KR100515198B1 - 생체조직의동결보존방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체조직을 수납한 동결보존용 용기를 액체질소 중에 침적하여 동결보존하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 동결보존용 용기가 파손되어도 생체조직이 외부로 유출하지 않고, 또 동결보존용 용기에 부착된 라벨이 탈락되어 유실되지 않는 생체조직의 동결보존방법을 제공함을 과제로 한다.

이를 위해 본 발명은 생체조직을 수납한 동결보존용 용기를 플라스틱 시이트 또는 그 적층체로 된 살두께 0.01∼1.00㎜의 포장체에 수납하고, 이 포장체 내부를 탈기한 후 밀봉 계지하고 동결하는 것을 그 해결수단으로 제공한다.

Description

생체조직의 동결보존방법{Freezing storage method of biologic tissue}

본 발명은 생체조직을 수납한 동결보존용 용기를 액체질소 중에 침적하여 동결보존하는 방법에 관한 것이다.

종래로부터 생체조직의 장기보존방법으로서 생체조직을 수납한 동결보존용 용기를 액체질소 중에 침적하는 방법이 채용되고 있다. 여기서 사용되는 동결보존용 용기로써는 전자선 조사한 이축연신된 에틸렌-초산비닐 공중합체의 필름을 사용한 것(일본국 특공소 55-449779호 공보 참조), 이축연신된 가교폴리에틸렌필름을 사용한 것(일본국 특공소 62-57351호 공보 참조)등이 열거된다. 이러한 용기에서도 동결상태에서 큰 충격을 받으면 파손해 버리고, 이 용기 내에 바이러스나 유해물질에 의해 오염된 생체조직이 수납되어 있으면, 이 생체조직을 취급하는 작업자가 감염하는 위험에 직면하게 될 뿐만 아니라, 다른 동결보존용 용기도 오염된다는 문제가 있었다.

또한, 종래로부터 동결보존용 용기에는 그 내부에 수납된 생체조직이 누구의 것인가를 판별하기 위해 라벨이 부착되어 있다. 여기서 사용되는 라벨은 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 종이, 폴리올레핀계부직포 등으로 이루어지는 시이트 층과, 아크릴계, 실리콘계, 고무계, 접착제 등으로 된 접착제 층과의 적층구조로 되어 있다. 생체조직을 동결보존할 시 라벨이 직접 액체질소에 접촉하는 상태에서 동결보존용 용기는 침적되지만, 라벨의 접착력은 액체질소 중에서 저하해버리고 동결보존용 용기에서 탈락되어 유실해 버린다는 점이 있었다.

본 발명은 상기의 사정을 감안하여 된 것으로, 만일 동결보존용 용기가 파손되어도 생체조직이 외부로 유출되지 않고, 또 동결보존용 용기에 접착된 라벨이 탈락되어 유실되지 않는 생체조직의 동결보존방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자가 부착된 라벨이 탈락되어 유실됨을 방지할 목적으로, 동결보존용 용기를 플라스틱 시이트로 된 포장체에 수납하고 동결하는 실험을 행하였던 바, 실수로 동결보존용 용기를 바닥에 떨어뜨려 버렸던 때에 놀랍게도 동결보존용 용기가 파손되어도 플라스틱 시이트의 포장체는 파손되지 않았었다. 본 발명자는 이 사실에 기하여 가일층 검토한 결과, 포장체 내부를 탈기한 후 밀봉 계지함에 의해 포장체의 파손을 확실히 방지할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명에 도달했다.

즉, 본 발명은 생체조직을 수납한 동결보존용 용기를 플라스틱 시이트 또는 그 적층체로 된 살두께 0.01∼1.00㎜의 포장체에 수납하고, 이 포장체 내부를 탈기한 후 밀봉 계지하고, 동결하는 것을 특징으로 하는 생체조직의 동결보존방법이다. 여기서, 플라스틱 시이트가 평균분자량 1000000∼15000000의 초고분자량 폴리에틸렌인 것이 소망스럽다. 또한, 플라스틱 시이트가 방사선으로 가교도 50%∼70%로 가교시킨 폴리에틸렌 또는 그 공중합체인 것이 소망스럽다.

본 발명의 생체조직의 동결보존방법에 대하여 설명한다.

먼저, 디메틸술폭시드 등의 동해(凍害)방지제가 첨가된 생체조직을 동결보존용 용기로 주입하고, 동결보존용 용기를 밀폐한다.

여기서 동결보존용 용기에 수납되는 생체조직으로써는 적혈구, 혈소판, 백혈구, 골수, 조혈간세포 등이 열거된다. 또한, 동결보존용 용기의 재료로서는 초고분자량 폴리에틸렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 불소수지, 폴리이미드 등이 들어지고, 액체질소의 온도에 견딜 수 있는 것이 좋다.

