KR101616925B1

KR101616925B1 - 생체 활성화 조절장치

Info

Publication number: KR101616925B1
Application number: KR1020150145023A
Authority: KR
Inventors: 고재석
Original assignee: 고재석
Priority date: 2015-10-17
Filing date: 2015-10-17
Publication date: 2016-04-29

Abstract

본 발명의 목적은 인간, 동물, 식물, 곤충, 조류 등의 생체에 적용하기 위해서, 음향 영역인 0.001 ~ 20kHz 주파수 및 저주파수 초음파 영역인 20 ~ 1,000kHz 주파수와 0.01 ~ 900mW/㎠의 저강도 세기를 갖는 발진기와 이중구조의 진동부를 이용하여 생체 활성화에 치명적인 열적효과를 차단하고, 비열적효과에 의해 생체내 원활한 세포 및 효소 활성화를 조절시키는 생체 활성화 조절장치를 제공하고자 한다.
따라서, 진동자에서 발생된 비열적효과를 생체에 전달하기 위해 진동자와 생체조직 표면 사이에 이중구조를 설치하고, 이중구조 사이에 전달매질을 포함하여 조직표면에 직접적인 열적효과를 단열 및 대기중으로 방열시키고, 진동부에서 발생된 비열적효과를 생체에 전달하여 생체 내부 각 조직의 흡수계수에 차이에 따른 물리화학적인 자극으로 생체 심층부위까지 세포 및 효소 활성화를 조절시키는 방안으로 생체 활성화 조절장치를 제공하고자 한다.

Description

생체 활성화 조절장치{ Bio Activation Control Equipment }

본 발명은 인간, 동물, 식물, 곤충, 조류등의 생체 중 어디에라도 존재할 세포, 또는 세포 배양물(cell culture), 또는 미생물 혹은 단세포 생물속으로 보여질 세포 및 효소 활성화 조절장치를 포함한다. 생체의 신진대사는 효소의 활성에 의하여 유지된다. 효소 중 일부 기능을 상실하거나 효소의 양이 부족할 경우 효소 기능 저하 문제가 발생되고 신진대사도 낮아져 정상적인 생체 활동에 제한을 받는다. 이러한 문제를 해결하기 위해 생체 심층부위까지 물리화학적 자극으로 세포 및 효소 활성화를 조절시키는 방안으로 생체 활성화 조절장치를 제공하고자 한다.

초음파를 환경, 식품, 화학공정, 생물, 미생물, 의학 또는 약학 등에 적용하고자 하는 연구는 1920년대에 시작되어 초음파화학(sonochemistry)이라는 학문 영역이 확립되고, 여러 가지 기술적인 이론 및 이를 실제 화학 반응에 응용하는 연구들이 진행되고 있다.

초음파를 인간, 동물, 식물, 곤충, 조류 등의 생체에 적용할 경우 열적효과(Thermal Effect)와 비열적효과(Non-Thermal Effect)로 구분되어 생체의 화학반응을 일으킨다. 열적효과의 경우, 진동자 표면에서 발생되는 직접적인 열에너지가 생체의 화학반응을 일으키며, 비열적효과의 경우, 진동자에서 발생되는 공동형성(Cavitation formation), 음향흐름, 미세 맛사지 및 미세 순환 증진와 같은 기계적 효과와 당 및 과포화용액의 결정화(Crystallization), 가수분해(Hydrolysis), 산화, 당의 전환 전분이나 고무등과 같은 물질을 해중합(Depolymerization)시키는 화학적 효과와 초음파를 조사에 의해 압력을 받는 단백질, 셀룰로스(Celluose)등의 거대 분자들이 압전효과에 의해 전하를 띠는 전기적 효과등에 의해 생체의 화학반응을 일으킨다.

화학반응을 일으키기 위해서는 충분한 에너지를 인가해주어야 생성물질이 만들어진다. 이처럼 반응을 일으키기 위하여 필요한 최소한의 에너지를 활성화 에너지라고 한다. 활성화 에너지가 큰 반응은 반응속도가 느려 쉽게 일어나지 않으며, 활성화 에너지가 작은 반응은 반응이 빠르게 일어난다. 인체내부에서 일어나는 화학반응은 효소가 주관하여 신진대사 활성화, 세포 형성 작용, 자연 치유력 향상, 호르몬 균형조절, 잉여지방제거, 신경정상화 작용 혈액정화와 체내 독소 배설작용등 아주 중요하고 다양한 작용을 한다.

