KR101129211B1 - 조직편 협지 장치 및 배양 키트 - Google Patents

Abstract

배양 백 (20) 의 지퍼 (22) 를 연 상태에서, 오퍼레이터가 아암 (40) 의 조작 버튼 (43) 을 손가락 하나로 누른다. 그렇게 하면, 판 스프링 (50) 의 탄성 지지력에 대항하여 누름부 (49) 가 핀 (42) 을 중심으로 배양면 (32) 으로부터 상방향으로 이간되도록 아암 (40) 이 요동하는 힘이 작용한다. 이 결과, 연장부 (52) 의 선단 (52a) 은 판 스프링 (50) 의 탄성 지지에 대항하여 소정 위치까지 상승한다. 이 때, 배양 백 (20) 의 하면 (20a) 은 베이스 (31) 에 눌리고, 상면 (20b) 은 연장부 (52) 의 선단 (52a) 에 의해 상방으로 들어 올려지므로, 배양 백 (20) 의 개구부 (24) 는 크게 열리게 된다. 또, 베이스 (31) 의 가로 폭보다 아암 (40) 의 가로 폭이 작으므로, 배양면 (32) 의 상방 공간을 아암 (40) 이 점유해 버리는 경우가 없고, 배양 백 (20) 내에서의 작업 공간이 충분히 넓어진다.

Description

조직편 협지 장치 및 배양 키트{TISSUE PIECE PINCHING DEVICE AND CULTURE KIT}

본 발명은 조직편 협지 장치 및 그 조직편 협지 장치를 장착한 배양 키트에 관한 것이다.

최근 재생 의료에 배양 조직이나 배양 세포 현탁액이 이용되고 있는 점으로부터, 배양 조직이나 배양 세포 현탁액을 얻는 데 적합한 배양 키트의 개발이 진행되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 조직편 배양에 있어 바람직한 배양 상태를 조기에 또한 용이하게 형성할 수 있는 배양 키트가 제안되어 있다. 이 배양 키트는, 배양면과 그 배양면에 밀착 가능한 메시 시트 사이에 조직편을 끼워 넣는 조직편 협지 장치를 배양 백 안에 배치한 것이다. 배양 백은 기체 투과성 및 액체 불투과성이며, 액밀하게 폐쇄 가능한 개구부를 가지고, 개구부의 양단으로부터 중앙을 향하여 외력을 가하면 개구부가 개방됨과 함께 배양면과 메시 시트의 사이가 벌어지고, 그 외력을 해제하면 개구부가 자신의 복원력에 의해 폐쇄됨과 함께 배양면에 메시 시트가 밀착하도록 되어 있다. 이 때문에, 조직편을 배양하기 위해서는, 우선 개구부의 양 단으로부터 중앙을 향하여 외력을 가하여 개구부를 개방함과 함께 배양면과 메시 시트의 사이를 벌리고, 조직편을 개구부로부터 삽입 하여 배양면에 놓고, 이어서 가해져 있던 외력을 해제하여 개구부를 폐쇄함과 함께 배양면에 메시 시트를 밀착시킨다. 이것에 의해 조직편은 배양면과 메시 시트 사이에 협지된다. 계속해서 액체 배지를 배양 백 안으로 주입함과 함께 배양 백 내의 기체를 뺀다. 그 후 이 배양 백을 인큐베이터에 넣어 조직편을 배양한다. 이 때, 배양 백은 가스 투과성이므로, 인큐베이터 내의 기체성분은 배양 백 내의 액체 배지에 용존되어 조직편에 공급된다. 또한 특허문헌 2에는 회전배양법에서 이용되는 고정구가 개시되어 있다. 이것은 유리판에 걸린 포크 형상의 띠형상 판에 의해 유리판 상에 놓여진 조직편을 고정하는 고정구로서, 회전배양기에 제공된다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개공보 2005-87029호

특허문헌 2 : 일본 특허공개공보 2003-61640호

발명의 개시

그러나 특허문헌 1의 배양 키트에서는, 배양면과 메시 시트 사이를 벌릴 때에 배양 백의 개구부의 양단으로부터 중앙을 향하여 외력을 가할 필요가 있었으므로 조작성이 좋지 않다는 문제가 있었다. 또한 특허문헌 2의 고정구에서는 포크 모양의 띠형상 판이 유리판을 감싸도록 슬라이드식으로 걸림되어 있으나, 이 띠형상 판은 요동 가능하지 않으므로, 포크 모양의 띠형상 판의 선단부 아래에서 조직편을 누르는 것이 곤란하여 조작성에 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 조직편이나 배양 조직을 취급할 때의 조작성이 양호한 조직편 협지 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한 그와 같은 조직편 협지 장치를 장착한 배양 키트를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

본 발명은 상기 서술한 목적의 적어도 하나를 달성하기 위해 이하의 수단을 채택했다.

본 발명의 조직편 협지 장치는, 배양 챔버 안에 배치 가능한 조직편 협지 장치로서, 조직편을 배치하는 배양면을 가지는 베이스와, 상기 베이스에 요동 가능하게 장착된 아암과, 상기 아암 중 상기 배양면에 놓여진 조직편을 누를 수 있는 위치에 설치된 누름 부재를 갖춘 것이다.

이 조직편 협지 장치에서는, 배양면에 조직편을 놓을 때에는 배양면으로부터 누름 부재가 떨어지도록 아암을 요동시키고, 그 상태로 배양면 중 누름 부재와 대향하는 위치에 조직편을 놓는다. 또한 조직편이 배양된 후의 배양 조직을 꺼낼 때에도 배양면으로부터 누름 부재가 떨어지도록 아암을 요동시키고, 그 상태로 배양면으로부터 배양 조직을 꺼낸다. 이와 같이 배양면과 누름 부재의 사이를 벌릴 때에는 아암을 요동시키면 되므로, 종래와 같이 배양 백의 개구부의 양 단으로부터 중앙을 향하여 외력을 가하는 경우에 비해 조작성이 양호해진다.

