KR100960106B1 - 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터 - Google Patents

다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터에 관한 것으로, 상기 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터는 세포 배양환경을 제공하는 인큐베이터, 상기 인큐베이터 내부에 구비되며, 시료를 배양 및 분화하는 복수 개의 세포배양기 및 상기 인큐베이터 및 세포배양기들을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 이루지며, 세포 배양에 필요한 환경을 제공하고, 광 조사를 하여 복수 개의 세포 배양을 동시에 촉진시키고, 복수 개의 시료를 배양하기 위한 공간적 문제점을 해결하는 효과가 있다.
세포, 배양, 분화, 인큐베이터

Description

다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터{Incubator having multiple cell culture system}
본 발명은 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인큐베이터, 복수 개의 세포배양기 및 중앙제어부를 구비하여 상기 인큐베이터 안에서 동시에 여러 개의 시료의 배양 및 분화를 촉진시키는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터에 관한 것이다.
최근 바이오 산업 분야에서 세포 배양 기술은 기초연구, 치료 및 미용 등 그밖에 다양한 분야에서 적용되고 있다. 또한 미생물 분야에서도 고부가가치의 미생물 생산뿐만 아니라 백신, 치료제, 호르몬, 식용 및 신약 개발 등 다양한 분야에서 미생물 배양 기술의 활용성이 점차 증대되고 있다.
일반적으로 세포 및 미생물 배양은 이산화탄소를 지속적으로 공급하고, 온도 및 습도를 일정하게 유지하는 인큐베이터 안에서 실시되어 진다. 그러나, 종래의 인큐베이터는 세포 및 미생물의 자연적인 배양 및 분화 환경을 조성해주는 역할을 할 뿐 활성화하지 못하였다.
따라서, 세포 및 미생물에 빛을 조사하여 세포 분열 촉진, 조직 재생 촉진 및 조직 대사 촉진 등의 생리적 결과를 유도하는 광조사에 대한 연구가 행해지고 있다.
그러나, 종래의 광조사 방식은 광조사를 위해 인큐베이터에 배양중인 시료를 꺼내 광조사기에 넣고, 광을 조사한 후 다시 인큐베이터에 넣어 배양하는 방식으로 공기 중에 노출되는 문제를 지닌다. 이는 공기 중의 유해물질에 오염되거나 비교 대상이 되는 시료와의 환경이 일치되지 않음으로써 결과의 객관성을 저하시키는 원인이 된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 인큐베이터, 복수 개의 세포배양기 및 중앙제어부를 구비하여 상기 인큐베이터 안에서 동시에 여러 개의 시료의 배양 및 분화를 촉진시키는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터는 세포의 배양환경을 제공하는 인큐베이터, 상기 인큐베이터 내부에 구비되며, 시료를 배양 및 분화하는 복수 개의 세포배양기 및 상기 인큐베이터 및 세포배양기들을 제어하는 중앙제어부를 포함하며, 상기 세포배양기는 일정 체적의 암실을 형성하는 케이스 상기 케이스 내측에 복수 개의 층으로 설치되는 시료안착부 및 상기 케이스 내측에 설치되고, 상기 시료안착부로 광을 조사하는 광조사부를 포함하여 이루어진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스는 상기 광조사부를 지지하는 광원 장착판, 상기 시료안착부가 전후로 슬라이드하도록 지지봉을 구비하는 양측면판 및상기 양측면판과 연결되어 개폐되는 전면판을 포함하여 이루어진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스의 양측면판의 전방에는 홈을 구비하고, 상기 전면판의 양 끝단에는 상기 홈에 대응되는 돌출부를 구비하여 상기 홈과 돌출부가 결합함으로써 상하로 슬라이드된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스는 불투명한 재료로 형성되어 있어 상기 케이스 내부의 광조사부에서 조사된 광이 외부로 방사되지 않도록 차단한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 시료안착부는 투명한 재료로 형성되어 상기 광조사부가 시료를 조사하도록 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 중앙제어부는 상기 인큐베이터의 온도, 습도, 기압 및 이산화탄소의 함유량을 제어하는 인큐베이터 제어부 및 상기 광조사부를 제어하는 광제어부를 포함하여 이루어진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 중앙제어부에 제어신호를 입력하기 위한 입력부를 더 포함하여 이루어진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 중앙제어부와 연결되어 상기 중앙제어부에서 출력하는 신호를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터에 의하면, 인큐베이터, 복수 개의 세포배양기 및 중앙제어부를 구비함으로써 각각 독립된 세포배양기에 동일한 배양환경을 제공하고, 상기 세포배양기마다 서로 다른 파장의 광을 발생시켜 세포 배양 및 분화 상태를 실험할 수 있으며, 각 세포배양기 내에서 동일한 배양환경과 동일한 파장의 광을 제공하면서 거리를 달리하여 세포 배양 및 분화 상태를 실험할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터에 의하면, 세포배양기들은 인큐베이터에서 이산화탄소, 온도 및 습도를 지속적으로 제공받음으로써 별 도의 냉각팬을 설치할 필요가 없으며, 일정한 온도 유지를 위한 전력소모를 감소시킨다.
또한, 본 발명의 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터에 의하면, 세포배양기들은 기체는 통하지만 광은 차단시키는 케이스가 구비됨으로써 서로 인접한 세포배양기들의 광에 의한 에러를 방지시키는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터를 도시하는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스를 도시하는 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양기의 정면도 및 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터는 세포의 배양환경을 제공하는 인큐베이터(10), 상기 인큐베이터(10) 내부에 구비되며, 시료를 배양 및 분화하는 복수 개의 세포배양기(100) 및 상기 인큐베이터(10) 및 세포배양기(100)들을 제어하는 중앙제어부(20)를 포함하여 이루어진다.
