KR101228578B1 - 세포 배양용 용기 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성체 줄기세포를 비롯한 각종 세포의 증식 및 분화 효율을 높이는 세포 배양용 용기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양용 용기는 성체 줄기세포를 점착하여 증식 및 분화시키기 위한 세포 배양면을 포함한다. 또한, 상기 세포 배양면은 상기 세포 배양면 상에서 일정한 간격을 두고 배치되는 마이크로 구조물을 포함하고, 상기 마이크로 구조물은 돌출된 형상을 갖고, 1㎛ 내지 4㎛ 사이의 범위에 속하는 폭 또는 직경을 갖는다.

Description

세포 배양용 용기 및 그 제조 방법{CELL CULTURE CONTAINER AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 세포 배양용 용기 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세포 배양면에 마이크로 또는 나노 구조물을 포함하여 증식 및 분화 효율을 향상시킨 세포 배양용 용기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

현재 질병의 치료에 배양 세포들을 이용하는 세포 치료가 확대됨에 따라 세포 배양에 대한 관심이 높아지고 있다. 배양계(culture system)에는 다양한 기기들이 관계하고 있으며, 이에 있어서 중요한 요소 중의 하나가 세포 배양용 용기이다. 일반적으로 많은 수의 세포를 얻기 위하여, 배양 세포의 특성에 따라 인공적으로 만들어진 배양 접시, 배양 플라스크, 롤러 병 등의 세포 배양용 용기에서 세포를 배양하게 된다.

인공적으로 배양하는 세포들은 주로 세포 배양용 용기의 바닥에 부착되어 성장, 증식 및 분화의 과정을 거치면서 생존한다. 그러나 일부 세포는 여러 층을 형성하면서 다른 세포 위에 겹쳐 증식하기도 하고, 또 다른 일부 세포는 세포 배양액 내에서 부유 상태를 유지하면서 성장, 증식 및 분화하기도 한다.

이와 같이, 인공적으로 만들어진 세포 배양용 용기는 원래 세포가 안주하고 있는 세포외 기질과는 다른 표면 특성을 갖고 있어, 세포 증식 및 분화 효율이 저하될 수 있다. 실제로, 다양한 세포들이 인공적으로 증식한 후 임상 치료에 이용되고 있으나, 환자 치료를 위한 줄기세포 등을 포함하는 각종 세포의 분화 유도가 쉽게 성공하지 못하고 있는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 성체 줄기세포를 비롯한 각종 세포의 증식 및 분화 효율을 높이는 세포 배양용 용기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 세포 배양용 용기를 제조할 때 마이크로 구조물 또는 나노 구조물을 함께 성형하여 세포의 증식 및 분화를 유도하는 데 필요한 비용을 저감시키는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양용 용기는 성체 줄기세포를 점착하여 증식 및 분화시키기 위한 세포 배양면을 포함한다. 또한, 상기 세포 배양면은 상기 세포 배양면 상에서 일정한 간격을 두고 배치되는 마이크로 구조물을 포함하고, 상기 마이크로 구조물은 돌출된 형상을 갖고, 1㎛ 내지 4㎛ 사이의 범위에 속하는 폭 또는 직경을 갖는다.

상기 마이크로 구조물은 반구 또는 기둥 형상으로 형성될 수 있다.

상기 마이크로 구조물은 1㎛ 내지 2㎛ 사이의 범위에 속하는 높이를 가질 수 있으며, 4㎛ 내지 8㎛ 사이의 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.

본 실시예에 따른 세포 배양용 용기는 상기 마이크로 구조물의 상면에 일정한 간격을 두고 배치되고, 균일한 나노 사이즈로 형성되는, 다수의 나노 구조물을 더 포함할 수 있다.

상기 세포 배양면과 물의 접촉각은 50° 이상일 수 있다.

상기 마이크로 구조물이 배치된 상기 세포 배양면은 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 탄성중합체로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 제조 방법은 기판 상에 포토레지스트를 적층하는 단계, 상기 포토레지스트 상에 자외선을 조사하여, 마이크로 사이즈의 제1 패턴을 형성하는 단계 및 전주 도금(electroforming) 공정을 통해 상기 기판 상에서 상기 제1 패턴에 대응하는 제2 패턴을 갖는 금속 몰드를 형성하는 단계를 포함한다.

