KR101412083B1 - Cell culture unit, cell culture device and cell culture system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세포 배양 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐 배양액을 용이하게 배출할 수 있는 세포 배양 유닛, 세포 배양 장치 및 세포 배양 시스템에 관한 것이다. 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세포 배양 시스템은 복수의 세포 배양 유닛과, 세포 배양 유닛들을 수용하는 플레이트와, 세포의 성장에 적합한 온도 및 분위기를 플레이트에 수용된 세포 배양 유닛들에 제공하는 인큐베이터와, 밀봉된 상태로 배양액이 보관되는 배양액 보관용기 및 밀봉된 상태로 폐 배양액이 보관되는 폐 배양액 보관용기를 구비한다. 상기 세포 배양 유닛은 세포가 성장하는 내부공간인 배양부와, 상기 배양부에 배양액을 주입하기 위한 유입구와, 상기 배양부의 폐 배양액을 배출하기 위한 유출구와, 상기 배양부와 상기 유출구를 연결하는 유출 채널을 포함한다. 상기 유출 채널의 저항은 상기 유입구와 상기 배양부 사이의 저항에 비해서 큰 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 세포 배양 유닛은 폐 배양액을 용이하게 배출할 수 있어, 세포의 생장조건을 개선할 수 있다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cell culture unit, and more particularly, to a cell culture unit, a cell culture device, and a cell culture system capable of easily discharging a lung culture fluid. According to an aspect of the present invention, there is provided a cell culture system comprising a plurality of cell culture units, a plate for receiving cell culture units, and a cell culture unit An incubator, a culture solution storage container in which the culture solution is stored in a sealed state, and a waste culture solution storage container in which the waste solution is stored in a sealed state. Wherein the cell culture unit comprises: a culture unit which is an inner space in which cells are grown; an inlet for injecting a culture solution into the culture unit; an outlet for discharging a pulmonary culture solution of the culture unit; and an outlet for connecting the culture unit and the outlet Channel. The resistance of the outflow channel is preferably larger than the resistance between the inlet and the culture unit. The cell culture unit according to the present invention can easily discharge the pulmonary culture solution and improve the growth condition of the cells.
Description
본 발명은 세포 배양 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐 배양액을 용이하게 배출할 수 있는 세포 배양 유닛, 세포 배양 장치 및 세포 배양 시스템에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cell culture unit, and more particularly, to a cell culture unit, a cell culture device, and a cell culture system capable of easily discharging a lung culture fluid.
동물세포(Animal cells)의 배양은 체외(In vitro)에서 인공적으로 체내(In vivo)와 유사한 조건을 조성하여 세포를 생장시키는 것을 의미한다. 세포는 현탁(Suspension)이나 단층부착(Monolayer attachment) 상태로 생장한다. 동물세포의 배양은 크게 두 가지의 목적으로 효소, 호르몬, 백신, 면역 조절 인자, 항암제 등과 같은 의료용 치료 단백질의 제조하는 것과 장기(Organ), 조직(Tissue)을 만들어 내는 것이 있다. 암환자의 종양세포(Tumor cell)를 치료하기 위한 항암면역세포치료는 체외에서의 세포배양을 통하여 종양세포만을 선택적으로 살해할 수 있는 면역세포를 수적으로 증가시키거나 기능적으로 강화시킨 후 다시 체내로 주입하여 치료하는 항암치료요법이다.Cultivation of animal cells means that cells are grown by forming conditions similar to in vivo artificially in vitro. The cells grow in suspension or monolayer attachment. The cultivation of animal cells can be roughly divided into two parts: the production of medical therapeutic proteins such as enzymes, hormones, vaccines, immunomodulators, anticancer drugs, and the production of organs and tissues. The anti-cancer immune cell therapy for the treatment of tumor cells of cancer patients can be carried out by culturing the cells in vitro and then by increasing the number of immune cells selectively capable of selectively killing tumor cells or by functionally enhancing them, It is an anticancer therapy that is injected and treated.
체외 세포배양을 위한 장치의 일례로 미국특허 제5,026,649호에 체외 조직배양 생장장치(Apparatus for growing tissue cultures in vitro)가 개시되어 있다. 이 특허 문헌의 기술은 조직배양집단접시(Tissue culture cluster dish), 막지지 조립체(Membrane-support assembly), 막(Membrane)과 뚜껑(Lid)으로 구성되어 있다. 조직배양 집단접시는 조직배양샘플(Tissue culture sample)의 생장을 위한 영양액(Nutrient solution)을 수용하고 있다. 막지지 조립체의 하부는 영양액에 담겨 있다. 영양액을 투과하는 막은 막지지 조립체의 하부에 부착되어 있다. 조직배양샘플은 막의 상면에 놓여있다. 영약액은 막을 투과하여 막지지 조립체의 내측에 유입되면서 조직 배양샘플을 생장시킨다.As an example of a device for in vitro cell culture, US Pat. No. 5,026,649 discloses an apparatus for growing tissue cultures in vitro. The technology of this patent document consists of a tissue culture cluster dish, a membrane support assembly, a membrane and a lid. Tissue Culture The collecting dish contains a nutrient solution for the growth of tissue culture samples (Tissue culture sample). The bottom of the membrane support assembly is contained in a nutrient solution. The membrane that permeates the nutrient solution is attached to the bottom of the membrane support assembly. The tissue culture sample lies on the top surface of the membrane. The drug solution passes through the membrane and flows into the membrane support assembly to grow a tissue culture sample.
