KR101601255B1

KR101601255B1 - 혈소판 농축 혈장의 분리 장치

Info

Publication number: KR101601255B1
Application number: KR1020150040834A
Authority: KR
Inventors: 이명철; 이상훈; 한혁수
Original assignee: 서울대학교 산학협력단
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-03-08

Abstract

본 발명은 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP) 분리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 크게 (ⅰ) (ⅰ-1) 상부 몸체; (ⅰ-2) 중간 몸체; 및 (ⅰ-3) 하부 몸체를 포함하는 몸체(body); 및 (ⅱ) (ⅱ-1) 백혈구 필터 상체; 및 (ⅱ-2) 백혈구 필터 하체를 포함하는 백혈구 필터(filter)를 포함하여, 혈소판의 농도는 높고 백혈구의 수는 낮은, 즉 혈소판/백혈구의 비가 높은 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)을 분리할 수 있다. 또한, 종래의 키트(kit)와는 달리 PRP를 분리해내는 과정에서 백혈구가 필터를 통해 제거되므로, 손상 조직에 투여 시 백혈구 및 이로부터 분비되는 각종 이화작용 사이토카인으로 인한 부정적인 효과가 감소되고, 최종적으로는 PRP를 통한 조직 치유 효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

Description

혈소판 농축 혈장의 분리 장치{Apparatus for Isolating of Platelet Rich Plasma}

본 발명은 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)의 분리 장치에 관한 것이다.

혈액을 원심분리하면 상층에 투명한 혈장 층, 중간에 백혈구와 혈소판을 포함하는 버피코트(buffy coat) 층, 하부에 적혈구 층으로 분리되며, PRP는 버피코트(buffy coat) 층을 포함시키고 나머지 층을 제거하여 혈소판 및 이와 관련된 성장인자를 최대한 높은 농도로 정제하여 이를 손상된 조직 등에 주입하면 성장인자들로 인해 치료 효과를 나타낸다는 데에 그 이론적 배경이 있다.

그러나 버피코트 층은 혈소판 이외에도 백혈구가 높은 농도로 분포하고 있는데, 최근 연구에 의해 백혈구가 세포 생존(특히 연골세포) 및 조직 재생에 부정적인 영향을 줄 수 있음이 밝혀져 백혈구를 제거한 PRP를 치료에 이용한다면 더 좋은 효과를 낼 수 있을 것으로 기대되고 있다.

한편, 기존의 PRP 정제 키트(kit)는 혈소판 농도를 극대화시키기 위해 원심분리된 혈액에서 상층과 하층을 최대한 제거하고 버피코트 층을 정제해내는 것만을 목표로 하는 키트로서, 이러한 키트들은 혈소판 농도를 증가시킴으로써 조직에 전달되는 성장인자의 양을 증가시키고자 하였지만 이론적으로 이러한 키트들은 혈소판 농도를 증가시킬수록 백혈구와 이에 동반되는 각종 이화 작용 사이토카인의 농도도 따라서 증가되는 단점이 있다.

여러 연구 결과를 토대로 봤을 때, 혈소판/백혈구의 비를 높이는 것이 치료 효과를 증대시킬 수 있는 방법이며, 이를 위해서는 혈소판 농도를 높이는 동시에 백혈구의 수를 낮출 수 있는 PRP 분리 키트가 필요하다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0119773호

본 발명자들은 혈액에서 조직 재생에 악영향을 미치는 것으로 알려진 백혈구를 제거하여 치료 효과가 높은 제제를 분리하는 키트(kit)를 개발하고자 노력하였다. 그 결과, (ⅰ) (ⅰ-1) 상부 몸체; (ⅰ-2) 중간 몸체; 및 (ⅰ-3) 하부 몸체를 포함하는 몸체(body); 및 (ⅱ) (ⅱ-1) 백혈구 필터 상체; 및 (ⅱ-2) 백혈구 필터 하체를 포함하는 백혈구 필터를 포함하는 장치를 제작한 결과, 혈소판의 농도는 높고 백혈구의 수는 낮은, 즉 혈소판/백혈구의 비가 높은 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)을 분리할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)의 분리 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)의 분리 장치를 제공 한다: (ⅰ) (ⅰ-1) 상부 말단 면은 상부 마개를 이용하여 개폐가 가능한 구멍이 형성되어 있고 하부 말단 면은 개구부가 형성되어 있는 원통형의 상부 몸체; (ⅰ-2) 상기 상부 몸체에 수용되는 원통형으로 상부에는 상기 상부 몸체의 구멍을 통과하여 상부 마개와 체결되는 연결부 및 하부에는 점점 넓어지는 테이퍼 형태의 하부 확장부를 포함하는 중간 몸체; 및 (ⅰ-3) 원통형으로 상부 말단 면에는 개구부가 형성되고 하부에는 혈액을 수용하는 내부 용기를 포함하며 상기 중간 몸체의 하부 확장부에 의해 상기 내부 용기의 혈액을 밀폐시키는 하부 몸체를 포함하는 몸체(body); 및

