KR101409443B1 - 성분 분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래기술에 비하여 공정을 단순화시키면서도 분리된 줄기세포 또는 혈액 등 성분의 순도를 보장할 수 있고, 성분분리과정동안 공기오염을 방지할 수 있으며, 구조가 간단한 성분 분리기에 관한 것으로, 내부에 상부공간을 가지고 하나 이상의 상부포트를 가지는 상부챔버; 상기 상부챔버와 연결되고, 상기 상부공간과 연통되는 하부공간을 가지며, 하나 이상의 하부포트를 가지는 하부챔버; 및 상기 상부챔버 또는 상기 하부챔버에 설치되어 상기 상부챔버와 상기 하부챔버의 사이를 폐쇄하여 상기 상부공간과 상기 하부공간을 격리시키는 격리수단을 포함한다.

Description

성분 분리기{Dividing device for cell fractions or blood elements}

본 발명은 성분 분리기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래기술에 비하여 공정을 단순화시키면서도 분리된 줄기세포 또는 혈액 등 성분의 순도를 보장할 수 있고, 성분분리과정동안 공기오염을 방지할 수 있으며, 구조가 간단한 성분 분리기에 관한 것이다.

줄기세포(Stem cell)를 이용하는 치료 또는 시술 방법은 다양하다. 성형이나 미용 시술에 사용이 가능하며, 탈모치료와 만성 난치성 질환과 통증 치료에 사용되어 질 수 있다. 그 활용범위는 상당히 넓으며, 향후 그 활용범위는 더 많이 확장 될 것으로 보인다. 줄기세포란 자가증식(Self renewal) 할 수 있는 능력과 다른 세포로의 분화(Differentiation)가 가능한 능력을 가진 세포를 말한다.

줄기세포는 크게 배아줄기세포(Embryonic stem cell)와 성체줄기세포(Adult stem cell)로 구분할 수 있다. 다른 분류로는 자가세포와 타가세포로 구분할 수 있으며, 타가 줄기세포군으로는 제대혈줄기세포, 제대줄기세포, 융모(태반) 줄기세포 등이 있으며, 자가 줄기세포군으로는 골수유래-줄기세포군(Bone marrow derived stem cells)과 지방유래-줄기세포군(Adipose derived stem cells, ADSC) 등으로 크게 구분할 수 있다. 이들의 주된 세포는 조혈모세포(Hematopoietic stem cell, HSC)와 중간엽줄기세포(Mesenchymal stem cell, MSC)이다. 기존 줄기세포를 분리하는 방법은, 연구소에서 추출하는 방식을 응용하여 추출과정이 진행되는데, 그 추출방법이 많이 까다롭고, 배우기가 어렵고, 시간이 많이 걸리는 단점과, 더불어 추출과정 중 사소한 부주의에도 공기오염과 기구에 의한 오염을 야기할 수 있다는 것과, 아울러 추출하는 사람에 따라서 효율에 상당한 차이가 난다는 단점이 있었다. 이러한 이유로 인해, 보다 쉽고 간단하면서도 오염을 방지하는 방법들에 대한 필요가 제기되고 있다.

혈액의 구성성분의 하나인 혈소판 내에는 상처치유에 관계하는 PDGF, TGF-BETA 등 많은 종류의 성장인자들을 포함하고 있는데, 이들 성장인자들을 이용하는 치료가 피부의 질환과 상처 치유에 좋은 효과를 보이고 있다. 이들 혈소판 내의 성장 인자들은 PRP( Platelet Rich Plasma:혈소판풍부혈장)의 형태로 사용되어지고 있다. 원심분리를 시행하면 대부분의 혈소판과 백혈구들은 혈구와 혈장의 경계면에 생성되는 버피코트(Buffy coat)층에 위치하게 된다. 아울러 혈액내의 혈장(Plasma, PPP(Platelet Poor Plasma:혈소판이 희박한 혈장))도 여러 의학적 목적으로 사용 되어 지고 있다.

그래서 여러 의학적 목적으로 인해 세포들 간의 비중차를 이용하여 혈액성분을 분리한 후 각 성분 요소를 추출하는 보다 편리하고 진보된 방법이 필요한 실정이다.

종래기술에서는 줄기세포 또는 혈액의 분리방법을 수행할 수 있는 위 발명과 같은 간단한 키트에 대해서는 아직 제시된 바 없다. 특히, 지방유래 줄기세포의 경우 전체 원액(지방과 콜라게나제 용액의 혼합액)의 부피 대비 추출되는 양이 적어서 종래의 방법으로는 고순도의 줄기세포를 얻기 곤란하다.

따라서, 본 출원인은 이러한 체성분의 분리를 위하여 성분 분리기(특허등록 제10-1179548호)를 제시한 바 있다.

그러나, 위 발명에서는 성분분리시 별도의 성분 수집기가 필요하고, 이를 성분 분리기와 착탈해야 하는 불편함과 별도의 거름망을 사용해야 하는 단점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 종래기술에 비하여 공정을 단순화시키면서도 분리된 줄기세포 또는 혈액 등 성분의 순도를 보장할 수 있고, 성분분리과정동안 공기오염을 방지할 수 있으며, 구조가 간단한 성분 분리기를 제공하는 데에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 상부공간을 가지고 하나 이상의 상부포트를 가지는 상부챔버; 상기 상부챔버와 연결되고, 상기 상부공간과 연통되는 하부공간을 가지며, 하나 이상의 하부포트를 가지는 하부챔버; 및 상기 상부챔버 또는 상기 하부챔버에 설치되어 상기 상부챔버와 상기 하부챔버의 사이를 폐쇄하여 상기 상부공간과 상기 하부공간을 격리시키는 격리수단을 포함하는 성분 분리기이다.