상기한 바와 같은 체외 조직배양 생장장치에서는 인체의 성장조건과 비슷하게 조성되는 인공적인 생장조건에서 세포를 생장시키기 때문에 세포가 인체의 조직으로 생장하던 때와는 달리 여러 가지 생리, 생화학적인 변화를 나타낼 수밖에 없다. 따라서 세포배양이 매우 어렵고 힘들어 세포의 생존율(Viability)을 높이는데 미흡한 문제가 있다. 또한, 세포의 생장 시 발생하는 노폐물, 예를 들어 젖산(Lactate), 암모니아(Ammonia) 등이 영양액에 그대로 잔류되면서 생장조건을 악화시키는 단점이 있다.Since the cells grow under artificial growth conditions that are similar to the growth conditions of the human body, unlike the case where the cells are grown into the tissues of the human body, the in vitro culture growth apparatus described above exhibits various physiological and biochemical changes none. Therefore, there is a problem that the cell culture is very difficult and hard to improve the viability of the cells. In addition, waste products such as lactate and ammonia, which are generated during cell growth, are left in the nutrient solution and deteriorate the growth conditions.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세포의 생장 시 발생하는 노폐물을 배양액에서 용이하게 제거할 수 있는 세포 배양 유닛 및 이를 포함하는 세포 배양 장치 및 세포 배양 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a cell culture unit capable of easily removing waste products generated during cell growth in a culture solution, and a cell culture apparatus and a cell culture system do.
또한, 밀폐도를 높여 세포와 대기의 불필요한 접촉을 최소화하여 안전하게 세포를 배양할 수 있는 세포 배양 유닛 및 이를 포함하는 세포 배양 장치 및 세포 배양 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a cell culture unit capable of culturing cells safely by minimizing unnecessary contact between cells and the atmosphere by increasing the degree of sealing and a cell culture apparatus and a cell culture system including the same.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세포 배양 시스템은 복수의 세포 배양 유닛과, 세포 배양 유닛들을 수용하는 플레이트와, 세포의 성장에 적합한 온도 및 분위기를 플레이트에 수용된 세포 배양 유닛들에 제공하는 인큐베이터와, 밀봉된 상태로 배양액이 보관되는 배양액 보관용기 및 밀봉된 상태로 폐 배양액이 보관되는 폐 배양액 보관용기를 구비한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a cell culture system comprising a plurality of cell culture units, a plate for receiving cell culture units, and a cell culture unit An incubator, a culture solution storage container in which the culture solution is stored in a sealed state, and a waste culture solution storage container in which the waste solution is stored in a sealed state.
상기 세포 배양 유닛은 세포가 성장하는 내부공간인 배양부와, 상기 배양부에 배양액을 주입하기 위한 유입구와, 상기 배양부의 폐 배양액을 배출하기 위한 유출구와, 상기 배양부와 상기 유출구를 연결하는 유출 채널을 포함한다. 상기 유출 채널의 저항은 상기 유입구와 상기 배양부 사이의 저항에 비해서 큰 것이 바람직하다. Wherein the cell culture unit comprises: a culture unit which is an inner space in which cells are grown; an inlet for injecting the culture solution into the culture unit; an outlet for discharging the pulmonary culture solution of the culture unit; and an outlet for connecting the culture unit and the outlet Channel. The resistance of the outflow channel is preferably larger than the resistance between the inlet and the culture unit.
상기 플레이트는 외벽과 상기 외벽에 의해서 둘러싸인 공간을 상기 복수의 세포 배양 유닛들을 수용할 수 있는 복수의 수용부로 구획하기 위한 격벽들을 포함하며, 상기 외벽과 상기 격벽들에는 상기 유출구에서 배출되어 상기 수용부에 저장된 폐 배양액이 한쪽 방향으로 흐를 수 있도록 통로들이 형성되어 있다.Wherein the plate includes partition walls for partitioning a space surrounded by the outer wall and the outer wall into a plurality of receiving portions capable of accommodating the plurality of cell culture units, The pathway is formed so that the pulmonary culture fluid stored in the pathway can flow in one direction.
또한, 상기 인큐베이터는 상기 플레이트를 수용할 수 있는 플레이트 수용부와, 상기 플레이트 수용부를 배양 조건에 따른 온도로 가열하기 위한 히터와, 배양 조건에 따른 분위기를 유지하기 위한 가스를 상기 플레이트 수용부에 공급하는 가스 배관과, 상기 플레이트의 외벽을 통해서 흐르는 폐 배양액을 수용할 수 있도록 상기 플레이트 수용부의 둘레에 형성된 도랑과, 상기 도랑에 저장된 폐 배양액을 외부로 배출하도록 일단은 상기 도랑 내에 배치되고 타단은 외부로 연장된 폐 배양액 배출관과, 상기 세포 배양 유닛들의 유입구에 배양액을 공급하는 배양액 분배관을 포함한다. The incubator includes a plate accommodating portion capable of accommodating the plate, a heater for heating the plate accommodating portion to a temperature according to the culturing condition, and a gas for maintaining the atmosphere according to the culturing condition to the plate accommodating portion A ditch formed around the plate accommodating portion for accommodating a pulmonary culture fluid flowing through an outer wall of the plate, and a trough formed in the trench so as to discharge the pulmonary culture fluid stored in the trench to the outside, And a culture liquid delivery pipe for supplying a culture liquid to an inlet of the cell culture units.