사람은 평생 동안 만들어 낼 수 있는 효소의 양이 정해져 있으며, 20세 가량에 절정에 이르고 나이를 먹을수록 줄어들다가 40대가 되면서 급격히 감소하게 된다. 유아는 고령자보다 몇 백배나 많은 효소가 존재한다. 사람은 태어나면서부터 소화효소와 대사효소를 만들 수 있는 기능을 지니고 있다. 소화 효소는 음식물을 소화하고 영양분을 흡수하는 역할을 하며, 소화 흡수된 영양소를 피, 살, 근육으로 바꾸는 역할은 대사 효소가 담당한다. 대사 효소는 이 외에도 해독, 면역 등 건강을 유지하는 역할도 한다. 대사효소는 생체를 정상화시키는 것은 물론 노화를 지연시키고 질병이나 회상을 회복시키는 중요한 역할을 수행하고 있다. 문제는 이러한 중요한 역할을 하는 효소는 인체 내에서 영구적으로 만들어지는 것이 아니므로 인체 내의 효소 소모량이 많아지면 인간의 수명에 영향을 미치게 된다. 즉 인체 내에서 만들 수 있는 양의 효소는 한정되어 있는 반면 사용량이 많아지면 그 만큼 수명에 커다란 영향을 미친다. 사람은 나이가 들어가면서 인체 내에서 스스로 만들어내는 효소의 제조 능력이 떨어져 음식을 통해서 외부 효소를 취할 수 있지만 기본적인 소화 효소가 부족할 경우 외부에서 공급받는 물질을 통해 영양분을 흡수하지 못 할 경우 정상적인 생활에 제한을 받는다.

이에 따라, 종래에는 인체의 온도를 조절하여 인체의 기능을 향상시키거나 치료에 활용하기 위해 광, 전기장 및 열을 이용하였다. 다만, 광을 이용하여 인체를 자극하는 경우 세포와 피하 지방에서 대부분의 광을 산란시키기 때문에 4㎝ 깊이(공개특허 10-2015-0059124) 이상의 인체 내부 기관에는 효과적으로 에너지를 전달하는데 어려움이 발생되고 있다. 또한, 전기장과 열을 이용하여 인체를 자극하는 경우 인체의 표면에만 에너지를 전달할 수 있다는 점에서 한계가 발생되고 있다. 반면, 초음파는 인체 깊숙한 곳까지 에너지를 전달할 수 있어 인체의 심부에 위치한 기관을 자극하는것이 가능하여 초음파를 이용하여 심부에 위치한 기관을 자극하는 기술이 개발되고 있다.

종래의 대한민국 등록특허 제10-0475833호(고수율의 펩타이드 제조방법)는 단백질의 효소적 가수분해시 가수분해 효율을 높이기 위한 방법을 제공하고자 하는 목적에서, 단백질의 수 분산액을 산처리 또는 효소 처리하여 가수분해함에 있어서, 15,000 내지 25,000Hz영역의 초음파를 조사하는 것으로 행하여지는 펩타이드의 제조 방법을 제공하고 있며, 초음파를 조사하는 것만으로 가수분해 효율이 상승한다고 규정하고 있지만 진동자에서 발생된 직접적인 열적효과는 단백질을 함유한 식품의 미생물 분해 과정에서 생성되는 식품유해 물질인 바이오제닉아민(히스타민)이라는 대표적인 발암물질을 과잉생성하는 문제가 발생된다.

종래의 대한민국 등록특허 제10-0537343호(관절염 치료용 초음파 장치)는 관절염 치료용 초음파 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 200~800mW/㎠의 초음파를 발생시켜 100~400mW/㎠의 저강도 초음파 에너지를 피부 깊은 곳의 연골세포까지 인가하도록 구성된 퇴행성관절염의 치료 또는 예방용 초음파 장치에 관한 것으로 연골조직의 활성화를 통해 연골조직의 재생을 유도하여 퇴행성관절염 치료가 가능하지만 진동자에 발생된 불규칙한 열에너지를 직접 인체조직에 접촉하여 인체조직의 피부표면과 표피층의 세포 파괴와 인체조직의 국소 온도상승에 의한 혈관확장으로 모세혈관의 정수압이 증가되어 부종과 국소충열 문제가 발생된다.