상기 인큐베이터(10)는 일면에 도어 또는 개폐구(미도시)를 갖는 단열성의 상자 부재로 구성되고, 내부에 배양공간이 형성되어 있으며, 상기 배양공간으로 세포 배양에 필요한 배양환경을 제공한다. 이때, 상기 배양환경이란 세포 배양에 필요한 일정한 온도, 습도, 기압 및 이산화탄소의 함유량을 의미한다.
또한, 상기 인큐베이터(10)는 상기 배양공간에 각각 독립된 복수 개의 세포배양기(100)를 구비하여 시료의 배양 및 분화를 촉진시킨다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 세포배양기(100)는 일정 체적의 암실을 형성하는 케이스(200), 상기 케이스(200) 내측에 복수 개의 층으로 설치되는 시료안착부(300) 및 상기 케이스(200) 내측에 설치되고, 상기 시료안착부(300)로 광을 조사하는 광조사부(400)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 케이스(200)는 광원장착판(210), 양측면판(220), 전면판(230), 후면판(240) 및 덮개(250)로 구성되어 이루어진다.
상기 광원장착판(210)은 상기 케이스(200)의 밑면으로 상기 광조사부(400)가 안착되도록 형성되고, 일측에 커넥터(미도시) 및 마운트홀(211)를 구비하여 상기 중앙제어부(20)와 광조사부(400)를 연결한다.
이때, 상기 광조사부(400)는 복수 개의 발광다이오드(410)가 집적된 광원을 사용하며, 본 발명에서는 세포의 성장에 빛 에너지가 미치는 영향을 알아보기 위해 상기 세포배양기(100)들은 가시광선에서 적외선까지 서로 다른 발광다이오드가 설치된다. 보다 상세하게는 하나의 세포배양기(100)에서는 하나의 종류의 파장을 갖는 복수 개의 발광다이오드(1131)가 구비되어 세포 배양 및 분화를 촉진시키는 것이다.
상기 양측면판(220)은 상기 케이스(200)의 좌우면으로 상기 광원장착판(210)과 수직으로 밀착되고, 각각의 내면에는 상기 시료안착부(300)가 전후로 슬라이드되도록 지지봉(221)을 구비한다.
또한, 양측면판(220)에는 이후 설명될 전면판(230)과 체결되기 위한 홈(222)이 구비되어 있다.
상기 지지봉(221)은 1cm 간격별로 높이가 다른 복수 개의 층으로 배치되어 각층마다 상기 시료안착부(300)를 걸치게 한다.
여기서, 상기 시료안착부(300)는 상기 광조사부(400)에서 발생되는 광이 상기 시료안착부(300)를 통과하여 시료를 조사하도록 투명한 재료로 형성되어 이루어지며, 시료를 담은 비이커나 유리판이 안정적으로 안착될 수 있도록 형성된다.
상기와 같이 설치된 시료안착부(300)에 시료를 안착시켜 배양 및 분화시킴으로써 상기 세포배양기(100)는 동일한 배양환경에서 상기 광조사부(400)와 시료안착부(300)와의 거리에 따른 시료의 배양 및 분화 정도를 실험할 수 있다.
상기 전면판(230)은 상기 양측면판(220)과 체결되어 개폐할 수 있으며, 보다 상세하게는 상기 전면판(230)의 양 끝단에 구비된 돌출부(231)와 상기 양측면판(220)에 구비된 홈(222)이 체결되어 상하로 슬라이드함으로써 개폐된다.
상기 후면판(240)은 상기 전면판(230)에 대비하여 상부 또는 하부의 일정높이를 다르게 하여 상기 양 측면판과 연결되고, 상기 광원장착판(210)과는 일정 간격을 두어 상기 인큐베이터(10)로부터 이산화탄소, 온도, 습도 및 기압 등 세포 배양에 필요한 환경을 제공받을 수 있도록 한다.
또한, 상기 덮개(250)는 상기 후면판(240)과 체결되어 상기 전면판(230), 양측면판(220) 및 광원장착판(210)과 더불어 상기 케이스(200)가 일정 체적을 갖도록 하면서 외부의 광은 차단한다.
이때, 상기 케이스(200)의 구성요소들은 외부의 광이 투과되지 않도록 불투명한 재료로 형성되어 상기 케이스(200) 내부의 광조사부(400)에서 조사된 광이 외부로 방사되지 않도록 광을 차단하며, 이로 인해 상기 세포배양기(100)들 각각은 서로 인접한 세포배양기(100)에서 발생되는 광의 영향을 받지않고 각각 독립적으로 세포를 배양한다.
한편, 상기 중앙제어부(20)는 상기 인큐베이터(10)를 제어하는 인큐베이터 제어부(21) 및 상기 세포배양기(100)에 구비된 광조사부(400)를 제어하는 광제어부(22)로 구성되어 이루어진다.
상기 인큐베이터 제어부(21)는 상기 인큐베이터(10) 내부의 온도, 습도, 기압 및 이산화탄소의 함유량을 제어하여 가장 적절한 배양환경을 조성하도록 하고, 상기 광제어부(22)는 상기 광원장착판(210)에 구비된 커넥터를 통해 광조사부(400)와 연결되어 전원부(30)로부터 전원을 인가하고, 상기 전원부(30)로부터 전압 및 전류의 양을 조절하여 상기 광조사부(400)에서 발생되는 광을 제어한다.
또한, 상기 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터는 상기 중앙제어부(20)에 제어신호를 입력하기 위한 입력부(40)를 더 포함하여 시작시간, 종료시간, 온도, 습도, 이산화탄소함유량 및 광 등을 설정할 수 있다.
또한, 상기 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터는 상기 중앙제어부(20)와 연결되어 상기 중앙제어부(20)에서 출력하는 신호를 디스플레이하는 디스플레이부(50)를 더 포함하여 상기 세포배양기(100)들 각각에 설정된 배양환경 등을 확인할 수 있다.
따라서, 상기와 같은 구성요소를 포함하는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터는 각각 독립된 세포배양기(100)에 동일한 배양환경을 제공하고, 각 세포배양기(100)마다 서로 다른 파장의 광을 발생시켜 세포 배양 및 분화 상태를 실험할 수 있으며, 각 세포배양기(100) 내에서는 동일한 배양환경과 동일한 파장의 광을 제공하면서 거리를 달리하여 세포 배양 및 분화 상태를 실험할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터를 도시하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양기를 도시하는 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양기의 정면도 및 측면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
10 : 인큐베이터 100 : 세포배양기
200 : 케이스 210 : 광원장착판
220 : 양측면판 221 : 지지봉
222 : 홈 230 : 전면판
231 : 돌출부 240 : 후면판
250 : 덮개 300 : 시료안착부
400: 광조사부 410 : 발광다이오드
20 : 중앙제어부