상기 상부챔버와 상기 하부챔버의 사이에는 목부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 상부챔버 내부에는 상기 상부포트로부터 공급되는 피분리물을 여과시키는 거름망이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 격리수단은, 상기 상부챔버에 대해 상하로 이동가능한 격리로드와, 상기 격리로드의 단부에 형성되어 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이를 폐쇄하는 다이어프램을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 격리로드의 외주면에는 수나사가 형성되고, 상기 상부챔버에는 상기 수나사에 나합되는 암나사가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 격리로드의 외주면에는 수나사가 형성되고, 상기 상부챔버에는 상기 수나사에 나합되는 회전너트가 회전가능하도록 설치되며, 상기 격리로드의 다이어프램에 형성된 가이드홈은 상기 상부챔버에 형성된 가이드에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 다이어프램은 상기 상부챔버의 하부 또는 하부챔버의 상부에 맞닿는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 상부챔버의 하부는 경사면을 가지고, 상기 다이어프램은 상기 경사면에 맞닿는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 다이어프램은 상기 상부챔버의 측벽에 맞닿고, 상기 다이어프램의 가장자리에는 관통홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 격리로드의 상측에는 록너트가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 격리수단은, 상기 상부챔버의 상부를 덮으면서 상하로 이동가능한 커버와, 상기 커버에 형성되는 격리로드와, 상기 격리로드의 단부에 형성되어 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이를 폐쇄하는 다이어프램을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 상부포트는 상기 커버에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 커버의 하부로 상기 상부포트로부터 공급되는 피분리물을 여과시키는 거름망이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 하부챔버는 하부에 수집부를 가지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버는 상호 간격이 조절되고, 상기 격리수단은 상기 상부챔버 또는 상기 하부챔버에 설치되는 프레임에 고정되고, 상기 목부의 개구부에 배치되어 상기 목부를 폐쇄하는 개구플러그인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 하부챔버는 하부챔버상반체와 하부챔버하반체로 이루어지고, 상기 하부챔버상반체는 상기 상부챔버와 일체로 형성되고, 상기 하부챔버하반체는 상기 하부챔버상반체와 간격조절부에 의해 이동가능하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 상부챔버의 하부에 형성되는 상부연장관과 상기 하부챔버의 상부에 형성되는 하부연장관이 서로 결합하여 상기 목부를 이루고, 상기 상부연장관과 상기 하부연장관 중 어느 하나의 내부에 설치되는 목플러그에 의해 상기 목부를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통하여, 줄기세포 및 혈액성분 분리작업에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있다.

그리고, 흡입 등의 방법으로 지방채취부터 줄기세포 분리과정동안 세포 성분들이 외부공기와 차단된 상태로 이동되기 때문에, 공기에 의한 오염과 기구에 기인한 오염을 방지할 수 있다. 따라서, 세포분리과정에서 세포의 오염시 예상될 수 있는 병원균의 감염 또는 합병증의 발생을 예방할 수 있다.

원액 대비 극소량을 분리해 내기 위하여 줄기세포를 수집할 수 있는 형상(구조)을 채택하여 고순도의 줄기세포를 간단하게 추출해 낼 수 있다. 따라서, 줄기세포를 이용한 치료시, 치료비용을 획기적으로 절감시킬 수 있다.

