KR101190039B1 - 세포 배양 용기 - Google Patents

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모토히로 후쿠다
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Abstract

세포 배양에 적절한 형상을 갖는 세포 배양 용기를 제공할 수 있고, 또한 염가이며 관찰이 용이한 세포 배양 용기를 제공한다. 본 고안에 관련된 세포 배양 용기 (100) 는, 덮개체 (10) 와, 용기 본체 (20) 와, 판상 기판 (30) 을 구비하고 있다. 덮개체 (10) 는, 용기 본체 (20) 의 개구부 (21) 를 덮는다. 용기 본체 (20) 는, 세포 등의 피배양물을 수용한다. 판상 기판 (30) 은, 용기 본체 (20) 의 바닥부 (23) 에 형성된 관통 구멍 (24) 을 덮는다. 또한, 판상 기판 (30) 에는, 피배양물을 배양하기 위한 미세 요철 패턴이 형성되어 있다.

Description

세포 배양 용기 {CELL CULTURE CONTAINER}
본 고안은, 약물 등의 효과 판정이나 그 독성을 시험하는 경우에, 배양 세포를 사용하여 실시하는 바이오 어세이법, 및 치료를 목적으로 한 세포의 배양 방법에 사용되는 세포 배양 용기에 관한 것이다.
조직으로부터 단리시킨 세포를 시험, 검사에 사용하는 수법은 바이오 테크놀로지 관련 분야에서는 빠질 수 없는 방법으로 되어 있다. 질병, 병태의 진단, 신약의 탐색 및 약효의 판정, 혹은 동물 검사, 식물 검사, 환경 오염 물질의 시험 등에 폭넓게 사용되고 있다.
단리시킨 세포는, 즉시 시험에 사용되는 경우도 있으나, 대부분은 세포 배양 방법에 의해 배양 접시나 시험관 중에서 배양이 실시되고 있다. 이 배양계 안에서 다양한 검사가 실시된다.
이들의 어세이는, 통상 균일한 배양계를 설정하고, 평가하는 약물 등의 양, 농도 등을 바꾸어 그 효과를 보는 것이다. 그 때문에 배양에 사용하는 배양기도 일정하고 균일하게 형성된 것이 사용된다. 이 배양기는, 배양 접시라는 것이 일반적으로 사용된다. 배양 접시로서 일반적으로 사용되고 있는 것에는, 샬레, 또는 6 웰 플레이트, 12 웰, 48 웰, 96 웰의 각 플레이트가 있다 (특허 문헌 1 참조). 최근의 미량화되는 흐름으로부터, 더욱 소구경이고 다수의 배양 접시로 이루어지는 384 웰 플레이트도 사용되기 시작하였다.
또, 피배양물의 소정 부위의 위치 특정을 가능하게 하기 위하여 그리드 좌표가 형성된 배양 용기도 제안되고 있다 (특허 문헌 2 참조). 이들 배양 접시나 배양 용기의 바닥부는 평탄한 평판상이다.
그러나, 조직 세포의 배양은, 바닥부가 평판상인 세포 배양 접시나 배양 용기에서 실시하면, 세포가 얇게 늘어나 방향성이 없는 형태를 취하고, 생체 내에서 가지고 있던 기능을 나타내지 않게 되는 문제를 갖고 있었다. 세포의 활성을 확인하는 방법으로서, 노폐물의 배출에 의한 PH 의 변화나, 탄산 가스의 방출을 전기 화학 센서 등으로 측정할 수 있다. 생체 조직의 측정 데이터와, 배양 접시에서 배양한 세포의 측정 데이터를 비교하는 시도가 이루어지고 있으나, 생체 조직의 데이터를 재현하는 값이, 배양 접시에서는 재현되어 있지 않은 것이 현상황이다. 그 이유는, 1 개의 웰 플레이트는 용기 형상인데, 수 미크론 내지 수 10 미크론 사이즈인 세포에 있어서는, 평판 상에서의 배양과 변함이 없다는 것을 생각할 수 있다. 특히, 배양이 어려운, 예를 들어 간세포 등의 조직 세포 증식에서는, 생체 내에서 가지고 있던 기능을 시키는 것이 더욱 곤란해진다.
관련된 문제를 해결하는 방법으로서, 배양 접시 상에 조직 세포의 증식에 적절한 미세한 용기 패턴을 형성하고, 그 미세한 용기 패턴 내에서 세포를 배양시키는 것이 시도되고 있다 (특허 문헌 3 참조). 세포를 미세 용기 패턴 내에서 배양하 고, 입체적으로 세포를 증식시킴으로써, 생체 내에서 가지고 있던 기능을 발현하고자 하는 것이다.
그러나, 이 방법은, 일부의 바이오 어세이법, 또는 일부의 치료를 목적으로 한 세포 배양에만 적용할 수 있는 것이 현상황이다. 예를 들어, 생체의 심장에 있어서의 심근 세포는, 뇌로부터의 전기 시그널의 전달에 의해 박동한다. 생체의 심근 세포는, 그 박동 기능을 하기 위하여, 방향성을 가진 배열로 구성되어 있다. 따라서, 바이오 테크놀로지 분야 중에서, 인공 장기의 조직 재생에 관한 연구에서는, 생체 조직과 마찬가지로, 신전 (伸展) 방향이 제어된 세포 배양이 필요시되는 것에 대하여, 현상황의 배양 접시 상에서의 배양은, 입체적인 배양이 곤란한 데다, 신전 방향을 제어할 수 없기 때문에, 연구 시험의 목적에 있어서도 적용할 수 없는 문제를 갖고 있다.
또, 치료를 목적으로 한 심근 배양의 하나로, 심근 경색에 의해 괴사한 심근 조직의 일부에, 배양된 심근 조직을 이식함으로써 구명하기 위한 연구가 실시되고 있다. 심장은, 뇌로부터의 전기 시그널에 의해, 심장 전체가 크게 박동하고 있다. 심근 경색에 의해 일부의 심근 조직이 괴사하면, 심근 내에서의 신호 전달이 차단되기 때문에, 심장은 세동 (細動) 이라고 하는 작은 수축을 반복하게 된다. 이 결과, 심장 내로의 혈액의 체류에 의해, 혈전이 발생하여 뇌 조직으로 옮겨진 경우에는, 뇌경색이라는 이차적인 증례를 일으키게 된다. 세동이 장기적이 되면, 죽음에 이를 가능성도 있다. 이 치료에 있어서는, 인공 장기 그 자체를 완성하는 것이 목적이 아니라, 일부 조직의 대체이기 때문에, 조기에 실현하는 것이 요망되고 있다.