상기 금속 몰드는 알루미늄으로 형성할 수 있고, 본 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 제조 방법은 알루미늄 양극 산화(Anode Aluminum Oxide, AAO) 공정을 통해 상기 금속 몰드에 나노 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 제조 방법은 상기 금속 몰드를 이용하여 엠보싱 공정을 통해 마이크로 구조물을 포함하는 세포 배양면이 형성된 세포 배양용 용기를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 세포 배양용 용기는 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 탄성중합체 중 어느 하나로 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 제조 방법은 상기 금속 몰드를 이용하여 엠보싱 공정을 통해 마이크로 구조물을 포함하는 세포 배양면을 형성하는 단계 및 세포 배양용 용기의 일면에 상기 세포 배양면을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 세포 배양면은 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 탄성중합체 중 어느 하나로 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 제조 방법은 세포 배양용 용기의 형상을 갖는 캐비티(cavity)를 포함하고, 상기 캐비티의 일면에 상기 금속 몰드가 부착된 금형을 배치하는 단계와, 상기 캐비티 내에 수지를 주입하는 단계와, 상기 수지가 경화되어 형성된 세포 배양용 용기를 인출하는 단계를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 수지는 열가소성 수지일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 세포의 증식 및 분화에 영향을 주어 특정 세포로의 분화를 유도하거나 그 효율을 높일 수 있다.

또한, 마이크로 구조물 또는 나노 구조물을 포함하는 세포 배양용 용기의 대량 생산이 가능하여 세포 배양을 위한 비용과 시간을 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 세포 배양면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절취하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 배양면 상에 형성된 돌기를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 세포 배양면 상에 형성된 돌기를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양용 용기를 제조하는 공정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양용 용기를 제조하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 세포 배양용 용기에서 배양한 지방유래 줄기세포의 세포 행동을 광학 현미경을 통해 관찰한 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 세포 배양용 용기에서 배양한 지방유래 줄기세포의 점착률과 증식율을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 세포 배양용 용기에서 배양한 지방유래 줄기세포의 국부 점착(focal adhesion) 형태를 광학 현미경을 통해 관찰한 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 세포 배양용 용기에서 배양한 지방유래 줄기세포의 분화 효율을 광학 현미경을 통해 관찰한 사진이다.

이하, 첨부한 도면들을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다. 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께 등은 설명의 편의를 위하여 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 배양용 용기를 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 일면에 형성된 세포 배양면을 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절취하여 세포 배양면의 단면 형상을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 세포 배양용 용기(10)는 그 일면에 세포 배양면(11)을 포함한다. 세포 배양면(11)은 인공적으로 세포를 증식 및 분화시키기 위한 것으로, 배양하고자 하는 세포를 세포 배양면(11) 상에 점착시켜 원하는 방향으로 분화를 유도하게 된다. 성체 줄기세포에는 골수유래 줄기세포, 태반유래 줄기세포, 지방유래 줄기세포 등이 있는데, 본 실시예에 따른 세포 배양용 용기(10)는 이러한 성체 줄기세포의 증식 효율을 향상시키고, 연골세포, 골세포 및 지방세포로의 분화 효율을 향상시키기 위한 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 세포 배양용 용기(10)의 세포 배양면(11)에는 세포가 점착하는 일면에 미세하게 돌출된 다수의 마이크로 구조물(11a)이 형성된다. 본 실시예에서 마이크로 구조물(11a)은 약 1㎛ 내지 약 4㎛ 사이의 균일한 폭 또는 직경으로 형성되고, 높이는 약 1㎛ 내지 약 2㎛ 사이의 균일한 크기로 형성된다. 또한, 본 실시예에서 마이크로 구조물(11a)은 일정한 간격을 두고 배치된다. 구체적으로는, 약 4㎛ 내지 약 8㎛ 사이의 일정한 간격을 사이에 두어 배치된다.