특히, 하나의 기구로 체성분을 분리하므로, 기구의 분해조립에 따른 불편함을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명을 통해서는 골수줄기세포와 PRP의 분리도 가능하다. 혈액 채혈부터 혈액 분리과정동안 혈액 성분이 성분분리기 내부에서 외부공기와 차단된 상태로 이동되기 때문에, 공기에 의한 오염을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 성분 분리기의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 3은 도 1의 성분 분리기의 다이어프램의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 4는 도 3에서 성분 분리기에 주사기를 장착한 모습의 단면도이다.
도 5 내지 도 14는 본 발명의 실시예1에 따른 성분 분리기의 작동과정을 도시한다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 실시예1의 변형예를 도시한다.
도 20은 본 발명의 실시예2에 따른 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 21은 도 20의 성분 분리기의 다이어프램의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예3에 따른 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 23은 도 22의 성분 분리기의 다이어프램의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 24는 본 발명의 실시예4에 따른 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 25 및 도 26은 본 발명의 실시예5에 따른 성분 분리기의 단면도이다.
도 27은 본 발명의 실시예6에 따른 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 28은 도 27의 성분 분리기의 다이어프램의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 29은 본 발명의 실시예7에 따른 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 30은 도 29의 성분 분리기의 다이어프램의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 31은 본 발명의 실시예7의 변형예에 따른 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 32는 도 31의 성분 분리기의 다이어프램의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시예8에 따른 성분 분리기의 단면도이다.
도 34는 본 발명의 실시예9에 따른 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 35는 도 34의 성분 분리기의 다이어프램의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 36은 본 발명의 실시예10에 따른 성분 분리기의 다이어프램의 개방상태의 단면도이다.
도 37은 도 36의 성분 분리기의 다이어프램의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 38은 본 발명의 실시예11에 따른 성분 분리기의 단면도이다.
도 39는 본 발명의 실시예12에 따른 성분 분리기의 개구플러그의 개방상태의 단면도이다.
도 40은 도 39의 성분 분리기의 개구플러그의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 41 및 도 42는 실시예12의 성분분리기 중 하부챔버의 변형예의 단면도이다.
도 43은 본 발명의 실시예13에 따른 성분 분리기의 개구플러그의 개방상태의 단면도이다.
도 44는 도 43의 성분 분리기의 개구플러그의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 45는 본 발명의 실시예14에 따른 성분 분리기의 개구플러그의 개방상태의 단면도이다.
도 46은 도 45의 성분 분리기의 개구플러그의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 47은 본 발명의 실시예15에 따른 성분 분리기의 목플러그의 개방상태의 단면도이다.
도 48은 도 47의 성분 분리기의 개구플러그의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 49는 본 발명의 실시예16에 따른 성분 분리기의 개구플러그의 개방상태의 단면도이다.
도 50은 도 49의 성분 분리기의 개구플러그의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 51은 본 발명의 실시예17에 따른 성분 분리기의 개구플러그의 개방상태의 단면도이다.
도 52는 도 51의 성분 분리기의 개구플러그의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 53은 본 발명의 실시예18에 따른 성분 분리기의 개구플러그의 개방상태의 단면도이다.
도 54은 도 53의 성분 분리기의 개구플러그의 폐쇄상태의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 3에서 도면부호 100은 본 발명의 실시예에 따른 성분 분리기를 지시한다. 상기 성분분리기(100)는 기본적으로 내부에 상부공간을 가지는 상부챔버(102)와, 상기 상부챔버(102)와 연결되고 상기 상부공간과 연통되는 하부공간을 가지는 하부챔버(104)와, 상기 상부챔버(102)에 설치되어 상기 상부챔버(102)와 상기 하부챔버(104) 사이를 폐쇄하여 상기 상부공간과 상기 하부공간을 격리시키는 격리수단(120)을 포함한다.

상기 상부챔버(102)와 상기 하부챔버(104)의 형상은 제한이 없으며, 상기 상부챔버(102)와 상기 하부챔버(104)의 사이에는 목부(106)가 형성될 수 있다. 이 결과, 상기 격리수단(120)에 의해 상기 상부챔버(102)와 상기 하부챔버(104) 사이를 폐쇄하는 것이 더욱 용이하다.

상기 하부챔버(104)의 벽체에는 하나 이상의 하부포트(108,109)가 형성된다. 상기 하부포트(108,109)는 1개 또는 그 이상이 설치될 수 있으며, 본 발명의 실시예 1에서는 2개를 설치하였다. 상기 하부포트(108,109)는 하부포트마개(110,111)에 의해 개폐가 가능하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 별도의 기구, 예를 들어 주사기(10,20)와 연결이 가능하다.

그리고, 상기 상부챔버(102)에는 상부포트(112,113)가 형성되며, 상기 상부포트(112,113)를 통해 지방 또는 혈액 등의 체액이 피분리물로써 공급될 수 있다. 상기 상부포트(112,113) 역시 상부포트마개(116,117)에 의해 개폐될 수 있다. 상기 상부포트(112,113)는 1개 또는 그 이상이 설치될 수 있으며, 본 발명의 실시예 1에서는 2개를 설치하였다.

또, 상기 상부챔버(102) 내부에는 상기 상부포트(112)으로부터 공급되는 피분리물을 여과시키는 거름망(114)이 설치된다. 상기 거름망(114)은 상기 피분리물의 여과가 가능하다면 형상의 제한은 없다.

상기 격리수단(120)은, 상기 상부챔버(102)에 대해 상하로 이동가능하게 설치되는 격리로드(122)와, 상기 격리로드(122)의 단부에 형성되어 상기 상부챔버(102)와 상기 하부챔버(104) 사이를 폐쇄하는 다이어프램(126)을 포함한다.

상기 격리로드(122)의 상하이동은 단순히 상기 상부챔버(102)에 형성된 관통공에 상기 격리로드(122)가 끼워진 상태로 마찰에 의해 지지되며 상하로 움직이는 것도 가능하지만, 본 발명에서는 상기 격리로드(122)의 외주면에는 수나사(124)가 형성되고, 상기 상부챔버(102)에는 상기 수나사(124)에 나합되는 암나사(118)가 형성된다. 이 결과, 상기 격리로드(122)를 상기 상부챔버(102)에 대하여 회전시키는 것으로 상기 격리로드(122)를 상하로 이동시키는 것이 가능하다. 특히, 상기 격리로드(122)의 상단에는 격리로드(122)를 파지하기 용이하도록 손잡이(128)가 형성될 수 있다.

또, 상기 상부챔버(102)의 하부는 경사면(103)을 가지고, 상기 다이어프램(126)은 상기 경사면(103)에 맞닿는다. 즉, 상기 다이어프램(126)은 상기 목부(106)의 상측을 덮어서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부챔버(102)와 상기 하부챔버(104) 사이를 폐쇄하게 된다. 이 결과, 상기 상부챔버(102)와 상기 하부챔버(104)는 서로 격리된 상태가 된다.

본 발명의 실시예 1에 따른 성분 분리기(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 성분 분리기(100)에 의한 성분분리과정을 설명한다.