여기서 배양 챔버란, 배양 캐비티를 구비하고, 당해 배양 캐비티에 조직편 협지 장치를 포함할 수 있는 구성의 것이면 어떠한 형태의 것이어도 되며, 예를 들면 샬레, 플라스크, 백 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 가요성을 가지는 배양 백이다. 배양면으로는, 조직편을 구성하는 세포를 배양할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리스티렌 등의 합성 수지로 구성된 것을 들 수 있다. 또한 이들의 표면을 처리하여 친수성을 부가하거나, 콜라겐이나 피브린 등의 세포 접착성 재료를 피복한 것이어도 된다. 누름 부재로는, 조직편을 누를 수 있는 것이면 어떠한 형태 및 재질이어도 되지만, 세포가 접착되기 어려운 표층을 가지고 있는 것이 바람직하다. 이러한 표층으로는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 플루오르 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 조직편으로는, 생체 조직으로부터 채취 가능한 상피조직, 결합조직, 근조직, 신경조직 등이 바람직하고, 구체적으로는 피부(표피, 진피), 연골, 각막, 망막, 골막, 뼈, 신경, 근육, 점막, 치주조직, 혈관, 지방 또는 심장, 간장, 췌장, 신장 혹은 방광 등의 장기의 일부를 들 수 있다. 또한, 세포를 배양하여 얻어지는 세포 시트나 골격(scaffold)에 세포를 파종한 배양 조직 등도 본 발명의 조직편으로서 이용할 수 있다. 이와 같은 세포로는, 예를 들면, 사람, 마우스, 래트, 모르모트, 햄스터, 닭, 토끼, 돼지, 양, 소, 말, 개, 고양이, 원숭이 등의 온혈동물로부터 채취한 각종 세포를 들 수 있다. 이 온혈동물의 세포로는, 예를 들면 각화세포, 비장세포, 신경세포, 글리아세포, 췌장β세포, 메산기아세포, 랑게르한스세포, 표피세포, 상피세포, 내피세포, 섬유아세포, 섬유세포, 근세포, 지방세포, 활막세포, 연골세포, 골세포, 골막세포, 골아세포, 파골세포, 유선세포, 간세포 혹은 간질세포, 또는 이들 세포의 전구세포, 줄기세포 혹은 접착의존성 아암세포를 들 수 있다. 또한, 배성 간세포를 사용할 수도 있다. 혹은 에리스로포이에틴, 성장 호르몬, 과립구 콜로니 자극인자, 인슐린, 인터페론, 혈액응고 제 8 인자 등의 혈액응고인자, 글루카곤, 조직 플라스미노겐액티게이터, 도파민, 아암 유전자, 아암 억제 유전자 등을 코딩하는 외래 유전자를 상기 세포에 도입하고, 그들 유전자를 각종 프로모터를 이용하여 강제적으로 또는 특정 조건 하에서 발현시키도록 구성한 형질 전환 세포를 사용해도 된다. 또한, 세포 외 매트릭스로는, 예를 들면 인테그린, 콜라겐, 엘라스틴, 프로테오글리칸, 글루코사미노글리칸, 당단백질 등을 들 수 있다.

본 발명의 조직편 협지 장치에 있어서, 상기 아암은 가로 폭을 상기 베이스의 가로 폭보다 작게 해도 된다. 이렇게 하면 배양면의 상방 공간을 아암이 점유해버리는 일이 없어 배양 챔버 안의 작업 공간을 넓게 확보할 수 있다. 따라서 조직편이나 배양 조직을 취급할 때의 작업성이 양호해진다.

본 발명의 조직편 협지 장치는 추가로, 상기 누름 부재를 상기 배양면을 향해 탄성 지지하는 탄성 지지 부재와, 상기 아암 중 그 아암이 요동할 때의 요동축을 사이에 두고 상기 누름 부재와는 반대측에 설치되고, 외력에 의해 눌러졌을 때 상기 탄성 지지 부재에 저항하여 상기 누름 부재를 상기 배양면으로부터 떨어뜨리는 아암 조작 부재를 갖추고 있어도 된다. 이 경우 조직편을 협지하기 위해서는, 외력을 가하여 아암 조작 부재를 누르는 것에 의해 누름 부재를 배양면의 상방으로 이간시키고, 이어서 그 상태로 조직편을 배양면에 놓고, 그 후 아암 조작 부재에 가해져 있던 외력을 없앰으로써 탄성 지지 부재에 탄성 지지된 누름 부재로 배양면에 놓여진 조직편을 누른다. 한편, 조직편을 배양한 후의 배양 조직을 꺼낼 때에도, 외력을 가하여 아암 조작 부재를 누름으로써 의해 누름 부재를 배양면의 상방으로 이간시키고, 이어서 그 상태로 배양 조직을 꺼낸다. 이와 같이, 조직편의 배양시에는 탄성 지지 부재에 탄성 지지된 누름 부재에 의해 조직편은 배양면에 눌리기 때문에, 조직편을 배양면에 접착하여 증식하기 쉽게 할 수 있다. 또한 아암의 움직임을 용이하게 조작할 수 있다. 특히 배양 챔버에 가요성의 배양 백을 사용한 경우에는, 배양 백의 외측으로부터 조작할 수 있으므로, 오염을 방지할 수 있다. 이 형태를 채용한 본 발명의 조직편 협지 장치에 있어서, 상기 탄성 지지 부재는 상기 아암과 일체 형성되어 있어도 된다. 이렇게 하면, 탄성 지지 부재와 아암을 별도의 부재로 하는 경우에 비해 부품 개수가 적어져, 조립 공정이 간략화된다.

