 있다. According to the present invention, a chamber design of an incubator in which a vertical connector is provided is advantageous for cell growth and environmental stimulation by enabling vertical air or media circulation to the cell support. Particularly, according to the present invention, the cell support can be fixed horizontally through the first horizontal connector, or the cell support can be vertically fixed through the vertical connector. In addition, the cavity of the chamber may be provided hemispherically and the second horizontal connector may circulate the media within the chamber to suitably stimulate the outer surface of the cell support.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배양기의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배양기의 결합 구성도를 나타낸다.
1 is a perspective view of an incubator according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 shows a coupling configuration of an incubator according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the exemplary embodiments. Like reference numerals in the drawings denote members performing substantially the same function.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The objects and effects of the present invention can be understood or clarified naturally by the following description, and the purpose and effect of the present invention are not limited by the following description. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배양기(1)의 사시도를 나타낸다. 도 1A는 도관형의 세포 지지체가 수직 방향으로 고정되는 배양기(1)의 실시예를 나타내고, 도 1B는 도관형의 세포 지지체가 수평 방향으로 고정되는 배양기(1‘의 실시예를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배양기(1)의 결합 구성도를 나타낸다. 도 2A는 도 1A의 배양기(1)를 후방에서 바라본 결합 구성도의 사시도이고, 도 2B는 도 1A의 배양기(1)를 후방에서 바라본 결합 구성도의 단면도이다.Fig. 1 shows a perspective view of an incubator 1 according to an embodiment of the present invention. 1A shows an embodiment of an incubator 1 in which a catheter-shaped cell support is fixed in the vertical direction, and Fig. 1B shows an embodiment of an incubator 1 'in which a catheter-shaped cell support is fixed in the horizontal direction. 2A is a perspective view of an assembled view of the incubator 1 of FIG. 1A seen from the rear, FIG. 2B is a perspective view of the incubator 1 of FIG. 1A, Sectional view of the coupling structure as viewed from the rear.

도 1 및 도 2를 참조하면, 배양기(1)는 챔버(10), 제1 수평 커넥터(30), 제2 수평 커넥터(50), 수직 커넥터(70), 고정 도관(90)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 배양기(1)는 혈관이나 기관 등 도관형 장기를 배양하기 위해 특화된 구조를 갖는다. 본 명세서에서 지칭하는 기관이란 해부학적 용어로서, 후두와 허파 사이에 연결된 관으로, 숨 쉴 때 공기가 흐를 수 있게 하여 허파로 숨쉬는 거의 모든 동물들에 존재하는 Trachea를 의미한다. 인간의 기관은 내부 지름이 약 25mm(1 inch)이며 길이는 10~16cm(4~6 inch)로 형성된다. 이러한 장기는 도관형의 세포 지지체(4)에서 배양될 수 있다. 1 and 2, the incubator 1 may include a chamber 10, a first horizontal connector 30, a second horizontal connector 50, a vertical connector 70, and a fixed conduit 90 have. The incubator 1 according to the present embodiment has a structure specialized for culturing the duct-like organs such as blood vessels and organs. As used herein, the term "anatomical term" refers to a tube connected between the larynx and the lungs, which means that Trachea exists in almost all animals breathing through the lungs, allowing air to flow through the breath. Human organs are about 25 mm (1 inch) in inside diameter and 10 to 16 cm (4 to 6 inch) in length. These organs can be cultured in a catheter-shaped cell support (4).

세포 지지체(4)는 도관형의 장기를 배양하기에 적합하도록 길이방향 인장, 전후방 굴곡, 회전에 따른 비틀림 특성에 모두 강인한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. It is preferable that the cell support 4 has a structure which is robust against longitudinal torsion, forward and backward bending, and twisting characteristics due to rotation so as to be suitable for culturing a catheter-shaped organ.

