KR101770337B1 - 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치 - Google Patents

세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101770337B1
KR101770337B1 KR1020160126511A KR20160126511A KR101770337B1 KR 101770337 B1 KR101770337 B1 KR 101770337B1 KR 1020160126511 A KR1020160126511 A KR 1020160126511A KR 20160126511 A KR20160126511 A KR 20160126511A KR 101770337 B1 KR101770337 B1 KR 101770337B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
base plate
culture
cells
vertical movement
Prior art date
Application number
KR1020160126511A
Other languages
English (en)
Inventor
이원구
김기수
한동열
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경희대학교 산학협력단 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR1020160126511A priority Critical patent/KR101770337B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101770337B1 publication Critical patent/KR101770337B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/44—Multiple separable units; Modules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/12—Well or multiwell plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/42—Integrated assemblies, e.g. cassettes or cartridges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/26—Conditioning fluids entering or exiting the reaction vessel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/48—Automatic or computerized control

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 모듈은, 상면에 복수개의 홈이 형성된 베이스 플레이트, 상기 홈에 제공되고, 세포가 배양되는 공간을 마련하는 적어도 하나의 배양 용기 및 상기 배양 용기 각각에 세포를 이동시키는 복수개의 세포 공급 채널을 포함하는 세포 공급부를 포함하고, 상기 복수개의 세포 공급 채널은 상기 복수개의 배양 용기에 각각 연결된 상태에서 길이가 동일하게 제공된다.

Description

세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치{Cell culture module and Cell culture apparatus including the same}
아래의 실시예들은 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세포 배양 과정을 자동화할 수 있도록 구성된 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치에 관한 것이다.
최근 의약품의 생산과 유전자 치료, 재생 의료, 면역 요법 등의 분야에서 세포나 조직, 미생물 등을 인공적인 환경 하에서 효율적으로 대량으로 배양하는 것이 요구되고 있다. 특히, 최근에는 고령화로 인하여 노화와 관련된 질병이 많은 사회적 이슈로 제기 되고 있다.
세포 배양은 인체 내부에서 실험하기 힘든 약물 독성 평가 및 세포 반응성 탐구 등을 위하여 생명공학 분야에서 많이 시행되고 있다. 세포 배양 시 세포는 계속적으로 증식하기 때문에 세포의 배지를 교환시켜주어야 하며, 일정 시간이 지나면 세포의 배양 공간 또한 이동을 시켜주는 계대 배양을 시행해야 한다. 세포의 종류에 따라 계대 배양의 주기는 달라지지만 짧게는 하루에서 길게는 5일 정도로 주기적인 관리가 필요하다. 특히 줄기세포의 경우 계대 배양 주기가 매우 짧으며, 조직배양을 하는 경우에는 많은 양의 세포 배양이 필요하고 그에 따른 노동시간, 소모품 비용 등 경제적인 소모가 크다.
미국등록특허 US 8,415,144 B2(2007년 11월 1일 공개)
본 발명의 실시예들은 세포 배양 과정이 자동화 되도록 구성된 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 각각의 배양 용기로 이동되는 세포의 양이 균일하게 제공될 수 있도록 구성된 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 모듈은, 상면에 복수개의 홈이 형성된 베이스 플레이트, 상기 홈에 제공되고, 세포가 배양되는 공간을 마련하는 적어도 하나의 배양 용기 및 상기 배양 용기 각각에 세포를 이동시키는 복수개의 세포 공급 채널을 포함하는 세포 공급부를 포함하고, 상기 복수개의 세포 공급 채널은 상기 복수개의 배양 용기에 각각 연결된 상태에서 길이가 동일하게 제공된다.
상기 배양 용기 각각에 배지를 이동시키는 복수개의 배지 공급 채널을 포함하는 배지 공급부, 상기 각 배양 용기의 배지를 외부로 이동되도록 구성되는 복수개의 배지 회수 채널을 포함하는 배지 회수부 및 상기 배양 용기에 존재하는 세포들이 외부로 이동되도록 구성되는 복수개의 세포 회수 채널을 포함하는 세포 수집부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 채널은 실리콘 튜브로 제공될 수 있다.