종래의 대한민국 등록특허 제10-0872270호(초음파 밴드)는 초음파 및 진동을 사람의 피부에 전달하여 치료 및 미용 효과를 얻기 위해 쓰일 수 있는 초음파 밴드에 관한 것으로 다수의 압전 소자를 서로 연결하여 넓은 유효 방사 면적을 갖도록 구성함으로서 넓은 면적에 동시에 초음파 및 진동을 인가할 수 있도록 하고 일상생활 중에 치료부위에 부착하고 생활을 하면서 치료를 받음으로서 효과적으로 초음파 및 진동에 의한 치료 효과를 얻을 수 있는 초음파 밴드를 제공하고 있으나 초음파를 지속적으로 피부에 접촉할 경우에 진동자에 발생된 불규칙한 열에너지를 직접 인체조직에 접촉되어 인체조직의 피부표면과 표피층의 세포 파괴로 치료 효과가 극히 제한된다는 문제가 발생된다.

종래의 대한민국 출원특허 제10-2014-0001129호(발효식품 제조장치)는 공기유입구와 공기배출구가 구비된 하우징과, 상기 하우징의 개방된 단부를 마감하는 커버와, 상기 커버에 구비되는 초음파 유닛 및, 상기 하우징에 공기를 공급하는 공조장치를 포함하되, 상기 초음파 유닛은 상기 하우징 내부에 초음파를 조사하는 것을 특징으로 하고 있으나, 진동자에 발생된 불규칙한 열에너지를 발효 식품에 직접 조사할 경우 단백질을 함유한 식품의 미생물 분해 과정에서 생성되는 식품유해 물질인 바이오제닉아민이라는 대표적인 발암물질을 과잉생성하는 문제가 발생된다.

종래 기술에서 살펴보았듯이 초음파의 장점을 이용하기 위해 많은 방법을 제시하고 있지만 인체에 적용할 경우 효소는 35 ~ 45℃의 온도에서 활성화가 높게 나타나지만 그 온도범위를 넘어서면, 오히려 활성화가 떨어진다. 다시 말해서, 온도가 올라가면 일반적으로 화학반응 속도가 커지고 효소의 촉매작용도 커지지만, 온도가 일정 범위를 넘으면 효소의 단백질 분자구조가 변형을 일으켜 촉매기능이 떨어지고 히스타민이라는 알레르기 반응이나 염증에 관여하는 화학물질이 발생된다. 대부분의 선행 기술들은 초음파의 열적효과와 비열적효과를 혼용하고 있어 초음파를 인간, 동물, 식물, 곤충, 조류 등의 생체에 적용하기 위해서는 세포에 치명적인 초음파의 열적효과에 의해 표피층의 세포 파괴, 연속 초음파 발진에 따른 피부표면의 화상등 장시간 초음파 발진이 불가능하여 치료 목적의 초음파 적용에는 한계가 발생되고 있다. 또한, 식품에 초음파를 적용할 경우의 고온 발효에 의한 식품유해 물질인 바이오제닉아민이라는 대표적인 발암물질을 과잉생성하는 문제가 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하고 인간, 동물, 식물, 곤충, 조류 등의 생체에 적용하기 위해서, 음향 영역인 0.001 ~ 20kHz 주파수 및 저주파수 초음파 영역인 20 ~ 1,000kHz 주파수와 0.01 ~ 900mW/㎠의 저강도 세기를 갖는 발진기를 이용하여 진동자에서 발생되는 열적효과와 비열적효과를 구분하여 생체에 치명적인 직접적인 열적효과를 차단하고, 비열적효과를 이용하여 생체조직의 원활한 세포 및 효소 활성화를 조절시키는 생체 활성화 조절장치를 제공하고자 한다.

초음파에서 발생된 전기에너지는 진동자를 통해 열적효과와 비열적효과로 구분되어 매질에 전달된다. 초음파는 같은 매질에서라도 항상 일관되게 전파되지 않고 진동자의 반경과 파장에 따라 침투깊이와 초음파 빔의 강도가 달라진다. 초음파 진동자 표면에 가까운 부위에서는 최대강도와 최소강도가 매우 불규칙하게 분포하는데 이 부위를 근위장(near field, Fresnel region)이라 하고 초음파의 근위장에서는 강도가 균일하지 못하고 불규칙한데 이는 진동자의 표면에서 발생되는 간섭장 때문에 생기는 현상이다. 근위장에서의 간섭현상으로 초음파의 강도가 5-10배 때로는 30배 이상 증가하여 열에너지가 한곳에 모이는 핫스팟(hot spot)에 의한 매질조직의 손상이 생길 위험이 있기 때문에 열에 취약한 인간, 동물, 식물, 곤충, 조류 등의 생체에 적용하기 위해서는 열적효과인 직접적인 열에너지를 차단하고 비열적효과를 매질에 전달할 수 있도록 장치를 구성하였다.