그러나, 현상황의 배양 접시 상에서의 배양은, 입체적인 배양이 곤란한 데다, 신전 방향을 제어할 수 없기 때문에, 이 목적에 있어서도 적용할 수 없는 문제를 갖고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평11-169166호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2001-17157호
특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 평8-322593호
상기 서술한 바와 같이, 종래의 세포 배양 용기에 있어서 세포 배양을 실시하면, 세포가 얇게 늘어나 생체 내에서 갖고 있던 기능을 나타내지 않게 된다는 문제가 있다.
본 고안은, 이러한 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 세포 배양에 적절한 형상을 갖는 세포 배양 용기를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다. 또한, 염가이며 관찰이 용이한 세포 배양 용기를 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 관련된 세포 배양 용기는, 적어도 피배양물을 수용하는 용기 본체와, 상기 용기 본체의 개구부를 덮는 덮개체와, 상기 용기 본체의 바닥부에 형성된 관통 구멍을 덮는 판상 기판을 구비한 세포 배양 용기로서, 상기 판상 기판에는, 상기 피배양물을 배양하기 위한 미세 요철 패턴이 형성된 것이다.
본 고안에 관련된 기타 관점에 의한 세포 배양 용기는, 피배양물을 수용하는 용기 본체와, 상기 용기 본체의 개구부를 덮는 덮개체를 구비한 세포 배양 용기로서, 상기 용기 본체의 바닥부에는, 상기 피배양물을 배양하기 위한 미세 요철 패턴이 형성된 것이다.
여기서, 상기 판상 기판의 두께는, 상기 용기 본체의 바닥부의 두께보다 얇은 것이 바람직하고, 특히, 상기 판상 기판의 두께는 0.03mm ~ 1mm 인 것이 바람직하다.
또, 상기 미세 요철 패턴에 의해 형성되고, 피배양물이 배치, 배양되는 공간 구조의 폭이 0.01㎛ ~ 1000㎛, 길이가 0.01㎛ ~ 1000㎛, 높이가 0.01㎛ ~ 1000㎛ 인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 미세 요철 패턴에 의해 복수의 공간 구조가 형성되고, 그 공간 구조는 적어도 하나의 인접하는 기타 공간 구조와 서로 연통되는 것이 바람직하다.
또, 상기 미세 요철 패턴이 형성된 영역에 표면 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하고, 판상 기판은 투명 수지 기판인 것이 바람직하다. 그리고, 판상 기판의 면적은, 상기 용기 본체의 바닥부 면적의 10% ~ 60% 인 것이 바람직하다.
또한, 상기 용기 본체의 바닥부의 관통 구멍이 포함하는 영역에 오목부를 형성하고, 상기 판상 기판을 당해 오목부에 끼워넣도록 하면 된다. 특히, 판상 기판은, 끼워맞춤 부재에 의해 상기 오목부에 착탈 가능하게 고정되는 것이 바람직하다. 또, 끼워맞춤 부재는 자기 접착성 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 끼워맞춤 부재의 두께는, 상기 오목부의 오목함 이상인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 바닥면부에 형성된 관통 구멍은 원형 또는 사각형인 것이 바람직하고, 상기 판상 기판의 형상이 원형 또는 사각형인 것이 바람직하다. 또한, 상기 덮개체 또는 용기 본체에 관류 (灌流) 를 위한 개구를 형성하면 좋다.
본 고안에 의하면, 세포 배양에 적절한 형상을 갖는 세포 배양 용기를 제공할 수 있고, 또한, 염가이며 관찰이 용이한 세포 배양 용기를 제공할 수 있다.
조직 세포의 배양을 시판되고 있는 세포 배양 접시 (샬레, 또는 웰 플레이트) 상에서 실시하면, 배양 세포는 얇게 늘어나 방향성이 없는 형태를 취한다. 연구자는, 세포의 활성을 확인하는 방법으로서, 노폐물의 배출에 의한 PH 의 변화나, 탄산 가스의 방출을 전기 화학 센서 등에 의해, 생체 조직의 측정 데이터와, 배양 접시에서 배양한 세포의 측정 데이터를 비교하는 것을 시도하고 있으나, 생체 조직의 데이터를 나타내는 값이, 배양 접시에서는 재현되어 있지 않은 것이 현상황이다. 따라서, 시판되고 있는 세포 배양 접시 상에서의 배양에서는, 생체 내에서는 가지고 있던 기능을 배양 세포가 나타내지 않는 것으로 판단된다. 그래서, 배양 접시 상에 조직 세포의 증식에 적절한 미세한 용기 패턴을 형성하고, 그 미세한 용기 패턴 내에서 세포를 배양하고, 입체적으로 세포를 증식시킴으로써, 생체 내에서 가지고 있던 기능을 발현시키기 위한 연구가 개시된 것이다.
그러나, 미세한 용기 패턴을 갖는 배양 접시 상에서 배양한 세포로 이루어지는 조직을, 실제로 치료에 적용하고자 생각한 경우, 배양 세포로 이루어지는 조직 의 구조가 생체와 동일한 배열 구조를 나타내지 않기 때문에, 세포의 입체적인 배양이 가능해져도 치료 용도에 적용하기에는 큰 장해가 존재하고 있는 것이 현상황이다. 예를 들어, 심근 경색에 의해 일부의 심근 조직이 괴사한 결과, 심근 내에서의 신호 전달이 차단되어, 심장이 세동을 일으키는 증례에 적용하는 경우, 심근 세포의 신전 방향이 제어된 조직을 이식하는 것이 아니면, 심근의 신호 전달을 회복시켜, 정상적인 심장의 박동을 재생시킬 수 없다.
본 고안에 관련된 세포의 배양 방법에 의하면, 미세 요철 패턴을 형성함으로써, 입체적인 증식이 가능한 데다, 배양 세포의 신전 방향을 제어할 수 있고, 또한 개개의 공간 구조로 배양한 세포가 연결됨으로써, 생체 조직과 동일한 조직을 원하는 면적, 두께로 얻을 수 있게 된다. 즉, 의사, 의공학 연구자, 환자가 바라는 배양 조직을 실현할 수 있다. 미세 요철 패턴은, 예를 들어 측벽을 복수개 갖고, 그들 측벽에 의해 형성된 배양 세포를 배치하기 위한 복수의 공간 구조를 갖고, 또한, 측벽에 개구부를 형성함으로써, 복수의 공간 구조가 연통된 연결 구조를 형성함으로써 실현할 수 있다.