한편, 본 실시예에서는 세포 배양면(11) 상에 돌출되어 형성된 마이크로 구조물(11a)이 원기둥 형상으로 형성되는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 세포 배양면 상의 마이크로 구조물은 사각기둥, 삼각기둥, 타원기둥 등과 같이 다양한 단면 형상을 같는 기둥 또는 반구 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서는 세포 배양면(11)을 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)으로 형성하는데, 이와 같이 폴리디메틸실록산으로 형성된 세포 배양면(11)은 물과 50° 이상의 접촉각을 가져 세포의 점착에 불리하다. 하지만, 이는 세포 배양용 용기의 제조 공정에 있어서 마이크로 구조물을 형성하기 위한 패턴 형성에 유리하고, 상기와 같이 물과 50° 이상의 큰 접촉각을 갖는 특성에도 불구하고 전술한 바와 같이 세포 배양면(11) 상에 마이크로 구조물 또는 나노 구조물을 형성함으로써 세포의 점착력 등을 향상시켜 세포 배양에 적합한 조건을 형성한다. 한편, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 세포 배양면을 폴리디메틸실록산 이외의 탄성중합체로 형성할 수 있다. 또한, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용하여 형성할 수 있다.

상기와 같이, 본 실시예에서는 다수의 마이크로 구조물(11a)들이 균일한 크기로 형성되고 일정한 간격을 두고 배치됨으로써, 세포의 접착, 증식 및 분화에 영향을 주어 세포의 분화를 원하는 방향으로 유도하거나 그 효율을 높이는 역할을 한다. 또한, 세포 배양면 상에서 세포의 점착력을 향상시키기 위한 표면의 플라즈마 처리, 오존 처리 또는 세포 점착 증진 물질의 코팅 등의 추가적인 표면 처리 없이, 마이크로 또는 나노 구조물의 폭 또는 직경, 높이 및 형상 등을 조절함으로써 세포의 점착, 증식 및 분화를 유도할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 세포 배양용 용기의 세포 배양면의 단면 형상을 나타내는 도면이다. 이를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 세포 배양면(21)에는 마이크로 사이즈로 돌출되어 형성된 마이크로 구조물(21a) 상에 나노 사이즈의 나노 구조물(21b)이 돌출되어 형성된다. 즉, 본 실시예에서는 세포 배양면(21) 상에 마이크로-나노 복합 구조물이 형성되는 것으로서, 이와 같은 구조에 의하여 세포의 접착, 증식 및 분화에 영향을 주어 세포의 분화를 원하는 방향으로 유도하거나 그 효율을 높일 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 세포 배양용 용기를 제조하는 공정을 순차적으로 나타내는 도면으로, 이하에서는 이를 참조하여 세포 배양용 용기의 제조 방법을 설명한다.

도 5의 (a)를 참조하면, 우선 기판(110) 상에 포토레지스트 층(photoresist layer)(120)을 적층한다. 이 때, 포토레지스트 층(120)은 SU-8 등의 음각(negative-tone) 포토레지스트 또는 AZ 계열의 양각(positive-tone) 포토레지스트로 형성할 수 있다. 도 5의 (b) 및 (c)를 참조하면, 포토레지스트 층(120)이 적층된 기판(110) 상에 마스크(130)를 배치하고 자외선을 조사하여, 제1 패턴이 형성된 패턴층(125)을 형성한다. 이 때, 제1 패턴은 마이크로 사이즈의 돌기를 갖도록 형성한다. 구체적으로, 돌기는 원기둥 형상으로 형성될 수 있고, 약 1㎛ 내지 약 4㎛ 사이의 균일한 직경을 갖고, 약 1㎛ 내지 약 2㎛ 사이의 균일한 높이로 형성할 수 있고, 약 4㎛ 내지 약 8㎛ 사이의 일정한 간격을 사이에 두어 배치되도록 형성할 수 있다.

이어서, 도 5의 (d)를 참조하면, 패턴층(125)이 형성된 기판(110) 상에 금속 몰드(130)를 형성한다. 금속 몰드(130)는 기판(110) 상에서 전주 도금(electroforming) 공정을 통해 형성할 수 있고, 이에 의하여 금속 몰드(130)는 패턴층(125)의 제1 패턴에 대응하는 제2 패턴을 갖도록 형성된다.

도 5의 (e) 및 (f)를 참조하면, 금속 몰드(130)를 상에 폴리디메틸실록산으로 이루어진 수지를 프레싱한다. 이와 같은 엠보싱 공정에 따라, 제2 패턴에 대응하는 패턴, 즉 제1 패턴이 형성된 세포 배양면(140)을 형성하게 된다.