본 발명의 조직편 협지 장치는, 그 아암이 요동할 때의 요동축과는 반대 방향으로 상기 아암 중 상기 누름 부재의 위치로부터 연장된 연장 부재를 갖추고 있어도 된다. 이렇게 하면 작업성이 보다 양호해진다. 예를 들면, 가요성의 배양 백 내에 조직편 협지 장치를 배치하여 사용하는 경우에는, 배양 백 안에서의 작업 공간이, 배양면으로부터 누름 부재가 떨어지도록 요동한 아암에 의해 배양 백의 내부를 눌러 넓힘으로써 확보된다. 여기서 배양면으로부터 누름 부재가 떨어지도록 아암이 요동했을 때, 요동축으로부터 누름 부재까지의 거리보다 요동축으로부터 연장 부재의 선단까지의 거리가 길므로, 아암 조작 부재의 누르는 양이 동일해도, 연장 부재가 있기 때문에, 없는 경우에 비해 작업 공간이 한층 더 넓어져 작업성이 보다 양호해진다. 이 형태를 채용한 본 발명의 조직편 협지 장치에 있어서, 상기 베이스는, 상기 연장 부재의 선단측의 하면과 접촉가능한 위치에 그 연장 부재가 상기 아암의 요동축을 중심으로 하여 소정 범위 이상으로 하방으로 회전하는 것을 저지하는 지지 부재를 가지고 있어도 된다. 이렇게 하면, 갑자기 연장 부재를 위로부터 누르는 힘이 가해졌다고 해도, 아암의 누름 부재가 강하게 배양면을 가압하는 것을 방지할 수 있다. 즉 베이스가 지지 부재를 가지고 있지 않은 경우에는, 갑자기 연장 부재를 위로부터 누르는 힘이 가해지면 누름 부재가 배양면을 강하게 가압하여 조직편에 손상을 입힐 우려가 있는 데 반해, 베이스가 지지 부재를 가지고 있는 경우에는, 지지 부재가 연장 부재를 하방에서 지지하므로 누름 부재가 배양면을 강하게 가압하는 일이 없다. 또한 상기 지지 부재는, 상기 누름 부재의 바로 정면으로부터 어긋난 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 누름 부재의 바로 아래에 조직편을 놓을 때 등에 지지 부재가 방해가 되는 일이 없다. 또한 연장 부재 또는 아암으로부터 하방으로 연신하는 지지 부재를 설치하고, 그 지지 부재가 베이스의 배양면에 맞닿는 것에 의해, 그 이상의 하방의 회전을 저지하도록 구성해도 된다.

본 발명의 조직편 협지 장치에 있어서, 상기 누름 부재는 상기 배양면에 배치되는 조직편과 점접촉 또는 선접촉하는 형상으로 형성되어 있어도 된다. 이렇게 하면, 누름 부재가 조직편과 면접촉하는 형상으로 형성되어 있는 경우에 비하여 조직편을 배양면에 확실하게 고정할 수 있어, 조직편에 대한 배지의 침투성(침입성)이 양호해진다.

본 발명의 조직편 협지 장치에 있어서, 상기 베이스는 상기 배양면 주위의 적어도 일부에 돌기 형상물을 가지고 있어도 된다. 이렇게 하면, 가요성의 배양 백 내에 조직편 협지 장치를 배치하여 사용하는 경우에 있어서 배지 교환시 등과 같이 배양 백 내로부터 배지가 빠져나와 배양 백이 오그라드는 경우에도, 배양 백과 조직편이 접촉하는 것을 돌기에 의해 방지할 수 있다. 또한 돌기는, 예를 들면 배양면 주위를 전부 둘러싸는 벽이나 배리어로 해도 되고, 배양면의 주위를 부분적으로 둘러싸는 벽이나 배리어로 해도 된다.

본 발명의 조직편 협지 장치에 있어서, 누름 부재는 베이스로부터 떼어낼 수 있도록 장착되어 있어도 된다. 이렇게 하면, 배양 조직 등을 작성한 후에 누름 부재를 떼어내는 것에 의해, 배양면 상의 작업 공간이 넓게 확보되므로, 배양 조직을 용이하게 취급할 수 있다.

본 발명의 조직편 협지 장치는, 상기 누름 부재가 상기 배양면에 놓여진 조직편을 누르고 있는 상태에 있을 때에 상기 누름 부재가 상기 배양면으로부터 이간되는 방향으로 이동하는 것을 규제하는 규제 기구를 구비하고 있어도 된다. 이렇게 하면 배양 중에 누름 부재에 대하여 배양면으로부터 떨어지는 방향의 힘이 갑자기 작용했다고 해도, 누름 부재가 배양면으로부터 이간되는 방향으로 이동하는 것을 규제 기구가 규제하므로, 누름 부재가 조직편을 누르고 있는 상태는 유지된다. 따라서 배양면에 접착된 조직편이 배양면으로부터 떼어지는 일 없이, 조직편의 배양을 원활하게 행할 수 있다.

본 발명의 배양 키트는, 조직편을 삽입가능한 개구부를 가지는 배양 챔버와, 상기 아암 중 요동축과는 반대측의 단부가 상기 개구부의 방향을 향하도록 상기 배양 챔버 내에 배치된 상기 서술한 어느 하나의 조직편 협지 장치를 구비한 것이다.

특히, 상기 서술한 배양 키트에 있어서, 배양 챔버는 액밀하게 폐쇄 가능한 가요성의 배양 백인 것이 바람직하다.

이 배양 키트는 상기 서술한 어느 하나의 조직편 협지 장치가 배양 백 내에 배치되어 있고, 아암 중 요동축과는 반대측의 단부가 상기 개구부의 방향을 향하도록 배치되어 있다. 이 때문에, 배양면으로부터 누름 부재가 떨어지도록 요동한 아암이 배양 백의 내부를 눌러 넓히는 것에 의해, 배양면에 조직편을 놓거나 조직편을 배양한 후의 배양 조직을 꺼낼 때의 작업 공간이 확보됨과 함께 개구부의 개구면적을 크게 할 수 있다. 또한 배양 키트는 상기 서술한 어느 하나의 조직편 협지 장치를 구비하고 있으므로, 상기 서술한 어느 하나의 조직편 협지 장치와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 배양 키트에 있어서, 상기 배양 백은 기체 투과성과 액체 불투과성을 가지는 것이 바람직하다. 이렇게 하면 배양 백 내의 액체 배지를 누출시키는 일 없이 주위의 기체성분을 배양 백 내에 넣는 것이 가능해지므로, 양호하게 배양할 수 있다. 여기서 기체 투과성 및 액체 불투과성의 재료로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 플루오르 수지나 실리콘 수지 등을 들 수 있고, 이들은 충실체여도 되지만 미세 구멍 (예를 들면 수 ~ 수십mm 지름의 구멍) 이 형성되어 있어도 된다.