측벽을 복수 가짐으로써, 복수의 공간 구조를 제조하고, 요구되는 용도에 따라 공간 구조의 에어리어 사이즈를 설정한다.
세포 배양에 있어서, 의사 (擬似) 기반이 되는 접착 얼룩은 측벽면 및/혹은 공간 구조면에 형성된다. 그리고, 세포는 공간 구조 내의 중앙에서 입체적으로 생육되어, 골격 구조를 형성한다. 대향하는 측벽에도 신전된 세포는, 개구부에 의해 각각의 공간 구조에서 배양된 세포끼리가 결합되어, 신전 방향이 제어된 배양 조직 을 제조할 수 있게 된다. 배양하는 세포종에 따라, 측벽, 공간 구조, 개구부의 치수를 설정함으로써, 다양한 배양계에 있어서 신전 방향을 제어할 수 있게 되는 것으로 추측된다. 개구부란, 측벽에 의해 형성된 공간 구조끼리가 연결되기 위한 구조를 개구부로 한다. 예를 들어 측벽끼리의 간극, 측벽의 오목함 구조, 측벽의 내부에 형성된 터널 구조 등도 개구부로서 세포의 접착 얼룩끼리를 결합하는 데 유효하다.
판상 기판이나 세포 배양 용기의 바닥부에 형성된 측벽, 및 측벽에 의해 형성되는 공간 구조의 치수는, 세포를 배양하는 목적에 있어서 최적의 범위인 것이 필요하다. 측벽에 의해 형성되는 공간 구조가 지나치게 크면, 세포는 평판 상에서의 배양과 마찬가지로, 얇게 늘어나 입체적인 구조를 나타내지 않아, 그 신전 방향을 제어할 수는 없다. 공간 구조가 지나치게 작으면, 그 공간 구조에 세포가 들어갈 수 없게 된다. 따라서, 공간 구조의 치수는, 배양하는 세포종에 따라, 단일 또는 복수개를 수납할 수 있는 범위로 하는 것이 바람직하다.
본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 구조를 도면을 사용하여 설명한다. 도 1 은 덮개체를 장착한 상태의 세포 배양 용기를 나타내는 일부 단면도이다. 본 고안에 관련된 세포 배양 용기 (100) 는, 덮개체 (10), 용기 본체 (20), 판상 기판 (30) 을 구비하고 있다. 덮개체 (10) 를 장착한 상태의 세포 배양 용기 (100) 는 원주상의 형상을 갖고, 그 상면 및 바닥면의 직경은 예를 들어 20mm ~ 80mm 이고, 높이는 5mm ~ 40mm 이다.
덮개체 (10) 는, 도 2 의 일부 단면도에 나타내는 바와 같이, 상면부 (11) 와 측벽부 (12) 를 갖고 있다. 본 예의 상면부 (11) 는, 정원 형상의 평판으로 이루어진다. 측벽부 (12) 는, 상면부 (11) 의 가장자리부로부터 거의 수직으로 원통상으로 돌출하여 형성된다. 도 2 에 있어서 하측에 개구를 갖도록, 측벽부 (12) 가 형성되어 있다. 이 예에 관련된 덮개체 (10) 는, 원통상의 형상을 갖고 있으나, 사각 통상의 형상을 갖고 있어도 된다. 측벽부 (12) 에 의해 형성된 개구에는, 후술하는 용기 본체 (20) 의 측벽부 (22) 가 끼워넣어진다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 이 예에 관련된 덮개체 (10) 의 측벽부 (12) 의 높이는, 용기 본체 (20) 의 측벽부 (22) 의 높이보다 낮기 때문에, 끼워맞춤 상태에 있어서, 덮개체 (10) 의 측벽부 (12) 의 선단부는, 용기 본체 (20) 의 측벽부 (22) 의 중간 부근에 위치한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 용기 본체 (20) 는 측벽부 (22) 와 바닥부 (23) 를 구비하고, 상방에 개구된 개구부 (21) 가 형성된다. 용기 본체 (20) 의 개구부 (21) 내에 피배양물이나 배양액이 수용된다. 개구부 (21) 는, 덮개체 (10) 를 장착함으로써 덮여, 밀폐 상태가 된다. 본 예의 바닥부 (23) 는, 그 중앙부에 관통 구멍 (24) 이 형성되고, 링상의 평판으로 이루어진다. 본 예의 관통 구멍 (24) 은 원형이지만, 사각형 등의 다각형이어도 된다. 측벽부 (22) 는, 바닥부 (23) 의 가장자리부로부터 거의 수직으로 원통상으로 돌출하여 형성된다. 도 3 에 있어서 상측에 개구부 (21) 를 형성하도록, 측벽부 (22) 가 형성되어 있다.
용기 본체 (20) 의 측벽부 (22) 에는, 관류하기 위한 관통 구멍 (개구) 을 형성해도 된다. 관류하기 위한 관통 구멍은, 입구 및 출구 모두 용기 본체 (20) 의 측벽부 (22) 에 형성해도 되는데, 입구는 덮개체 (10) 의 상면부 (11) 에 형성해도 된다.
덮개체 (10) 나 용기 본체 (20) 는, 예를 들어 플라스틱 소재나 유리로 이루어진다. 덮개체 (10) 나 용기 본체 (20) 는, 정밀도가 요구되지 않기 때문에, 판상 기판 (30) 보다 염가의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
판상 기판 (30) 은, 용기 본체 (20) 와는 별체로 구성되어 있다. 이 때문에, 덮개체 (10) 나 용기 본체 (20) 와는 상이한 재료에 의해 미세 가공이 필요한 판상 기판 (30) 의 재료를 선택할 수 있다. 예를 들어, 덮개체 (10) 나 용기 본체 (20) 에 염가의 소재를 사용하고, 미세 가공이 필요한 판상 기판 (30) 에 고가의 소재를 사용함으로써 세포 배양 용기를 전체적으로 염가이며 양호한 정밀도로 제조할 수 있게 된다.