(ⅱ) (ⅱ-1) 상부 면에 수직 형성된 시린지를 연결할 수 있는 연결부 및 하부에 백혈구를 여과 또는 흡착하는 필터부를 포함하는 백혈구 필터 상체; 및 (ⅱ-2) 상기 백혈구 필터 상체와 결합되고 하부 면에 수직 형성된 상기 상부 몸체의 구멍에 연결되는 몸체 연결부를 포함하는 백혈구 필터 하체를 포함하는 백혈구 필터(filter).

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 상부 마개는 하부 내주면에 나사산이 형성되어 있고, 상기 상부 몸체의 구멍은 내주면에 나사산이 형성되어 있으며, 상기 상부 몸체는 내주면에 나사산이 형성되어 있고, 상기 중간 몸체의 연결부는 외주면에 나사산이 형성되어 있으며, 상기 중간 몸체의 연결부는 상기 상부 몸체의 구멍을 통과하여 상기 상부 마개와 나사산을 통하여 체결되며, 상기 하부 몸체의 상중부의 외주면에는 나사산이 형성되어 있어 상기 상부 몸체의 나사산을 통하여 체결된다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 중간 몸체는 내부에 추출관을 추가적으로 포함한다.

보다 바람직하게는, 상기 추출관은 상부 말단의 외주면은 상기 중간 몸체의 연결부의 내주면에 일체화되고 하부에는 점점 넓어지는 테이퍼 형태의 하부 확장부를 포함하며, 상기 중간 몸체의 하부 확장부와 상기 추출관의 하부 확장부가 일체화 되어 상기 하부 몸체의 내부에서 혈액을 밀폐시킨다.

보다 더 바람직하게는 상기 중간 몸체 및 추출관의 하부 확장부는 말단에 각각 립(lip)이 형성되어 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 하부 몸체의 혈액은 원심분리된 백혈구 및 혈소판을 포함하는 버피코트(buffy coat) 층의 혈액이다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(a) 본 발명은 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)의 분리 장치를 제공한다.

(b) 본 발명의 장치는 혈소판의 농도는 높고 백혈구의 수는 낮은, 즉 혈소판/백혈구의 비가 높은 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)을 분리할 수 있다.

(c) 또한, 종래의 키트(kit)와는 달리 PRP를 분리해내는 과정에서 백혈구가 필터를 통해 제거되므로, 손상 조직에 투여 시 백혈구 및 이로부터 분비되는 각종 이화작용 사이토카인으로 인한 부정적인 효과가 감소되고, 최종적으로는 PRP를 통한 조직 치유 효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 PRP 분리 장치의 몸체의 구성을 나타내는 분해 단면도이다.
도 2는 도 1의 PRP 분리 장치의 몸체의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 PRP 분리 장치의 몸체의 구성을 나타내는 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PRP 분리 장치의 필터의 구성을 나타내는 분해 단면도이다.
도 5는 도 4의 PRP 분리 장치의 필터의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 PRP 분리 장치의 필터의 구성을 나타내는 결합 사시도이다.

이하, 본 발명의 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)의 분리 장치를 도면을 참고하여 상세히 설명하면 하기와 같으며, 하기에서 설명되는 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되지는 않는다.

본 발명의 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)의 분리 장치는 크게 (ⅰ) 몸체(body)(10); 및 (ⅱ) 백혈구 필터(filter)(20)를 포함한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 PRP 분리 장치의 몸체의 구성을 나타내는 분해 단면도이고, 도 2는 도 1의 PRP 분리 장치의 몸체의 구성을 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 PRP 분리 장치의 몸체의 구성을 나타내는 결합 사시도이다.

도 1 내지 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 몸체는 (ⅰ-1) 상부 몸체(12); (ⅰ-2) 중간 몸체(13); 및 (ⅰ-3) 하부 몸체(14)를 포함한다.

상기 상부 몸체(12)는 상부 말단 면은 상부 마개(11)를 이용하여 개폐가 가능한 구멍(12a)이 형성되어 있고 하부 말단 면은 개구부가 형성되어 있는 원통형 이다.