또한, 상술한 세포 배양 시스템은 상기 배양액 보관용기와 배양액 분배관을 연결하는 제1연결관 및 상기 제1연결관에 설치되는 제1펌프와, 상기 폐 배양액 배출관과 상기 폐 배양액 보관용기를 연결하는 제2연결관 및 상기 제2연결관에 설치되는 제2펌프를 포함한다.The cell culture system may further include a first connection pipe connecting the culture solution storage container and the culture solution distribution pipe, a first pump installed in the first connection pipe, and a second pump connected to the waste culture solution discharge pipe, A second connection pipe, and a second pump installed in the second connection pipe.
상술한 세포 배양 시스템은 상기 배양액 보관용기와 상기 폐 배양액 보관용기를 서로 연결하는 압력 보상관을 더 포함하는 것이 바람직하다. Preferably, the cell culture system further includes a pressure compensating pipe connecting the culture medium storage container and the waste culture medium storage container to each other.
또한, 배양액이 유입되는 입구와, 배양액 배출되며 상기 배양액 분배관들과 연결되는 복수의 출구와, 배양액 분배기를 입구 측 공간과 출구 측 공간으로 구별하도록 내부에 배치되는 분배기 격벽을 포함하는 배양액 분배기를 더 포함하는 것이 바람직하다.The culture liquid distributor includes an inlet through which the culture liquid flows, a plurality of outlets for discharging the culture liquid and connected to the culture liquid distribution tubes, and a distributor partition wall disposed inside to divide the culture liquid distributor into the inlet space and the outlet space. .
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세포 배양 장치는 세포가 성장하는 내부공간인 배양부와, 상기 배양부에 배양액을 주입하기 위한 유입구와, 상기 배양부의 폐 배양액을 배출하기 위한 유출구와, 상기 배양부와 상기 유출구를 연결하는 유출 채널을 포함하며, 상기 유출 채널의 저항은 상기 유입구와 상기 배양부 사이의 저항에 비해서 큰 복수의 세포 배양 유닛과, 외벽과 상기 외벽에 의해서 둘러싸인 공간을 상기 복수의 세포 배양 유닛들을 수용할 수 있는 복수의 수용부로 구획하기 위한 격벽들을 포함하며, 상기 외벽과 상기 격벽들에는 상기 유출구에서 배출되어 상기 수용부에 저장된 폐 배양액이 한쪽 방향으로 흐를 수 있도록 통로들이 형성된 플레이트를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cell culture apparatus comprising: a culture unit which is an inner space in which cells are grown; an inlet for injecting a culture solution into the culture unit; an outlet for discharging a lung culture solution of the culture unit; A plurality of cell culture units each having a resistance larger than a resistance between the inlet and the culture unit, and a plurality of cell culture units each having an outer wall and a space surrounded by the outer wall, And a partition wall for partitioning the plurality of cell culture units into a plurality of receptacles capable of accommodating a plurality of cell culture units, wherein the outer wall and the partition walls are provided with passages for discharging the pulmonary culture fluid discharged from the outlets and flowing in one direction Lt; / RTI >
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세포 배양 유닛은 세포가 성장하는 내부공간인 배양부와, 상기 배양부에 배양액을 주입하기 위한 유입구와, 상기 배양부의 폐 배양액을 배출하기 위한 유출구와, 상기 배양부와 상기 유출구를 연결하는 유출 채널을 포함한다. 상기 유출 채널의 저항은 상기 유입구와 상기 배양부 사이의 저항에 비해서 큰 것이 바람직하다.In order to accomplish the above object, a cell culture unit according to the present invention comprises a culture unit which is an inner space where cells are grown, an inlet for injecting a culture solution into the culture unit, an outlet for discharging a lung culture solution of the culture unit, And an outlet channel connecting the culture unit and the outlet. The resistance of the outflow channel is preferably larger than the resistance between the inlet and the culture unit.
또한, 상기 세포 배양 유닛의 바닥면 일 측이 단차지게 형성되어 있으며, 상기 유출구는 상기 바닥면의 단차에 의해서 형성된 공간을 향해서 폐 배양액을 배출하도록 형성된 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that one side of the bottom surface of the cell culture unit is formed to be stepped, and the outlet is formed so as to discharge the waste culture liquid toward a space formed by a step on the bottom surface.
상기 유출 채널은 적어도 하나의 굴곡부를 구비할 수 있다.The outlet channel may have at least one bend.
상술한 세포 배양 유닛은 상기 유입구에서 유입된 배양액이 일차로 저장되는 배양액 레저부아와 상기 배양액 레저부아와 상기 배양부를 연결하며, 상기 유출 채널에 비해서 저항이 작은 유입 채널을 더 포함하는 것이 바람직하다. The cell culture unit may further include a culture medium reservoir for primarily storing the culture fluid introduced from the inlet, an inlet channel connecting the culture medium reservoir to the culture unit, and a resistance lower than that of the outlet channel.
본 발명에 따른 세포 배양 유닛은 폐 배양액을 용이하게 배출할 수 있어, 세포의 생장조건을 개선할 수 있다. 또한, 세포 배양과정에서 세포 성장에 지장을 초래하는 대기와의 접촉을 최소화할 수 있다. The cell culture unit according to the present invention can easily discharge the pulmonary culture solution and improve the growth condition of the cells. In addition, it is possible to minimize contact with the atmosphere, which hinders cell growth during cell culture.
또한, 본 발명에 따른 세포 배양 장치는 시험에 필요한 수의 세포 배양 유닛만을 플레이트에 장착하여 사용하고, 시험이 완료되면, 사용한 세포 배양 유닛만을 버리고 새로운 세포 배양 유닛을 플레이트 장착하여 사용할 수 있다는 장점이 있다. The cell culture apparatus according to the present invention is advantageous in that only a number of cell culture units required for the test are mounted on a plate, and when the test is completed, only a used cell culture unit is discarded and a new cell culture unit is mounted on a plate have.