판상 기판 (30) 의 일면에는, 미세한 요철 패턴이 형성되어 있다. 이 판상 기판 (30) 의 미세한 요철 패턴이 형성된 면 상에 피배양물이 배치되어, 배양된다. 미세 요철 패턴은 피배양물을 배양하기 위하여 형성되고, 보다 상세하게는, 피배양물에 대하여 접착, 증식, 분화, 신전, 배향 등의 제어를 실시하기 위하여 형성되어 있다. 특히, 판상 기판 (30) 은 평판이기 때문에, 세포 배양 용기의 바닥부에 미세 요철 패턴을 형성하는 경우와 비교하여, 미세 요철 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 미세 요철 패턴의 구체적인 구조에 대해서는 이후에 상세히 서술한다.
판상 기판 (30) 은, 용기 본체 (20) 의 바닥부 (23) 에 형성된 관통 구멍 (24) 을 덮는 크기를 갖는다. 본 예의 판상 기판 (30) 은, 당해 관통 구멍 (24) 이 원형이기 때문에, 당해 관통 구멍 (24) 보다 직경이 큰 원형의 평판으로 이루어진 다. 판상 기판 (30) 의 형상은 원형이 아니어도 되고, 사각형 등의 다각형상이어도 된다. 판상 기판 (30) 의 면적은, 판상 기판 (30) 의 파괴를 방지한다는 관점에서, 바닥면부 (23) 면적의 20% ~ 60% 정도가 좋고, 보다 바람직하게는 40% ~ 60% 정도가 좋다. 20% 미만이면, 피배양물을 배양하는 면적이 작아지고, 60% 를 초과하면 판상 기판의 부착이 어렵기 때문이다.
여기서, 도 4 는 도 1 의 P 부분을 확대한 단면도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 용기 본체 (20) 의 바닥부 (23) 의 관통 구멍 (24) 근방은, 판상 기판 (30) 이 끼워넣어지는 오목부 (231) 가 형성되어 있다. 즉, 바닥부 (23) 의 두께는, 관통 구멍 (24) 근방에 있어서 기타 부분보다 얇게 형성되어 있다. 오목부 (231) 는, 원형으로 절결된 형상을 갖고 있다. 오목부 (231) 의 직경 (a) 은, 예를 들어 10mm ~ 50mm 이고, 관통 구멍 (24) 의 직경 (b) 은 5 ~ 40mm 이다. 판상 부재 (30) 는, 오목부 (231) 에 예를 들어 접착제에 의해 접착 고정 된다. 이와 같이, 바닥부 (23) 에 오목부 (231) 를 형성함으로써, 판상 기판 (30) 을 용기 본체 (20) 에 부착할 때의 위치 맞춤이 용이해지고, 이로써 피배양물의 배양 중에 접착제 등이 배어 나오는 것을 방지할 수 있다.
판상 기판 (30) 의 두께는, 예를 들어 0.03mm ~ 1mm 이고, 보다 바람직하게는 0.1mm ~ 0.3mm 이다. 0.03mm 미만이면, 미세 요철 패턴의 가공이 어렵고, 1mm 를 초과하면 현미경 관찰에 있어서 충분한 초점 거리가 얻어지지 않기 때문이다. 특히, 피배양물을 현미경 등을 사용하여 고배율에 의해 관찰하는 경우에는, 배율에 따른 두께를 선택하는 것이 바람직하다. 특히, 대물 렌즈가 100 배 이상의 고배율 에 의해 피배양물을 관찰하는 경우에는, 0.2mm 이하의 판두께인 것이 바람직하다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 판상 기판 (30) 을 끼워넣기 위한 오목부 (232) 를 내측에 형성해도 된다. 이 경우에는, 내측으로부터 판상 기판 (30) 이 오목부 (232) 내에 끼워넣어진다. 이 때, 판상 기판 (30) 의 두께를 오목부 (232) 의 오목함 이상으로 함으로써, 관류시에 배양액이 체류하는 영향을 억제할 수 있다.
또한, 도 6a 에 나타내는 바와 같이, 내측에 형성된 오목부 (232) 에 끼워넣어진 판상 기판 (30) 을 가압 고정하는 끼워맞춤 부재 (40) 를 형성하도록 해도 된다. 끼워맞춤 부재 (40) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 외측에 형성된 오목부 (233) 에 판상 기판 (30) 을 가압 고정하는 경우에도 사용된다.
또, 도 6a 에 나타내는 바와 같이, 끼워맞춤 부재 (40) 의 내경을 오목부 (23) 에 있어서의 관통 구멍의 내경보다 작게 함으로써, 끼워맞춤 부재 (40) 의 반대측으로부터 판상 기판 (30) 에 가압하여 판상 기판 (30) 을 분리하는 경우, 피배양물을 배양하고 있는 미세 패턴 영역에 데미지를 주지않고 용이하게 판상 기판 (30) 을 분리할 수 있게 된다.
본 예의 끼워맞춤 부재 (40) 는, 중앙부에 관통 구멍이 형성된 링 형상을 갖고, 시판되는 시일재에 의해 형성할 수 있다. 끼워맞춤 부재 (40) 는, 예를 들어 자기 점착성을 갖는 폴리디메틸실록산 등의 실리콘 고무계 수지로 이루어진다.
이와 같이, 끼워맞춤 부재 (40) 에 의해 판상 기판 (30) 을 고정하는 구성을 채용함으로써, 피배양물을 배양 후, 판상 기판 (30) 만을 분리하여, 이식 등을 실시할 수 있다.
판상 기판 (30) 은, 기포를 배제하고 세포를 고정화하기 위하여, 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 기포를 배제하고, 기판 표면에 배양액을 접촉시키기 위해서는, 기판 표면을 친수화하는 것이 효과적이다. 기판 표면을 친수화하기 위한 표면 처리 방법은, 다양한 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 저온 플라즈마 처리, 코로나 방전 처리, 자외선 조사 등을 사용하는 방법, 친수성의 고분자 재료를 수용액에 용해시켜 코팅하는 방법, 증착 중합, 플라즈마 중합 등을 들 수 있다. 또, 코팅한 고분자 재료의 배양액 중으로의 내용해성을 높이는 방법으로는, 기판 표면의 관능기에 코팅 재료를 그래프트시키는 방법이 알려져 있다.
세포를 고정화하는 것에는, 기판 표면의 소수화, 불활성 금속의 성막을, 또는 세포의 부착을 촉진시키는 단백질인 콜라겐 등을 도포하는 방법을 들 수 있다. 소수화의 방법으로서, 예를 들어 스퍼터링, 증착 등에 의한 소수성 금속의 성막, 증착 중합, 플라즈마에 의한 고분자 재료의 성막 등을 들 수 있다. 불활성 금속의 성막에는, 예를 들어 금을 증착, 또는 스퍼터링하는 방법 등을 들 수 있다. 또, 표면 처리시, 일부분을 피복해 두고, 임의의 부분을 개질할 수도 있다.