도 1 은 배양 키트 (10) 를 소정 방향에서 보았을 때의 개략적인 사시도이다.

도 2 는 조직편 협지 장치 (30) 를 소정 방향에서 보았을 때의 개략적인 사시도이다.

도 3 은 조직편 협지 장치 (30) 를 다른 방향에서 보았을 때의 개략적인 사시도이다.

도 4 는 조직편 협지 장치 (30) 를 전방에서 보았을 때의 설명도이다.

도 5 는 도 2 의 A-A 단면도이다.

도 6 은 베이스 (31) 의 이면의 개략적인 사시도이다.

도 7 은 배양 키트 (10) 의 사용 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 8 은 배양 키트 (10) 의 사용 상태를 나타내는 횡단면도이다.

도 9 는 다른 조직편 협지 장치의 종단면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시형태의 배양 키트 (10) 를 소정 방향에서 보았을 때의 개략적인 사시도, 도 2 는 조직편 협지 장치 (30) 를 소정 방향에서 보았을 때의 개략적인 사시도, 도 3 은 조직편 협지 장치 (30) 를 다른 방향에서 보았을 때의 개략적인 사시도, 도 4 는 조직편 협지 장치 (30) 를 전방에서 보았을 때의 설명도, 도 5 는 도 2 의 A-A 단면도, 도 6 은 베이스 (31) 의 이면의 개략적인 사시도이다.

본 실시형태의 배양 키트 (10) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 세포나 조직편의 배양이 가능한 배양 백 (20) 과, 그 배양 백 (20) 안에 배치되는 조직편 협 지 장치 (30) 를 갖추고 있다. 또한 도 1 에서는, 조직편 협지 장치 (30) 는 배양 백 (20) 의 내부에 배치되어 있으므로 본래 숨은선 (점선) 으로 표기해야 하지만, 편의상 실선으로 표기했다.

배양 백 (20) 은 기체 투과성 및 액체 불투과성을 가지는 백색 반투명 플루오르 수지제의 하면 (20a) 과 상면 (20b) 을 겹친 상태로 주위의 3변을 열용착한 것이고, 지퍼 (22) 에 의해 액밀하게 폐쇄 가능한 개구부 (24) 를 가지고 있다. 이 배양 백 (20) 은 개구부 (24) 와는 반대측에 시린지 삽입부 (26) 를 가지고 있다. 시린지 삽입부 (26) 는 배양 백 (20) 의 내외를 연통하는 통 형상의 구멍에 고무 마개를 액밀하게 끼워 넣은 것이며, 배양 백 (20) 에 대하여 액체 배지를 공급하거나 배출할 때 시린지 (60) 의 니들 (62) 이 삽입된다. 또한 시린지 삽입부 (26) 에 삽입된 니들 (62) 이 빠져 나온 후의 구멍은 고무의 복원력에 의해 막히므로, 시린지 삽입부 (26) 는 다시 액밀한 상태를 유지한다. 또한 개구부 (24) 를 지퍼 (22) 에 의해 액밀하게 폐쇄하는 대신 또는 그에 더하여 히트 씰 등으로 액밀하게 봉쇄해도 된다.

조직편 협지 장치 (30) 는, 도 2 ~ 도 5 에 나타내는 바와 같이, 가로세로 수mm 의 조직편 (T)(도 2 참조) 을 놓는 배양면 (32) 을 가지는 베이스 (31) 와, 이 베이스 (31) 에 요동 가능하게 장착된 아암 (40) 을 구비하고 있다.

베이스 (31) 는 반투명의 합성 수지를 사각형상으로 성형한 것이고, 플라즈마 처리에 의해 친수성을 부가한 배양면 (32) 을 구비하고 있다. 이와 같이 배양면 (32) 은 친수성을 구비하고 있으므로, 접착 의존성 세포나 조직편이 접착하기 쉽게 되어 있다. 또한 베이스 (31) 는, 좌우 양측에 배양면 (32) 을 감싸는 돌기로서의 횡벽 (33) 을 갖추고 있다. 이 횡벽 (33) 은, 배양 백 (20) 의 상면 (20b) 을 내측으로부터 지지하여 배양면 (32) 상의 배양 조직에 배양 백 (20) 이 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한 베이스 (31) 는, 전방에 전벽 (34) (본 발명의 지지 부재에 상당) 을 갖춤과 함께 후방에 아암 (40) 의 요동축이 되는 핀 (42) 을 지지하는 스테이 (35) 를 갖추고 있다. 또한 전벽 (34) 의 하방에는 아암 (40) 의 후크 (54) 와 걸림 가능한 선형상 돌기 (36) 가 형성되어 있다. 한편 베이스 (31) 의 이면에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 보강용 리브 (37) 가 형성되어 있다. 이 보강용 리브 (37) 는, 이면의 전체 둘레에 형성되어 있는 것 외에, 스테이 (35) 의 주위나 배양면 (32) 중 조직편 (T) 이 놓여지는 배치 영역을 보강하기 위해 형성되어 있으나, 본 실시형태에서는 이 배치 영역의 중심 (C)(도 2 및 도 6 참조) 의 이측에서 보강용 리브 (37) 가 교차하고 있다. 여기서 베이스 (31) 는 백색 반투명의 합성 수지제이므로, 배양면 (32) 을 위에서 봤을 때에 보강용 리브 (37) 의 교차 위치가 비쳐 보인다. 이 교차 위치가 배치 영역의 중심 (C)(배양면에 있어서의 누름 부재의 위치) 을 나타내게 되므로, 조직편 (T) 을 놓을 때의 기준이 된다.