상기 배양 용기는 상기 세포 공급 채널이 통과할 수 있는 적어도 하나의 홀이 형성된 개폐부를 포함하고,
상기 세포 공급 채널은 특정 부분이 상기 홀을 통과한 상태로 유지될 수 있도록 외측으로 돌출된 스토퍼를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 모듈은, 상면에 복수개의 홈이 형성되고, 복수개가 일정한 간격으로 적층되어 형성되는 베이스 플레이트, 상기 홈에 제공되고, 세포가 배양되는 공간을 마련하는 적어도 하나의 배양 용기, 상기 각각의 베이스 플레이트로 세포를 이동시키는 수직 이동 채널 및 상기 수직 이동 채널에 연결되고, 상기 각각의 베이스 플레이트에서 동일한 베이스 플레이트에 배치된 상기 복수개의 배양 용기에 각각 상기 세포가 이동되도록 구성되는 복수개의 세포 공급 채널을 포함하고, 상기 수직 이동 채널은 높이가 상이하게 배치된 상기 베이스 플레이트 마다 일정한 세포가 이동될 수 있도록 길이가 상이하게 마련된다.
상기 베이스 플레이트는 제1 베이스 플레이트와, 상기 제1 베이스 플레이트 상부에 배치되는 제2 베이스 플레이트와, 상기 제2 베이스 플레이트의 상부에 배치되는 제3 베이스 플레이트와, 그리고 상기 제3 베이스 플레이트의 상부에 배치되는 제4 베이스 플레이트를 포함하고, 상기 제1 베이스 플레이트로 연결되는 제1 수직 이동 채널과, 상기 제2 베이스 플레이트로 연결되는 제2 수직 이동 채널과, 상기 제3 베이스 플레이트로 연결되는 제3 수직 이동 채널과, 그리고 상기 제4 베이스 플레이트로 연결되는 제4 수직 이동 채널은 상호간의 길이가 9 : 7 : 5 : 3 의 비율로 마련될 수 있다.
상기 배양 용기 각각에 배지를 이동시키는 복수개의 배지 공급 채널을 포함하는 배지 공급부, 상기 각 배양 용기의 배지를 외부로 이동되도록 구성되는 복수개의 배지 회수 채널을 포함하는 배지 회수부 및 상기 배양 용기에 존재하는 세포들이 외부로 이동되도록 구성되는 복수개의 세포 회수 채널을 포함하는 세포 수집부를 더 포함할 수 있다.
상기 배양 용기는 상기 세포 공급 채널이 통과할 수 있는 적어도 하나의 홀이 형성된 개폐부를 포함하고, 상기 세포 공급 채널은 특정 부분이 상기 홀을 통과한 상태로 유지될 수 있도록 외측으로 돌출된 스토퍼를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세포 배양 모듈은, 상면에 복수개의 홈이 형성된 베이스 플레이트, 상기 홈에 제공되고, 세포가 배양되는 공간을 마련하는 적어도 하나의 배양 용기, 상기 배양 용기 각각에 세포를 이동시키는 복수개의 세포 공급 채널, 상기 배양 용기 각각에 배지를 이동시키는 복수개의 배지 공급 채널, 상기 각 배양 용기의 배지를 외부로 이동되도록 구성되는 복수개의 배지 회수 채널 및 상기 베이스 플레이트를 회전시키는 회전 구동부를 포함하고, 상기 세포 공급 채널과 상기 배치 이동 채널은 상기 배양 용기에서 상기 베이스 플레이트의 중심부에 가까운 위치에 제공되고, 상기 배지 회수 채널은 상기 베이스 플레이트의 엣지부에 가까운 위치에 제공된다.