판상 기판 (30) 에 사용되는 재질은, 표면 처리의 효율로부터 플라스틱 소재가 바람직하다. 판상 기판 (30) 은, 2P 수지에 의해 미세 요철 패턴을 형성한 유리 기판이어도 된다. 또, 세포의 성장 과정을 관찰해가는 경우, 예를 들어 형광 현미경을 사용하여 관찰할 때에는 투과광 관찰이 가능한 투명 재료가 바람직하다. 수지 재료로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴?스티렌계 공중합 수지 (MS 수지), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈 레이트, 폴리글리콜산 등의 에스테르계 수지, 폴리비닐알코올에틸렌?비닐알코올 공중합 수지 등의 아세트산비닐계 수지, 스티렌계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머, 염화비닐계 수지, 폴리디메틸실록산 등의 실리콘 수지, 폴리비닐부티랄계 수지, 폴리에틸렌, 시클로올레핀 등의 올레핀계 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는 또한 타모노머가 공중합된 것이어도 된다.
세포 배양 용기 (100) 및 판상 기판 (30) 을 플라스틱 소재에 의해 성형하는 경우에는, 성형 방법은 금속 구조체를 형으로 하여, 수지 성형품을 형성하는 방법이 바람직하다. 금속 구조체는, 세포 배양 용기 (100) 에서는, 예를 들어 강재를 볼 엔드 밀에 의해 절삭 가공을 실시함으로써 형성할 수 있다. 판상 기판 (30) 에서는, 예를 들어 UV 광을 노광 광원으로 한 포토리소그래프법에 의해 레지스트 패턴체를 제조, 그 표면에 스퍼터링법에 의해 니켈을 퇴적시킨 후, 전기 도금을 실시함으로써 형성할 수 있다.
수지 성형품의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 사출 성형, 프레스 성형, 모노머 캐스트 성형, 용제 캐스트 성형, 압출 성형에 의한 롤 전사법 등을 들 수 있고, 생산성, 형 전사성의 관점에서 사출 성형이 바람직하게 사용된다. 덮개체 (10)?용기 본체 (20) 에 대해서는 사출 성형에 의해 성형하고, 정밀도가 요구되는 판상 기판 (30) 에 대해서는 프레스 성형에 의해 성형하는 것이 바람직하다. 소정의 치수를 선택한 금속 구조체를 형으로 하여 사출 성형으로 수지 성형품을 형성하는 경우, 금속 구조체의 형상을 높은 전사율로 수지 성형품에 재현할 수 있다. 전사율을 확인하는 방법으로는, 광학 현미경, 주사 전자 현미경 (SEM), 투과 전자 현미경 (TEM) 등을 사용하여 실시할 수 있다.
이들 수지는 필요에 따라 활제, 광 안정제, 열 안정제, 방담제, 안료, 난연제, 대전 방지제, 이형제, 블로킹 방지제, 자외선 흡수제, 산화 방지제 등의 1 종 또는 2 종 이상을 함유할 수 있다.
다음으로, 도 8 을 사용하여, 판상 기판 (30) 에 형성된 미세 요철 패턴의 구조예에 대하여 설명한다. 도 8 은 판상 기판 (30) 의 상면도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 복수의 측벽 (31) 이 격자상으로 형성되어 있다. 측벽 (31) 과 인접하는 측벽 (31) 사이에 개구부 (32) 가 형성되어 있다. 4 개의 측벽 (31) 에 둘러싸인 영역이 공간 구조 (33) 이다. 이 예에서는, 공간 구조 (33) 는 전부 동일한 면적을 갖고 있다.
세포를 배양하기 위한 공간 구조 (33) 에 있어서, 측벽 (31) 의 벽부 또는 공간 구조 (33) 의 바닥부 등에 세포의 증식을 촉진하기 위한 더욱 미세한 요철 패턴을 가져도 된다. 이 미세한 요철 패턴을 가짐으로써, 세포의 고정화에 필요한 의사 기반으로 불리는 접착 얼룩이 형성되기 쉬워져, 세포의 분화, 증식을 촉진할 수 있게 된다.
공간 구조 (33) 의 폭은, 바람직하게는 0.01㎛ ~ 1000㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 5㎛ ~ 500㎛ 이다. 공간 구조 (33) 의 길이는, 바람직하게는 0.01㎛ ~ 1000㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 5㎛ ~ 500㎛ 이다. 공간 구조 (33) 의 높이는, 바람직하게는 0.01㎛ ~ 1000㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 5㎛ ~ 500㎛ 이다. 측벽 (31) 의 폭은, 바람직하게는 0.01㎛ ~ 1000㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 1㎛ ~ 500㎛ 이다. 측벽 (31) 의 길이는, 바람직하게는 0.01㎛ ~ 1000㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 1㎛ ~ 500㎛ 이다. 측벽 (31) 의 높이는, 바람직하게는 0.01㎛ ~ 1000㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 1㎛ ~ 500㎛ 이다.
본 예에 있어서의 측벽 (31) 의 높이는 20㎛, 폭 (13) 은 10㎛, 길이 (11, 14) 는 60㎛ 이다. 인접하는 측벽 (31) 의 단부 사이의 거리 (12, 15) 는 40㎛, 인접하는 평행한 측벽 (31) 의 거리 (16, 17) 는 100㎛ 이다. 미세 요철 패턴의 사이즈는 본 예에 한정되지 않고, 피배양물의 종류 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또, 미세 요철 패턴은 상기의 것에 한정되지 않고, 도 9 및 도 10 에 나타내는 바와 같은 형상이어도 된다. 또한, 도 11a ~ 18 에 나타내는 바와 같은 형상이어도 되지만, 그들에 한정되는 것은 아니다.