도 1은 본 발명에 따른 세포 배양 시스템을 간략하게 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 세포 배양 시스템의 일부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 세포 배양 유닛의 사시도 및 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 플레이트의 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 인큐베이터의 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 인큐베이터 커버와 배양액 분배기의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 배양액 분배기의 사시도이다. 1 is a conceptual view briefly showing a cell culture system according to the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a part of the cell culture system shown in Fig.
3 is a perspective view and an exploded perspective view of the cell culture unit shown in Fig.
Figure 4 is a perspective view of the plate shown in Figure 1;
5 is a perspective view of the incubator shown in Fig.
6 is a perspective view of the incubator cover and the culture liquid distributor shown in Fig.
7 is a perspective view of the culture liquid distributor shown in Fig.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명에 따른 세포 배양 시스템을 간략하게 나타낸 개념도이며, 도 2는 도 1에 도시된 세포 배양 시스템의 일부를 나타낸 분해 사시도이다. FIG. 1 is a conceptual view briefly showing a cell culture system according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of the cell culture system shown in FIG.
도 1과 2를 참고하면, 본 발명에 따른 세포 배양 시스템은 복수의 세포 배양 유닛(10)과, 복수의 세포 배양 유닛(10)을 수용하는 플레이트(20)와, 플레이트(20)에 세포 배양에 적합한 온도와 분위기를 제공하는 인큐베이터(30)와, 배양액 및 폐 배양액 보관용기(40, 41)와, 배양액 및 폐 배양액 보관용기(40, 41)와 인큐베이터(30)를 연결하는 제1, 제2 연결관(42, 43)과 배양액 및 폐 배양액을 순환시키기 위해 제1, 제2 연결관(42, 43)에 각각 설치되는 제1 및 제2 펌프(44, 45)와 배양액 보관용기(40)와 폐 배양액 보관용기(41)를 연결하는 압력 보상관(46)을 포함한다.1 and 2, the cell culture system according to the present invention comprises a plurality of
도 3은 도 1에 도시된 세포 배양 유닛의 사시도 및 분해 사시도이다.3 is a perspective view and an exploded perspective view of the cell culture unit shown in Fig.
도 3을 참고하면, 세포 배양 유닛(10)은 대체로 직육면체이다. 세포 배양 유닛(10)은 투명한 고분자 소재로 이루어진다. 예를 들면, PDMS (Polydimethylsiloxane), PS (Polystyrene), PE (Polyethylene)와 같은 고분자 소재로 이루어질 수 있다. Referring to Fig. 3, the
세포 배양 유닛(10)의 중심부에는 세포가 성장하는 내부공간인 배양부(11)가 형성되어 있다. 배양부(11)의 단면은 대체로 원형 또는 타원형 형태이다. At the center of the
배양부(11)의 상류 측(도면상 좌측)에는 배양부(11)에 배양액을 주입하기 위한 유입구(12)가 세포 배양 유닛(10)의 두께 방향으로 길게 형성되어 있다. 유입구(12)의 배양부(11) 쪽 끝단은 배양액을 수용할 수 있는 배양액 레저부아(reservoir, 13)와 연결되어 있다. 배양액 레저부아(13)는 배양부(11)에 비해서 단면적이 작다. 배양액 레저부아(13)와 배양부(11)는 유입 채널(14)에 의해서 서로 연결되어 있다. 유입구(12)에는 강관(Steel pipe, 15)이 삽입된다(도 2 참조). 강관을 삽입함으로써 배양액의 표면장력과, 세포 배양 유닛의 재질이 소수성인지, 친수성인지에 상관없이, 배양액을 안정적으로 흘려보낼 수 있다.On the upstream side (left side in the drawing) of the
배양부(11)의 하류 측(도면상 우측)에는 배양부(11)에서 발생한 폐 배양액을 배출하기 위한 유출구(16)가 아래쪽에 형성되어 있다. 유출구(16)가 형성된 세포 배양 유닛(10)의 바닥면에는 높이 차가 있어서 세포 배양 유닛(10)을 평평한 표면에 배치할 때 그 표면과 세포 배양 유닛(10)의 바닥면 사이에 폐 배양액이 배출될 공간(17)이 형성된다. 유출구(16)는 그 공간에 폐 배양액을 배출할 수 있도록 그 공간(17)을 향해서 형성되어 있다.On the downstream side (right side in the drawing) of the
유출구(16)와 배양부(11)는 유출 채널(18)에 의해서 서로 연결되어 있다. 유출 채널(18)은 폐 배양액 흐름에 대한 저항이 증가하도록, S나 U자 형태로 굽어 있다. 유출 채널(18)의 저항이 유입 채널(14)의 저항에 비해서 커야 유입 채널(14)을 통해 배양액이 유입될 때, 배양부(11) 내에서 성장하고 있는 세포가 유출 채널(18)을 통해서 쉽게 유출되는 것을 방지할 수 있다. The
배양부(11)의 상류 측은 배양액에 의해서 밀폐되어 있으며, 하류 측은 폐 배양액에 의해서 밀폐되어 있으므로, 배양부(11)는 대기와의 불필요한 접촉이 최소화된다는 장점이 있다. Since the upstream side of the
세포 배양 유닛(10)은 포토리소그래피(Photo lithography) 기술을 이용하거나, 사출성형 기술을 이용하여 제조할 수 있다. 세포 배양 유닛(10)은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상부와 하부를 각각 제조한 후 상부와 하부를 서로 열 접합하는 방법으로 제조할 수도 있다. The
도 4는 도 1에 도시된 플레이트의 사시도이다. 도 4를 참고하면, 플레이트(20)는 플레이트(20)의 외곽을 이루는 외벽(21)과 외벽(21)에 의해서 둘러싸인 공간을 복수의 수용부(22)로 구획하는 플레이트(20)의 길이 방향 및 폭 방향 격벽(23, 24)들을 포함한다. 플레이트(20)의 상면과 하면은 개방되어 있다. Figure 4 is a perspective view of the plate shown in Figure 1; 4, the
폭 방향 격벽(24)들의 하단 일측(도면 상 우측)에는 통로(26)들이 형성되어 있다. 또한, 폭 방향 외벽(21) 중 하나의 하단 일측에도 통로(25)가 형성되어 있다. 폭 방향 격벽(24)들과 외벽(21)에 형성된 통로(25, 26)는 폐 배양액이 통과하는 통로(25, 26)가 된다.
