KR101766798B1 - 위치 결정형 인큐베이터 - Google Patents

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KR101766798B1
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김진
백승옥
김진오
한진석
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(주)로봇앤드디자인
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Abstract

세포 배양 인큐베이터가 개시되고, 세포 배양 인큐베이터는, 하우징, 상기 하우징의 전면에 구비되는 제1도어(door), 상기 하우징의 전면과 대향하는 상기 하우징의 후면에 구비되는 제2도어(door), 상기 하우징의 내부에 위치하고, 세포 배양을 위한 복수의 플라스크(flask)를 다층으로 적재 가능한 트레이(tray) 및 상기 하우징의 외부에 위치하고, 상기 트레이와 결합하여 상기 트레이를 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다.

Description

위치 결정형 인큐베이터{LOCATING INCUBATOR}
본원은 플라스크의 위치를 인식, 판단, 결정, 이동할 수 있는 위치 결정형 세포 배양 인큐베이터에 관한 것이다.
세포 배양은 일반적으로 다세포 생물의 개체로부터 무균적으로 조직편을 떼내고, 용기 내에서 배양 및 증식시키는 것을 의미한다. 최근, 세포 배양 분야, 재생 의료 분야에서는, 세포를 장기간 자동으로 안정적으로 대량 배양하여, 생물 제제 등에 이용 가능한 세포의 생산물이나, 재생 조직 구축에 이용하는 세포 그 자체를 얻기 위한 기술이 요구되고 있다.
종래에는 실험실에서 작업자에 의해 세포가 배양되는 플라스크를 수동 운반 및 조작하여 세포 배양 작업을 수행하는 바 있다. 그러나 사람에 의한 세포 배양 작업은 작업자의 숙련도에 따라 생산성의 변동이 크므로 효율적이지 못한 문제점이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 10- 2015-0121867(공개일: 2015년 10월 30일)호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세포 배양 플라스크의 관리가 가능한 자동화된 세포 배양 인큐베이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원은, 제한된 인큐베이터 공간 내에서 로봇에 의해 자동적으로 플라스크가 이동되도록 반송 환경을 제공하는 세포 배양 인큐베이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 세포 배양 인큐베이터는 하우징, 상기 하우징의 전면에 구비되는 제1도어, 상기 하우징의 전면과 대향하는 상기 하우징의 후면에 구비되는 제2도어, 상기 하우징의 내부에 위치하고, 세포 배양을 위한 복수의 플라스크를 다층으로 적재 가능한 트레이 및 상기 하우징의 외부에 위치하고, 상기 트레이와 결합하여 상기 트레이를 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 트레이는, 상하 방향으로 등간격으로 배치되는 복수의 플레이트, 상기 복수의 플레이트 중 최상부의 플레이트의 상측에 배치되는 상측 커버 플레이트 및 상기 복수의 플레이트 중 최하부의 플레이트의 하측에 배치되는 하측 커버 플레이트를 포함하고, 상기 복수의 플레이트의 각각은 원형으로 형성되고 상기 복수의 플라스크가 등간격으로 재치될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 플레이트, 상기 상측 커버 플레이트 및 상기 하측 커버 플레이트는 각각 등간격으로 위치하는 8개의 결합홈을 포함하고, 상기 트레이는, 상기 복수의 플레이트, 상기 상측 커버 플레이트 및 상기 하측 커버 플레이트의 8개의 결합홈을 연직방향으로 통과하여 상기 복수의 플레이트, 상기 상측 커버 플레이트 및 상기 하측 커버 플레이트를 결합하는 8개의 결합봉을 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 상기 하우징의 상측에 위치하고, 상기 상측 커버 플레이트의 중앙에 결합될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 플레이트는 링 형상의 제1서브 플레이트, 상기 제1서브 플레이트의 직경보다 작은 직경을 가지며 상기 제1서브 플레이트와 동심원 배치되는 링 형상의 제2서브 플레이트, 상기 제1서브 플레이트 및 상기 제2서브 플레이트를 연결하는 복수의 연결부 및 상기 제1서브 플레이트의 상면에 등간격으로 위치하고 상기 플라스크의 재치 위치를 가이드하는 복수의 가이드를 포함하고, 상기 결합봉은 상기 복수의 플레이트의 제2서브 플레이트를 통과하며, 상기 플라스크의 재치 위치를 가이드할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 플레이트는, 상기 연결부로부터 인큐베이터의 하측 방향으로 연장 형성되어 상기 플레이트의 휨을 방지하는 복수의 보강부를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제2도어의 크기는 상기 제1도어의 크기보다 작고, 상기 제1도어는 사용자에 의해 개폐 가능하고, 상기 제2도어는 자동 개폐되고, 상기 제2도어를 통해 플라스크 이송 로봇에 의해 플라스크가 상기 하우징의 내외부로 반송될 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 세포 배양 플라스크를 다층으로 적재하는 원형의 플레이트에 의해 플라스크의 효율적인 재치가 가능하다.