도 11a 및 도 11b 에 나타내는 형상에서는, 요철 패턴은 2 단의 계단상으로 형성되어 있다. 도 11a 는 평면도, 도 11b 는 도 11a 의 A-A' 단면도이다. 판상 기판 (30) 의 배양면에는 2 단의 측벽 (31) 이 형성된다. 즉, 격자상으로 형성된 제 1 측벽 (311) 위에 직방체상의 제 2 측벽 (312) 이 매트릭스상으로 형성되어 있다. 이 제 1 측벽 (311) 및 제 2 측벽 (312) 에 의해 형성되는 공간이 공간 구조 (33) 가 된다. 즉, 인접하는 제 1 측벽 (311) 사이의 공간 및 제 2 측벽 (312) 사이의 공간이 공간 구조 (33) 가 된다. 제 1 측벽 (311) 과 인접하는 제 1 측벽 (311) 사이 및 제 2 측벽 (312) 과 인접하는 제 2 측벽 (312) 사이의 공간에 의해, 세포를 배양하기 위한 공간 구조 (33) 가 형성된다. 제 1 측벽 (311) 및 제 2 측벽 (312) 은 바닥면에 대하여 거의 수직으로 형성되어 있다. 따라서, 공간 구조 (33) 는 2 단의 요철을 갖는 계단상이 된다. 제 1 측벽 (311) 은, 도 11a 에 나타내는 바와 같이 직사각형상의 공간 구조 (33) 의 4 변을 둘러싸도록 격자상으로 배치되어 있다. 제 2 측벽 (312) 은, 인접하는 공간 구조 (33) 사이의 제 1 측벽 (311) 위에 섬상으로 배치되어 있다. 제 2 측벽 (312) 은, 직사각형상의 공간 구조 (33) 의 4 변 각각에 대하여 형성되어 있다.
도 12a ~ 도 12c 에 나타내는 형상에서는, 도 11a 및 도 11b 에 나타낸 공간 구조 (33) 에 추가로, 그 바닥면에 오목함 (34) 이 형성되어 있다. 도 12a 는 평면도, 도 12b 는 도 12a 에 나타낸 점선 내의 구성을 확대하여 나타내는 평면도, 도 12c 는 도 12b 의 B-B' 단면도이다. 인접하는 제 1 측벽 (311) 사이에 있어서, 바닥면에 오목함 (34) 이 형성되어 있다. 오목함 (34) 은 인접하는 제 1 측벽 (311) 사이에 있어서, 복수 형성되어 있다. 따라서, 제 1 측벽 (311) 근방에 있어서, 판상 기판 (30) 의 단면 형상은 3 단의 계단상이 된다. 오목함 (34) 은 공간 구조 (33) 의 바닥면에 매트릭스상으로 배치되어 있다.
도 13 의 사시도에 나타내는 형상에서는, 2 단의 계단상의 측벽 (31) 이 일렬로 늘어서 형성되어 있다. 측벽 (31) 각각은 깊이 방향으로 연장되어 형성되어 있다. 인접하는 측벽 (31) 사이의 공간 구조 (33) 는 배양액이 흐르는 오목홈이 된다. 인접하는 공간 구조 (33) 는, 측벽 (31) 의 외측에서 서로 연통되어 있다. 여기서, 인접하는 측벽 (31) 사이의 공간 구조 (33) 가 세포를 배양하기 위한 배지가 된다. 도 13 에 나타내는 형상으로 함으로써, 비약적인 배지를 확보할 수 있게 된다. 또한, 판상 기판 (30) 의 표면 상에 있어서, 복수의 측벽 (31) 이 배열되어 있 는 방향을 폭 방향으로 하고, 그와 직교하는 방향을 깊이 방향으로 한다. 여기서, 제 1 측벽 (311) 과 제 1 측벽 (311) 위에 형성된 제 2 측벽 (312) 의 깊이 방향의 크기는 거의 일치하고 있다.
도 14 의 사시도에 나타내는 형상에서는, 2 단의 계단상의 측벽 (31) 이 매트릭스상으로 배열되어 있다. 즉, 도 14 에 나타내는 예에서는, 제 1 측벽 (311) 위에, 제 1 측벽 (311) 보다 작은 제 2 측벽 (312) 이 배치된 구성을 갖고 있다. 이 제 1 측벽 (311) 및 제 2 측벽 (312) 으로 이루어지는 측벽 (31) 이 매트릭스상으로 배열되어 있다. 인접하는 공간 구조 (33) 는, 제 1 측벽 (311) 의 상측에서 서로 연통되어 있다. 측벽 (31) 과 측벽 (31) 사이의 공간 구조 (33) 에 있어서, 세포가 배양된다. 즉, 공간 구조 (33) 가 세포의 배지가 된다. 도 14 에 나타내는 형상으로 함으로써, 비약적인 배지를 확보할 수 있게 된다.
도 15 의 사시도에 나타내는 형상에서는, 제 1 측벽 (311) 과 제 1 측벽 (311) 보다 높은 제 2 측벽 (312) 이 각각 상이한 지점에 형성되어 있다. 즉, 높이가 상이한 제 1 측벽 (311) 과 제 2 측벽 (312) 이 따로 따로 형성되어 있다. 구체적으로는, 제 2 측벽 (312) 이 판상 기판 (30) 의 양단에 각각 형성되고, 그 사이에 복수의 제 1 측벽 (311) 이 형성되어 있다. 제 2 측벽 (312) 은, 판상 기판 (30) 의 단 가장자리를 따라 형성되어 있다. 제 2 측벽 (312) 은, 중앙에 형성된 제 1 측벽 (311) 보다 높게 되어 있다. 즉, 제 2 측벽 (312) 이 제 1 측벽 (311) 의 측벽 (16) 보다 높은 교량이 된다. 이로써, PH 의 유지, 세포로부터의 산출 물질의 확산을 방지할 수 있게 된다. 제 1 측벽 (311) 은, 제 2 측벽 (312) 이 형성 되어 있는 방향을 따라 1 열로 배열되어 있다. 그리고, 각각의 제 1 측벽 (311) 은, 제 2 측벽 (312) 이 형성되어 있는 방향과 직교하는 방향에 형성되어 있다. 측벽 각각은 깊이 방향으로 연장되어 형성되어 있다. 인접하는 측벽 사이의 공간 구조 (33) 는 배양액이 흐르는 오목홈이 된다. 이로써, 제 2 측벽 (312) 과 직교하는 방향으로 배양액이 흐른다. 즉, 판상 기판 (30) 의 중앙부를 통하여 일단에서 타단으로 배양액이 흐른다. 이로써, 산출 물질의 확산을 방지할 수 있게 된다. 또, 인접하는 공간 구조 (33) 는, 제 1 측벽 (311) 의 상측에서 서로 연통되어 있다. 이로써, 배양액을 순환시킬 수 있다.