플레이트(20)의 하나의 모서리(27)는 세포 배양 유닛(10)을 배치하는 방향을 나타내기 위한 표시로서 모따기가 되어있다. One
도 5는 도 1에 도시된 인큐베이터의 사시도이다. 도 5를 참조하면, 인큐베이터(30)의 바닥면(31)은 격자 형태를 이루며, 격자의 내부에는 히터(미도시)가 설치되어 있다. 인큐베이터(30)의 바닥면(31) 중에서 개방된 부분의 위에 세포 배양 유닛(10)이 배치되며, 격자의 위에는 플레이트(20)의 격벽(23, 24)이 배치되도록 격자의 간격이 조절되어 있다. 위상차 현미경으로 인큐베이터(30)의 바닥면(31)을 통해서 세포 배양 유닛(10)에서 성장하고 있는 세포를 관찰할 때 격자가 세포 배양 유닛(10)을 가리는 것을 방지하기 위함이다. 인큐베이터(30)의 바닥면(31)과 플레이트(20) 사이에는 두께가 0.1㎜ 유리판(28)이 배치되어 세포 배양 유닛(10)을 지지한다. 5 is a perspective view of the incubator shown in Fig. Referring to FIG. 5, the
인큐베이터(30)는 중심부에 플레이트(20)를 수용할 수 있는 공간인 플레이트 수용부(32)를 구비한다. 플레이트 수용부(32)의 둘레에는 플레이트(20)의 통로(25, 26)를 통해서 배출된 폐 배양액을 수용하는 도랑(33)이 형성되어 있다. The
인큐베이터(30)의 측면에는 도랑(33)에 저장된 폐 배양액을 외부로 배출하기 위해 폐 배양액 배출관(34)이 설치된다. 도랑(33)은 폐 배양액을 폐 배양액 배출관(34)이 설치되어 있은 위치로 모을 수 있도록 경사져 있다. On the side surface of the
도 6은 도 1에 도시된 인큐베이터 커버와 배양액 분배기의 사시도이다. 도 6을 참고하여 인큐베이터 커버를 설명한다. 6 is a perspective view of the incubator cover and the culture liquid distributor shown in Fig. An incubator cover will be described with reference to Fig.
인큐베이터 커버(35)는 인큐베이터(30)의 개방된 상면을 덮는다. 인큐베이터 커버(35)의 중심부에는 윈도우(36)가 설치되어 있어 인큐베이터(30) 내부의 세포 배양 유닛(10)들을 관찰할 수 있다. 윈도우(36)에는 세포 배양 유닛(10)의 유입구(12)에 대응하는 위치에 복수의 관통 구멍(37)이 형성되어 있다. 윈도우(36)의 위에는 복수의 배양액 분배기(50)가 나란히 설치된다. The incubator cover (35) covers the open upper surface of the incubator (30). A
인큐베이터 커버(35)의 측면에는 인큐베이터(30)의 내부에 분위기를 조절하기 위한 가스를 공급하기 위한 가스 배관(38)이 설치된다. 도 1에 도시된 바와 같이 가스 배관(38)은 압축가스가 저장되어 있는 봄베(bomb, 39)와 연결된다. A
도 7은 도 6에 도시된 배양액 분배기의 사시도이다. 도 6과 7을 참고하면, 배양액 분배기(50)는 배양액이 유입되는 입구(51)와 배양액이 배출되는 복수의 출구(52)와 배양액 분배기(50)를 입구 측 공간(53)과 출구 측 공간(54)으로 구별하도록 배양액 분배기(50)의 내부에 배치되는 분배기 격벽(55)과 복수의 출구(52)와 연결된 배양액 분배관(56)들을 포함한다. 분배기 격벽(55)은 입구(51)로 공급된 배양액이 복수의 출구(52)로 고르게 배출될 수 있도록 하는 역할을 한다.7 is a perspective view of the culture liquid distributor shown in Fig. 6 and 7, the
배양액 분배관(56)들은 윈도우(36)의 복수의 관통 구멍(37)에 삽입되며, 배양액 분배관(56)의 끝단과 세포 배양 유닛(10)의 유입구(12)들에 삽입되어 있는 강관(15)은 플라스틱 재질의 연결관(58)에 의해서 서로 연결된다. The culture
배양액 분배기(50)의 입구(51)는 제1연결관(42)을 통해서 배양액 보관용기(40)와 연결된다. 배양액 보관용기(40)는 배양액이 공기와 접하지 않도록 밀폐된 상태를 유지한다. 제1연결관(42)에는 배양액 보관용기(40)의 배양액을 배양액 분배기(50)로 공급하기 위한 제1펌프(44)가 설치된다. The inlet (51) of the culture liquid distributor (50) is connected to the culture liquid storage container (40) through the first connection pipe (42). The culture
폐 배양액 배출관(34)은 제2연결관(43)을 통해서 폐 배양액 보관용기(41)와 연결된다. 폐 배양액 보관용기(41) 역시 밀폐된 상태를 유지한다. 제2연결관(43)에는 폐 배양액을 폐 배양액 보관용기(41)로 공급하기 위한 제2펌프(45)가 설치된다.The pulmonary culture liquid discharge pipe (34) is connected to the pulmonary fluid storage container (41) through the second connection pipe (43). The waste culture
또한, 배양액 보관용기(40)와 폐 배양액 보관용기(41)는 압력 보상관(46)에 의해서 서로 연결된다. 배양액 보관용기(40)는 밀폐된 상태로 배양액이 배출되므로 배양액 보관용기(40)에는 음압이 발생한다. 그리고 폐 배양액 보관용기(41)에는 밀폐된 상태로 폐 배양액이 공급되므로 폐 배양액 보관용기(41)에는 양압이 발생한다. 따라서 별도의 가스를 공급하거나, 가스를 배출하지 않으면, 배양액의 공급 및 페 배양액의 배출이 중단될 수 있다. 압력 보상관(46)으로 배양액 보관용기(40)와 폐 배양액 보관용기(41)를 연결하면 이러한 문제를 한꺼번에 해결할 수 있다. The culture