다음에, 라벨이 접착된 동결보존용 용기는 플라스틱 시이트 또는 그 적층체로 되는 살두께 0.01∼1.00㎜의 포장체에 넣는다. 낙하에 의해 동결보존용 용기가 파손하여 포장체가 파손되지 않는 것은 아마 동결보존용 용기와 이에 수용되는 동결된 생체조직이 달라붙어 있기 때문에 낙하의 충격에 의한 생체조직과 함께 동결보존용 용기도 파손함에 대하여, 포장체와 동결보존용 용기는 달라붙어 있지 않으므로 포장체가 동결보존용 용기와 함께 파손되지 않는다고 생각되어진다. 또한, 포장체의 측이 동결보존용 백(bag)보다 조금 빨리 가온되기 때문에 충격에 대한 강도의 회복이 빠르므로 파손되지 않는 것으로 생각된다.

플라스틱 시이트로서는 취화온도가 -30℃이하의 가소성 필름 또는 시이트가 좋다. 여기서 말하는 취화(脆化)온도란 JIS-K-7216에 의한 시험방법(일정온도의 시험조에 넣은 일편 지지의 시험편에 소정의 타격을 가하여 측정하는 방법)으로 시험했을 때 시험편의 50%가 파괴하는 온도의 것이다. 취화온도가 -30℃이하의 플라스틱 시이트로서는 3불화폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 나일론, 폴리술폰, 폴리에스텔, 폴리스틸렌, 폴리이미드, 초고분자량 폴리에틸렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 이들의 적층체 등이 들어진다. 필요하면 평균분자량 1000000∼15000000의 초고분자량 폴리에틸렌, 방사선으로 가교도 50%∼70%로 가교시킨 폴리에틸렌 또는 그 공중합체, 이들의 저분자량 폴리에틸렌, 폴리에스텔 등의 폴리올레핀계 수지가 라미네이트된 적층체 등 내충격성이 큰 것을 채용해도 좋다. 포장체로서는 살두께가 0.01∼1.00㎜의 시이트 또는 필름으로 된 것이 채용된다. 필름의 두께가 0.01㎜ 미만이면 저온하에서의 충격강도가 약하고, 충격에 의해 파손할 염려가 있고, 시이트의 살두께가 1.00㎜를 넘으면 포장체의 열전도성이 저하하여 동결이 늦어져 생체조직이 손상해 버리는 경향이 있다.

평균분자량 1000000∼15000000의 초고분자량 폴리에틸렌의 저밀도폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌과는 다르고 내충격성, 내마모성, 자기윤활성, 내약품성, 내한성, 무독성 등의 점에서 대단히 뛰어난 성질을 나타낸다. 평균분자량이 15000000을 넘으면 저온하에서의 충격강도는 그 이상 증가하지 않고 제조비용이 증가하는 경향이 있다. 그리고, 초고분자량 폴리에틸렌 시이트의 성형은 절삭가공에 의해 행해진다. 원료로 되는 초고분자량 폴리에틸렌의 분말은 원통상으로 압축성형하고, 고화된 초고분자량 폴리에틸렌 블럭(Block)을 예리한 칼로 절삭하여 가공한다. 이렇게 하여 가공된 초고분자량 폴리에틸렌 시이트에 의해 포장체가 형성된다.

방사선으로 가교도 50%∼70%로 가교시킨 폴리에틸렌 또는 그 공중합체는 그 밀도가 0.92 내지 0.95의 것으로 방사선으로 가교도 50%∼70%로 가교시킴에 의해 내충격성, 내한성 등을 가지게 된다. 여기서, 가교도가 50%미만이면 충격강도가 약해지는 경향이 있고, 가교도가 70%를 넘으면 히트씰(Heat seal)이 곤란하게 되는 경향이 있다. 방사선 가교시에 있어서는 전자선, γ선 등이 사용된다. 전자선원으로서는 예컨대, 공진변압기를 사용할 수 있고, 2밀리온전자볼트의 전압인가에서 선량율(線量率)은 1M레드(rad)/초로 1 내지 10M레드를 단시간으로 조사할 수 있다. 또한, γ선원으로서는 선량율 0.5M레드/시의 코발트 60을 사용할 수 있다.

최후로, 포장체 내부(동결보존용 용기와 포장체 사이의 공간)에 존재하는 공기를 탈기한 후, 포장체의 개구부를 밀봉지지(좋기로는 히트씰)하고 액체질소 중에 침적한다.