상기 중간 몸체(13)는 상기 상부 몸체(12)에 수용되는 원통형으로 상부에는 상부 몸체의 구멍(12a)을 통과하여 상부 마개(11)와 체결되는 연결부(13a) 및 하부에는 점점 넓어지는 테이퍼 형태의 하부 확장부(13c)를 포함한다.

상기 하부 몸체(14)는 원통형으로 상부 말단 면에는 개구부가 형성되고 하부에는 혈액을 수용하는 내부 용기(14b)를 포함하며 상기 중간 몸체의 하부 확장부(13c)에 의해 내부 용기의 혈액을 밀폐시킨다.

한편, 상기 상부 마개(11)는 상기 상부 몸체의 구멍을 폐쇄하기 위하여 하부 내주면에 나사산(11a)이 형성되어 있고, 상기 상부 몸체(12)의 구멍(12a)은 내주면에 나사산이 형성되어 있으며, 상기 상부 몸체(12)는 내주면에 나사산(12b)이 형성되어 있고, 상기 중간 몸체(13)의 연결부(13a)는 외주면에 나사산이 형성되어 있으며, 상기 중간 몸체의 연결부(13a)는 상기 상부 몸체의 구멍(12a)을 통과하여 상기 상부 마개(11)와 나사산을 통하여 체결되며, 상기 하부 몸체의 상중부의 외주면에는 나사산(14a)이 형성되어 있어 상기 상부 몸체의 나사산(12b)을 통하여 체결된다.

상기 중간 몸체(13)는 내부에 추출관(13b)을 추가적으로 포함하고, 상기 추출관(13b)은 상부 말단의 외주면은 상기 중간 몸체의 연결부(13a)의 내주면에 일체화되고 하부에는 점점 넓어지는 테이퍼 형태의 하부 확장부(13d)를 포함하며, 상기 중간 몸체의 하부 확장부(13c)와 상기 추출관의 하부 확장부(13d)가 일체화 되어 상기 하부 몸체(14)의 내부에서 혈액을 밀폐시키고, 보다 더 바람직하게는 상기 중간 몸체 및 추출관의 하부 확장부(13c 및 13d)는 말단에 각각 립(lip)이 형성되어 있어, 상기 하부 몸체(14)의 내부에서 혈액을 밀폐시킨다.

또한, 상기 하부 몸체(14)의 혈액은 원심분리에 의해 분리된 백혈구 및 혈소판을 포함하는 버피코트(buffy coat)층의 혈액이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PRP 분리 장치의 필터의 구성을 나타내는 분해 단면도이고, 도 5는 도 4의 PRP 분리 장치의 필터의 구성을 나타내는 분해 사시도이며, 도 6은 도 4의 PRP 분리 장치의 필터의 구성을 나타내는 결합 사시도이다.

도 4 내지 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 백혈구 필터(20)는 (ⅱ-1) 백혈구 필터 상체(15); 및 (ⅱ-2) 백혈구 필터 하체(16)를 포함한다.

상기 백혈구 필터 상체(15)는 상부 면에 수직 형성된 시린지를 연결할 수 있는 연결부(15a) 및 하부에 백혈구를 여과 또는 흡착하는 필터부(15b)를 포함한다.

상기 백혈구 필터 상체의 필터부(15b)는 백혈구를 여과 또는 흡착에 의해 분리할 수 있는 당업계에 공지된 다양한 소재를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 부직포를 이용할 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 부직포는 키토산-폴리비닐알코올 복합 나노섬유들로 구성된 웹층을 포함하며, 보다 더 바람직하게는 상기 부직포는 상기 키토산-폴리비닐알코올 복합 나노섬유 웹이 합성섬유 부직포인 기재 상 또는 기재 사이에 적층된 부직포 이다. 또한, 상기 부직포는 상업적으로 구입하여 이용할 수 있다.

상기 백혈구 필터 하체(16)는 상기 백혈구 필터 상체(15)와 결합되고 하부 면에 수직 형성된 상기 상부 몸체의 구멍에 연결되는 몸체 연결부(16a)를 포함한다.

즉, 백혈구 필터(20)는 백혈구 필터 하체(16)의 하부 면에 수직 형성된 몸체 연결부(16a)를 통해 결합된 몸체(10)와 연결될 수 있다.