본 실시예로, 세포 지지체(4)는 그물망 또는 망사 구조로 제공되며, 보다 상세하게는 컬럼과 분사체의 패턴으로 이루어진 도관형태로 제공될 수 있다. 도 1에서 지지체(4)는 이후 기관 내피 세포의 생착 및 섬유아세포의 생착을 고려하여 전기방사를 통해 막이 증착될 수 있다. 일 예시로서, 세포 지지체(4)는 몸체를 구성하는 컬럼과 분사체의 패턴에 의해서 전후방 굴곡 및 비틀림 특성에 우수할 수 있다. 이 때, 컬럼은 지지체(4)의 수평면 방향으로 형성되며 일정 간격으로 반복 배치되는 제1 직경의 패턴이 될 수 있다. 분사체는 지지체(4)의 길이 방향으로 기울기를 갖고 형성되며 반복 배치된 컬럼과 컬럼의 사이를 연결하는 제2 직경의 패턴이 될 수 있다. 이 경우, 분사체는 컬럼과 컬럼의 사이마다 기울기가 서로 다른 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.In this embodiment, the cell support 4 may be provided in a net or mesh structure, and more particularly in the form of a conduit of a pattern of columns and glands. In Fig. 1, the support 4 can then be deposited by electrospinning, taking into account the engraftment of endothelial cells and the engraftment of fibroblasts. As an example, the cell support 4 may be excellent in forward and backward bending and twisting characteristics by a pattern of a column and an ejection body constituting the body. At this time, the column may be a pattern of the first diameter formed in the horizontal plane direction of the support body 4 and repeatedly arranged at regular intervals. The jet bodies may be formed with a slope in the longitudinal direction of the support body 4 and may be a pattern of a second diameter connecting the columns and the repeatedly arranged columns. In this case, it is preferable that the jet bodies are formed in different directions with different slopes between the columns and the columns.

세포 지지체(4)에서 배양되는 도관형의 장기는 외측 및 내측으로 미디어 순환 또는 공기의 순환이 가능해야 한다. 도관형의 장기는 길이 방향으로 어느정도 탄성이 형성될 수 있어야 하며, 도관 내측에 융모 등의 세포 자극이 필요하기 때문이다. 이하, 도관형의 장기를 배양하기 적합한 본 실시예의 배양기(1) 각 구성을 설명한다. The conduit type organs cultured in the cell support (4) should be capable of media circulation or air circulation externally and medially. The organs of the conduit type should be able to form some elasticity in the longitudinal direction, and the cell stimulation such as the villus is necessary inside the conduit. Hereinafter, each configuration of the incubator (1) of this embodiment, which is suitable for culturing a conduit type organs, will be described.

챔버(10)는 반구형의 캐비티(101)가 형성된 도가니 형태일 수 있다. 챔버(10)는 도 2에서와 같이 상부 캡(103)이 결합되어 내측 캐비티(101)를 밀폐할 수 있다. 일반적인 세포 배양과 상이하게 본 실시예에 따른 챔버(10)는 도가니 형태로 제공된다. 이는 캐비티(101) 내에서 배양액을 효과적으로 순환하여 배양되는 도관형 세포의 외면을 자극하고 이물질 등을 제거하기 위함이다.The chamber 10 may be in the form of a crucible having a hemispherical cavity 101 formed therein. The chamber 10 may be coupled with the upper cap 103 to seal the inner cavity 101, as shown in FIG. Unlike conventional cell culture, the chamber 10 according to the present embodiment is provided in a crucible form. This is to effectively stimulate the outer surface of the duct type cells to be cultured by effectively circulating the culture liquid in the cavity 101, and to remove foreign substances and the like.

챔버(10)는 정면, 측면 및 하방에 제1 수평 커넥터(30), 제2 수평 커넥터(50), 수직 커넥터(70)가 각각 관입되는 관입공이 형성될 수 있다. 본 실시예로, 도 1 및 도 2에는 제1 수평 커넥터(30), 제2 수평 커넥터(50)가 배양액 또는 공기가 유입 또는 배출되는 한 쌍의 도관으로 제공됨에 따라 챔버(10)에는 총 5개의 관입공이 형성될 수 있다.The chamber 10 may be formed with a penetration hole through which the first horizontal connector 30, the second horizontal connector 50, and the vertical connector 70 are respectively inserted into the front, side, and lower sides. 1 and 2, the first horizontal connector 30 and the second horizontal connector 50 are provided as a pair of conduits into which the culture liquid or air is introduced or discharged. Thus, the chamber 10 is provided with a total of 5 Can be formed.