먼저, 지방유래 줄기세포를 분리하는 방법에 대해서 설명한다. 먼저, 지방유래 줄기세포를 추출하기 위하여 인체에서 지방을 흡입 등의 방법으로 획득한다. 그리고, 획득한 지방을 디칸팅(decanting)과정 또는 원심분리과정을 거쳐서, 물부위를 제거하고 순수지방을 얻는다. 이후, 순수지방에 식염수와 콜라게나제를 섞은 콜라게나제 용액을 혼합하고, 지방세포들 사이에 존재하는 줄기세포들이 충분히 유리될 수 있도록 하는 과정(인큐베이션 과정)을 수행한 후, 다시 디칸팅 또는 원심분리를 한 후, 하측에 모인 줄기세포가 함유된 목적용액을 상부포트(112)를 통해 상기 성분 분리기(100)에 장입한다. 또는, 순수지방과 콜라게나제 용액을 혼합한 뒤 상기 성분분리기(100)에 바로 넣어서, 지방세포들 사이에 존재하는 줄기세포들을 유리시키는 인큐베이션 과정을 성분분리기(100) 내에서 수행할 수도 있다. 이 때, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 상부챔버(102)와 상기 하부챔버(104)는 서로 연통된 상태이다.

그리고, 상기 성분 분리기(100)의 상부포트(112,113), 하부포트(108,109)를 각각 상부포트마개(116,117), 하부포트마개(110,111)로 닫는다.

그리고, 상기 성분분리기(100)를 원심분리기(미도시)에 삽입하여 목적용액을 층분리시킨다. 이 결과 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 챔버(104)의 바닥에 펠렛(Pellet)의 형태로 위치하는 줄기세포분획(1)과, 상기 줄기세포분획(1)의 상측으로 배치되는 상등액(2)으로 나누어진다. 이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상부챔버(102)와 하부챔버(104)를 격리수단(120)을 이용하여 격리시킨 후, 상기 상부챔버(102)의 하부포트(108, 109)에 주사기를 도 8과 같이 연결한 후, 하부 챔버(104)의 바닥에 펠렛(Pellet)의 형태로 위치하는 줄기세포분획을 상등액에 부유시켜서 줄기세포액을 추출한다.

바람직하게는 도 2에서와 같이 하부챔버(104)의 하부포트(108,109)가 하부챔버(104)의 가장아래쪽 바닥보다는, 펠렛(줄기세포분획)이 형성되는 지점의 상부인 하부챔버(104)의 측벽 또는 상부벽에 만들어지는 것이, 최종적으로 줄기세포 추출의 효율을 증가 시키는데 도움이 된다.

그리고, 새로운 성분분리기(100) 또는 세척된 성분분리기(100)에 위에서 얻은 줄기세포액을 넣고, 다시 세척액을 상기 성분 분리기(100)에 공급한다. 세척액이 장입된 성분 분리기(100)를 다시 원심분리기에 집어 넣고 층분리를 한다.

그리고 하부챔버(104)의 바닥에 펠렛의 형태로 위치하는 줄기세포분획(1)을 다시 상등액(2)에 부유시켜서 줄기세포액을 추출한다. 다시 세척액을 주입하여, 원심분리기에서 층분리를 하는 작업을 3~4회 반복하여 최종적으로 줄기세포액을 얻게 된다.

상부챔버(102)의 내부에는 거름망(114)이 설치되어 있어, 별도의 세포여과과정을 거치지 않아도 된다는 장점과, 더불어 추출작업의 시간을 줄여 줄 수 있으며 공기 및 기구에 의한 오염을 방지할 수 있다.

다음으로, 혈액 성분을 PPP와 PRP로 분리하는 방법에 대해서 설명한다. 버피코트(buffy coat)층(5,8)을 포함하는 혈장(6,9)을 PRP(Platelet Rich Plasma)라고 하며, 버피코트층(5,8)을 포함하지 않은 혈장(6,9)을 PPP(Platelet Poor Plasma)라고 한다. 먼저 상기 성분 분리기(100)에 혈액을 장입한다. 혈액이 장입된 성분 분리기(100)를 원심분리(1차원심분리)를 하면 혈액성분은 도 9에 도시한 바와 같이 되는 데, 아래서부터 혈구(4), 버피코트층(5), 혈장(6)으로 층을 이룬 상태가 된다. 이때 버피코트층(5)은 상부챔버(102)내부에 위치하게 된다. 따라서, 상기 성분 분리기(100)를 원심분리기에 장착할 때에는 도 2에 보이는 바와 같이, 상부챔버(102)가 상측에 하부챔버(104)가 하측에 위치하도록 세워서 장착한다.

이 후 도 10에 도시된 바와 같이 격리수단(120)을 이용하여 상부챔버(102)와 하부챔버(104)를 격리한다 . 도 11에 도시된 바와 같이, 연결피펫(24)을 상부포트(113)를 통해 주입하여, 상기 상부챔버(102) 내의 혈장(6)을 상부에서 하부로, 버피코트층(5) 전체를 포함할 때까지 추출한다(일차추출). 이후 새로운 성분분리기(100) 또는 세척된 성분분리기(100)에 다시 일차 추출된 버피코트층(5)을 포함한 혈장전체를 장입하게 된다. 이후 이차 원심분리를 하게 되면 도 12와 같이 되는데, 상부챔버(102)에는 혈장(PPP, 9) 만이 하부챔버(104)에는 버피코트층(8)을 포함하는 PRP가 모이게 된다. 이 경우 도 13에 도시된 바와 같이, 격리수단(120)을 이용하여 상부챔버(102)와 하부챔버(104)를 격리시킨 후, 도 14에 도시한 바와 같이 하부포트(108,109)에 주사기(10,20)를 연결 후 하부 챔버(104)내의 PRP를 추출 할 수 있다.(이차추출)

다음으로, 골수유래 줄기세포를 분리하는 방법에 대해서 설명한다. 골수유래 줄기세포의 경우에는 먼저 장골(iliac bone) 등의 부위에서 특수한 골수 추출용 바늘을 이용하여 골수를 추출한다. 골수 추출물은 혈액과 비슷한 양상을 가지고 있으므로 상기에서 언급한 혈액성분분리방법과 동일한 방법으로 추출을 할 수 있다.