또한, 본원은, 세포 배양 플라스크를 다층으로 적재하고 회전 가능한 트레이(tray)에 플라스크 이송 로봇이 접근하여 자동적으로 플라스크가 이동되도록 반송 환경을 제공하여 다양한 자동화 시스템에 접목시킬 수 있는 세포 배양 인큐베이터를 제공할 수 있다.
또한, 본원은 세포 배양 플라스크를 다층으로 적재하고 회전 가능한 트레이에 의해 제한된 인큐베이터 공간 내에서 다수의 플라스크의 적재 및 이송 효율을 향상시킬 수 있다.
본원에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 세포 배양 인큐베이터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 세포 배양 인큐베이터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 세포 배양 인큐베이터의 내부를 투영한 사시도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 트레이의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 플레이트의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 플라스크 이송 로봇에 의해 플라스크가 이송되는 실시예를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" "상부에" "상단에" "하에" "하부에" "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본원을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 세포 배양 인큐베이터를 나타낸 도면이다.
도 1에서 도 1(a)는 세포 배양 인큐베이터의 사시도를 나타내고, 도1(b)는 세포 배양 인큐베이터의 배면도를 나타내고, 도 1(c)는 세포 배양 인큐베이터의 단면도를 나타낸다.
도 1(a) 내지 도1(c)를 참조하면, 세포 배양 인큐베이터(100)는 하우징(101), 제1도어(door)(102), 제 2도어(door)(103), 트레이(tray)(110) 및 구동부(120)를 포함할 수 있다. 제 1도어(102)는 하우징(101) 전면에 구비될 수 있다. 제 2도어(103)는 하우징(101)의 전면과 대향하는 하우징(101)의 후면에 구비될 수 있다. 여기서 전면이란, 도 1(a)를 기준으로 8시 방향을 의미할 수 있고, 후면은 2시 방향을 의미할 수 있다.
도 1(a) 및 도 1(b)를 참조하면, 제 1도어(102)는 사용자에 의해 개폐가 가능하다. 사용자는 제 1도어(102)를 열어 세포를 배양하기 위한 플라스크를 트레이(110)에 재치시킬 수 있고, 기 재치된 플라스크를 세포 배양 인큐베이터(100)의 외부로 반출할 수 있다. 또한, 제 2도어(103)은 자동으로 개폐될 수 있다. 제 2도어(103)의 자동 개폐는 도 6을 통해 후술하기로 한다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제 2도어(103)는 제1 도어(102)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 제2문의(103) 크기를 제1도어(102)의 크기보다 작게 형성함으로써, 플라스크 이송 로봇에 의해 제2도어(103)를 통해 플라스크를 이송 및 재치함에 있어, 인큐베이터(100) 내부의 이산화탄소 농도, 온도, 습도 등의 배양 환경의 항상성을 유지할 수 있다.
도 1(c)를 참조하면, 세포 배양 인큐베이터(100)는 세포 배양에 사용되는 플라스크를 적재하는 트레이(110)와 트레이를 회전시키는 구동부(120)를 포함할 수 있다. 트레이(110)는 하우징(101)의 내부에 위치하고, 세포 배양을 위한 복수의 플라스크(flask)를 다층으로 적재할 수 있다.