제1 수평 커넥터(30)는 챔버(10)의 수평면 방향으로 연결되어 캐비티(101)에 배양액을 유출입시킬 수 있다. 제1 수평 커넥터(30)는 배양액이 유입되는 도관(301)과 배양액이 유출되는 도관(303)을 포함하고, 각각의 도관은 캐비티(101) 내측으로 단부가 돌출되도록 챔버(10)의 양측에서 관입될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 수평 커넥터(30)는 세포 배양에 필요한 미디어 등을 공급하기 위한 주입 펌프와 연결될 수 있다. 세포 배양 환경을 공급하기 위한 배양기(1)의 주변기기나 배양 환경 등은 주지된 사항인 바 자세한 설명은 생략한다. The first horizontal connector 30 is connected in the horizontal plane direction of the chamber 10 to allow the culture liquid to flow in and out of the cavity 101. The first horizontal connector 30 includes a conduit 301 into which the culture liquid flows and a conduit 303 through which the culture liquid flows out and each of the conduits is provided on both sides of the chamber 10 so as to protrude toward the inside of the cavity 101 Can be intrusive. Although not shown in the figure, the first horizontal connector 30 may be connected to an injection pump for supplying media and the like necessary for cell culture. The peripherals and the culture environment of the incubator (1) for supplying the cell culture environment are well known and will not be described in detail.

도 1B의 실시예와 같이, 제1 수평 커넥터(30)는 배양액이 유입되는 도관(301)과 배양액이 유출되는 도관(303)의 단부가 각각 도관형의 세포 지지체(4) 양단으로 삽입되어 도관형의 세포 지지체(4)를 챔버(10)의 수평면 상에 고정할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 배양기(1)는 세포 지지체(4)를 도 1A와 같이 챔버(10) 내에 수직하게 배치할 수도 있고, 도 1B와 같이 챔버(10) 수평하게 배치할 수도 있다. 1B, the first horizontal connector 30 is configured such that the conduit 301 into which the culture liquid flows and the end of the conduit 303 through which the culture liquid flows out are inserted into both ends of the catheter-shaped cell support 4, Type cell support 4 can be fixed on the horizontal plane of the chamber 10. [ That is, the incubator 1 according to the present embodiment may be arranged such that the cell support 4 is vertically disposed in the chamber 10 as shown in FIG. 1A, or horizontally as shown in FIG. 1B.

제1 수평 커넥터(30)는 캐비티(101)의 내측 지면과 수직하게 배치된 수직 커넥터(70)의 일단보다 높은 위치에서 챔버(10)의 수평면 방향으로 연결될 수 있다. 도 1B를 참조하면, 제1 수평 커넥터(30)는 챔버(10) 내에 수직 커넥터(70)의 단부보다 높은 위치에 관입된다. 이에 따라, 세포 지지체(4)는 수직 커넥터(70)에 간섭되지 않고 제1 수평 커넥터(30)에 연결될 수 있으며, 배양 세포의 종류에 따라 수직 또는 수평하게 고정될 수 있다. The first horizontal connector 30 may be connected in the horizontal plane direction of the chamber 10 at a position higher than one end of the vertical connector 70 disposed perpendicularly to the inner ground surface of the cavity 101. [ Referring to FIG. 1B, the first horizontal connector 30 is penetrated into the chamber 10 at a higher position than the end of the vertical connector 70. Thus, the cell support 4 can be connected to the first horizontal connector 30 without interfering with the vertical connector 70, and can be fixed vertically or horizontally depending on the type of cultured cells.

제2 수평 커넥터(50)는 챔버(10)의 수평면 상에서 제1 수평 커넥터(30)와는 다른 축방향으로 연결되어 챔버(10) 내의 미디어를 순환시킬 수 있다. 본 실시예로, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 수평 커넥터(30)는 챔버(10)의 측방향에서 관입되고, 제2 수평 커넥터(50)는 제1 수평 커넥터(30)와는 다른 축인 챔버(10)의 정면 방향에서 관입된다. 제2 수평 커넥터(50)는 배양액을 유출입하는 2개의 도관으로 이루어지며, 캐비티(101) 내의 배양액을 순환하여 세포 지지체(4)의 외적 순환을 담당한다. The second horizontal connector 50 can be axially connected on the horizontal surface of the chamber 10 in a different axial direction than the first horizontal connector 30 to circulate the medium in the chamber 10. [ 1, the first horizontal connector 30 is penetrated in the lateral direction of the chamber 10, and the second horizontal connector 50 is penetrated in the chamber 10, which is a shaft different from the first horizontal connector 30, (10). The second horizontal connector 50 is composed of two conduits through which the culture liquid flows, and circulates the culture liquid in the cavity 101 to take charge of external circulation of the cell support 4.