도 16 의 사시도에 나타내는 형상에서는, 도 15 에 나타내는 예와 마찬가지로, 제 1 측벽 (311) 에 의해 형성되는 공간 구조 (33) 가, 판상 기판 (30) 의 바닥면에 복수의 오목함으로서 형성되어 있다. 판상 기판 (30) 의 양단에는, 각각 제 2 측벽 (312) 이 형성되어 있다. 즉, 2 개의 제 2 측벽 (312) 은 각각 판상 기판 (30) 의 단변을 따라 형성되어 있다.
도 17 의 사시도에 나타내는 형상에서는, 복수의 공간 구조 (33) 가 1 장의 기판 상에 형성되어 있다. 공간 구조 (33) 는 기판면 상에 세로, 가로로 늘어서 배열되어 있다. 이 공간 구조 (33) 사이에는, 홈상의 개구부 (32) 가 형성되어 있다. 여기서, 판상 기판 (30) 의 표면 상에 있어서, 도 17 중의 가로 방향을 폭 방향으로 하고, 그와 직교하는 세로 방향을 깊이 방향으로 한다. 도 17 에 나타내는 예에서는, 폭 방향에 4 개, 깊이 방향에 3 개의 공간 구조 (33) 가 형성된 판상 기판 (30) 을 나타내고 있다. 즉, 판상 기판 (30) 에는, 12 개의 공간 구조 (33) 가 매 트릭스상으로 형성되어 있다. 여기에서는, 폭 방향에 인접하는 공간 구조 (33) 는, 1 개의 개구부 (32) 에서 연통되어 있다. 한편, 깊이 방향에 인접하는 공간 구조 (33) 는, 2 개의 개구부 (32) 에서 연통되어 있다. 즉, 깊이 방향에 인접하는 공간 구조 (33) 사이의 개구부 (32) 에는, 제 1 측벽 (31) 이 형성되어 있다. 이 제 1 측벽 (31) 에 의해, 깊이 방향에 인접하는 공간 구조 (33) 사이의 개구부 (32) 가 2 개로 구분되어 있다.
도 18 의 사시도에 나타내는 형상에서는, 2 장의 기판을 부착함으로써 판상 기판 (30) 을 형성하고 있다. 즉, 제 1 기판 (301) 과 제 2 기판 (302) 을 부착함으로써 판상 기판 (30) 이 형성된다. 여기서, 제 1 기판 (301) 에 관통 구멍을 형성하여 공간 구조 (33) 로 하고 있다. 이 경우, 제 2 기판 (302) 의 접합면이, 공간 구조 (33) 의 바닥면이 된다. 제 2 기판 (302) 의 표면에는, 개구부 (32) 를 형성하기 위한 미세한 홈이 형성된다. 그리고, 관통 구멍이 형성된 제 1 기판 (301) 과 개구부 (32) 가 형성된 제 2 기판 (302) 을 밀착시킨다. 이 때, 제 2 기판 (302) 의 개구부 (32) 가 형성되어 있는 면이 접합면이 되어, 부착된다. 제 2 기판 (302) 의 개구부 (32) 는, 인접하는 관통 구멍을 연결하는 위치에 소정의 형상으로 형성되어 있다. 또, 관통 구멍은, 평면 형상이 원형이 되어 있다. 개구부 (32) 는 관통 구멍이 형성되어 있는 위치까지 연장된다. 이로써, 인접하는 공간 구조 (33) 가 바닥면측 연통된다.
도 19 의 사시도에 나타내는 형상에서는, 복수의 공간 구조 (33) 가 1 장의 기판 상에 형성되어 있다. 공간 구조 (33) 는 기판면 상에 세로, 가로로 늘어서 배 열되어 있다. 이 공간 구조 (33) 사이에는, 홈상의 개구부 (32) 가 형성되어 있다. 여기서, 판상 기판 (30) 의 표면 상에 있어서, 도 4 중의 가로 방향을 폭 방향으로 하고, 그와 직교하는 방향을 깊이 방향으로 한다. 본 실시예에서는, 폭 방향으로 4 개, 깊이 방향으로 4 개의 공간 구조 (33) 가 형성된 판상 기판 (30) 을 나타내고 있다. 즉, 판상 기판 (30) 에는, 16 개의 공간 구조 (33) 가 매트릭스상으로 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 경사 방향에 인접하는 공간 구조 (33) 도 개구부 (32) 에 의해 연통되어 있다. 즉, 개구부 (32) 는, 폭 방향 및 깊이 방향뿐만 아니라, 그 사이의 경사 방향에도 형성되어 있다. 또, 본 실시예에서는, 도 18 에 나타내는 예와 달리, 경사 방향의 개구부 (32) 끼리가 교차되어 있지 않다. 즉, 경사 방향의 개구부 (32) 는 전부 동일한 방향에 형성되어 있다. 따라서, 1 개의 공간 구조 (33) 에 대하여, 그 주위에 형성된 최대 6 개의 공간 구조 (33) 가 연통된다. 이 6 개의 공간 구조 (33) 를, 정육각형이 되도록 배치해도 된다.
높이가 1㎛ 이하인 요철 패턴을 형성하는 방법으로는, 예를 들어 샌드 블라스트 처리를 들 수 있고, 더욱 작은 요철 패턴을 형성하는 경우에는, Ar 플라즈마에 의한 에칭 처리 등을 들 수 있다.
높이가 1㎛ 이상인 요철 패턴을 형성하는 방법으로는, 예를 들어 실리콘 재료, 유리 재료로의 드라이 에칭, 웨트 에칭 등을 상정할 수 있다. 수지 재료로의 성형 방법으로서, 예를 들어 압출 성형, 사출 성형, 핫 엠보스 성형, 나노 임프린트 성형, 블로우 성형, 캘린더 성형, 캐스트 성형, 프레스 성형 등을 채용할 수 있다.
복수개의 오목 또는 볼록 패턴을 갖고, 또한, 오목 패턴의 상부 또는 볼록 패턴의 바닥부에 연통되는 면을 갖는 세포 배양 용기를 사용하여, 배양 세포의 신전 방향을 제어하는 것이 기대된다.