구동부(120)는 하우징(101)의 외부에 위치하고 트레이(110)와 결합하여 트레이(110)를 회전시킬 수 있다. 상기 트레이(110) 및 구동부(120)는 도 2 내지 도3을 통해 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 세포 배양 인큐베이터의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 세포 배양 인큐베이터의 내부를 투영한 사시도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 트레이(110)는 상하 방향으로 등간격으로 배치되는 복수의 플레이트(111)를 포함할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 복수의 플레이트(111) 각각은 원형으로 형성되고, 복수의 플라스크(10)가 플레이트(111) 상에 등간격으로 재치될 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 트레이(110)는 8개의 플레이트(111)를 포함할 수 있고, 각 플레이트(111)에는 8개의 플라스크(10)가 재치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 트레이(110)는 복수의 플레이트(111) 중 최상부의 플레이트의 상측에 배치되는 상측 커버 플레이트(112)를 포함하고, 복수의 플레이트(111) 중 최하부의 플레이트의 하측에 배치되는 하측 커버 플레이트(113)를 포함할 수 있다. 상술한 플레이트들(111, 112, 113)의 형상 및 플라스크(10)의 재치는 도 5를 통해 후술한다.
도 2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따르면, 구동부(120)는 하우징(101)의 상측에 위치할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 하우징(101)의 하측에 위치할 수도 있다. 구동부(120)의 위치는 반드시 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. 구동부(120)를 하우징(101)의 상측에 위치시킴으로써 향후 유지보수가 용이한 이점이 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 구동부(120)는 상측 커버 플레이트(112)의 중앙에 결합될 수 있다. 구동부(120)는 상측 커버 플레이트(112)의 중앙 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 트레이(110)의 중앙에 결합되어 구동부(120)가 구동됨에 따라, 구동부(120)로부터 발생한 동력이 전달되어 트레이(110)가 회전할 수 있다.
구동부(120)는 트레이(110)가 회전할 수 있도록, 트레이(110)와 연결되는 암(arm)을 통해 트레이(110)에 구동력을 전달할 수 있다. 또한 구동부(120)는 다양한 종류의 모터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 구동부(120)는 서보 모터(servo motor) 또는 스텝 모터(step motor)를 포함할 수 있다.
또한, 세포 배양 인큐베이터(100)는 제2도어(103), 구동부(120)의 구동을 제어하기 위한 제어부(130)를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 세포 배양 인큐베이터(100)와 연동된 외부장치로부터, 사용자 입력에 기초한 제어 신호를 수신할 수 있고, 상기 제어 신호에 기초하여 구동부(120)의 구동을 제어할 수 있다. 상기 외부 장치는 예를 들면, 컴퓨터, 노트북, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC 등과 같은 모든 종류의 유, 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면 세포 배양 인큐베이터(100)는 하우징(10) 내에 습도 조절을 위한 수분을 수용하는 워터 팬(water pan)(104)을 구비할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 후술하는 센서부에 의해 워터 팬(104)에 담긴 액체의 수위를 감지하고, 이에 기초하여 하우징(10)내의 환경이 제어될 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 트레이의 구성을 도시한 도면이다.
도 4에서 도 4(a)는 트레이(110)의 제 1실시예를 도시한 도면이고, 도4(b)는 트레이(110)의 제 2실시예를 도시한 도면이다.
도 4(a)를 참조하면, 복수의 플레이트(111), 상측 커버 플레이트(112) 및 하측 커버 플레이트(113)는 각각 등간격으로 위치하는 8개의 결합홈(114)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 상기 각각의 플레이트(111, 112, 113) 에 포함된 결합홈(114)은 연직방향에서 보았을 때 각각의 플레이트(111, 112, 113) 상호 간 대칭되어 동일한 위치로 형성될 수 있다.