생체조직의 표면에서 심층부위까지 세포 활성도 높여 효소의 생성과 합성을 조절시키고 생체조직을 치료하기 위해서, 음향 영역인 0.001 ~ 20kHz 주파수 및 저주파수 초음파 영역인 20 ~ 1,000kHz 주파수와, 0.01 ~ 900mW/㎠의 저강도 세기를 갖는 발진기와 이중구조의 진동부를 이용하여 비열적효과에 의해 피부표면 세포의 파괴하지 않고 표피층에서부터 심층부위인 근육층 조직까지 물리화학적인 자극으로 전달경로의 세포 및 효소 활성화를 조절시키는 생체 활성화 조절 방안을 제시하고자 한다.
이를 위해 본 발명은, 진동자에서 발생하는 열적 효과는 차단하고 비열적 효과는 전달시키는 생체 활성화 조절장치로서, 상기 활성화 조절장치는: 수평면 부분과 상기 수평면 부분의 외측 둘레를 감싸며 수평면에 대해 상향 연장된 둘레면 부분을 포함하여 실질적으로 '┗┛' 형상으로 이루어지는 중공(中空)의 이중구조; 상기 이중구조의 수평면의 상면과 둘레면의 내경면(內徑面)에 의해 규정되는 내 벽(300); 상기 이중구조의 수평면의 저면과 둘레면의 외경면(外徑面)에 의해 규정되는 외벽(301); 상기 내벽(300)의 수평면과 외벽(301)의 수평면 중 일측면에 설치되어 타측 면 방향으로 발진하는 진동자(100)를 포함하는 발진부; 및 상기 이중구조의 중공에 채워지는 물을 포함하는 전달매질(200);을 구비하고, 상기 진동자에 의한 발진의 핫스팟 발생 영역인 근위장 영역은 상기 진동자가 설치된 벽과 전달매질 범위 내에 한정되어 있어서, 핫스팟 영역에 집중되는 열이 전달매질에 의해 타측벽에도 신속하게 골고루 전달되어 방열되도록 한 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절 장치를 제공한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 발진부는 상기 외벽(301)의 수평면에 설치되고, 상기 내벽(300)의 수평면과 둘레면에 의해 규정되는 공간은 생물을 배양하기 위한 배양조(600)를 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 전달매질(200)은 열전도율이 높은 금속, 비철금속, 세라믹 및 탄소물질 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 발진부에서 출력되는 자극 파형은 연속파 및 펄스파를 단일 또는 다중 혼합 파형으로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 진동자의 주파수는 0.001 ~ 1,000kHz인 것으로 특징으로 한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 발진부의 출력 강도는 0.01 ~ 900mW/㎠ 것으로 특징으로 한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 발진부의 주파수는 단일 주파수이거나 다중 주파수인 것을 특징으로 한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 진동자는 단일 진동자이거나 다중 진동자인 것을 특징으로 한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 전달매질은 에틸렌화합물 및 계면활성제 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 진동부에서 발생된 비열적 효과가 생체에 확산 및 지향 특성(directional characteristics)을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 생체 활성화 조절 장치에 있어서, 상기 조절장치의 비열적 효과는 기계적 효과, 화학적 효과 및 전기적 효과를 포함하는것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 음향 영역인 0.001 ~ 20kHz 주파수 및 저주파수 초음파 영역인 20 ~ 1,000kHz 주파수와, 0.01 ~ 900mW/㎠의 저강도 세기를 갖는 발진기와 이중구조의 진동부를 이용하여 인간, 동물, 식물, 곤충, 조류 등의 생체에 사용할 수 있으며, 인체에 적용할 경우 편두통, 요통, 당뇨병, 파킨슨병(Parkinson), 알츠하이머 병, 우울증과 질환 혹은 장해를 가지고 있는 대상을 치료할 때에 세포 활동을 조절하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 식물에 생체의 발아 조절에 관한 것이며, 더욱이 자세한 것은, 물리화학적인 자극을 식물에 적용할 경우 휴면 종자의 휴면타파 시간을 단축하여 발아 시간을 조절하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 증식 및 배양 조절에 관한 것이며, 더욱이 자세한 것은, 물리화학적인 자극에 의해 미생물, 특히 발효 과정에 관여하는 효모, 유산균, 효소 등의 저온증식 및 저온배양을 조절하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 생체 활성화 조절장치 단면도
도 2 는 실시예에 따른 인체조직에서 기계적 효과인 진동에너지 확산 예시도
도 3 은 본 별명의 다른 실시예 따른 생물 배양 예시도

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부 도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명은 생략한다.