이하 상술한 세포 배양 시스템의 작용에 대해서 설명한다. Hereinafter, the operation of the above-described cell culture system will be described.
인큐베이터(30)의 바닥면(31)에 유리판(28)을 배치하고, 그 위의 플레이트 수용부(32)에 플레이트(20)를 배치한다. A
다음, 세포 배양 유닛(10)의 모따기가 된 모서리(19)와 플레이트(20)의 모따기가 된 모서리(27)가 같은 방향에 위치하도록 세포 배양 유닛(10)을 배치하여, 세포 배양 유닛(10)의 유출구(16)가 플레이트(20)의 폭 방향 격벽(24)의 통로(26) 쪽을 향하도록 배치한다. Next, the
각각의 세포 배양 유닛(10)의 유입구(12)를 통해서 배양하고자 하는 세포와 배양액을 주입하여, 배양부(11)에 세포가 배치되도록 한다. The cells to be cultured and the culture medium are injected through the
인큐베이터 커버(35)를 덮으면서, 배양액 분배기(50)의 배양액 분배관(56)들이 세포 배양 유닛(10)의 유입구(12)에 삽입된 강관(15)들과 연결관(58)을 통해서 연결되도록 한다. The culture
다음, 배양액 보관용기(40)와 배양액 분배기(50)의 입구(51)를 제1연결관(42)을 통해서 연결한다. 그리고 폐 배양액 보관용기(41)와 인큐베이터(30)의 측면의 폐 배양액 배출관(34)을 제2연결관(43)을 통해서 연결한다. Next, the culture
인큐베이터(30)의 바닥면(31)의 히터에 전원을 공급하고, 인큐베이터(30)의 측면의 가스 배관(38)을 통해서 필요한 가스를 공급하여 인큐베이터(30)의 내부에 세포 성장에 적합한 온도와 분위기를 형성한다. Power is supplied to the heater on the
제1연결관(42)에 설치된 제1펌프(44)와 제2연결관(43)에 설치된 제2펌프(45)를 작동한다. The
펌프들이 작동하면, 배양액 보관용기(40)에 보관된 배양액이 제1연결관(42)을 통해서 배양액 분배기(50)에 공급된다. 배양액 분배기(50)에 공급된 배양액은 분배기 격벽(55)에 의해서 배양액 분배기(50)의 입구 측 공간(53)을 먼저 채운다. 입구 측 공간(53)이 가득 차면, 배양액은 분배기 격벽(55)을 넘어서 출구 측 공간(54)을 채우기 시작한다. 출구 측 공간(54)을 어느 정도 채워서 배양액이 배양액 분배기(50)의 출구(52) 높이 이상이 되면, 배양액이 배양액 분배기(50)의 출구(52)들, 배양액 분배관(56)들 및 각각의 세포 배양 유닛(10)의 유입구(12)들을 통과하여 세포 배양 유닛(10)의 배양부(11)에 공급된다. When the pumps operate, the culture solution stored in the culture
세포 성장과정에서 발생한 폐 배양액은 배양부(11)에 새로운 배양액이 공급됨에 따라서 유출 채널(18)로 밀려서 세포 배양 유닛(10)의 유출구(16)로 배출된다. 배출된 폐 배양액은 플레이트(20)의 폭 방향 격벽(24)에 형성된 통로(26)를 순차적으로 통과한 후 외벽(21)에 형성된 통로(25)를 통과한다. 그리고 인큐베이터(30)의 플레이트 수용부(32) 둘레에 형성된 도랑(33)에 저장된다. 도랑(33)에 저장된 폐 배양액은 폐 배양액 배출관(34)을 통해서 인큐베이터(30) 외부로 배출되며, 제2연결관(43)을 통해서 폐 배양액 보관용기(41)에 저장된다. The pulmonary culture fluid generated during the cell growth process is pushed by the
폐 배양액이 유입되면서 폐 배양액 보관용기(41)의 압력이 증가하면, 폐 배양액 보관용기(41) 내의 가스가 압력 보상관(46)을 통해서 배양액 보관용기(40)에 전달되어, 폐 배양액 보관용기(41)의 압력이 낮아진다. 동시에 배양액의 유출에 의해서 압력이 낮아진 배양액 보관용기(40)의 압력은 높아진다. When the pressure of the pulmonary
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
예를 들어, 세포를 유입구(12)를 통해서 주입하는 것으로 설명하였으나, 배양부와 연결된 별도의 세포 주입구를 형성하여 세포와 배양액을 따로 주입할 수도 있다. 또한, 세포 배양 유닛(10)의 아래에 형성된 배출구 이외에 세포 배양 유닛(10)의 두께 방향으로 길게 형성된 별도의 배출구를 추가로 형성할 수도 있다. For example, although it has been described that the cells are injected through the
또한, 플레이트의 폭 방향의 외벽과 격벽에 통로가 형성되는 것으로 설명하였으나, 플레이트의 길이 방향의 외벽과 격벽에 통로를 형성하는 할 수도 있다.Although a passage is formed in the outer wall and the partition in the width direction of the plate, a passage may be formed in the outer wall and the partition in the longitudinal direction of the plate.