더불어 상기의 서술된 방법을 이용하면, 임파구세포, 면역세포, 제대혈줄기세포 등도 세포들의 비중차를 이용하여 분리가 가능하다. 즉 동종세포이거나 또는 이종세포들도 세포들의 비중차를 이용한 상기의 방법을 이용하면 분리가 가능해 진다.

도 15 내지 도 17은 본 발명의 실시예1의 변형예의 성분분리기(132)를 도시한다. 상기 성분분리기(132)는 상기 성분분리기(100)와 달리 하부챔버(104)에 하나의 하부포트(108)가 설치되는 차이가 있다.

도 18은 본 발명의 실시예1의 또 다른 변형예의 성분분리기(134)를 도시한다. 상기 성분분리기(134)는 하부챔버(136)의 바닥부가 대략 원뿔 또는 각뿔 형상의 수집부를 가져서 하부챔버(136)의 바닥에 위치하는 펠렛형태의 줄기세포분획의 수집이 완성되었음을 용이하게 관찰할 수 있다.

도 19는 본 발명의 실시예1의 또 다른 변형예의 성분분리기(138)를 도시한다. 상기 성분분리기(138)는 하부챔버(140)의 바닥부에 돌출되는 대략 원뿔 또는 각뿔 형상의 수집부(142)를 가져서 하부챔버(140)의 바닥에 위치하는 펠렛형태의 줄기세포분획의 수집이 완성되었음을 용이하게 관찰할 수 있다.

도 20과 도 21은 본 발명의 실시예2에 따른 성분분리기(200)를 도시한다. 상기 성분분리기(200)는 기본적으로 실시예1의 성분분리기(100)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 다이어프램(226)이 목부(206)에 상측으로부터 하측으로 삽입되는 형태로 상부챔버(202)와 하부챔버(204)를 격리한다. 따라서, 바람직하게는 상기 다이어프램(226)이 쐐기형태를 가지고, 상기 목부(206)가 상기 다이어프램(226)에 대응되는 형상을 가지면 삽입이 용이하고 폐쇄효과가 좋아지게 된다. 도 20은 상기 다이어프램(226)이 상승한 개방상태이고, 도 21은 상기 다이어프램(226)이 하강하여 상기 목부(206)에 삽입된 폐쇄상태이다.

도 22와 도 23은 본 발명의 실시예3에 따른 성분분리기(300)를 도시한다. 상기 성분분리기(300)는 기본적으로 실시예1의 성분분리기(100)와 동일하나, 하부포트(308)가 길게 연장되어 상기 상부챔버(302)를 관통해 형성되는 차이가 있다. 따라서, 도 23에 도시된 바와 같이 주사기 등을 연결할 때, 하부포트(308), 상부포트(312)의 높이가 비슷하여 사용이 편리한 장점이 있다.

도 24는 본 발명의 실시예4에 따른 성분분리기(400)를 도시한다. 상기 성분분리기(400)는 기본적으로 실시예1의 성분분리기(100)와 동일하나, 하부포트(408,409)가 길게 연장되어 상기 상부챔버(402)를 관통해 형성되는 차이가 있다. 따라서, 주사기 등을 연결할 때, 하부포트(408,409), 상부포트(412)의 높이가 비슷하여 사용이 편리한 장점이 있다.

도 25와 도 26은 본 발명의 실시예5에 따른 성분분리기(500)를 도시한다. 상기 성분분리기(500)는 기본적으로 실시예1의 성분분리기(100)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 하부포트(508,511)에 연장관(509,515)을 설치하여 상기 상부챔버(502)의 상측으로 연장시킨 차이가 있다. 따라서, 주사기 등을 연결할 때, 상부포트(512,513), 연장관(509,515)의 상단의 높이가 비슷하여 사용이 편리한 장점이 있다.

도 27 및 도 28은 본 발명의 실시예6에 따른 성분분리기(700)를 도시한다. 상기 성분분리기(700)는 기본적으로 실시예2의 성분분리기(200)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 격리로드(722)의 다이어프램(726)이 상기 하부챔버(704)의 내부까지 연장되는 차이가 있다. 따라서, 도 27에 도시된 바와 같이 상기 격리로드(722)가 하강시에 개방상태이고, 도 28에 도시된 바와 같이 격리로드(722)가 상승시에 폐쇄상태가 된다.

도 29 및 도 30은 본 발명의 실시예7에 따른 성분분리기(800)를 도시한다. 상기 성분분리기(800)는 기본적으로 실시예1의 성분분리기(100)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 격리로드(822)의 다이어프램(826)이 상기 하부챔버(804)의 내부까지 연장되는 차이가 있다. 따라서, 도 29에 도시된 바와 같이 상기 격리로드(822)가 하강시에 개방상태이고, 도 30에 도시된 바와 같이 격리로드(822)가 상승시에 폐쇄상태가 된다.