수직 커넥터(70)는 챔버(10)의 하방에서 관입되어 캐비티(101) 내측 지면과 수직하게 배치되고 인공 세포가 배양되는 도관형의 세포 지지체(4)를 고정할 수 있다. 수직 커넥터(70)는 지지체(4)의 내부로 공기를 유출입시킴으로써 도관형 세포의 배양 환경을 제공할 수 있다.The vertical connector 70 can be immersed below the chamber 10 to fix the catheter-shaped cell support 4, which is positioned perpendicular to the inner surface of the cavity 101 and into which the artificial cells are cultured. The vertical connector 70 can provide a culture environment for the duct type cells by allowing air to flow in and out of the support 4.

수직 커넥터(70)는 챔버(10)의 정면에서 관입되어 캐비티(101)의 내측 지면과 수직한 방향으로 절곡되는 ‘형상의 도관으로 제공될 수 있다. 수직 커넥터(70)는 외경이 세포 지지체(4)의 내경과 대응하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 수직 커넥터는 세포 지지체(4)의 하단에 삽입되어 세포 지지체(4)를 삽입 고정할 수 있다. The vertical connector 70 may be provided as a conduit that is intruded from the front of the chamber 10 and is bent in a direction perpendicular to the inner surface of the cavity 101. The vertical connector 70 may be formed such that its outer diameter corresponds to the inner diameter of the cell support 4. [ Accordingly, the vertical connector can be inserted into the lower end of the cell support 4 to insert and fix the cell support 4.

고정 도관(90)은 캐비티(101)에서 수직 커넥터(70)와 상하 방향으로 대향되도록 챔버(10)의 상부에 결착되어, 세포 지지체(4)의 상단을 고정할 수 있다. 고정 도관(90)은 삽입부(901)와 암(arm)(903)을 포함할 수 있다. 삽입부(901)는 캐비티(101)의 내측 지면과 수직하게 배치된 수직 커넥터(70)의 일단과 같은 축 상에서 세포 지지체(4)의 상단으로 삽입된다. 이 경우, 삽입부(901)는 중공형으로 제공됨에 따라, 수직 커넥터(70)로부터 유입된 공기가 세포 지지체(4)를 경유하여 유출입될 수 있도록 한다.The fixed conduit 90 is fixed to the upper portion of the chamber 10 so as to face the vertical connector 70 in the vertical direction in the cavity 101 to fix the upper end of the cell support 4. The fixed conduit 90 may include an insert 901 and an arm 903. The insertion portion 901 is inserted into the upper end of the cell support 4 on the same axis as one end of the vertical connector 70 disposed perpendicular to the inner ground surface of the cavity 101. [ In this case, the insertion portion 901 is provided in a hollow shape so that the air introduced from the vertical connector 70 can be flown out through the cell support 4.

암(903)은 삽입부(901)의 측방향으로 신장되어 캐비티(101)의 내측면에 가압 고정된다. 암(903)은 삽입부(901)로부터 신장되는 로드(rod), 및 로드(rod)의 단부에 캐비티(101) 내측을 가압하도록 넓은 접촉면이 형성되는 고정면으로 이루어질 수 있다.The arm 903 is extended in the lateral direction of the insertion portion 901 and is pressed and fixed to the inner surface of the cavity 101. [ The arm 903 may be composed of a rod extending from the insertion portion 901 and a fixing surface having a wide contact surface formed at the end of the rod so as to press the inside of the cavity 101. [

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. 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. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by all changes or modifications derived from the scope of the appended claims and equivalents of the claims.

본 연구는 한국연구재단의 이공분야기초연구사업(No. 2014R1A1A2A16054777)과 보건복지부의 재원으로 한국보건산업진흥원의 보건의료기술연구개발사업 (과제고유번호 : HI14C3228 ), 및 2015년도 가천대 길병원 연구지원사업(FRD2014-02-02) 지원에 의하여 이루어진 것이며, 이에 감사의 말씀을 드립니다. This research was supported by the Korea Research Foundation Foundation Research Project (No. 2014R1A1A2A16054777) and the Ministry of Health and Welfare funded by the Korea Health Industry Development Institute (KHIDI) research and development project (assignment number: HI14C3228) Thank you very much for your support of this project (FRD2014-02-02).