10: 세포 배양 유닛 11: 배양부
12: 유입구 13: 배양액 레저부아
14: 유입 채널 15: 강관
16: 유출구 18: 유출 채널
20: 플레이트 21: 외벽
22: 수용부 23: 길이 방향 격벽
24: 폭 방향 격벽 25, 26: 통로
27: 모서리 28: 유리판
30: 인큐베이터 31: 바닥면
32: 플레이트 수용부 33: 도랑
34: 폐 배양액 배출관 35: 인큐베이터 커버
36: 윈도우 37: 관통 구멍
38: 가스 배관 39: 봄베
40: 배양액 보관용기 41: 폐 배양액 보관용기
42: 제1연결관 43: 제2연결관
44: 제1펌프 45: 제2펌프
46: 압력 보상관 50: 배양액 분배기
51: 입구 52: 출구
53: 입구 측 공간 54: 출구 측 공간
55: 분배기 격벽 56: 배양액 분배관
57: 배양액 분배기 커버 58: 연결관 10: cell culture unit 11: culture unit
12: inlet 13: culture fluid reservoir
14: Inflow channel 15: Steel pipe
16: outlet 18: outlet channel
20: plate 21: outer wall
22: accommodating portion 23: longitudinal barrier rib
24:
27: edge 28: glass plate
30: Incubator 31: Bottom surface
32: plate receiving portion 33: ditch
34: Lung culture fluid discharge pipe 35: Incubator cover
36: window 37: through hole
38: gas piping 39:
40: Culture solution storage container 41: Lung culture solution storage container
42: first connection pipe 43: second connection pipe
44: first pump 45: second pump
46: pressure compensating tube 50: culture liquid distributor
51: inlet 52: outlet
53: inlet side space 54: outlet side space
55: Dispenser bulkhead 56:
57: Culture liquid distributor cover 58: Connector
Claims (8)
외벽과 상기 외벽에 의해서 둘러싸인 공간을 상기 복수의 세포 배양 유닛들을 수용할 수 있는 복수의 수용부로 구획하기 위한 격벽들을 포함하며, 상기 외벽과 상기 격벽들에는 상기 유출구에서 배출되어 상기 수용부에 저장된 폐 배양액이 한쪽 방향으로 흐를 수 있도록 통로들이 형성된 플레이트와,
상기 플레이트를 수용할 수 있는 플레이트 수용부와, 상기 플레이트 수용부를 배양 조건에 따른 온도로 가열하기 위한 히터와, 배양 조건에 따른 분위기를 유지하기 위한 가스를 상기 플레이트 수용부에 공급하는 가스 배관과, 상기 플레이트의 외벽을 통해서 흐르는 폐 배양액을 수용할 수 있도록 상기 플레이트 수용부의 둘레에 형성된 도랑과, 상기 도랑에 저장된 폐 배양액을 외부로 배출하도록 일단은 상기 도랑 내에 배치되고 타단은 외부로 연장된 폐 배양액 배출관과, 상기 세포 배양 유닛들의 유입구에 배양액을 공급하는 배양액 분배관을 포함하는 인큐베이터와,
밀봉된 상태로 배양액이 보관되는 배양액 보관용기 및 밀봉된 상태로 폐 배양액이 보관되는 폐 배양액 보관용기와,
상기 배양액 보관용기와 상기 배양액 분배관을 연결하는 제1연결관 및 상기 제1연결관에 설치되는 제1펌프와, 상기 폐 배양액 배출관과 상기 폐 배양액 보관용기를 연결하는 제2연결관 및 상기 제2연결관에 설치되는 제2펌프를 포함하는 세포 배양 시스템. And an outflow channel for connecting the culture unit and the outflow port, wherein the outflow channel is for discharging the culture liquid of the culture unit, and the outflow channel for connecting the culture unit and the outflow port, Wherein a resistance of the outflow channel is larger than a resistance between the inlet and the culture unit,
And a partition wall for partitioning a space surrounded by the outer wall and the outer wall into a plurality of accommodating portions capable of accommodating the plurality of cell culture units, wherein the outer wall and the partition walls are provided with a waste A plate having passages for allowing the culture solution to flow in one direction,
A heater for heating the plate containing portion to a temperature according to a culture condition; a gas pipe for supplying a gas for maintaining the atmosphere according to the culture condition to the plate containing portion; A trench formed around the plate receiving portion to receive a pulmonary culture fluid flowing through the outer wall of the plate and a pulmonary culture fluid having one end disposed in the trench and the other end extending to the outside so as to discharge the pulmonary culture fluid stored in the trench to the outside An incubator including a discharge tube and a culture fluid distribution tube for supplying a culture fluid to an inlet of the cell culture units;
A culture medium storage container in which the culture medium is stored in a sealed state, a waste culture medium storage container in which the waste culture medium is stored in a sealed state,
A first connection pipe for connecting the culture liquid storage container and the culture liquid distribution pipe, a first pump installed on the first connection pipe, a second connection pipe for connecting the waste liquid discharge pipe and the waste liquid storage container, 2 cell culture system comprising a second pump installed in a connector.