도 31 및 도 32은 본 발명의 실시예7의 변형예에 따른 성분분리기(801)를 도시한다. 상기 성분분리기(801)는 기본적으로 실시예7의 성분분리기(800)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 격리로드(822)의 상측으로 록너트(832)가 설치된다. 따라서, 상기 격리로드(822)의 위치를 강하게 고정하여, 외란에도 그 위치가 변동되지 않도록 하는 장점이 있다.

도 33은 실시예8에 따른 성분분리기(900)를 도시한다. 상기 성분분리기(900)는 기본적으로 실시예7 성분분리기(801)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 거름망(914)이 상부챔버(902)의 내부에 단면이 고리형상이 되도록 형성된다. 따라서, 거름망(914) 내부의 용적이 늘어서 거름망(914)의 여과속도를 향상시키고, 한번에 많은 양의 피분리물을 처리가능하다는 장점이 있다.

도 34와 도35는 본 발명의 실시예9에 따른 성분분리기(1000)를 도시한다. 상기 성분분리기(1000)는 격리수단(1020)이 실시예1~8과는 상이하다. 상부챔버(1002)와 하부챔버(1004) 사이에 목부가 없고 다이어프램(1026)을 확대하여, 상기 상부챔버(1002)의 경사면(1003)에 맞닿게 하는 것에 의해 상기 상부챔버(1002)와 상기 하부챔버(1004)의 격리작업을 수행한다.

그리고, 상기 다이어프램(1026)이 설치되는 격리로드(1022)는 커버(1028)에 일체로 형성되며, 상기 커버(1028)는 상기 상부챔버(1002)의 상단부에 끼움결합 또는 나사결합에 의해 상기 상부챔버(1002)에 대해 상하로 이동가능하게 된다. 따라서, 도 34에 도시된 바와 같이 상기 커버(1028)를 상기 상부챔버(1002)에 대해 상승시켜 개방상태로 되거나, 도 35에 도시된 바와 같이 상기 커버(1028)를 상기 상부챔버(1002)에 대해 하강시켜 폐쇄상태로 하는 것이 가능하다.

그리고, 상기 커버(1028)에는 상부포트(1030)가 설치되고, 상기 커버(1028)의 하면에는 상기 상부포트(1030)로 공급되는 피분리물을 여과하는 거름망(1032)이 설치된다. 그리고, 추가적으로 상기 상부챔버(1002) 내부의 액체를 외부로 배출하기 용이하도록 상기 커버(1028)에 추가적인 상부포트(1024)가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 하부챔버(1004)에는 하부포트(1008,1009)가 형성되고, 상기 하부포트(1008,1009)는 하부포트마개(1010,1011)에 의해 개폐가 가능하다.

도 36 및 도 37은 본 발명의 실시예10에 따른 성분분리기(1100)를 도시한다. 상기 성분분리기(1100)는 기본적으로 실시예9의 성분분리기(1000)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 다이어프램(1126)의 형상의 차이가 있다.

또, 상기 성분분리기(1100)의 다이어프램(1126)은 상기 상부챔버(1102)의 내측벽에 맞닿도록 형성되고, 따라서 도 36과 같은 개방상태에서 유체의 이동이 가능하도록 상기 다이어프램(1126)에 관통홈(1138)이 형성된다. 도 37과 같은 폐쇄상태에서는 상기 다이어프램(1126)의 저면이 상기 상부챔버(1102)의 경사면(1103)에 맞닿아 상기 상부챔버(1102)와 상기 하부챔버(1104)가 격리되게 된다.

도 38은 본 발명의 실시예11에 따른 성분분리기(1200)를 도시한다. 상기 성분분리기(1200)는 기본적으로 실시예9의 성분분리기(1000)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 커버를 사용하지 않고 회전너트(1236)에 의해 격리로드(1222)를 상하방향으로 이동시키는 차이가 있다.

상기 성분분리기(1200)는 상부챔버(1202)의 상부를 격리로드(1222)가 관통하도록 설치된다. 그리고, 상기 상부챔버(1202)의 상측에 형성된 회전너트자리(1201)에 회전가능하도록 결합되는 회전너트(1236)와 상기 격리로드(1222)의 외주면에 형성된 수나사(1225)가 나사결합된다. 따라서, 상기 회전너트(1236)를 회전시키는 것에 의해 상기 격리로드(1222)는 상하로 이동하게 된다. 상기 격리로드(1222)는 회전하지 않는 상태로 상하로 이동하여야 하므로, 상기 격리로드(1222)의 단부에 형성된 다이어프램(1226)의 측부에는 가이드홈(1240)이 형성되고, 상기 가이드홈(1240)은 상기 상부챔버(1202) 내부의 가이드(1238)와 맞닿아서 상기 다이어프램(1226)은 회전운동이 구속된 상태에서 상하로만 이동이 가능하게 된다.

상기 상부챔버(1202)에는 상부포트(1224,1230)가 설치되고, 상기 상부챔버(1202)의 내부에는 상기 상부포트(1230)로 공급되는 피분리물을 여과하는 거름망(1232)이 설치된다. 그리고, 상기 하부챔버(1204)에는 하부포트(1208,1209)가 형성되고, 상기 하부포트(1208,1209)는 하부포트마개(1210,1211)에 의해 개폐가 가능하다.