그리고, 혈소판 농축 혈장의 분리 장치의 작동은 스크류 메카니즘(screw mechanism)에 의해 구현되며, 구체적으로 하부 몸체의 내부 용기(14b)에 혈액을 담고 중간 몸체의 하부 확장부(13c)와 하부 몸체(14) 내면의 맞닿음으로 인해 내부 용기(14b)가 밀폐되어 혈액은 중간 몸체(13) 내부의 추출관(13b)을 통해서만 외부와 교통하게 된다. 한편, 혈액을 원심 분리한 후 상부 마개(11)를 제거한 뒤 같은 위치에 백혈구 필터(15, 16)와 시린지를 순서대로 연결한 후, 하부 몸체(14)를 회전시키면 상부 몸체의 내주면 나사산(12b)과 하부 몸체의 외주면 나사산(14a)에 의해 하부 몸체 용기(14b)의 내부 체적이 감소하여 혈액이 중간 몸체의 추출관의 하부 확장부(13d)를 통해 추출관(13b)을 지나 백혈구 필터(15, 16)를 통과하여 외부에 연결된 시린지로 유출된다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

11: 상부 마개; 11a: 중간 몸체 연결 나사산;
12: 상부 몸체; 12a: 상부 구멍;
12b: 상부 몸체 내부 나사산; 13: 중간 몸체;
13a: 상부 마개 연결 나사산(연결부); 13b: 추출관;
13c: 중간 몸체 하부 확장부; 13d: 추출관 하부 확장부;
14: 하부 몸체; 14a: 하부 몸체 외부 나사산;
14b: 하부 몸체 내부 용기; 15: 백혈구 필터 상체;
15a: 시린지 연결부; 15b: 필터부;
16: 백혈구 필터 하체; 16a: 몸체 연결부.

Claims

다음을 포함하는 혈소판 농축 혈장(platelet rich plasma; PRP)의 분리 장치:
(ⅰ) (ⅰ-1) 상부 말단 면은 상부 마개를 이용하여 개폐가 가능한 구멍이 형성되어 있고 하부 말단 면은 개구부가 형성되어 있는 원통형의 상부 몸체; (ⅰ-2) 상기 상부 몸체에 수용되는 원통형으로 상부에는 상기 상부 몸체의 구멍을 통과하여 상부 마개와 체결되는 연결부 및 하부에는 점점 넓어지는 테이퍼 형태의 하부 확장부를 포함하는 중간 몸체; 및 (ⅰ-3) 원통형으로 상부 말단 면에는 개구부가 형성되고 하부에는 혈액을 수용하는 내부 용기를 포함하며 상기 중간 몸체의 하부 확장부에 의해 내부 용기의 혈액을 밀폐시키는 하부 몸체를 포함하는 몸체(body); 및
(ⅱ) (ⅱ-1) 상부 면에 수직 형성된 시린지를 연결할 수 있는 연결부 및 하부에 백혈구를 여과 또는 흡착하는 필터부를 포함하는 백혈구 필터 상체; 및 (ⅱ-2) 상기 백혈구 필터 상체와 결합되고 하부 면에 수직 형성된 상기 상부 몸체의 구멍에 연결되는 몸체 연결부를 포함하는 백혈구 필터 하체를 포함하는 백혈구 필터(filter).
제 1 항에 있어서, 상기 상부 마개는 하부 내주면에 나사산이 형성되어 있고, 상기 상부 몸체의 구멍은 내주면에 나사산이 형성되어 있으며, 상기 상부 몸체는 내주면에 나사산이 형성되어 있고, 상기 중간 몸체의 연결부는 외주면에 나사산이 형성되어 있으며, 상기 중간 몸체의 연결부는 상기 상부 몸체의 구멍을 통과하여 상기 상부 마개와 나사산을 통하여 체결되며, 상기 하부 몸체의 상중부의 외주면에는 나사산이 형성되어 있어 상기 상부 몸체의 나사산을 통하여 체결되는 것을 특징으로 하는 혈소판 농축 혈장의 분리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 중간 몸체는 내부에 추출관을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 혈소판 농축 혈장의 분리 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 추출관은 상부 말단의 외주면은 상기 중간 몸체의 연결부의 내주면에 일체화되고 하부에는 점점 넓어지는 테이퍼 형태의 하부 확장부를 포함하며, 상기 중간 몸체의 하부 확장부와 상기 추출관의 하부 확장부가 일체화 되어 상기 하부 몸체의 내부에서 혈액을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 혈소판 농축 혈장의 분리 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 중간 몸체 및 추출관의 하부 확장부는 말단에 각각 립(lip)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 혈소판 농축 혈장의 분리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하부 몸체의 혈액은 원심분리된 백혈구 및 혈소판을 포함하는 버피코트(buffy coat)층의 혈액인 것을 특징으로 하는 혈소판 농축 혈장 분리 장치.