아암 (40) 은 도 2 ~ 도 5 에 나타내는 바와 같이, 아암 (40) 의 후방 부분에 닿는 폭 넓은 기단부 (41) 와, 이 기단부 (41) 로부터 전방으로 연장한 중간 정도의 폭을 가지는 중간부 (48) 와, 이 중간부 (48) 로부터 더욱 전방으로 연장한 가장 폭이 좁은 연장부 (52) 를 가지고, 이들 부분은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또 는 폴리카보네이트 등의 합성 수지에 의해 일체 성형되어 있다. 이 아암 (40) 은 어느 부분에 있어서도 좌우의 폭이 베이스 (31) 의 폭보다도 작다. 또한 본 명세서에서 '폭' 은 도 2 의 좌우 방향의 길이를 의미한다.

기단부 (41) 는 좌우 양측으로 돌출한 핀 (42) 과, 이 핀 (42) 의 후방 상측에 설치된 조작 버튼 (43)(본 발명의 아암 조작 부재에 상당) 과, 핀 (42) 의 후방으로 연장되도록 형성된 한 쌍의 다리부 (44) 를 갖추고 있다. 이 중에서 핀 (42) 은 배양면 (32) 에 세워 설치된 스테이 (35) 에 지지되어 있고, 이것에 의해 아암 (40) 은 이 핀 (42) 을 축으로 하여 요동 가능하게 되어 있다. 조작 버튼 (43) 은 아암 (40) 을 조작할 때에 오퍼레이터가 누르는 버튼이며, 핀 (42) 을 사이에 두고 누름부 (49) 와는 반대측에 설치되어 있다. 또한, 한쌍의 다리부 (44) 는 조작 버튼 (43) 과 노치 (45) 를 통해 이어져 있고, 다리부 (44) 를 안쪽 방향으로 이동시키는 (잡는) 것에 의해 핀 (42) 이 스테이 (35) 로부터 떨어지고, 아암 (40) 을 베이스 (31) 로부터 떼어낼 수 있다. 또한 기단부 (41) 의 대략 중앙에는 상하 방향으로 관통하는 사각 구멍 (46) 이 형성되어 있다.

중간부 (48) 는 배양면 (32) 에 놓여지는 조직편 (T) 을 누를 수 있는 위치에 설치된 누름부 (49) 와, 기단부 (41) 의 사각 구멍 (46) 을 통과하여 배양면 (32) 에 당접하는 판 스프링 (50)(본 발명의 탄성 지지 부재에 상당) 을 갖추고 있다. 이 중 누름부 (49) 는, 조직편 (T) 과 점접촉하도록 하방을 향하여 가늘고 뾰족한 형상으로 형성되어 있다. 판 스프링 (50) 은 아암 (40) 과 일체 성형되어 있고, 아암 (40) 의 핀 (42) 이 스테이 (35) 에 지지되어 있지 않은 자유로운 상태에서는, 도 5 의 상단에 나타내는 바와 같이 산 형상으로 만곡된 형상을 띠지만, 핀 (42) 이 스테이 (35) 에 지지되어 있는 상태에서는, 도 5 의 하단에 나타내는 바와 같이 산 형상으로 만곡된 형상을 상방에서 눌러 넓혀지므로, 누름부 (49) 를 배양면 (32) 을 향해 탄성 지지하게 된다.

연장부 (52) 는 도 2 에 나타내는 바와 같이 중간부 (48) 의 누름부 (49) 의 부근으로부터 경사 전방으로 연장된 후 똑바로 전방으로 연장되고, 그 선단 (52a) 에 굴곡편 (53) 을 가지고 있다. 이 굴곡편 (53) 은 연장부 (52) 를 하방으로 대략 직각으로 굴곡시켜 형성되어 있다. 또한, 굴곡편 (53) 의 선단에는, 베이스 (31) 에 형성된 선형상 돌기 (36) 와 걸림 가능한 후크 (54) 가 설치되어 있다. 그리고 후크 (54) 가 선형상 돌기 (36) 에 걸림되어 있는 상태에서는, 베이스 (31) 에 형성된 전벽 (34) 의 상단이 연장부 (52) 의 하면과 대략 접촉하도록 되어 있다. 또한 조직편 협지 장치 (30) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 아암 (40) 중 연장부 (52) 의 선단 (52a) 이 배양 백 (20) 의 개구부 (24) 의 방향을 향하도록 배치되어 있다.

다음으로, 본 실시형태의 배양 키트 (10) 의 사용예에 관하여 도 7 및 도 8 을 이용하여 설명한다. 도 7 및 도 8 은, 각각 조작 버튼 (43) 을 눌렀을 때의 모습을 나타내는 종단면도 및 횡단면도이다.

우선 오퍼레이터는, 도 1 에 나타내는 배양 키트 (10) 를 조직편 협지 장치 (30) 의 베이스 (31) 가 거의 수평이 되도록 작업대에 두고, 배양 백 (20) 의 지퍼 (22) 가 열린 상태로 아암 (40) 의 조작 버튼 (43) 을 한 손가락으로 누른다. 그러면 도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 판 스프링 (50) 의 탄성 지지력에 저항하여 누름부 (49) 가 핀 (42) 을 중심으로 하여 배양면 (32) 으로부터 상방향으로 이간되도록 아암 (40) 이 요동하는 힘이 작용하고, 연장부 (52) 의 선단 (52a) 은 판 스프링 (50) 의 탄성 지지에 저항하여 소정 위치까지 상승한다. 이 소정 위치는 조작 버튼 (43) 의 하방으로의 이동량이나 핀 (42) 으로부터 연장부 (52) 의 선단 (52a) 까지의 길이 등에 의해 결정된다. 이 때 배양 백 (20) 의 하면 (20a) 은 베이스 (31) 에 의해 눌리고, 상면 (20b) 은 연장부 (52) 의 선단 (52a) 에 의해 상방으로 들어올려지기 때문에, 배양 백 (20) 의 개구부 (24) 는 크게 열리게 된다. 또한 베이스 (31) 의 가로 폭보다 아암 (40) 의 가로 폭이 작으므로, 배양면 (32) 의 상방 공간을 아암 (40) 이 점유하는 일이 없어 배양 백 (20) 안에서의 작업 공간이 충분히 넓어진다.

다음으로, 조작 버튼 (43) 을 누른 채로, 오퍼레이터는 조직편 (T)(여기서는 가로세로 수 mm 의 골막 조직편) 을 배치 영역의 중심 (C) 에 놓는다. 이 때 베이스 (31) 의 보강용 리브 (37) 의 교차 위치는 배치 영역의 중심 (C) 을 나타내고 있지만, 이 교차 위치가 베이스 (31) 의 위로부터 비쳐 보이므로, 오퍼레이터는 조직편 (T) 을 배치 영역의 중심 (C) 에 확실하게 놓을 수 있다. 또한 전벽 (34) 은 조직편 배치 영역의 중심 (C) 의 정면으로부터 어긋한 위치에 형성되어 있으므로, 조직편 (T) 을 놓을 때에 전벽 (34) 이 방해가 되는 일도 없다.

계속해서, 오퍼레이터는 조작 버튼 (43) 의 누름을 해제한다. 그러면 판 스프링 (50) 의 탄성 지지력에 의해 아암 (40) 의 누름부 (49) 가 배양면 (32) 에 배치된 조직편 (T) 을 가압한다. 이 때 누름부 (49) 는 하방을 향하여 가늘고 뽀족한 형상을 하고 있으므로, 조직편 (T) 과 점접촉하게 되어 면접촉하는 경우에 비하여 확실하게 배양면 (32) 에 고정할 수 있다. 그리고 오퍼레이터는 아암 (40) 의 후크 (54) 가 선형상 돌기 (36) 에 걸리도록 연장부 (52) 의 선단 (52a) 을 가볍게 누른다(단, 판 스프링 (50) 의 탄성 지지력에 의해 아암 (40) 의 후크 (54) 가 선형상 돌기 (36) 에 걸리는 경우에는, 이 조작은 불필요해진다). 이렇게 함으로써, 조작 버튼 (43) 을 누르는 방향(누름부가 상방으로 이동하는 방향)에 약간의 힘이 갑자기 가해졌다고 해도, 후크 (54) 가 선형상 돌기 (36) 에 걸림되어 있으므로 누름부 (49) 가 배양면 (32) 으로부터 상방으로 이간되어, 조직편이 벗겨지는 것을 저지할 수 있다. 또한 연장부 (52) 를 누르는 방향으로 약간의 힘이 갑자기 가해졌다고 해도, 전벽 (34) 이 연장부 (52) 의 하방으로의 이동을 저지하므로, 누름부 (49) 가 배양면 (32) 을 강하게 가압하는 것을 방지할 수 있다. 그 후, 오퍼레이터는 배양 백 (20) 의 개구부 (24) 의 지퍼 (22) 를 닫는다. 그러면 배양 백 (20) 의 내부는 액밀한 상태가 된다.

이어서, 오퍼레이터는 도 1 에 나타내는 시린지 (60) 의 니들 (62) 을 시린지 삽입부 (26) 에 꽂아, 충분한 양의 액체 배지를 주입한다.

이어서, 오퍼레이터는 시린지 (60) 의 니들 (62) 을 시린지 삽입부 (26) 로부터 빼낸다. 그러면 시린지 삽입부 (26) 는 고무의 복원력에 의해 니들 (62) 을 꽂았을 때에 생긴 구멍이 봉쇄되므로, 배양 백 (20) 의 내부는 액밀한 상태가 유지된다. 그 후, 이 배양 백 (20) 을 도시하지 않은 탄산 가스 인큐베이터에 넣어, 조직편 배양을 개시한다. 탄산 가스 인큐베이터 내의 성분이 조정된 기체는, 배양 백 (20) 이 기체 투과성을 가지기 때문에 배양 백 (20) 내부에 침투하여 액체 배지에 용존되어, 조직편 (T) 에 공급된다. 또한 조직편 (T) 은, 누름부 (49) 에 점접촉으로 가압되어 있으므로 배지의 침투가 양호하다. 배양 중, 필요에 따라 배지를 교환하는데, 그 경우에는 상기 서술한 시린지 (60) 를 이용하여 사용된 액체 배지를 배출시키고, 새로운 액체 배지를 주입한다.

배양 종료 후, 상기 서술한 시린지 (60) 를 이용하여 사용이 끝난 액체 배지를 배출시킨 후, 지퍼 (22) 를 열어, 조직편 협지 장치를 배양 백 (20) 으로부터 꺼낸다. 세정액으로 세정한 후, 다리부 (44) 를 쥐어 아암 (40) 을 베이스 (31) 로부터 꺼낸다. 그리고 배양 조직을 회수한다. 이와 같이 아암 (40) 을 베이스 (31) 로부터 꺼냄으로써 배양면에 형성된 배양 조직에 용이하게 접근할 수 있어 작업성이 양호하다.

또한 조직편 협지 장치를 배양 백으로부터 꺼내는 일 없이, 배양 백 (20) 의 지퍼 (22) 를 열고 조작 버튼 (43) 을 눌러 누름부 (49) 를 배양면 (32) 으로부터 이간시켜, 배양 조직을 배양면 (32) 으로부터 배양 백 (20) 밖으로 꺼내어도 된다. 이 경우 배양 종료 후, 상기 서술한 시린지 (60) 를 이용하여 사용이 끝난 액체 배지를 배출한 후, 동일하게 시린지 (60) 를 이용하여 세정액을 주입한다. 그리고 세정액의 배출 및 주입을 수회 반복한 후, 세정액을 배출한 상태로 배양 백 (20) 의 지퍼 (22) 를 열고 조작 버튼 (43) 을 눌러 누름부 (49) 를 배양면 (32) 으로부터 이간시킨다. 이것에 의해 배양 백 (20) 의 개구부 (24) 가 크게 열리 므로, 조직편 (T) 이 배양된 후의 배양 조직을 배양면 (32) 으로부터 배양 백 (20) 밖으로 꺼낸다. 이 경우 베이스 (31) 의 가로 폭보다 아암 (40) 의 가로 폭이 작으므로, 배양면 (32) 의 상방 공간을 아암 (40) 이 점유하는 일이 없어 배양 백 (20) 안에서의 작업 공간이 충분히 넓어진다.

또한, 배양 세포 현탁액으로서 회수하고자 하는 경우에는, 다음 수순을 밟으면 용이하게 회수할 수 있다. 즉, 배양 종료 후, 상기 서술한 시린지 (60) 를 이용하여 사용이 끝난 액체 배지를 배출한 후, 동일하게 시린지 (60) 를 이용하여 세정액을 주입한다. 그리고, 세정액의 배출 및 주입을 수회 반복한 후, 시린지 (60) 를 이용하여 세포 분산액을 배양 백 (20) 에 주입한다. 소정 시간 경과한 후, 시린지 (60) 를 이용하여 세포 분산 정지제를 주입하고, 이들 용액과 함께 분산된 세포를 시린지 (60) 에 흡인함으로써 배양 세포 현탁액으로서 회수할 수 있다.

이상 상세하게 서술한 본 실시형태에 의하면, 배양면 (32) 과 누름부 (49) 의 사이를 열 때에는 아암 (40) 을 요동시키면 되므로 조작성이 양호해진다. 또한 아암 (40) 의 가로 폭이 베이스 (31) 의 가로 폭보다 작으므로, 조직편 협지 장치 (30) 에 조직편 (T) 을 협지하거나 조직편 (T) 을 배양한 후의 배양 조직을 조직편 협지 장치 (30) 로부터 꺼낼 때의 작업 공간이 충분히 넓어져, 작업성이 양호해진다. 또한, 조직편 (T) 의 배양시에는 판 스프링 (50) 에 탄성 지지된 누름부 (49) 에 의해 조직편 (T) 은 배양면 (32) 에 눌려지므로, 조직편 (T) 이 배양면 (32) 에 접착되어 증식하기 쉬워진다. 또한 배양 백 (20) 의 외측으로부터 아암 (40) 의 움직임을 용이하게 조작할 수 있다. 또한 판 스프링 (50) 은, 아암 (40) 과 일체 성형되어 있으므로, 이들을 별도의 부재로 하는 경우에 비해 부품 개수가 적어져, 조립 공정이 간략화된다. 또한 배양 중에는 누름부 (49) 가 조직편 (T) 을 배양면 (32) 에 누르는 상태가 되지만, 이 때 갑자기 연장부 (52) 를 위에서 누르는 힘이 가해졌다고 해도, 연장부 (52) 가 하방으로 이동하는 것을 전벽 (34) 이 저지하므로, 누름부 (49) 가 조직편 (T) 을 배양면 (32) 에 너무 강하게 가압하는 일이 없다. 그리고 또한, 전벽 (34) 은 누름부 (49) 의 바로 정면으로부터 어긋난 위치에 형성되어 있으므로, 누름부 (49) 의 바로 아래에 조직편 (T) 을 배치할 때 등에 전벽 (34) 이 방해가 되는 일이 없다. 그리고 또한 누름부 (49) 는 조직편 (T) 과 점접촉하므로, 조직편 (T) 과 면접촉하는 형상으로 형성되어 있는 경우에 비하여, 조직편 (T) 을 배양면 (32) 에 확실하게 고정할 수 있어, 조직편 (T) 으로의 배지의 침투성 (침입성) 이 양호해진다. 그리고 또한 횡벽 (33) 이 배양면 (32) 의 주위를 둘러싸고 있으므로, 배지 교환시 등과 같이 배양 백 (20) 내로부터 배지가 빠져나와 배양 백 (20) 이 오그라드는 경우에도, 배양 백 (20) 의 상면 (20b) 과 조직편 (T) 이 접촉하는 것을 횡벽 (33) 에 의해 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 전혀 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 여러가지 형태로 실시할 수 있다는 것은 말할 것도 없다.

예를 들면, 상기 서술한 실시형태에서는 아암 (40) 에 연장부 (52) 를 설치했지만, 이 연장부 (52) 를 생략해도 된다. 이 경우에는 아암 (40) 내에 누름 부 (49) 의 상방에서 배양 백 (20) 을 들어올리게 되므로 배양 백 (20) 을 들어올리는 리프트량은 상기 서술한 실시형태에 비해 작아지지만, 상기 서술한 실시형태와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기 서술한 실시형태에서는 판 스프링 (50) 이 아암 (40) 의 누름부 (49) 를 배양면 (32) 을 향하여 탄성 지지하도록 했지만, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 아암 (40) 과 일체 성형된 판 스프링 (150) 이 누름부 (49) 를 배양면 (32) 으로부터 이간하도록 탄성 지지해도 된다. 또한 도 9 에서는, 상기 서술한 실시형태와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙였다. 이 경우 오퍼레이터가 조작 버튼 (43) 을 조작하고 있지 않은 상태에서는, 도 9 의 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이 누름부 (49) 가 배양면 (32) 으로부터 상방으로 이간되어 있으므로, 상기 서술한 실시형태에서 조작 버튼 (43) 을 누르고 있는 상태 (도 7 참조) 와 마찬가지로, 배양 백 (20) 의 개구부 (24) 를 크게 열 수 있고, 조직편 (T) 을 누름부 (49) 의 바로 아래에 놓거나 조직편 (T) 을 배양한 후의 배양 조직을 누름부 (49) 의 바로 아래로부터 꺼낼 때의 작업 공간을 충분히 넓게 할 수 있다. 한편, 조직편 (T)을 누름부 (49) 에 의해 배양면 (32) 에 고정하기 위해서는, 오퍼레이터는 조작 버튼 (43) 을 밀어올리거나, 중앙부 (48) 및 연장부 (52) 를 누르는 것에 의해 베이스 (31) 의 선형상 돌기 (36) 에 아암 (40) 의 후크 (54) 를 걸고, 도 9 의 실선으로 나타내는 바와 같이 누름부 (49) 에 의해 조직편 (T) 을 배양면 (32) 에 누른다. 이 경우 선형상 돌기 (36) 와 후크 (54) 의 걸림은 판 스프링 (150) 의 탄성 지지력만으로는 해제되지 않도록 설계되어 있다. 또한 다시 누 름부 (49) 를 배양면 (32) 의 상방으로 이간시키기 위해서는, 오퍼레이터가 조작 버튼 (43) 을 누르거나 후크 (54) 를 선형상 돌기 (36) 로부터 떼어낸다. 이러한 도 9 의 구성을 채용한 경우에도 상기 서술한 실시형태와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기 서술한 실시형태에서는 본 발명의 걸림 부재로서 굴곡편 (53) 에 후크 (54) 를 설치하고, 걸림되는 부재로서 베이스 (31) 에 선형상 돌기 (36) 를 형성했지만, 후크 (54) 가 베이스 (31) 의 저면에 걸리도록 하여 선형상 돌기 (36) 를 생략해도 된다. 혹은, 굴곡편 (53) 에 후크 (54) 대신에 대략 반구 형상의 돌출부를 형성하고, 베이스 (31) 에 선형상 돌기 (36) 대신에 그 돌출부를 끼워 넣는 구멍을 형성해도 된다. 혹은 그 반대, 즉 베이스 (31) 에 대략 반구 형상의 돌출부를 형성하고, 굴곡편 (53) 에 그 돌출부를 끼워 넣는 구멍을 형성해도 된다. 이와 같이 걸림 및 해지 가능하게 걸리는 구조이면, 특별히 어떠한 구조여도 상관없다.

상기 서술한 실시형태에서는 누름부 (49) 를 하방을 향하여 가늘고 뾰족한 형상으로 하여 누름부 (49) 가 조직편 (T) 과 점접촉하도록 했지만, 누름부 (49) 가 조직편 (T) 과 선접촉하는 형상으로 해도 되고, 이 경우도, 조직편 (T) 과 면접촉하는 형상으로 형성되어 있는 경우에 비하여, 조직편 (T) 을 배양면 (32) 에 확실하게 고정할 수 있고 조직편 (T) 으로의 배지의 침투성이 양호해진다. 단, 본 발명은 누름부 (49) 가 조직편 (T) 과 면접촉하는 형상을 배제하는 것은 아니다.

상기 서술한 실시형태에서는 배양 키트 (10) 는 배양 백 (20) 과 조직편 협지 장치 (30) 로 구성되는 것으로 했지만, 도 1 의 시린지 (60) 나 배양에 필요한 액체 배지를 배양 키트 (10) 의 구성에 더해도 된다.

상기 서술한 실시형태에서는 배양면 (32) 에는 친수성이 부여되어 있는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 세포에 자성 미립자를 넣는 것에 의해 비접착성의 배양면에서도 접착 의존성 세포를 배양할 수도 있으므로(일본 특허공개공보 2004-254519호 참조), 배양면은 반드시 친수성을 구비하지 않아도 된다. 또한, 배양면 (32) 을 온도 감응성 폴리머로 구성함으로써 온도 제어에 의해 친수성과 소수성을 바꾸어, 세포의 접착성을 제어해도 된다.

본 출원은 2006년 11월 17일에 출원된 일본 특허출원 제 2006-312136호, 및 2006년 11월 17일에 출원된 일본 특허출원 제 2006-312137호를 우선권 주장의 기초로 하고 있으며, 그 내용 전부가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 발명은 예를 들면 재생 의료의 분야에 이용 가능하다.

Claims (13)

1. 배양 챔버 내에 배치 가능한 조직편 협지 장치로서,

   조직편을 놓는 배양면을 가지는 베이스와,

   상기 베이스에 요동 가능하게 장착된 아암과,

   상기 아암 중 상기 배양면에 놓여지는 조직편을 누를 수 있는 위치에 설치된 누름 부재를 갖추고,

   상기 누름 부재를 상기 배양면을 향해 탄성 지지하는 탄성 지지 부재와,

   상기 아암 중 그 아암이 요동할 때의 요동축을 사에 두고 상기 누름 부재와는 반대측에 설치되어, 외력에 의해 눌러졌을 때 상기 탄성 지지 부재에 저항하여 상기 누름 부재를 상기 배양면으로부터 떨어뜨리는 아암 조작 부재를 갖춘 조직편 협지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 아암은 가로 폭이 상기 베이스의 가로 폭보다 작은 조직편 협지 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성 지지 부재는 상기 아암과 일체 성형되어 있는 조직편 협지 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   추가로 그 아암이 요동할 때의 요동축과는 반대 방향으로 상기 아암 중 상기 누름 부재의 위치로부터 연장한 연장 부재를 갖춘 조직편 협지 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 베이스는, 상기 연장 부재의 선단측의 하면과 접촉가능한 위치에 그 연장 부재가 상기 아암의 요동축을 중심으로 하여 소정 범위 이상으로 하방으로 회전하는 것을 저지하는 지지 부재를 가지는 조직편 협지 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 지지 부재는 상기 누름 부재의 바로 정면으로부터 어긋난 위치에 설치되어 있는 조직편 협지 장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 누름 부재는 상기 배양면에 배치되는 조직편과 점접촉 또는 선접촉하는 형상으로 형성되어 있는 조직편 협지 장치.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 베이스는 상기 배양면 주위의 적어도 일부에 돌기 형상물을 가지는 조직편 협지 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 누름 부재는, 상기 베이스로부터 떼어낼 수 있도록 장착되어 있는 조직편 협지 장치.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 누름 부재가 상기 배양면에 놓여진 조직편을 누르고 있는 상태에 있을 때에 상기 누름 부재가 상기 배양면으로부터 이간되는 방향으로 이동하는 것을 규제하는 규제 기구를 갖춘 조직편 협지 장치.
12. 조직편을 삽입가능한 개구부를 가지는 배양 챔버와,

    상기 아암 중 요동축과는 반대측의 단부가 상기 개구부의 방향을 향하도록 상기 배양 챔버 내에 배치된 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 조직편 협지 장치를 갖춘 배양 키트.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 배양 챔버는, 액밀하게 폐쇄 가능한 가요성의 배양 백인 배양 키트.

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