도 39 및 도 40은 본 발명의 실시예 12에 따른 성분분리기(1300)를 도시한다. 상기 성분분리기(1300)는 격리수단이 앞선 실시예와는 상이하다. 상기 상부챔버(1302)는 상부연장관(1306)을 가지고, 하부챔버(1304)는 하부연장관(1305)를 가진다. 상기 하부연장관(1305)의 내부로 상기 상부연장관(1306)이 삽입된다. 그리고, 상기 하부챔버(1304)의 내부에는 개구플러그(1324)가 프레임(1322)에 의해 고정된다. 상기 개구플러그(1324)는 상기 상부연장관(1306)의 단부를 폐쇄할 수 있는 사면을 가지는 블럭이다. 따라서, 상기 상부챔버(1302)를 상기 하부챔버(1304)에 대하여 상대적으로 이동시키는 것에 의해 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1304)의 연통을 개폐할 수 있다. 즉, 도 39에 도시된 바와 같이, 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1304)를 이격하면, 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1304)는 상기 하부연장관(1305)과 상기 상부연장관(1306)을 통해 연통하게 된다. 반대로 도 40에 도시된 바와 같이, 상기 상부연장관(1306)이 상기 개구플러그(1324)에 닿도록 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1304)를 근접시키면, 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1304)는 서로 폐쇄된다.

도 41 및 도 42는 실시예12의 변형예로써, 개구플러그(1328,1332)를 지지하는 프레임(1326,1330)의 형상이 상이하다. 즉, 실시예12의 프레임(1322)은 하부챔버(1304)의 바닥면에서 수직하게 상측으로 설치되지만, 도 41의 상기 프레임(1326)은 상기 하부연장관(1305)의 주위에 배치되고, 도 42의 상기 프레임(1330)은 상기 하부챔버(1304)의 바닥면에 설치되는 2개 이상의 다리를 가진 형태로 이루어진다.

도 43 및 도 44는 본 발명의 실시예13에 따른 성분분리기(1342)를 도시한다. 상기 성분분리기(1342)는 기본적으로 실시예12의 성분분리기(1300)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 개구플러그(1349)가 하부챔버(1344)에 고정되는 프레임(1346)에 고정되지만, 상부챔버(1302)의 내부에 위치하며, 상부연장관(1306)의 개구부 주위에 설치된다. 따라서, 도 44에 도시된 바와 같이,상기 개구플러그(1349)가 상기 상부연장관(1306)의 개구부에 닿도록 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1344)를 이격하면, 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1344)는 서로 폐쇄된다. 반대로 도 43에 도시된 바와 같이, 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1344)를 근접시키면, 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1344)는 서로 연통하게 된다. 이 때, 상기 개구플러그(1349)는 상기 상부챔버(1302)와 상기 하부챔버(1344)의 이격거리를 제한하는 스토퍼로써의 기능을 수행한다.

도 45 및 도 46은 본 발명의 실시예14에 따른 성분분리기(1348)를 도시한다. 상기 성분분리기(1348)는 기본적으로 실시예13의 성분분리기(1342)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 개구플러그(1352)가 상부챔버(1302)의 내부에 설치되는 프레임(1350)에 고정된다.

도 47 및 도 48은 본 발명의 실시예 15에 따른 성분분리기(1354)를 도시한다. 상기 성분분리기(1354)는 기본적으로 실시예12의 성분분리기(1300)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 개구플러그를 대신하여 목플러그(1356)가 상부연장관(1306) 내부에 프레임(1355)에 의해 설치된다. 따라서, 하부연장관(1305)이 상기 상부연장관(1306) 내부로 삽입되면서 상기 목플러그(1356)에 접촉하는 것에 의해 폐쇄된다. 또, 하부연장관(1305)을 상기 목플러그(1356)에 대해 이격시키면 상부챔버(1302)와 하부챔버(1344)는 서로 연통된다.

도 49 및 도 50은 본 발명의 실시예 16에 따른 성분분리기(1400)를 도시한다. 상기 성분분리기(1400)는 기본적으로 실시예12의 성분분리기(1300)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 하부챔버가 하부챔버상반체(1405)와 하부챔버하반체(1404)로 이루어지는 차이가 있다. 상기 상부챔버(1402)와 상기 하부챔버상반체(1405) 사이에 목부(1406)를 두고, 상기 하부챔버하반체(1404)는 상기 하부챔버상반체(1405)와 간격조절부(1407)에 의해 상하로 간격조절이 가능하도록 고정된다. 따라서, 상기 하부챔버상반체(1405)에 대하여 상기 하부챔버하반체(1404)의 위치가 상하로 이동될 수 있다. 그리고, 상기 하부챔버하반체(1404)에 설치되는 프레임(1422)의 단부에 고정되는 개구플러그(1424)에 의해 상기 목부(1406)를 개폐한다. 상기 간격조절부(1407)는 상기 하부챔버하반체(1404)의 상단과 상기 하부챔버상반체(1405)의 하단이 부분적으로 서로 겹쳐지게 형성되어, 슬라이딩 또는 나사결합에 의해 상하로 길이조절이 가능한 부분이다.

도 51 및 도 52은 본 발명의 실시예 17에 따른 성분분리기(1426)를 도시한다. 상기 성분분리기(1426)는 기본적으로 실시예16의 성분분리기(1400)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 개구플러그(1424)가 목부(1406)의 상측, 즉 상부챔버(1402) 내에 배치되는 차이가 있다.