인체조직의 표면에서 심층부위까지 세포 활성도 높여 효소의 생성과 합성을 조절시키고 인체조직을 치료하기 위해서, 발진 제어부에서 제어되는 15 ~ 1,000kHz의 저주파수와 0.1 ~ 500mW/㎠의 저강도 세기를 갖는 발진기와 이중구조의 진동부를 이용하여 진동부에서 발생되는 기계적 효과인 미세한 진동에너지와 종파(소밀파)에 의해 피부표면 세포를 파괴하지 않고 표피충에서 부터 심층부위인 근육층 조직까지 물리화학적인 자극으로 전달경로의 세포 및 효소 활성화를 조절시키는 생체 활성화 조절장치를 제공하고자 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 생체 활성화 조절장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 수평면 부분과 상기 수평면 부분의 외측 둘레를 감싸며 수평면에 대해 수직을 이루며 상향 연장된 둘레면 부분을 포함하여 실질적으로 '┗┛' 형상으로 이루어지는 중공(中空)의 이중구조를 포함하는데, 이러한 이중구조를 이루는 면들 중 이중구조의 수평면의 상면과 둘레면의 내경면(內徑面)에 의해 규정되는 벽을 내벽(300)으로 정의하고, 이중구조의 수평면의 저면과 둘레면의 외경면(外徑面)에 의해 규정되는 벽을 외벽(301)으로 정의한다. 도 1에는 진동자(100)가 내벽의 수평면에 설치된 상태가 도시되어 있다. 열적효과의 경우, 진동자를 구성하고 있는 압전세라믹스의 유전손실에 의해 진동자 표면에서 수직으로 발생된 직접적인 열에너지는 근위장 영역에 설치된 이중구조 내벽(300)에 전달되고 이중구조(300, 301) 사이에 위치한 전달매질(200)에 열에너지가 전달된다. 전달매질(200)에 흡수된 열에너지는 전달매질을 따라 열에너지가 확산되고 전달매질을 둘러쌓고 있는 이중구조 외벽(301)에 열에너지를 전달하여 이중구조 외벽(301)에서 열에너지를 대기 중으로 빠르게 방열시켜 진동자 표면에서 발생된 직접적인 열에너지를 피부표면(410)과 차단할 수 있도록 구성하였다. 또한, 진동자를 구성하는 있는 압전세라믹스의 불균일한 강도에 의해 발생되는 간섭장의 간섭현상으로 초음파의 강도의 5-10배 때로는 30배 이상 증가하여 핫스팟(hot spot) 발생 영역인 근위장 영역에 이중구조(300, 301)와 전달매질(200)를 설치하여 핫스팟(hot spot)으로부터 피부표면(410)을 보호할 수 있도록 구성하였다. 즉 근위장 영역이 상기 이중구조와 전달매질 범위 내에 배치되도록 구성하면, 핫스팟 영역에 집중되는 열이 전달매질에 의해 이중구조를 이루는 모든 면에 신속하게 골고루 전달되어 방열됨으로써 피부표면을 열적 피해로부터 보호할 수 있다.

또한, 비열적효과의 경우, 진동자(100) 표면에서 수직으로 발생된 기계적 효과인 진동에너지와 종파가 근위장 영역에 설치된 이중구조 내벽(300)에 전달되고 이중구조(300, 301) 사이에 위치한 전달매질(200)에 진동에너지와 종파가 전달된다. 전달매질(200)에 흡수된 진동에너지와 종파는 이중구조 외벽(301)을 통해 인체조직 피부표면(410)으로 진동에너지와 종파를 전달할 수 있도록 구성하였다. 인체조직(400)에 전달된 진동에너지와 종파는 피부표면(410), 표피층(402), 진피층(404), 지방층(406) 및 근육층(408)으로 전달되어 내부 조직의 초음파 흡수계수(dB/cm) 차이에 의해 진동에너지는 열에너지로 전환되고 종파는 압력변동으로 조직내부의 물리화학적인 자극으로 세포 및 효소 활성화가 조절된다.