트레이(110)는 복수의 플레이트(111), 상측 커버 플레이트(112) 및 하측 커버 플레이트(113)의 대응하는 8개의 결합홈(114)을 연직방향으로 통과하여 복수의 플레이트(111), 상측 커버 플레이트(112) 및 하측 커버 플레이트(113)를 결합하는 8개의 결합봉(115)을 포함할 수 있다. 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 각 플레이트(111, 112, 113)의 결합홈(114)이 서로 등간격으로 위치하고, 플레이트 상호 간 대칭된 위치에 형성됨으로써, 결합홈(114)을 통과하는 결합봉(115)이 동일한 간격으로 이격되고, 각각의 플레이트(111, 112, 113)로부터 수직하게 위치될 수 있다. 상술한 설명에서는 결합홈(114) 및 결합봉(115)이 8개인 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
결합봉(115)은 복수의 플레이트(111) 각각을 소정의 높이에서 고정하는 지지 부재(116)를 포함할 수 있다. 지지 부재(116)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 결합봉(115)의 길이 내에서 등간격으로 복수개 구비될 수 있다. 또한, 각각의 결합봉(115)에 구비된 지지 부재(116)는 지지 부재(116) 상호 간 동일한 높이로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 4(a)를 참조하면, 지지 부재(116) 각각이 서로 다른 결합봉(115)에서 동일한 높이로 구비됨에 따라, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 복수의 플레이트(111)가 수평하게 위치할 수 있고, 복수의 플레이트(111) 간 동일한 간격으로 결합봉(115)에 고정될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상측 커버 플레이트(112)의 상면에는 구동부(120)와 연결되는 결합 부재(117)가 구비될 수 있다. 예시적으로, 결합 부재(117)는 상측 커버 플레이트(112)의 중앙에 구비될 수 있다. 결합 부재(117)는 다양한 결합 방식으로 구동부(120)와 연결될 수 있다. 예를 들면, 나사결합, 볼트결합, 쐐기결합 방식 등을 통해 구동부(120)의 암(arm)과 연결될 수 있다. 구동부(120)에서 발생한 구동력은 결합 부재(117)를 통해 트레이(110)에 전달되어, 트레이(110)가 회전할 수 있다. 결합 부재(117) 및 구동부(120)의 연결은 상술한 설명에 한정하지 않는다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 플레이트의 구성을 도시한 도면이다. 도 5에서 도 5(a)는 플레이트의 정면 사시도이고, 도 5(b)는 플레이트에 플라스크가 재치된 실시예를 도시한 도면이다.
하기의 설명은 복수의 플레이트(111) 중 어느 하나를 기준으로 설명하며, 복수의 플레이트(111)는 동일한 형상 또는 구성을 가질 수 있다. 도 5(a)를 참조하면, 플레이트(510)는 제1 서브 플레이트(520), 제2 서브 플레이트(530), 복수의 연결부(540), 복수의 가이드(550), 및 복수의 보강부(560)를 포함할 수 있다.
도 5(a)를 참조하면, 제 1 서브 플레이트(520)는 링 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 제 1서브 플레이트(520)는 등간격으로 형성된 복수개의 홀을 포함할 수 있다.
제 2서브 플레이트(530)는 제 1서브 플레이트(520)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다. 또한, 제 1 서브 플레이트(520)와 동심원으로 배치되는 링 형상으로 구비될 수 있다. 제 2서브 플레이트(530)는 등간격으로 형성된 복수개의 홀 및 결합봉(115)이 통과되는 8개의 결합홈(511)을 포함할 수 있다. 8개의 결합홈(511)은 도 4 에서 설명한 8개의 결합홈(114)과 동일한 개념으로 이해될 수 있다.
복수의 연결부(540)는 제1서브 플레이트(520) 및 제2서브 플레이트(530)를 연결할 수 있다. 또한 연결부(540)는 등간격으로 형성된 복수개의 홀을 포함할 수 있다.