도 53 및 도 54는 본 발명의 실시예 18에 따른 성분분리기(1434)를 도시한다. 상기 성분분리기(1434)는 기본적으로 실시예17의 성분분리기(1400)와 동일하나(동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다), 프레임(1438)의 하부가 가지상으로 나뉘어 하부챔버하반체(1436)에 설치되는 차이가 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 줄기세포분획
2: 상등액
4.7: 혈구
5,8: 버피코트층
6,9: 혈장
10,20,30,40,50,60: 주사기
12,22,24: 연결피펫
100,132,134,138,200,300,400,500,700,800,801,900,1000,1100,1200,1300,1342,1348,1354,1400,1426,1434: 성분 분리기
102,202,302,402,502,702,802,902,1002,1102,1202,1302,1402: 상부챔버
103,203,303,403,503,703,803,903,1003,1103,1203,1303,1403: 경사면
104,204,304,404,504,704,804,904,1004,1104,1204,1304,1344: 하부챔버
106,206,306,406,506,706,806,906,1406: 목부
108,109,136,140,208,209,308,309,408,409,508,511,708,709,808,809,908,909,1008,1009,1108,1109,1208,1209,1308,1309,1408,1409: 하부포트
110,111,210,211,310,311,410,411,510,519,710,711,810,811,910,911,1010,1011,1110,1111,1210,1211,1310,1311,1410,1411: 하부포트마개
112,113,212,213,312,412,512,513,712,713,812,813,912,913,1024,1030,1130,1124,1130,1224,1230,1312,1313,1412,1413: 상부포트
114,214,314,414,514,714,814,914,1032,1132,1232,1314,1414: 거름망
116,117,216,217,316,416,516,517,716,717,816,817,916,917,1316,1317,1416,1417: 상부포트마개
118,218,318,418,518,718,818,918: 암나사
120,220,320,420,520,720,820,920,1020,1120,1220: 격리수단
122,222,322,422,522,722,822,922,1022,1122,1222: 격리로드
124,224,324,424,524,724,824,924,1225: 수나사
126,226,326,426,526,726,826,926,1026,1126,1226: 다이어프램
128,228,328,428,528,728,828,928: 손잡이
142: 수집부
509,515: 연장관
832,932: 록너트
1028,1128: 커버
1138: 관통홈
1201: 회전너트자리
1236: 회전너트
1238: 가이드
1240: 가이드홈
1305: 하부연장관
1306: 상부연장관
1322,1326,1330,1346,1350,1355,1422,1430,1438: 프레임
1324,1328,1332,1349,1352,1424,1432,1442: 개구플러그
1356: 목플러그
1405: 하부챔버상반체
1404,1428,1436: 하부챔버하반체
1407: 간격조절부

Claims (16)

1. 내부에 상부공간을 가지고 하나 이상의 상부포트를 가지는 상부챔버;
   상기 상부챔버와 연결되고, 상기 상부공간과 연통되는 하부공간을 가지며, 하나 이상의 하부포트를 가지는 하부챔버; 및
   상기 상부챔버 또는 상기 하부챔버에 설치되어 상기 상부챔버와 상기 하부챔버의 사이를 폐쇄하여 상기 상부공간과 상기 하부공간을 격리시키는 격리수단을 포함하고,
   상기 상부챔버와 상기 하부챔버의 사이에는 목부가 형성되며,
   상기 격리수단은, 상기 상부챔버에 대해 상하로 이동가능하도록 상기 하부챔버에 설치되는 격리로드와, 상기 격리로드의 단부에 형성되어 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이를 폐쇄하는 다이어프램을 포함하고,
   상기 다이어프램은 상기 상부챔버의 측벽에 맞닿고, 상기 다이어프램의 가장자리에는 관통홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 상부챔버 내부에는 상기 상부포트로부터 공급되는 피분리물을 여과시키는 거름망이 설치되는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 하부챔버는 하부에 수집부를 가지는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 격리로드의 외주면에는 수나사가 형성되고, 상기 상부챔버에는 상기 수나사에 나합되는 암나사가 형성되는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 격리로드의 외주면에는 수나사가 형성되고, 상기 상부챔버에는 상기 수나사에 나합되는 회전너트가 회전가능하도록 설치되며, 상기 격리로드의 다이어프램에 형성된 가이드홈은 상기 상부챔버에 형성된 가이드에 결합되는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버는 상호 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 상부챔버의 하부는 경사면을 가지고, 상기 다이어프램은 상기 경사면에 맞닿는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
   
9. 삭제
10. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 격리로드의 상측에는 록너트가 설치되는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
    
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 제1항에 있어서, 상기 하부챔버는 하부챔버상반체와 하부챔버하반체로 이루어지고, 상기 하부챔버상반체는 상기 상부챔버와 일체로 형성되고, 상기 하부챔버하반체는 상기 하부챔버상반체와 간격조절부에 의해 이동가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 성분 분리기.
    
16. 제1항에 있어서, 상기 상부챔버의 하부에 형성되는 상부연장관과 상기 하부챔버의 상부에 형성되는 하부연장관이 서로 결합하여 상기 목부를 이루고, 상기 상부연장관과 상기 하부연장관 중 어느 하나의 내부에 설치되는 목플러그에 의해 상기 목부를 폐쇄하는 플러그인 것을 특징으로 하는 성분 분리기.

Images