이와 같이, 금속 몰드(130)를 이용하고 엠보싱 공정을 통해 마이크로 구조물을 포함하는 세포 배양면(140)을 형성할 수 있고, 이를 세포 배양용 용기의 일면에 부착함으로써 세포 점착력 등이 향상된 세포 배양용 용기를 형성할 수 있다. 본 실시예에서 세포 배양면(140)을 형성하는 수지로 폴리디메틸실록산을 이용하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 세포 배양면을 폴리디메틸실록산 이외의 탄성중합체로 형성할 수도 있고, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용하여 형성할 수도 있다.

한편, 상기와 같이 마이크로 구조물이 형성된 세포 배양면을 별도로 형성한 후 세포 배양용 용기의 일면에 부착할 수도 있지만, 금속 몰드(130)를 이용하여 일면에 마이크로 구조물을 포함하는 세포 배양용 용기를 직접 형성할 수도 있다. 즉, 세포 배양용 용기를 폴리디메틸실록산 등으로 형성하고, 금속 몰드(130)를 이용한 엠보싱 공정을 통해 일면에 마이크로 나노 구조물을 직접 형성할 수도 있다.

이와 같이 금속 몰드(130)를 이용하여 엠보싱 공정을 통해 돌출된 형상의 마이크로 구조물을 포함하는 세포 배양면 또는 세포 배양용 용기를 형성하는 경우, 세포 배양면 또는 세포 배양용 용기를 비교적 간단한 방법으로 생산하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 이들의 대량 생산도 가능하게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 세포 배양용 용기를 제조하는 공정을 나타낸다. 본 실시예에서는 세포 배양면을 별도로 제조하여 세포 배양용 용기에 부착하는 방식이 아니라, 마이크로 구조물이 형성된 세포 배양면을 세포 배양용 용기와 일체로 형성하는 방식으로 제조된다.

도 6을 참조하면, 세포 배양용 용기 형상의 캐비티(220)를 포함하는 금형(200)이 배치되고, 세포 배양면이 형성되는 위치에 도 5에서의 방식으로 제조된 오목한 형상의 마이크로 구조물을 포함하는 금속 몰드(210)를 배치시킨다. 이어서, 호퍼(250)로부터 세포 배양용 용기의 성형 재료인 수지가 실린더(260) 내부로 공급되고, 수지는 실린더(260) 내에서 히터(미도시)를 통해 가열되어 유동 상태가 된다. 스크루(270) 및 노즐을 거쳐 주입구(230)를 통해 유동 상태의 수지가 금형(200)의 캐비티(220) 내로 주입되고, 주입이 완료된 후 수지를 냉각하여 세포 배양용 용기를 완성하게 된다.

이와 같은 방식에 의하여 세포 배양용 용기를 제작할 때, 마이크로 구조물이 형성된 세포 배양면을 일체로 형성할 수 있어 공정이 단순해지고 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다. 또한, 도 5에서의 오목한 형상의 마이크로 구조물을 포함하는 금속 몰드를 사용함으로써 균일한 크기의 마이크로 구조물을 용이하게 형성할 수 있고, 배양 대상 및 목적에 따라 마이크로 구조물의 크기 등을 용이하게 조절할 수 있게 된다. 본 실시예에 따른 제조 방법에서 사용하는 수지는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등의 열가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 섀도우 마스크를 제조하는 과정에서 자외선 노광을 사용하지 않고 알루미늄 양극 산화(Anodic Aluminum Oxide, AAO) 공정을 통하여 나노 사이즈의 패턴이 형성된 섀도우 마스크를 제조할 수 있다. 금속 몰드는 알루미늄으로 형성할 수 있는데, 이를 양극 산화시킴으로써 잘 정렬된 다공성 알루미늄을 형성할 수 있는 바, 이를 이용하여 금속 몰드에 나노 사이즈의 패턴을 형성할 수 있다. 이와 같이, 금속 몰드에 마이크로 사이즈의 패턴 및 나노 사이즈의 패톤이 함께 형성됨으로써 마이크로-나노 복합 구조물을 갖는 세포 배양면을 형성할 수 있게 된다.