복수개의 오목 패턴을 갖는 판상 기판 등을 사용하여 세포 배양을 실시하면, 오목 패턴에 있어서, 연통되는 상부에만 배양할 수 있게 된다. 오목 패턴의 바닥부의 면적이 넓으면, 바닥부에도 배양한 세포가 신전하게 되기 때문에, 오목 패턴 바닥부의 세로, 가로 치수의 양방, 또는 편방을 1㎛ 내지 500㎛ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 오목 패턴 바닥부의 세로 치수만을 1㎛ 내지 500㎛ 의 범위로 하고, 가로 치수는, 예를 들어 신경 세포나 혈관 내피 세포의 배양에 있어서, 1mm, 10mm, 50mm 로 설정함으로써, 목적에 따른 배양 세포의 길이를 실현할 수 있게 된다.
복수개의 볼록 패턴을 갖는 판상 기판 등을 사용하여 세포 배양을 실시하면, 볼록 패턴에 있어서, 연통되는 바닥부에만 배양하는 것이 기대된다. 볼록 패턴의 상부의 면적이 넓으면, 상부에도 배양한 세포가 신전하게 되기 때문에, 볼록 패턴 상부의 세로, 가로 치수의 양방, 또는 편방을 1㎛ 내지 500㎛ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 볼록 패턴 상부의 세로 치수만을 1㎛ 내지 500㎛ 의 범위로 하고, 가로 치수는, 예를 들어 신경 세포나 혈관 내피 세포의 배양에 있어서, 1mm, 10mm, 50mm 로 설정함으로써, 목적에 따른 배양 세포의 길이를 실현할 수 있게 된다.
오목 또는 볼록 패턴의 깊이, 또는 높이는, 세포가 요철을 인식하기 위하여 필요하고, 1㎛ ~ 500㎛ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.
세포 배양에 있어서의 의사 기반이 되는 접착 얼룩은, 연통되는 면 또는 요 철 패턴의 측벽면에 형성되고, 세포가 신전할 수 있는 연통되는 면에 증식함으로써 신전 방향이 제어될 수 있다.
상기 서술한 예에서는, 미세 요철 패턴을 용기 본체와는 별체의 판상 기판에 형성하였으나, 이에 한정되지 않고, 용기 본체의 바닥부에 형성하도록 해도 된다. 미세 요철 패턴을 갖는 판상 기판 (30) 을 구비한 세포 배양 용기 (100) 이외에도, 용기 본체 (40) 와 판상 기판 (30) 이 일체가 되고, 그 바닥부에 미세 요철 패턴이 가공되어 있는 세포 배양 용기이어도 된다. 용기 본체와 미세 요철 패턴을 일체화할 수 있기 때문에, 그 세포 배양 용기의 성형을 하는 데 있어서 판상 기판 (30) 을 부착하는 공정이 없고, 오염의 혼입을 막을 수 있다.
또한, 미세 요철 패턴에 근접하여 배양액이나 시약 등의 액체를 도입하기 위한 유로를 형성하도록 해도 된다.
도 1 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 일부 단면도이다.
도 2 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 덮개체의 일부 단면도이다.
도 3 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 용기 본체의 일부 단면도이다.
도 4 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 일부 확대 단면도이다.
도 5 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 일부 확대 단면도이다.
도 6a 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 일부 확대 단면도이다.
도 6b 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 일부 확대 단면도이다.
도 7 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 일부 확대 단면도이다.
도 8 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 상면도이다.
도 9 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 상면도이다.
도 10 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 상면도이다.
도 11a 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 상면도이다.
도 11b 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 단면도이다.
도 12a 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요 철 패턴 구조를 나타내는 상면도이다.
도 12b 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 일부 확대 상면도이다.
도 12c 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 일부 확대 단면도이다.
도 13 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 사시도이다.
도 14 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 사시도이다.
도 15 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 사시도이다.
도 16 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 사시도이다.
도 17 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 사시도이다.
도 18 은 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 사시도이다.
도 19 는 본 고안에 관련된 세포 배양 용기의 판상 기판에 형성된 미세 요철 패턴 구조를 나타내는 사시도이다.
부호의 설명
10 덮개체
20 용기 본체
30 판상 기판
40 끼워맞춤 부재
100 세포 배양 용기

Claims (17)

  1. 피배양물을 수용하는 용기 본체와, 상기 용기 본체의 개구부를 덮는 덮개체와, 상기 용기 본체의 바닥부에 형성된 관통 구멍을 덮는 판상 기판을 구비한 세포 배양 용기로서,
    상기 판상 기판에는, 상기 피배양물을 배양하기 위한 미세 요철 패턴이 형성되어 있는 세포 배양 용기.
  2. 피배양물을 수용하는 용기 본체와, 상기 용기 본체의 개구부를 덮는 덮개체를 구비한 세포 배양 용기로서,
    상기 용기 본체의 바닥부에는, 상기 피배양물을 배양하기 위한 미세 요철 패턴이 형성되어 있는 세포 배양 용기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 판상 기판의 두께는, 상기 용기 본체의 바닥부의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판상 기판의 두께는, 0.03mm ~ 1mm 인 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세 요철 패턴에 의해 복수의 공간 구조가 형성되고, 그 공간 구조의 폭이 0.01㎛ ~ 1000㎛, 길이가 0.01㎛ ~ 1000㎛, 높이가 0.01㎛ ~ 1000㎛ 인 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세 요철 패턴에 의해 복수의 공간 구조가 형성되고, 그 공간 구조는 인접하는 기타 공간 구조와 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세 요철 패턴이 형성된 영역에 표면 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 판상 기판은, 투명 수지 기판인 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 판상 기판의 면적은, 상기 용기 본체의 바닥부의 면적 20% ~ 60% 인 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 용기 본체의 바닥부의 관통 구멍이 구비하는 영역에 오목부를 형성하고,
    상기 판상 기판을 상기 오목부에 끼워넣는 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 판상 기판은, 끼워맞춤 부재에 의해 상기 오목부에 착탈 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 끼워맞춤 부재는, 자기 접착성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 끼워맞춤 부재의 두께는, 상기 오목부의 오목함 이상인 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 바닥부에 형성된 관통 구멍은 원형 또는 사각형인 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 판상 기판의 형상이 원형 또는 사각형인 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 덮개체 또는 용기 본체에 관류를 위한 개구를 형성한 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
  17. 제 4 항에 있어서,
    상기 판상 기판은, 투명 수지 기판인 것을 특징으로 하는 세포 배양 용기.
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Nikkhah This chapter was reproduced from [1] with permission from Springer. M. Nikkhah, et al.," Attachment and response of human fibroblast and breast cancer cells to three dimensional silicon microstructures of different geometries," Biomedical Microdevices, vol. 11, pp. 429-441, Apr 2009.

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