상술한 플레이트(510)가 원형으로 형성됨에 따라, 플레이트(510)에 재치되는 플라스크(10)를 최대의 효율로 재치시킬 수 있다. 또한, 원형의 플레이트(510)에 의해 하우징(10)의 제약된 공간 내에서 다수의 플레이트(510)를 포함하는 트레이(110)가 최대 효율을 발휘할 수 있다. 자세히 설명하면, 원형의 플레이트(510)에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 트레이(110)가 원기둥의 형상으로 구성될 수 있고, 구동부(120)에 의한 트레이(110)의 회전만으로 플라스크를 반입출할 수 있어 하우징(10) 내 공간을 효율적으로 활용할 수 있다. 예를 들어, 트레이(110)가 사각 형상으로 형성된 경우에 비해 다수의 플라스크(10)를 재치할 수 있고, 트레이(110)를 회전시켜 반출이 필요한 플라스크를 플라스크 이송 로봇으로 위치시킴으로써, 플라스크 이송 로봇의 수평 방향으로의 이송이 불필요하고 공간 활용을 극대화시킬 수 있다.
복수의 가이드(550)는 제 1서브 플레이트(520)의 상면에 등간격으로 위치하고 플라스크(10)의 재치 위치를 가이드 할 수 있다. 도 5(a)를 참조하면, 복수의 가이드(550) 각각은 소정의 길이를 가지고, 가이드(550) 간 등간격으로 이격되어 제 1서브 플레이트(520)의 상면에 구비될 수 있다. 플라스크(10)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 가이드(550)와 가이드(550)간의 간격으로 재치될 수 있다.
상술한, 결합봉(115)은 복수의 플레이트(510)의 제 2서브 플레이트(530)를 통과하며 플라스크(10)의 재치 위치를 가이드 할 수 있다. 도 5(b)를 참조하면, 8개의 결합봉(115)는 제 2서브 플레이트(530)에 형성된 8개의 결합홈(511)을 통과할 수 있다. 이때, 결합봉(115)과 결합봉(115)사이의 간격으로 플라스크(10)가 재치될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 가이드(550) 각각이 등간격으로 이격 배치되고, 상기 결합봉(115) 각각이 등간격으로 이격 배치됨에 따라 인접한 2개의 가이드(550), 인접한 2개의 결합봉(115)이 형성한 하나의 연결부(540) 상부의 공간으로 플라스크(10)가 재치될 수 있다. 상기 가이드(550) 각각의 등간격과 결합봉(115) 각각의 등간격은 상이할 수 있다. 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 결합봉(115)간의 간격으로 플라스크(10)의 전단(제 2서브 플레이트(530)를 향하는 부분)이 재치되고, 복수의 가이드(550) 간의 간격으로 플라스크(10)의 후단이 재치됨으로써, 복수의 플라스크(10)가 일정한 간격으로 재치되도록 가이드할 수 있으며, 구동부(120)에 의한 회전시 재치에 대한 안정성을 복수의 플라스크(10)에 제공할 수 있다.
도 5(a)를 참조하면, 복수의 보강부(560)는 연결부(540)로부터 세포 배양 인큐베이터(100)의 하측 방향으로 연장 형성되어 플레이트(510)의 휨을 방지할 수 있다. 플레이트(510)에 재치되는 플라스크(10)의 하중은 제1 서브 플레이트(520)의 가이드(550)간 간격과, 제 2 서브 플레이트(530)의 결합봉(115)간 간격 및 연결부(540)에 가중된다. 상기 연결부(540)에 보강부(560)가 구비됨으로써 플라스크(10)에 의한 하중을 분산시킬 수 있고, 플레이트(510) 전반에 걸쳐 복수개의 플라스크(10)에 의한 하중이 고르게 분산될 수 있다. 상술한 설명에서 가이드(550) 및 보강부(560)는 플레이트(510)와 일체형인 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 보강부(560)는 연결부(540)의 양측에 구비될 수 있다. 트레이(110)의 무게를 최소화하기 위해 제1서브 플레이트(520) 및 제2서브 플레이트(530)가 링 형상으로 형성되어 플레이트(510) 각각은 다수의 홈을 포함할 수 있다. 이러한 상황에서 복수의 보강부(560)는 플라스크(10)가 플레이트(510)에 재치되었을 때 플레이트(510)의 휨을 방지할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 세포 배양 인큐베이터(100)는 센서부(미도시)를 포함할 수 있다. 센서부는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 워터 팬(104)에 담긴 액체의 수위를 측정하는 수위 감지 센서, 하우징(10)내 온도 및 습도를 감지하는 온습도 감지 센서 및 플레이트(111) 또는 플라스크(10)의 위치를 감지하는 위치 감지센서를 포함할 수 있다.