포장체 내부를 탈기함에 의해 포장체는 동결보존용 용기의 외면에 밀착함으로 생체조직 동결시의 열전도를 방해하지 않으므로 동결속도에 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 제대혈(臍帶血)간세포의 동결보존에 있어서는 갑자기 동결하면 조직세포가 손상해버리므로 이를 방지하기 위해 동결개시시의 강하속도를 약 2℃/분∼10℃/분으로 하는 것이 좋다고 되어 있다. 또한, 포장체 내부를 탈기함에 의해 포장체 내부에 공기가 존재하고 있을 때에 발생하는 파손(외부에서의 충격을 직접 받아 포장체가 파손함)을 방지할 수 있다. 탈기방법으로서는 진공포장 외에 진공펌프에 접속된 튜브를 포장체의 개구부에 삽입하여 이로부터 포장체 내부(동결보존용 용기와 포장체 사이의 공간)의 공기를 배출하거나 포장체 외부에서 압압하여 탈기하는 등의 방법이 들어진다.

그리고, 포장체의 개구부를 밀봉지지함에 의해 만일 동결보존용 용기가 파손해도 생체조직이 외부로 유출하지 않고, 또 동결보존용 용기에 접착된 라벨이 탈락되어 유실함은 없다.

본 발명은 생체조직을 동결보존용 용기와 포장체로 이중포장해 두고 동결종료 후, 이것을 액체질소 중에서 취출하고, 실온 중에 방치하여 생체조직을 해동한다. 이때, 실수로 용기를 낙하시켜도 생체조직은 이중포장으로 되어 있으므로 외부로 비산하지는 않는다.

[실시예 1]

시판되고 있는 에틸렌-초산비닐 공중합체로 된 조혈간세포(造血幹細胞)보존용 백에 소정량의 물을 주입하고 밀폐했다. 그리고, 살두께 0.13㎜의 초고분자량 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌 필름(삭구신코오쿄가부시키가이샤 제, 뉴라이트)으로 된 포장체로 조혈간세포보존용 백을 진공포장한 후, 이것을 액체질소 분위기 중에서 약 2℃/분의 강하속도로 냉각하고 그 후, 액체질소 중에 1시간 침적시켰다.

이 침적된 조혈간세포보존용 백을 수납한 포장체를 액체질소 중에서 취출했던 바 포장체에 파손은 보이지 않고 라벨의 유실은 볼 수 없었다. 그리고, 직접 상기 백을 수납한 포장체를 1m의 높이에서 바닥위로 낙하시켰던 바, 조혈간세포보존용 백은 파손되었지만 초고분자량 폴리에틸렌 필름으로 된 포장체는 파손되지 않고 내용물(얼음)은 비산하지 않고 포장체내에 계지되었다.

[실시예 2]

시판되고 있는 에틸렌-초산비닐 공중합체로 된 조혈간세포(造血幹細胞)보존용 백에 소정량의 물을 주입하고 밀폐했다. 그리고, 전자선 조사에 의해 가교도 60%로 가교된 살두께 0.15㎜의 폴리에틸렌 필름으로 된 포장체로 조혈간세포보존용 백을 진공포장한 후, 이것을 액체질소분위기 중에서 약 2℃/분의 강하속도로 냉각하고 그 후, 액체질소 중에 1시간 침적시켰다.

이 동결된 조혈간세포보존용 백을 수납한 포장체를 취출했던 바 포장체에 파손은 보이지 않고 라벨의 유실은 볼 수 없었다. 그리고, 직접 상기 백을 수납한 포장체를 1m의 높이에서 바닥 위로 낙하시켰던 바, 조혈간세포보존용 백은 파손되었지만 폴리에틸렌 필름으로 된 포장체는 파손되지 않고 내용물(얼음)은 비산하지 않고 포장체내에 계지되었다.

본 발명의 생체조직의 동결보존방법에 의하여, 만일 동결보존용 용기가 파손되어도 생체조직이 외부로 유출하지는 않는다. 또한, 동결보존용 용기에 부착된 라벨이 액체질소 중에서 탈락되어 유실되어 버리지도 않는다. 게다가, 생체조직을 동결할 시에 적절한 동결속도를 유지할 수 있고, 이 생체조직을 손상하지도 않는다.

Claims (1)

1. 생체조직을 수납한 동결보존용 용기를, 평균분자량 1000000∼15000000의 초고분자량 폴리에틸렌 시이트 또는 방사선으로 가교도 50%∼70%로 가교 시킨 폴리에틸렌 또는 그 공중합체 시이트, 또는 그러한 적층체로 된 살두께 0.01∼1.00㎜의 포장체에 수납하고, 이 포장체 내부를 탈기한 후 밀봉 계지하고, 동결하는 것을 특징으로 하는 생체조직의 동결보존방법.