1, 1‘배양기
4: 세포 지지체
10: 챔버
101: 캐비티
103: 캡
30: 제1 수평 커넥터
301: 배양액이 유입되는 도관
303: 배양액이 배출되는 도관
50: 제2 수평 커넥터
70: 수직 커넥터
90: 고정 도관
901: 삽입부
903: 암(arm)
1, 1 'incubator
4: cell support
10: chamber
101: cavity
103: Cap
30: first horizontal connector
301: conduit into which the culture liquid flows
303: conduit through which the culture liquid is discharged
50: second horizontal connector
70: Vertical connector
90: Fixed conduit
901:
903: arm

Claims (8)

세포 지지체 기반의 인공 세포를 배양하기 위한 배양기에 있어서,
배양액 난류를 방지하는 반구형의 캐비티가 형성된 챔버;
상기 챔버의 수평면 방향으로 연결되어 상기 배양액을 유출입시키는 제1 수평 커넥터;
상기 챔버의 하방에서 관입되어 상기 캐비티 내측 지면 및 상기 제1 수평 커넥터와 수직하게 배치되고, 공기를 유출입시키는 중공형의 수직 커넥터; 및
인공 세포가 배양되는 도관형의 세포 지지체; 를 포함하며,
상기 세포 지지체는,
상기 제1 수평 커넥터 사이에 수평으로 배치되거나, 상기 수직 커넥터의 일측에 연결되어 수직으로 배치되며,
상기 챔버의 수평면 상에서 상기 제1 수평 커넥터와는 다른 축방향으로 연결되어 상기 챔버 내의 미디어를 순환시키는 제2 수평 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배양기.
In an incubator for culturing an artificial cell based on a cell support,
A chamber in which a hemispherical cavity is formed to prevent turbulent flow of culture fluid;
A first horizontal connector connected in a horizontal plane direction of the chamber to allow the culture liquid to flow in and out;
A hollow vertical connector penetrating from below the chamber and disposed perpendicularly to the cavity inner side surface and the first horizontal connector, And
A catheter-shaped cell scaffold in which the artificial cells are cultured; / RTI >
The cell support may comprise,
Wherein the first horizontal connector is horizontally disposed between the first horizontal connectors or vertically connected to one side of the vertical connector,
Further comprising: a second horizontal connector connected in an axial direction different from the first horizontal connector on a horizontal plane of the chamber to circulate the media in the chamber.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 수평 커넥터는,
상기 배양액이 유입되는 도관을 포함하고,
상기 제1 수평 커넥터는 상기 배양액이 배출되는 도관을 포함하고,
각각의 도관은 상기 캐비티 내측으로 단부가 돌출되도록 상기 챔버의 양측에서 관입된 것을 특징으로 하는 배양기.
The method according to claim 1,
The first horizontal connector includes:
A conduit through which the culture fluid flows,
Wherein the first horizontal connector includes a conduit through which the culture liquid is discharged,
Wherein each conduit is penetrated from both sides of the chamber so that the end protrudes inside the cavity.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 수평 커넥터는,
상기 캐비티의 내측 지면과 수직하게 배치된 상기 수직 커넥터의 일단보다 높은 위치에서 상기 챔버의 수평면 방향으로 연결된 것을 특징으로 하는 배양기.
3. The method of claim 2,
The first horizontal connector includes:
Wherein the vertical connector is connected in the horizontal plane direction of the chamber at a position higher than one end of the vertical connector disposed perpendicular to the inner ground surface of the cavity.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 수평 커넥터는,
상기 배양액이 유입되는 도관과 상기 배양액이 유출되는 도관의 단부가 각각 도관형의 세포 지지체 양단으로 삽입되어 도관형의 세포 지지체를 상기 챔버의 수평면 상에 고정할 수 있는 것을 특징으로 하는 배양기.
The method of claim 3,
The first horizontal connector includes:
Wherein a conduit through which the culture solution flows and a conduit through which the culture solution flows out are respectively inserted into both ends of a catheter-shaped cell support to fix a catheter-shaped cell support on a horizontal plane of the chamber.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 캐비티에서 상기 수직 커넥터와 상하 방향으로 대향되도록 상기 챔버의 상부에 결착되어, 상기 세포 지지체의 상단을 고정하는 중공형의 고정 도관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배양기.
The method according to claim 1,
Further comprising a hollow fixed conduit attached to an upper portion of the chamber so as to be opposed to the vertical connector in the cavity in the up and down direction to fix an upper end of the cell support.
제 6 항에 있어서,
상기 고정 도관은,
상기 캐비티의 내측 지면과 수직하게 배치된 상기 수직 커넥터의 일단과 같은 축 상에서 상기 세포 지지체의 상단으로 삽입되는 삽입부; 및
상기 삽입부의 측방향으로 신장되어 상기 캐비티의 내측면에 가압 고정되는 암(arm)을 포함하고,
상기 삽입부가 중공형인 것을 특징으로 하는 배양기.
The method according to claim 6,
The fixed conduit,
An insertion portion to be inserted into an upper end of the cell support on an axis such as one end of the vertical connector disposed perpendicular to an inner ground surface of the cavity; And
And an arm extending in a lateral direction of the insertion portion and being press-fitted to the inner surface of the cavity,
Wherein the insert is hollow.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 커넥터는,
상기 챔버의 정면에서 관입되어 상기 캐비티의 내측 지면과 수직한 방향으로 절곡되는 'L'형상의 도관인 것을 특징으로 하는 배양기.
The method according to claim 1,
The vertical connector includes:
L 'shaped conduit which is intruded from the front surface of the chamber and is bent in a direction perpendicular to the inner surface of the cavity.
KR1020160094041A 2016-07-25 2016-07-25 Bioreactor for artificial trachea KR101864256B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160094041A KR101864256B1 (en) 2016-07-25 2016-07-25 Bioreactor for artificial trachea