또한, 세포 배양 인큐베이터(100)는 하우징(10)내 환경을 제어하는 환경 조절 수단 및 상기 환경 조절 수단을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 수위 감지 센서 및 온습도 감지 센서에서 감지한 값에 기초하여, 세포 배양에 최적화된 환경을 조성하도록 환경 조절 수단을 제어할 수 있다. 환경 조절 수단은 프로세서의 명령에 기초하여 하우징(10) 내 온도 및 습도를 제어할 수 있다. 상술한 센서부 및 환경 조절 수단은 상기 설명에 한정하지 않고, 세포 배양과 관련된 다양한 파라미터를 감지할 수 있고, 상기 파라미터에 대응하는 조절 수단이 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(130)는 위치 감지 센서에서 획득한 플라스크(10)의 위치 정보를 포함하는 플라스크 정보를 외부 장치로 전송할 수 있다. 상기 플라스크 정보는 플라스크(10)가 재치된 플레이트(111)의 위치 정보 및 플라스크(10)가 재치된 시간 정보 등을 포함할 수 있다. 외부 장치는 제어부(130)로부터 수신한 플라스크 정보를 저장할 수 있고, 플라스크 정보에 기초하여 플레이트(111) 및 재치된 플라스크(10)의 위치를 사용자에 제공할 수 있다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 플라스크 이송 로봇에 의해 플라스크가 이송되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 세포 배양 인큐베이터(100)의 제어부(130)는 외부로 반송할 플라스크(10)에 대한 정보, 제2도어(103)의 제어 신호 및 구동부(120)의 구동 신호를 생성할 수 있다. 제어부(130)는 상기 제어 신호 및 구동 신호에 기초하여 제 2도어(103)를 열고 상기 플라스크(10)가 제 2도어(103)에 대응하는 위치로 이동되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다. 구동부(120)는 트레이(110)를 회전하여 상기 플라스크(10)를 제 2도어(103)에 대응하는 위치로 이동시킬 수 있다.
외부장치와 연동되는 플라스크 이송 로봇(620)은 제 2도어(103)에 대응하는 위치로 이동할 수 있다. 또한, 플라스크 이송 로봇(620)은 자체적으로 제어부 및 통신부를 구비할 수도 있다. 이에 따라 플라스크 이송 로봇(620)은 인큐베이터(100)로부터 반출할 플라스크의 위치에 관한 정보를 수신할 수도 있다. 플라스크 이송 로봇(620)은 상기 플라스크(10)가 위치한 높이로 상하 이동이 가능하며, 제 2도어(103)를 통해 상기 플라스크(10)를 하우징(101) 외부로 반송할 수 있다.
또한, 상술한 제어신호의 송수신 및 플라스크 이송 로봇(620)의 움직임에 따라 외부로부터 플라스크를 하우징(101) 내부로 반송할 수 있다. 따라서 플라스크(10)는 외부장치 및 플라스크 이송 로봇(620)에 의해 선택적으로 하우징(101) 내외부로 반송될 수 있다.
상술한 바와 같이 플레이트(111)가 원형으로 형성되고 회전함에 따라 플라스크 이송 로봇(620)의 구동이 최소화 될 수 있다. 예를 들어, 플레이트(111)가 다각형으로 형성되어 한 변에 복수개의 플라스크가 재치된 경우, 플라스크 이송 로봇(620)은 목표하는 플라스크를 반송하기 위해 상하뿐만 아니라 좌우 이동을 수행해야 하므로, 위치선정에 시간 및 공간이 소비되어 비 효율적인 반송작업이 이루어지게 된다.