Claims (8)

  1. 세포의 배양환경을 제공하는 인큐베이터;
    상기 인큐베이터 내부에 배치되며 밀폐되지 않는 케이스, 상기 케이스 내측에 복수 개의 층으로 설치되는 시료안착부, 및 상기 케이스 내측에 설치되고 상기 시료안착부로 광을 조사하는 광조사부,를 포함하는 세포 배양기; 및
    상기 인큐베이터의 온도, 습도, 기압 및 이산화탄소의 함유량을 제어하는 인큐베이터 제어부, 및 상기 광조사부를 제어하는 광제어부를 포함하는 중앙제어부;를 구비하는 다중 세포배양기를 구비한 세포 배양 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스:는
    상기 광조사부를 지지하는 광원 장착판;
    상기 시료안착부가 전후로 슬라이드하도록 지지봉을 구비하는 양측면판; 및
    상기 양측면판과 연결되어 개폐되는 전면판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스의 양측면판의 전방에는 홈을 구비하고, 상기 전면판의 양 끝단에는 상기 홈에 대응되는 돌출부를 구비하여 상기 홈과 돌출부가 결합함으로써 상하로 슬라이드되는 것을 특징으로 하는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스는 불투명한 재료로 형성되어 있어 상기 케이스 내부의 광조사부에서 조사된 광이 외부로 방사되지 않도록 광을 차단하는 것을 특징으로 하는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터.
  5. 제 1 항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시료안착부는 투명한 재료로 형성되어 상기 광조사부가 시료를 조사하도록 하는 것을 특징으로 하는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 중앙제어부에 제어신호를 입력하기 위한 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 중앙제어부와 연결되어 상기 중앙제어부에서 출력하는 신호를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 세포배양기를 구비한 인큐베이터.
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