이와 같은 방식에 의하여 세포 배양용 용기를 제작할 때, 균일한 크기의 마이크로-나노 복합 구조물을 용이하게 형성할 수 있고, 배양 대상 및 목적에 따라 마이크로-나노 복합 구조물의 크기 등을 용이하게 조절할 수 있게 된다.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 배양용 용기에서 지방유래 줄기세포를 점착, 증식 및 분화하였을 때의 영향을 비교예와 비교하여 관찰한 사진을 나타내는 것으로, 이하에서는 본 실시예에 따른 세포 배양용 용기에서의 세포 배양 실험 결과를 토대로 본 발명의 효과를 설명한다.

본 실시예에서는 세포 배양용 용기의 세포 배양면을 폴리디메틸실록산으로 형성하고, 세포 배양면 상에 직경 4㎛, 높이 1㎛의 원기둥 형상의 돌출된 마이크로 구조물을 다수 형성하였으며, 각 마이크로 구조물은 4㎛ 내지 8㎛의 간격을 두고 배치되도록 형성하였다. 비교예 1(Flat)은 어떠한 구조물도 형성하지 않은, 편평한 세포 배양면을 갖는 세포 배양용 용기에서 동일한 실험을 수행한 경우이고, 비교예 2(Microhole)는 본 실시예와 달리 마이크로 사이즈의 오목한 구조물을 형성한 세포 배양면을 갖는 세포 배양용 용기에서 동일한 실험을 수행한 경우이다.

도 7은 비교예 1, 비교예 2 및 본 실시예에서 각각 지방유래 줄기세포를 배양하여 광학 현미경을 통해 1일과 6일째에 관찰한 사진이다. 이를 참조하면, 비교예 1과 비교예 2에서는 세포가 표면에 안정적으로 점착되지 못하고 응집체를 형성하였으며, 6일째에는 응집체들이 표면에서 떨어져나가 점착된 세포 수가 현저히 감소되는 현상이 관찰되었다. 한편, 본 실시예에서는 지방유래 줄기세포가 비교적 균일하게 표면에 점착된 것이 관찰되었다.

도 8은 비교예 1, 비교예 2 및 본 실시예에서 지방유래 줄기세포의 점착률과 증식률을 나타낸 그래프이다. 이를 참조하면, 본 실시예에서 배양한 지방유래 줄기세포는 비교예들보다 세포 점착률이 약 10% 정도 증가함을 알 수 있다. 또한, 비교예들에서는 시간이 지남에 따라 세포 증식율이 현저하게 감소하였으나, 본 실시예에서는 시간이 지날수록 세포수가 안정적으로 증가하는 것이 관찰되었다.

도 9는 비교예 1, 비교예 2 및 본 실시예에서 각각 지방유래 줄기세포의 국부 점착(focal adhesion) 형태를 비교한 사진이다. 이를 참조하면, 본 실시예에서는 지방유래 줄기세포가 상대적으로 뾰족한 단을 형성하고 있으며, 국부 점착이 세포의 외곽 부분에 고르게 분포되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 국부 점착의 위치가 마이크로 구조체를 중심으로 위치해 있음을 확인할 수 있다.

도 10은 비교예 1, 비교예 2 및 본 실시예에서 각각 지방유래 줄기세포를 지방세포(ORO), 연골세포(AB) 및 골세포(VK)로 분화 유도하여 이를 비교한 사진이다. 이를 참조하면, 실험예서는 비교예 1 및 비교예 2에서 배양한 지방유래 줄기세포보다 분화 효율이 상대적으로 높게 나타남을 확인할 수 있다.

도 7 내지 도 10을 통해서 볼 때, 직경 4㎛, 높이 1㎛인 원기둥 형상의 마이크로 구조물을 규칙적으로 형성된 세포 배양면에서 성체 줄기세포를 배양한 경우를 마이크로 구조물을 형성하지 않거나 오목한 형태의 마이크로 구조물을 형성한 경우와 비교할 때, 점착율, 증식율 및 분화 효율이 상대적으로 향상되는 효과를 확인할 수 있다.

상기 실험 결과를 토대로 할 때, 본 실시예에서와 같은 돌출된 마이크로 구조물 상에 나노 사이즈로 돌출된 형상의 나노 구조물을 추가하여 세포 배양면을 형성하는 경우에도, 성체 줄기세포의 증식 및 분화 효율이 향상됨을 기대할 수 있다.