본원의 일 실시예에 따르면, 세포 배양 인큐베이터(100)는 상술한 플라스크 이송 로봇뿐만 아니라 다양한 자동화 로봇에 의해 플라스크(10)의 재치 또는 반송이 가능하다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 겹합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 플라스크
100: 세포 배양 인큐베이터
101: 하우징
102: 제 1도어
103: 제 2도어
104: 워터 팬
110: 트레이
111, 510: 플레이트
112: 상측 커버 플레이트
113: 하측 커버 플레이트
114, 511: 결합홈
115: 결합봉
116: 지지 부재
117: 결합 부재
120: 구동부
130: 제어부
520: 제 1서브 플레이트
530: 제 2서브 플레이트
540: 연결부
550: 가이드
560: 보강부
620: 플라스크 이송 로봇

Claims (7)

  1. 세포 배양 인큐베이터에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 전면에 구비되는 제1도어(door);
    상기 하우징의 전면과 대향하는 상기 하우징의 후면에 구비되는 제2도어(door);
    상기 하우징의 내부에 위치하고, 세포 배양을 위한 복수의 플라스크(flask)를 다층으로 적재 가능한 트레이(tray); 및
    상기 하우징의 외부에 위치하고, 상기 트레이와 결합하여 상기 트레이를 회전시키는 구동부,
    를 포함하되,
    상기 트레이는 상하 방향으로 등간격으로 배치되고, 각각 등간격으로 위치하는 복수의 결합홈을 포함하는 복수의 플레이트; 및
    상기 복수의 플레이트의 결합홈을 연직방향으로 통과하여 상기 복수의 플레이트를 결합하는 복수의 결합봉을 포함하고,
    상기 복수의 플레이트는,
    링 형상의 제1서브 플레이트;
    상기 제1서브 플레이트의 직경보다 작은 직경을 가지며 상기 제1서브 플레이트와 동심원 배치되는 링 형상의 제2서브 플레이트;
    상기 제1서브 플레이트 및 상기 제2서브 플레이트를 연결하는 복수의 연결부;
    상기 제1서브 플레이트의 상면에 등간격으로 위치하고 상기 플라스크의 재치 위치를 가이드하는 복수의 가이드; 및
    상기 연결부로부터 인큐베이터의 하측 방향으로 연장 형성되어 상기 플레이트의 휨을 방지하는 복수의 보강부를 포함하되,
    상기 결합봉은 상기 복수의 플레이트의 제2서브 플레이트의 상기 결합홈을 통과하고,
    상기 플라스크는 상기 복수개의 결합봉 간의 간격으로 상기 플라스크의 전단이 재치되고 상기 복수의 가이드 간의 간격으로 상기 플라스크의 후단이 재치 되도록 재치 위치가 가이드되고, 상기 연결부 상에 재치되되, 상기 보강부에 의해 상기 플라스크에 의한 하중이 분산되는 것인, 세포 배양 인큐베이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트레이는,
    상기 복수의 플레이트 중 최상부의 플레이트의 상측에 배치되는 상측 커버 플레이트; 및
    상기 복수의 플레이트 중 최하부의 플레이트의 하측에 배치되는 하측 커버 플레이트,
    를 포함하고,
    상기 복수의 플레이트의 각각은 원형으로 형성되고 상기 복수의 플라스크가 등간격으로 재치되는 것인, 세포 배양 인큐베이터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트, 상기 상측 커버 플레이트 및 상기 하측 커버 플레이트는 각각 등간격으로 위치하는 8개의 결합홈을 포함하고,
    상기 트레이는,
    상기 복수의 플레이트, 상기 상측 커버 플레이트 및 상기 하측 커버 플레이트의 8개의 결합홈을 연직방향으로 통과하여 상기 복수의 플레이트, 상기 상측 커버 플레이트 및 상기 하측 커버 플레이트를 결합하는 8개의 결합봉을 더 포함하는 것인, 세포 배양 인큐베이터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 하우징의 상측에 위치하고, 상기 상측 커버 플레이트의 중앙에 결합하는 것인, 세포 배양 인큐베이터.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제2도어의 크기는 상기 제1도어의 크기보다 작고,
    상기 제1도어는 사용자에 의해 개폐 가능하고, 상기 제2도어는 자동 개폐되고,
    상기 제2도어를 통해 플라스크 이송 로봇에 의해 플라스크가 상기 하우징의 내외부로 반송되는 것인, 세포 배양 인큐베이터.
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