또한, 도 1에서와 같이 이중구조 사이의 전달매질(200)은 진동부에서 발생된 직접적인 열에너지를 매질과 단열시키고, 열용량이 큰 물을 포함하고 있어 주변의 온도변화에 영향이 없도록 구성하였으며, 주변 환경 조건에 따른 물의 부피 팽창과 응고 방지를 위해 에틸렌화합물 및 계면활성제를 포함할 수 있다. 또한, 불순물 혼입을 방지하고 불순물 혼입에 의한 출력 변화를 방지하기 위해 이중구조 사이를 밀봉하여 구성하였다. 또한, 이중구조 사이의 전달매질(200)은 진동자에서 발생된 열적효과를 빠르게 대기중으로 방열시키기 위해 열전도율이 높은 금속, 비철금속, 세라믹 및 탄소물질을 포함할 수 있다. 또한, 진동자 보호를 위해 진동부 패키징(500)을 구성하였다.

도 2는 진동부(110)를 배열하여 인체조직(400) 내부의 피부표면(410), 표피층(402), 진피층(404), 지방층(406) 및 근육층(408)으로 확산된 기계적 효과인 진동에너지가 인체조직 심층부위인 근육층까지 전달경로의 세포 및 효소가 활성화되는 구조를 예시하고 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예 따른 생물 배양기로 진동자(100)을 배양기의 이중구조 외벽(301)에 설치하고 이중구조 내벽(300)에는 생물을 배양하기 위한 배양조(600)을 구성하였다. 도 3에는 진동자(100)가 외벽의 수평면에 설치된 상태가 도시되어 있다.

100 : 진동자
200 : 전달매질
300 : 이중구조 내벽
301 : 이중구조 외벽
400 : 인체조직
500 : 패키징
600 : 배양조

Claims

진동자에서 발생하는 열적 효과는 차단하고 비열적 효과는 전달시키는 생체 활성화 조절장치로서,
상기 활성화 조절장치는:
수평면 부분과 상기 수평면 부분의 외측 둘레를 감싸며 수평면에 대해 상향 연장된 둘레면 부분을 포함하여 '┗┛' 형상으로 이루어지는 중공(中空)의 이중구조;
상기 이중구조의 수평면의 상면과 둘레면의 내경면(內徑面)에 의해 규정되는 내벽(300);
상기 이중구조의 수평면의 저면과 둘레면의 외경면(外徑面)에 의해 규정되는 외벽(301);
상기 내벽(300)의 수평면과 외벽(301)의 수평면 중 일측면에 설치되어 타측 면 방향으로 발진하는 진동자(100)를 포함하는 발진부; 및
상기 이중구조의 중공에 채워지는 물을 포함하는 전달매질(200);을 구비하고,
상기 진동자에 의한 발진의 핫스팟 발생 영역인 근위장 영역은 상기 이중구조와 전달매질 범위 내에 한정되어 있어서, 핫스팟 영역에 집중되는 열이 전달매질에 의해 이중구조를 이루는 모든 면에 신속하게 골고루 전달되어 방열되도록 한 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 발진부는 상기 외벽(301)의 수평면에 설치되고,
상기 내벽(300)의 수평면과 둘레면에 의해 규정되는 공간은 생물을 배양하기 위한 배양조(600)를 구성한 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전달매질(200)은 금속, 비철금속, 세라믹 및 탄소물질 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여서 핫스팟 영역에 집중되는 열이 전달매질에 의해 이중구조를 이루는 모든 면에 신속하게 골고루 전달되어 방열되도록 한 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 발진부에서 출력되는 자극 파형은 연속파 또는 펄스파 중 적어도 어느 한 종류를 단일 또는 다중 혼합 파형으로 구성한 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 진동자의 주파수는 0.001 ~ 1,000kHz이며,
상기 발진부의 주파수는 단일 주파수이거나 다중 주파수인 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 발진부의 출력 강도는 0.01 ~ 900mW/㎠ 것으로 특징으로 하는 생체 활성화 조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 발진부는 단일 또는 다중 진동자를 구비하는 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전달매질은 에틸렌화합물 및 계면활성제 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 진동자에서 발생된 비열적 효과가 생체에 확산 및 지향 특성(directional characteristics)을 가지는 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조절장치의 비열적 효과는 기계적 효과, 화학적 효과 및 전기적 효과를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 활성화 조절장치.