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160094041A KR101864256B1 (en) 2016-07-25 2016-07-25 Bioreactor for artificial trachea

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180011900A KR20180011900A (en) 2018-02-05
KR101864256B1 true KR101864256B1 (en) 2018-06-05

Family

ID=61224812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160094041A KR101864256B1 (en) 2016-07-25 2016-07-25 Bioreactor for artificial trachea

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101864256B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111206014A (en) * 2020-04-01 2020-05-29 中国烟草总公司郑州烟草研究院 Bionic alveolar culture method and culture device
KR102489681B1 (en) * 2021-01-26 2023-01-17 인하대학교 산학협력단 Apparatus for cell culture
CN113189317A (en) * 2021-04-29 2021-07-30 广东省人民医院 Experimental device for three-dimensional static culture of artificial blood vessel and use method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4379969A (en) 1981-02-24 1983-04-12 Dennison Manufacturing Company Corona charging apparatus
US6436133B1 (en) * 1998-04-15 2002-08-20 Joseph G. Furst Expandable graft
CA2454871C (en) * 2001-07-26 2008-09-30 Alveolus Inc Removable stent and method of using the same
KR101118128B1 (en) * 2009-08-28 2012-03-12 한국기계연구원 Scaffold and manufacturing device thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Tissue Engineering: Part C, Vol. 20, pp. 681-692 (2014.03.05.)*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180011900A (en) 2018-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101864256B1 (en) Bioreactor for artificial trachea
ES2620778T3 (en) Lung tissue engineering
JP5648046B2 (en) Photosynthesis reactor for culturing microorganisms and method for culturing microorganisms
CN106536707B (en) The method and apparatus of heart organoid are manufactured in bioreactor system
JP6463275B2 (en) Human and large mammalian lung bioreactors
CN101486967B (en) Culture fluid gas/liquid and liquid/liquid exchanger for tissue engineering tissue bionic cultivation
US8735143B2 (en) Hepatic lobule-like bioreactor
JP5727174B2 (en) Hollow fiber module for cell culture and cell culture method
CN110835602A (en) Three-dimensional cell culture bottle capable of realizing continuous perfusion
Reid et al. Next stage approach to tissue engineering skeletal muscle
DE10017690A1 (en) Device for mass exchange and cultivation of cells
KR101955069B1 (en) Bio-scaffold and bioreactor for artificial trachea
PT106083A (en) BIOREACTOR COMPOSED BY DRAIN CHAMBER AND INTERNAL MATRIX FOR GENERATION OF CELLULAR MEDICAL IMPLANTS
CN104920259B (en) A kind of staged prawn culturing net
KR102231394B1 (en) Culture apparatus and culture method, and culture organs produced by the culture method
CN214032458U (en) Cell culture bottle
CN111084145A (en) High-yield circulating culture system for marsupenaeus japonicus
Schratter Cell culture with synthetic capillaries
CN101280269B (en) Membrane dialysis reactor for cultivating intestinal flora
CN103655515B (en) microcapsule and preparation method thereof
EP3421078B1 (en) Electrodes for electroporation
CN206024892U (en) Single tube plane sturgeon culture simulation running water pond of hastening parturition
CN209010180U (en) The equipment of suspended matter, organic matter and particle in a kind of separation water
CN212246997U (en) Novel fusion tank for improving cell cloning fusion efficiency
CN211458545U (en) Floating oxygen therapy aeration pipe assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant