KR101160188B1 - 자력을 이용한 세포분리기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자력을 이용한 세포분리기에 관한 것으로, 후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(11), 테스트 튜브를 삽입할 수 있는 홀인 테스트튜브홀더(13)가 구비되어 있으며 상기 측면(11)과 연결된 전면(12), 상기 전면(12)의 내측에 전면부에서 후방측으로 원기둥 모양으로 돌출된 상부소켓연결부(14) 및 상기 상부소켓연결부(14) 말단에 원의 중심방향으로 돌출된 상부소켓연결용걸쇠(15)가 구비되어 있는 상부하우징(1); 전방이 개방된 원기둥 모양의 측면(21), 세포분리액이 주입되는 상부소켓홀(23)이 구비되어 있으며 상기 측면(21)과 연결된 후면(22), 상기 후면(22) 외측에 형성된 하기 하부소켓(3)을 고정시키기 위한 제1상하부고정부(24) 및 분리액을 흡착하는 것으로 상기 상부소켓홀(23)의 주위에 도우넛(donut) 형태로 이루어진 상부소켓흡착판(27), 상기 상부소켓(2)의 후면(22) 내측에 형성된 상기 상부소켓연결용걸쇠(15)와 결합하여 상기 상부하우징(1)과 연결하기 위한 상부하우징연결부(25)가 구비되어 있는 상부소켓(2); 후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(31), 세포분리액이 주입되는 하부소켓홀(33)이 구비되어 있으며 상기 측면(31)과 연결된 전면(32), 상기 전면(32) 외측에 형성된 상기 제1상하부고정부(24)와 대응하는 제2상하부고정부(34) 및 분리액을 측면에서 흡착하는 하부소켓흡착부(36), 상기 하부소켓(3)의 전면(32) 내측에 형성된 하기 하부하우징(6)과 연결하기 위한 하부하우징연결부(35)가 구비되어 있는 하부소켓(3); 원형의 판으로서 일측면에 주입된 분리액을 흡착하기 위한 분리액흡착판(41)이 형성되고, 상기 하부소켓홀(33)을 밀폐시키는 하부소켓덮개(4); 상기 분리액 내에 존재하는 포지티브 입자 또는 네가티브 입자를 분리하기 위한 것으로 하기 하부하우징(6)과 결합하고, 상기 하부소켓덮개(4)의 일측면 중 하부소켓(3)의 반대측면에 접하여 위치하는 자석부(5); 및 전방으로 개방된 원통형의 형상으로, 상기 자석부(5)를 수용하는 자석부수용부(63), 하부소켓고정용지지부(64)를 구비하는 하부하우징(6)을 포함하는 세포분리기에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 상부소켓(2)과 하부소켓(3)의 사이에 위치하는 세포분리액에 하부소켓(3)과 인접하여 위치하는 자석부(5)의 자력을 인가하여, 상부소켓(2)과 하부소켓(3)의 분리를 통하여 세포를 간편하고 효율 높게 분리할 수 있는 것으로, 구체적인 형태로 구현된 세포분리기를 제공할 수 있다.

Description

자력을 이용한 세포분리기{CELL SEPARATOR USING MAGNET}
본 발명은 자력을 이용한 세포분리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정세포가 혼합되어 있는 세포분리액에 자력을 인가하여 필요로 하는 세포를 분리하도록 하는 세포분리기에 관한 것이다.
미국특허 제 6,602,422호(마이크로 컬럼 시스템)에서는, 작은 쇠구슬들이 적층되어 있는 컬럼(column) 내부에 마그네틱 캐리어로서 마그네틱 비드(magnetic bead)가 부착된 특정세포가 혼합된 세포혼합액을 중력 방향으로 넣으면서 외부 측면에서 자력을 인가하게 되면, 특정세포들은 자화된 쇠구슬 사이의 공극으로 이동하는 과정에서 흡착되고 특정 세포 이외의 나머지 세포들은 아래로 흘러내리게 되는데, 여기서 쇠구슬에 부착되어 분리된 특정세포들은 가해 주었던 자력을 제거한 후 버퍼 수용액을 흘려주어 수거한다. 그러나, 상기 컬럼형 세포 분리 장치를 사용하여 다양한 크기의 세포를 분리하는 경우에, 상기 쇠구슬 사이로 생성되는 공극의 크기가 세포의 이동을 방해할 수 있기 때문에 분리하고자 하는 특정세포의 흡착 정도나 크기와 같은 특성과 마그네틱 비드의 크기에 따라 사용되는 쇠구슬들의 크기도 그때마다 교체해 주어야만 한다. 또한, 상기 세포혼합액 내에 혼합되어 있는 세포들이 직접 쇠구슬 표면에 달라붙으면서 분리된 특정세포의 수거를 어렵게 할 수 있다. 더욱이, 세포들이 응집되면서 쇠구슬 사이의 공극이 막히는 현상을 제거하기 위해 분리 과정 중에 파이펫 등을 이용하여 주기적으로 균질화시켜 주어야 하는 번거로움도 있게 된다.
한편, 미국특허 제 5,602,042호(혼합액에서 생체입자를 자기적으로 분리하는 방법 및 장치)에서는, 자석과 평판을 구비한 분리 수단을 밀폐된 용기에 채워진 혼합액 내부에 담근 상태에서 상하 및 회전 운동하면서 인가하는 자력에 의해 마그네틱 비드가 부착된 생체입자가 평판에 부착 분리되게 한다. 그러나, 상기 용기형 세포 분리 장치를 사용하여 분리하는 경우에, 상기 분리 수단을 혼합액으로부터 외부로 빼내는 과정에서 분리 수단의 하우징 측면()에 붙어있던 다른 생체입자들도 평판으로 모여들어 분리 효율이 매우 낮아지게 된다. 또한, 밀폐된 용기에 혼합액을 채운 상태에서 분리하기 때문에 많은 양의 시료를 필요로 하여 비용이 많이 들어가고, 상하 및 회전 운동 메카니즘을 구현하는 분리 수단이 복잡해지며, 분리 수단의 하우징과 같은 노출 부분이 혼합액과 직접적으로 접촉되면서 혼합액의 오염 가능성이 높게 된다.
이로부터, 본 발명자 등에 의해 제안된 대한민국 특허출원 제 2004-25421호(물방울형 셀 서스펜션을 이용한 세포 분리 장치 및 방법)에서는, 마그네틱 비드가 부착된 특정세포가 포함되어 있는 세포혼합액을 물방울 형태의 세포혼합액으로 생성시키고, 여기에 자력을 인가하여 상부에 특정세포와 하부에 특정세포 이외의 나머지 세포들로 구분 지은 후, 버퍼 수용액만을 별도로 상기 물방울 형태의 세포혼합액에 추가 공급하여 하부의 특정세포 이외의 나머지 세포들을 중력에 의해 완전히 분리시킨 상태에서 특정세포만을 수거하게 하여 간단한 구조와 공정의 단순화를 실현하였다. 그러나, 상기 물방울 형태의 세포혼합액을 이용하여 세포를 분리하는 경우에, 세포혼합액을 물방울 형태로 형성시키는 장치와 과정이 복잡해지게 된다.
또한, 상기 물방울 형태의 세포혼합액의 하부가 매달려 공기에 노출된 상태이므로 미세한 주변 공기의 흐름에도 내부의 특정세포 이외의 나머지 세포들이 요동을 치게 되고, 더욱이 분리하고자 하는 특정세포 이외의 나머지 세포들을 제거하기 위해 버퍼 수용액을 추가 주입하는 과정에서 하부에 있던 특정세포 이외의 나머지 세포들 중 일부가 다시 상부의 특정세포 쪽으로 이동하여 분리 효율이 낮아지는 문제점이 있게 된다.
한편, 상기의 분리 과정 중에 특정세포 이외의 나머지 세포들이 특정세포가 수거되는 면에 일부 붙어있게 되는 경우에는, 수거된 특정세포를 이용하여 하고자 하는 이후 단계의 실험에 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로 특정세포의 순도를 최대한 높일 필요가 있게 된다.
이러한, 기존 발명의 문제점을 해결하고자 고안된 본 발명자 등에 의해 제안된 대한민국 특허출원 제 2006-7005874호의 경우에, 상판부와 그 하부에 마주하게 위치하는 세포혼합액을 수용한 하판부의 간격을 조절하여 세포혼합액 층으로 형성 및 세포혼합액 층의 상판부에서 자력을 인가하면서 폭 조절과 해체를 통해 세포를 간편하고 효율 높게 분리하는 세포 분리 장치 및 방법의 제공하였으나, 상기 발명은 세포액 분리 장치가 구체적으로 구현되지 않아, 실제로 실시가능할 정도의 효과적인 분리가 가능한지 여부가 입증되지 않은 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 상부소켓(2)과 하부소켓(3)의 사이에 위치하는 세포분리액에 하부소켓(3)과 인접하여 위치하는 자석부(5)의 자력을 인가하여, 상부소켓(2)과 하부소켓(3)의 분리를 통하여 세포를 간편하고 효율 높게 분리할 수 있는 것으로, 구체적인 형태로 구현된 세포분리기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로, 후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(11), 테스트 튜브를 삽입할 수 있는 홀인 테스트튜브홀더(13)가 구비되어 있으며 상기 측면(11)과 연결된 전면(12), 상기 전면(12)의 내측에 전면부에서 후방측으로 원기둥 모양으로 돌출된 상부소켓연결부(14) 및 상기 상부소켓연결부(14) 말단에 원의 중심방향으로 돌출된 상부소켓연결용걸쇠(15)가 구비되어 있는 상부하우징(1); 전방이 개방된 원기둥 모양의 측면(21), 세포분리액이 주입되는 상부소켓홀(23)이 구비되어 있으며 상기 측면(21)과 연결된 후면(22), 상기 후면(22) 외측에 형성된 하기 하부소켓(3)을 고정시키기 위한 제1상하부고정부(24) 및 분리액을 흡착하는 것으로 상기 상부소켓홀(23)의 주위에 도우넛(donut) 형태로 이루어진 상부소켓흡착판(27), 하기 상부소켓(2)의 후면(22) 내측에 형성된 상기 상부소켓연결용걸쇠(15)와 결합하여 상기 상부하우징(1)과 연결하기 위한 상부하우징연결부(25)가 구비되어 있는 상부소켓(2); 후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(31), 세포분리액이 주입되는 하부소켓홀(33)이 구비되어 있으며 상기 측면(31)과 연결된 전면(32), 상기 전면(32) 외측에 형성된 상기 제1상하부고정부(24)와 대응하는 제2상하부고정부(34) 및 분리액을 측면에서 흡착하는 하부소켓흡착부(36), 상기 하부소켓(3)의 전면(32) 내측에 형성된 하기 하부하우징(6)과 연결하기 위한 하부하우징연결부(35)가 구비되어 있는 하부소켓(3); 원형의 판으로서 일측면에 주입된 분리액을 흡착하기 위한 분리액흡착판(41)이 형성되고, 상기 하부소켓홀(33)을 밀폐시키는 하부소켓덮개(4); 상기 분리액 내에 존재하는 포지티브 입자 또는 네가티브 입자를 분리하기 위한 것으로 하기 하부하우징(6)과 결합하고, 상기 하부소켓덮개(4)의 일측면 중 하부소켓(3)의 반대측면에 접하여 위치하는 자석부(5); 및 전방으로 개방된 원통형의 형상으로, 상기 자석부(5)를 수용하는 자석부수용부(63), 하부소켓고정용지지부(64)를 구비하는 하부하우징(6)을 포함하는 세포분리기를 제공한다.
또한, 상기 하부소켓덮개(4)의 분리액흡착판(41)에 돌출 형성되어, 분리액흡착판(41)에 분리액의 적정 용액이 안정적으로 흡착되도록 하는 하부소켓덮개흡착돌기(42)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부하우징(1)의 측면(11) 및 하부하우징(6)의 측면(61)에 대응되게 형성되어 있는 것으로, 상부하우징(1)과 하부하우징(6)의 맞닿은 면을 높낮이의 단차가 존재하도록 하여, 상부하우징(1)과 하부하우징(6)이 결합된 상태에서 상부하우징(1) 또는 하부하우징(6)을 일정한 방향으로 비틀면 상기 높낮이의 단차에 의하여 서로 이탈되도록 하는 상부하우징(1) 이탈면 및 하부하우징(6) 이탈면(16,66)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부소켓(3)의 측면(31)에 하부소켓(3)의 배열을 위한 하부소켓얼라인용홈(37)이 형성되며, 상기 하부소켓얼라인용홈(37)과 대응되는 형태의 하부소켓고정용돌기(65)가 상기 하부하우징(6)의 대응되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1상하부고정부(24) 및 제2상하부고정부(34)는 각각 고정핀 및 고정홀이거나, 고정홀 및 고정핀인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상부소켓(2)과 하부소켓(3)의 사이에 위치하는 세포분리액에 하부소켓(3)과 인접하여 위치하는 자석부(5)의 자력을 인가하여, 상부소켓(2)과 하부소켓(3)의 분리를 통하여 세포를 간편하고 효율 높게 분리할 수 있는 것으로, 구체적인 형태로 구현된 세포분리기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 세포분리기의 일실시예의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 상부하우징(1)의 사시도.
도 3은 본 발명의 상부소켓(2)의 사시도.
도 4는 본 발명의 하부소켓(3)의 사시도.
도 5는 본 발명의 하부소켓덮개(4)의 사시도.
도 6은 본 발명의 자석부(5)의 사시도.
도 7은 본 발명의 하부하우징(6)의 사시도.
도 8은 본 발명의 일실시예의 상기 상부하우징(1)과 하부하우징(6)이 결합 및 이탈되는 기작을 나타내는 도면.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 세포분리기의 사용방법을 단계적으로 나타낸 도면.
도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 세포분리기를 이용하여 세포를 분리할 때의 세포분리기 내부에서의 세포분리액의 형태를 각각의 단계에서 나타내는 사진.
도 18은 본 발명의 세포분리기를 이용하여 세포분리액을 분리하는 메카니즘을 도식적으로 나타내는 도면.
본 발명은 후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(11), 테스트 튜브를 삽입할 수 있는 홀인 테스트튜브홀더(13)가 구비되어 있으며 상기 측면(11)과 연결된 전면(12), 상기 전면(12)의 내측에 전면부에서 후방측으로 원기둥 모양으로 돌출된 상부소켓연결부(14) 및 상기 상부소켓연결부(14) 말단에 원의 중심방향으로 돌출된 상부소켓연결용걸쇠(15)가 구비되어 있는 상부하우징(1); 전방이 개방된 원기둥 모양의 측면(21), 세포분리액이 주입되는 상부소켓홀(23)이 구비되어 있으며 상기 측면(21)과 연결된 후면(22), 상기 후면(22) 외측에 형성된 하기 하부소켓(3)을 고정시키기 위한 제1상하부고정부(24) 및 분리액을 흡착하는 것으로 상기 상부소켓홀(23)의 주위에 도우넛(donut) 형태로 이루어진 상부소켓흡착판(27), 상기 상부소켓(2)의 후면(22) 내측에 형성된 상기 상부소켓연결용걸쇠(15)와 결합하여 상기 상부하우징(1)과 연결하기 위한 상부하우징연결부(25)가 구비되어 있는 상부소켓(2); 후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(31), 세포분리액이 주입되는 하부소켓홀(33)이 구비되어 있으며 상기 측면(31)과 연결된 전면(32), 상기 전면(32) 외측에 형성된 상기 제1상하부고정부(24)와 대응하는 제2상하부고정부(34) 및 분리액을 측면에서 흡착하는 하부소켓흡착부(36), 상기 하부소켓(3)의 전면(32) 내측에 형성된 하기 하부하우징(6)과 연결하기 위한 하부하우징연결부(35)가 구비되어 있는 하부소켓(3); 원형의 판으로서 일측면에 주입된 분리액을 흡착하기 위한 분리액흡착판(41)이 형성되고, 상기 하부소켓홀(33)을 밀폐시키는 하부소켓덮개(4); 상기 분리액 내에 존재하는 포지티브 입자 또는 네가티브 입자를 분리하기 위한 것으로 하기 하부하우징(6)과 결합하고, 상기 하부소켓덮개(4)의 일측면 중 하부소켓(3)의 반대측면에 접하여 위치하는 자석부(5); 및 전방으로 개방된 원통형의 형상으로, 상기 자석부(5)를 수용하는 자석부수용부(63), 하부소켓고정용지지부(64)를 구비하는 하부하우징(6)을 포함하는 세포분리기에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 세포분리기의 일실시예의 분해사시도이다.
본 발명의 구성성분을 순서대로 나열해보면, 상부하우징(1), 상부소켓(2), 하부소켓(3), 하부소켓덮개(4), 자석부(5) 및 하부하우징(6)으로 되어 있다.
도 2는 상기 상부하우징(1)의 사시도이다. 상부하우징(1)은 후방이 개방된 원기둥 형태로 이루어져 있는데, 전면(12)에 테스트 튜브 홀더(13)가 구비되어 있다. 상기 테스트 튜브 홀더(13)는 본 발명에 따른 세포분리기의 작동시 분리된 세포분리액을 담기 위한 테스트 튜브(미도시)를 본 발명의 세포분리기에 삽입하는 부분으로, 보통 원의 지름을 가진 테스트 튜브의 형태에 따라 원 형태의 홀으로 이루어져 있다. 상부하우징(1)의 개방된 원기둥의 내부에 하기에 설명하는 하부하우징(6)을 제외한 나머지 구성부분들이 삽입된다.
상기 상부하우징(1) 전면(12)의 내측에는 상부소켓연결부(14)가 구비되어 있는데, 본 실시예에서는 전면(12)의 내측에 상부하우징(1)의 지름보다 적은 지름의 원기둥 형태의 상부소켓연결부(14)가 후방측으로 돌출되어 구비되어 있다. 상기 상부소켓연결부(14)에는 상기 상부하우징(1)을 하기 설명하는 상부소켓(2)과 결합하기 위한 구체적인 구성수단으로 상부소켓연결용걸쇠(15)가 형성되어 있는데, 이는 단면이 원 형태인 상기 상부소켓연결부(14)에 연결되며, 원의 중심 방향으로 형성된 작은 돌기 형태로 이루어져 있다. 이러한 돌기 형태의 상부소켓연결용걸쇠(15)는 하기에서 설명하는 상부소켓(2)의 대응되는 부분인 상부하우징연결부(25)에 고정되어 상부하우징(1)과 상부소켓(2)을 고정결합시키는 역할을 한다.
도 3은 상기 상부소켓(2)의 사시도를 나타낸 것이다. 도 3의 오른쪽 방향이 상기 상부하우징(1)과 연결되는 부분이며, 도 3의 왼쪽 방향이 하기 하부소켓(3)과 연결되는 부분으로 여기서는 설명의 편의를 위하여 각각 전방 및 후방으로 칭한다.
상부소켓(2)은 전방이 개방된 원기둥 모양의 측면(21)과, 세포분리액이 주입되는 상부소켓홀(23)이 구비된 후면(22)으로 이루어져 있다.
상기 후면(22)의 외측에는 하기 설명하는 하부소켓(3)을 고정시키기 위한 제1상하부고정부(24) 및 주입된 분리액을 흡착하는 상부소켓흡착판(27)이 형성되어 있다. 또한, 상기 상부소켓(2)의 후면(22) 내측에는 상기 상부소켓연결용걸쇠(15)와 결합하여 상기 상부하우징(1)과 연결하기 위한 상부하우징연결부(25)가 구비되어 있데, 도 3의 오른쪽 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 상부하우징연결부(25)는 상부소켓(2)의 후면(22) 내측으로부터 후방에서 전방측의 방향으로 단면이 원인 형태로 돌출되어 있으며, 상기 상부소켓연결용걸쇠(15)가 삽입될 수 있도록 복수개의 홈(26)이 형성되어 있다.
도 4는 상기 하부소켓(3)의 사시도를 나타낸 것이다. 도 4의 왼쪽 방향이 상기 상부소켓(2)과 연결되는 부분이며, 도 4의 오른쪽 방향이 하기 하부하우징(4)과 연결되는 부분으로 여기서는 설명의 편의를 위하여 각각 전방 및 후방으로 칭한다.
하부소켓(3)은 후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(31)과, 상기 측면(31)과 연결된 전면(32)으로, 세포분리액이 주입되는 하부소켓홀(33)이 구비된 전면(32)으로 이루어져 있다.
상기 전면(32)의 외측에는 상기 상부소켓(2)의 제1상하부고정부(24)와 대응하는 모양과 위치에 제2상하부고정부(34)가 형성되어 있다. 상기 제1상하부고정부(24)와 제2상하부고정부(34)는 각각 서로 대응되는 고정핀(고정홀) 및 고정홀(고정핀)의 형태로 구현될 수 있다.
또한, 분리액을 측면에서 흡착하는 하부소켓흡착부(36)가 상기 하부소켓홀(33)의 원의 가장자리 부분의 띠의 형태로 형성되어 있으며, 도 4의 오른쪽 그림에서와 같이 상기 하부소켓(3)의 전면(32) 내측에는 하기 하부하우징(6)과 연결하기 위한 하부하우징연결부(35)가 전방에서 후방측 방향으로 구비되어 있다.
상기 하부하우징연결부(35)는 하부소켓(3)의 전면(32) 내측에 전방에서 후방의 방향으로 돌출되어 있으며, 상기 하부소켓홀(33)의 외부면을 따라 단면이 원의 형태로 돌출되어 있다.
또한, 상기 하부소켓(3)의 측면(31)에는 하부소켓(3)을 정확하게 위치하게 하기 위한 하부소켓얼라인용홈(37)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
도 5는 상기 하부소켓덮개(4)의 사시도이다.
하부소켓덮개(4)는 원형의 판의 형태로, 그 원형의 판의 일측면이 분리액 흡착판(41)으로 기능하며, 본 실시예에서는 상기 하부소켓(3)의 내부에 형성된 하부소켓홀(33)을 완전히 덮을 수 있는 원형의 모양 및 크기로 이루어진다. 하부소켓(3)과 합체되었을 때 원형의 분리액 흡착판(41)이 하부소켓홀(33)을 완전히 막아서 주입된 세포분리액을 흡착하는 역할을 한다.
또한, 상기 분리액 흡착판(41)에 1개 이상의 하부소켓덮개흡착돌기(42)가 구비되어 세포분리액의 분리가 안정적으로 이루어지도록 분리액을 흡착하는데 도움이 될 수 있다.
도 6은 상기 자석부(5)의 사시도이다.
자석부(5)는 상기 주입된 세포분리액 내에 존재하는 포지티브 입자 또는 네가티브 입자를 자력을 이용하여 분리하는 역할을 하는 것으로, 하기에 설명하는 하부하우징(6)에 구비된 자석부수용부(63)에 수용되어, 상기 하부소켓덮개(4)의 후면측에 접할 수 있도록 위치된다. 상기 자석부(5)에 인가되는 자력은 상기 상부소켓흡착판(27)에 수용된 세포분리액 중 특정세포를 분리액 흡착판(41)으로 이동시키기 위하여 상기 특정세포에 작용하는 중력의 크기를 극복할 수 있을 정도 이상의 크기를 유지한다.
도 7은 상기 하부하우징(6)의 사시도이다.
하부하우징(6)은 전방으로 개방된 원통형의 형상으로 이루어져 있으며, 상기 자석부(5)를 정확히 한가운데 수용할 수 있도록 하는 자석부수용부(63)가 하부하우징(6)의 후면(62)의 내측으로부터 전방측으로 형성되어 있다. 또한, 상기 하부소켓(3)의 내측면과 맞닿아 하부소켓(3)을 고정하는 하부소켓고정용지지부(64) 및 상기 하부소켓얼라인용홈(37)과 결합되면서 하부소켓(3)이 정확히 위치하도록 하는 하부소켓고정용돌기(65)를 구비하고 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예의 상기 상부하우징(1)과 하부하우징(6)이 결합 및 이탈되는 기작을 나타내는 도면이다.
상부하우징(1) 및 하부하우징(6)의 각각의 측면에 형성되어 있는 이탈면(16,66)은 상부하우징(1) 및 하부하우징(6)이 결합되어 있는 경우 서로 맞닿아 있게 된다. 상부하우징(1) 및 하부하우징(6)의 이탈면(16,66)을 일직선으로 형성하는 대신, 이탈면(16,66)에 높낮이의 단차가 존재하도록 형성하는 경우, 상부하우징(1) 및 하부하우징(6)을 이탈시킬 때, 상부하우징(1) 또는 하부하우징(6)을 일정한 방향(시계방향 또는 반시계방향)으로 비틀면 상기 높낮이의 단차에 의하여 서로 이탈이 용이하게 이루어질 수 있다.
다음으로 본 발명의 세포분리기를 이용하여 세포분리액을 분리하는 방법을 설명한다.
도 9는 하부하우징(6), 하부소켓(3) 및 상부소켓(2)이 결합되어 있는 형태를 나타낸 도면이다.
자석부(미도시)가 결합되어 있는 하부하우징(6)의 전면에 상부소켓(2) 및 하부소켓(3)이 결합되어 있는 결합체가 하부소켓(3)의 부분을 통해 결합된다.
상기 도 9의 결합체에 상부하우징(1)을 결합시킨다. 결합시 상기 상부하우징(1) 및 하부하우징(6)의 이탈면(16,66)의 홈이 잘 맞도록 결합한다.(도 10)
상기 도 10의 결합체에 피펫을 이용하여 세포분리액을 주입한다. 세포분리액의 주입은 상부하우징(1)의 테스트튜브홀더(13) 및 상부소켓홀(23), 하부소켓홀(33)을 통하여 이루어지며 상부소켓(2) 및 하부소켓(3)의 결합체의 내부에 잘 고이도록 주입한다.(도 11)
상기 결합체에 세포분리액을 주입한 후, 테스트 튜브를 상부하우징(1)의 테스트 튜브 홀더에 결합시킨다.(도 12)
상기 도 12의 세포분리기를 뒤집는다. 뒤집은 후, 세포분리액이 분리되도록 10 ~ 15분 정도 방치해 둔다.(도 13)
일정시간 후 세포가 분리되었다고 판단되면, 테스트 튜브가 결합된 채로, 도 14의 화살표 방향과 같이 상부하우징(1) 및 하부하우징(6)의 이탈면 방향으로 상부하우징(1)을 돌려준다. 이 과정을 통해 내부에 결합되어 있던 상부소켓(2) 및 하부소켓(3)의 고정핀(미도시)들이 부러지면서 상하 분리가 된다.(도 14)
상기 상하 분리된 상부하우징(1) 및 하부하우징(6)의 각각에는 상기 자석부(5)의 자력에 의해 포지티브 세포와 네가티브 세포가 각각 상부소켓(2) 및 하부소켓(3)에 분리되어 있다. 상부하우징(1)에 분리된 세포분리액은 테스트 튜브에 수집되어 사용될 수 있도록 한다.(도 15)
도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 세포분리기를 이용하여 세포를 분리할 때의 세포분리기 내부에서의 세포분리액의 형태를 각각의 단계에서 나타내는 사진이다.
(a)는 상기 상부소켓(2) 및 하부소켓(3) 사이에 세포분리액이 주입된 직후의 사진이다.
(b)는 상기 결합체를 뒤집는 과정에서 중력 방향에 직각으로 위치해 있을 때의 모습으로, 사진과 같이 수직으로 되어 있을 때에도 분리액의 붕괴가 발견되지 않았다.
(c) ~ (e)는 층간의 분리가 일어날 때의 사진으로, 점점 분리되는 간격이 넓어짐에 따라, 중력, 상부에 위치하는 하부소켓흡착부(36) 및 하부소켓덮개의 분리액흡착판(41)과의 흡착력 및 자석부(5)에 의한 자력에 의하여 상하부로 분리가 되는 모습을 보여준다.
도 18은 본 발명의 세포분리기를 이용하여 세포분리액을 분리하는 메카니즘을 도식적으로 나타내는 그림이다.
첫번째 그림에서는 상부소켓(2)과 하부소켓(3)이 결합되어 있는 결합체에 하부소켓홀을 덮고 있는 하부소켓덮개(4)의 밑으로 포지티브 자력을 지닌 자석부(5)가 접하고 있다. 상기 결합체의 내부에 상부소켓홀과 하부소켓홀을 통하여 주입된 세포분리액이 채워져 있으며, 상기 세포분리액은 분리가 되기 전으로 포지티브 입자 및 네가티브 입자가 혼합되어 있다.
두번째 그림에서는 상기 자석부(5) 및 결합체(2,3)를 180°로 뒤집으면 자석부(5)가 위쪽에 위치하게 되면서, 세포분리액 중의 네가티브 입자를 끌어 당기게 되고, 반대로 포지티브 입자는 자석부와 멀어지기 위하여 아랫쪽으로 모이게 된다. 제1상하부고정부(24)가 부러지면서 상부소켓(2)과 하부소켓(3)의 결합체가 분리되며, 세포분리액은 하부소켓덮개의 분리액흡착판(41), 하부소켓덮개흡착돌기(42)와 하부소켓흡착부(36)와의 흡착력 및 중력에 의하여 분리되기 시작한다.
세번째 그림에서는 상부소켓(2)과 하부소켓(3)의 간격이 멀어지면서, 상하부의 세포분리액의 분리가 완전하게 이루어진다. 자석부(5)와 인접하고 있는 하부소켓(3)측의 세포분리액에는 네가티브 입자가 수집되고, 반대편인 상부소켓(2)측에는 포지티브 입자가 함유된 세포분리액이 수집되며, 상부소켓(2) 측에 수집된 세포분리액은 상부소켓홀(23)을 통하여 중력에 의해 아랫쪽으로 떨어질 수도 있다. 각각의 분리된 세포입자들은 테스트 튜브나 피펫에 수집하여 필요한 용도에 사용되게 된다.
1 : 상부하우징 2 : 상부소켓
3 : 하부소켓 4 : 하부소켓덮개
5 : 자석부 6 : 하부하우징
23 : 상부소켓홀 27 : 상부소켓흡착판
33 : 하부소켓홀 41 : 분리액흡착판

Claims (5)

  1. 후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(11), 테스트 튜브를 삽입할 수 있는 홀인 테스트튜브홀더(13)가 구비되어 있으며 상기 측면(11)과 연결된 전면(12), 상기 전면(12)의 내측에 전면부에서 후방측으로 원기둥 모양으로 돌출된 상부소켓연결부(14) 및 상기 상부소켓연결부(14) 말단에 원의 중심방향으로 돌출된 상부소켓연결용걸쇠(15)가 구비되어 있는 상부하우징(1);
    전방이 개방된 원기둥 모양의 측면(21), 세포분리액이 주입되는 상부소켓홀(23)이 구비되어 있으며 상기 측면(21)과 연결된 후면(22), 상기 후면(22) 외측에 형성된 하기 하부소켓(3)을 고정시키기 위한 제1상하부고정부(24) 및 분리액을 흡착하는 것으로 상기 상부소켓홀(23)의 주위에 도우넛(donut) 형태로 이루어진 상부소켓흡착판(27), 하기 상부소켓(2)의 후면(22) 내측에 형성된 상기 상부소켓연결용걸쇠(15)와 결합하여 상기 상부하우징(1)과 연결하기 위한 상부하우징연결부(25)가 구비되어 있는 상부소켓(2);
    후방이 개방된 원기둥 모양의 측면(31), 세포분리액이 주입되는 하부소켓홀(33)이 구비되어 있으며 상기 측면(31)과 연결된 전면(32), 상기 전면(32) 외측에 형성된 상기 제1상하부고정부(24)와 대응하는 제2상하부고정부(34) 및 분리액을 측면에서 흡착하는 하부소켓흡착부(36), 상기 하부소켓(3)의 전면(32) 내측에 형성된 하기 하부하우징(6)과 연결하기 위한 하부하우징연결부(35)가 구비되어 있는 하부소켓(3);
    원형의 판으로서 일측면에 주입된 분리액을 흡착하기 위한 분리액흡착판(41)이 형성되고, 상기 하부소켓홀(33)을 밀폐시키는 하부소켓덮개(4);
    상기 분리액 내에 존재하는 포지티브 입자 또는 네가티브 입자를 분리하기 위한 것으로 하기 하부하우징(6)과 결합하고, 상기 하부소켓덮개(4)의 일측면 중 하부소켓(3)의 반대측면에 접하여 위치하는 자석부(5); 및
    전방으로 개방된 원통형의 형상으로, 상기 자석부(5)를 수용하는 자석부수용부(63), 하부소켓고정용지지부(64)를 구비하는 하부하우징(6)
    을 포함하는 세포분리기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부소켓덮개(4)의 분리액흡착판(41)에 돌출 형성되어, 분리액흡착판(41)에 분리액의 적정 용액이 안정적으로 흡착되도록 하는 하부소켓덮개흡착돌기(42)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세포분리기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상부하우징(1)의 측면(11) 및 하부하우징(6)의 측면(61)에 대응되게 형성되어 있는 것으로, 상부하우징(1)과 하부하우징(6)의 맞닿은 면을 높낮이의 단차가 존재하도록 하여, 상부하우징(1)과 하부하우징(6)이 결합된 상태에서 상부하우징(1) 또는 하부하우징(6)을 일정한 방향으로 비틀면 상기 높낮이의 단차에 의하여 서로 이탈되도록 하는 상부하우징(1) 이탈면 및 하부하우징(6) 이탈면(16,66)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세포분리기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하부소켓(3)의 측면(31)에 하부소켓(3)의 배열을 위한 하부소켓얼라인용홈(37)이 형성되며, 상기 하부소켓얼라인용홈(37)과 대응되는 형태의 하부소켓고정용돌기(65)가 상기 하부하우징(6)의 대응되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세포분리기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1상하부고정부(24) 및 제2상하부고정부(34)는 각각 고정핀 및 고정홀이거나, 고정홀 및 고정핀인 것을 특징으로 하는 세포분리기.
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