상기 배양액 보관용기와 상기 폐 배양액 보관용기를 서로 연결하는 압력 보상관을 더 포함하는 세포 배양 시스템. The method according to claim 1,
And a pressure compensating tube for connecting the culture medium storage container and the waste culture medium storage container to each other.
배양액이 유입되는 입구와, 배양액 배출되며 상기 배양액 분배관들과 연결되는 복수의 출구와, 배양액 분배기를 입구 측 공간과 출구 측 공간으로 구별하도록 내부에 배치되는 분배기 격벽을 포함하는 배양액 분배기를 더 포함하는 세포 배양 시스템.The method according to claim 1,
And a distributor bulkhead disposed inside to divide the culture liquid distributor into an inlet side space and an outlet side space, and an inlet for introducing the culture liquid, a plurality of outlets for discharging the culture liquid and connected to the culture liquid distribution tubes, and a distributor partition wall Lt; / RTI >
외벽과 상기 외벽에 의해서 둘러싸인 공간을 상기 복수의 세포 배양 유닛들을 수용할 수 있는 복수의 수용부로 구획하기 위한 격벽들을 포함하며, 상기 외벽과 상기 격벽들에는 상기 유출구에서 배출되어 상기 수용부에 저장된 폐 배양액이 한쪽 방향으로 흐를 수 있도록 통로들이 형성된 플레이트를 포함하는 세포 배양 장치. An inlet port for injecting the culture liquid into the culture section, an outlet port for discharging the lung culture liquid of the culture section, and at least one bend section connecting the culture section and the outlet port, Wherein the resistance of the outlet channel is larger than the resistance between the inlet and the culture unit,
And a partition wall for partitioning a space surrounded by the outer wall and the outer wall into a plurality of accommodating portions capable of accommodating the plurality of cell culture units, wherein the outer wall and the partition walls are provided with a waste And a plate in which passages are formed so that the culture can flow in one direction.
상기 배양부에 배양액을 주입하기 위한 유입구와,
상기 배양부의 폐 배양액을 배출하기 위한 유출구와,
상기 배양부와 상기 유출구를 연결하며 적어도 하나의 굴곡부를 구비하는 유출 채널을 포함하며,
상기 유출 채널의 저항은 상기 유입구와 상기 배양부 사이의 저항에 비해서 큰 세포 배양 유닛.A culture unit which is an inner space where cells grow,
An inlet for injecting the culture liquid into the culture unit,
An outlet for discharging the waste culture liquid of the culture unit,
And an outlet channel connecting the culture section and the outlet and having at least one bend,
Wherein a resistance of the outflow channel is larger than a resistance between the inlet and the culture section.
상기 배양부에 배양액을 주입하기 위한 유입구와,
상기 배양부의 폐 배양액을 배출하기 위한 유출구와,
상기 배양부와 상기 유출구를 연결하며, 그 저항이 상기 유입구와 상기 배양부 사이의 저항에 비해서 큰 유출 채널과,
일 측이 단차지게 형성된 바닥면을 포함하며,
상기 유출구는 상기 바닥면의 단차에 의해서 형성된 공간을 향해서 폐 배양액을 배출하도록 형성된 세포 배양 유닛.A culture unit which is an inner space where cells grow,
An inlet for injecting the culture liquid into the culture unit,
An outlet for discharging the waste culture liquid of the culture unit,
An outlet channel connecting the culture unit and the outlet, the resistance of which is larger than the resistance between the inlet and the culture unit,
And a bottom surface formed so as to be stepped on one side,
And the outlet is configured to discharge the waste culture liquid toward a space formed by the step of the bottom surface.
상기 배양부에 배양액을 주입하기 위한 유입구와,
상기 배양부의 폐 배양액을 배출하기 위한 유출구와,
상기 배양부와 상기 유출구를 연결하며, 그 저항이 상기 유입구와 상기 배양부 사이의 저항에 비해서 큰 유출 채널과,
상기 유입구에서 유입된 배양액이 일차로 저장되는 배양액 레저부아와,
상기 배양액 레저부아와 상기 배양부를 연결하며, 상기 유출 채널에 비해서 저항이 작은 유입 채널을 포함하는 세포 배양 유닛.A culture unit which is an inner space where cells grow,
An inlet for injecting the culture liquid into the culture unit,
An outlet for discharging the waste culture liquid of the culture unit,
An outlet channel connecting the culture unit and the outlet, the resistance of which is larger than the resistance between the inlet and the culture unit,
A culture liquid reservoir in which the culture liquid introduced from the inlet is primarily stored,
And an inlet channel connecting the culture medium reservoir to the culture unit and having a resistance lower than that of the outlet channel.
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Legal Events
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AMND | Amendment | ||
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AMND | Amendment | ||
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