즉, 상기와 같이 적정한 크기를 갖고 돌출된 형상의 마이크로 구조물 또는 마이크로-나노 복합 구조물을 포함하는 세포 배양면에서 세포를 배양하는 경우, 안정적으로 세포 점착, 증식 및 분화가 유도되고, 보다 넓은 면적으로 안정적으로 표면에 점착되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이러한 구조물을 포함하는 세포 배양용 용기에서 성체 줄기세포를 배양하는 경우, 세포 분화 효율을 증가시키고, 많은 수의 세포를 얻을 수 있을 것이다.

이상에서, 본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 설명하였지만, 본 발명이 이들 실시예들에 한정되지는 않는다. 본 발명의 범위는 다음에 기재하는 특허청구범위의 기재에 의하여 결정되는 것으로, 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10: 세포 배양용 용기 11, 21, 140: 세포 배양면
11a, 21a: 마이크로 구조물 21b: 나노 구조물
110: 기판 120: 포토레지스트 층
125: 패턴층 130, 210: 금속 몰드
200: 금형 220: 캐비티
230: 주입구 250: 호퍼
260: 실린더 270: 스크루

Claims (16)

1. 성체 줄기세포를 점착하여 증식 및 분화시키기 위한 세포 배양면을 포함하는 세포 배양용 용기에 있어서,
   상기 세포 배양면은 상기 세포 배양면 상에서 일정한 간격을 두고 배치되는 마이크로 구조물; 및
   상기 마이크로 구조물의 상면에 일정한 간격을 두고 배치되고, 균일한 나노 사이즈로 형성되는 다수의 나노 구조물을 포함하고,
   상기 마이크로 구조물은 돌출된 형상을 갖고, 1㎛ 내지 4㎛ 사이의 범위에 속하는 균일한 폭 또는 직경을 갖고 1㎛ 내지 2㎛ 사이의 범위에 속하는 균일한 높이를 갖는, 세포 배양용 용기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 마이크로 구조물은 반구 또는 기둥 형상으로 형성되는, 세포 배양용 용기.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 마이크로 구조물은 4㎛ 내지 8㎛ 사이의 일정한 간격을 두고 배치되는, 세포 배양용 용기.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 세포 배양면과 물의 접촉각은 50° 이상인, 세포 배양용 용기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 마이크로 구조물이 배치된 상기 세포 배양면은 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 탄성중합체 중 어느 하나로 형성되는, 세포 배양용 용기.
8. 기판 상에 포토레지스트를 적층하는 단계;
   상기 포토레지스트 상에 자외선을 조사하여, 마이크로 사이즈의 제1 패턴을 형성하는 단계;
   전주 도금(electroforming) 공정을 통해 상기 기판 상에서 상기 제1 패턴에 대응하는 제2 패턴을 갖고 알루미늄으로 형성되는 금속 몰드를 형성하는 단계; 및
   알루미늄 양극 산화(Anode Aluminum Oxide, AAO) 공정을 통해 상기 금속 몰드 상에 균일한 나노 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 세포 배양용 용기의 제조 방법.
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11. 제8항에 있어서,
    상기 금속 몰드를 이용하여 엠보싱 공정을 통해 일면에 마이크로 구조물을 포함하는 세포 배양용 용기를 형성하는 단계를 더 포함하는 세포 배양용 용기의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 세포 배양용 용기는 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 탄성중합체 중 어느 하나로 형성하는, 세포 배양용 용기의 제조 방법.
13. 제8항에 있어서,
    상기 금속 몰드를 이용하여 엠보싱 공정을 통해 마이크로 구조물을 포함하는 세포 배양면을 형성하는 단계; 및
    세포 배양용 용기의 일면에 상기 세포 배양면을 부착하는 단계;
    를 더 포함하는 세포 배양용 용기의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 세포 배양면은 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 탄성중합체 중 어느 하나로 형성하는, 세포 배양용 용기의 제조 방법.
15. 제8항에 있어서,
    세포 배양용 용기의 형상을 갖는 캐비티(cavity)를 포함하고, 상기 캐비티의 일면에 상기 금속 몰드가 부착된 금형을 배치하는 단계;
    상기 캐비티 내에 수지를 주입하는 단계; 및
    상기 수지가 경화되어 형성된 세포 배양용 용기를 인출하는 단계;
    를 더 포함하는 세포 배양용 용기의 제조 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 수지는 열가소성 수지인, 세포 배양용 용기의 제조 방법.

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