상기 배양 용기는 상기 각각의 채널들이 통과할 수 있는 적어도 하나의 홀이 형성된 개폐부를 포함하고, 상기 채널들은 특정 부분이 상기 홀을 통과한 상태로 유지될 수 있도록 외측으로 돌출된 스토퍼를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 세포 공급 채널은 상기 복수개의 배양 용기에 각각 연결된 상태에서 길이가 동일하게 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 장치는, 내부에 세포 배양 공간을 형성하는 본체, 상기 세포 배양 공간에 배치되고, 세포 씨딩, 세포 배지 교환 및 세포 수집 과정이 진행되는 세포 배양 모듈, 상기 세포 배양 모듈로 이동되는 상기 세포 및 상기 배지가 저장되는 저장 유닛 및 상기 저장 유닛과 상기 세포 배양 모듈을 연결하고, 상호간에 상기 세포 및 상기 배지가 이동될 수 있도록 구성되는 유체 이동 유닛을 포함하고, 상기 세포 배양 모듈은 상면에 복수개의 홈이 형성된 베이스 플레이트, 상기 홈에 제공되고, 세포가 배양되는 공간을 마련하는 적어도 하나의 배양 용기 및 상기 배양 용기 각각에 세포를 이동시키는 복수개의 세포 공급 채널을 포함하고, 상기 복수개의 세포 공급 채널은 상기 복수개의 배양 용기에 각각 연결된 상태에서 길이가 동일하게 제공된다.
상기 베이스 플레이트는 제1 베이스 플레이트와, 상기 제1 베이스 플레이트 상부에 배치되는 제2 베이스 플레이트와, 상기 제2 베이스 플레이트의 상부에 배치되는 제3 베이스 플레이트와, 그리고 상기 제3 베이스 플레이트의 상부에 배치되는 제4 베이스 플레이트를 포함하고, 상기 세포 배양 모듈은 상기 각각의 베이스 플레이트에 마련된 상기 세포 공급 채널로 상기 세포가 공급되도록 상기 각각의 세포 공급 채널과 연결되는 수직 이동 채널을 포함하고, 상기 수직 이동 채널은 상기 제1 베이스 플레이트로 연결되는 제1 수직 이동 채널과, 상기 제2 베이스 플레이트로 연결되는 제2 수직 이동 채널과, 상기 제3 베이스 플레이트로 연결되는 제3 수직 이동 채널과, 그리고 상기 제4 베이스 플레이트로 연결되는 제4 수직 이동 채널은 상호간의 길이가 9 : 7 : 5 : 3 의 비율로 마련될 수 있다.
상기 배양 용기는 상기 세포 공급 채널이 통과할 수 있는 적어도 하나의 홀이 형성된 개폐부를 포함하고, 상기 세포 공급 채널은 특정 부분이 상기 홀을 통과한 상태로 유지될 수 있도록 외측으로 돌출된 스토퍼를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 세포 배양 모듈을 이용하여 세포 배양 과정이 자동화 될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 복수개의 배양 용기로 각각 이동되는 세포의 양이 균일하게 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 적층된 구조로 제공되는 복수개의 배양 용기에서도 높이가 상이한 배양 용기에 각각 균일한 세포가 이동될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 세포 배양 모듈의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2 세포 배양 모듈의 단면도이다.
도 4는 도 2의 세포 배양 모듈의 상면을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2의 배양 용기를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2의 배양 용기에 결합된 채널을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 세포 배양 모듈의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7 세포 배양 모듈의 단면도이다.
도 9는 도 1의 세포 배양 모듈의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 2에 도시된 세포 배양 모듈에서 각 배양 용기에 분배된 유체의 양에 대하여 실험한 결과이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 장치를 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 세포 배양 모듈의 일 실시예를 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2 세포 배양 모듈의 단면도이고, 도 4는 도 2의 세포 배양 모듈의 상면을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 장치(1)는 본체(10) 그리고 세포 배양 모듈(100)을 포함할 수 있다.
본체(10)는 내부 공간(20)을 가질 수 있다. 내부 공간(20)은 세포 배양 모듈(100)이 배치되도록 마련될 수 있다. 내부 공간(20)에는 지지부(30)가 마련될 수 있다. 지지부(30)는 상면에 세포 배양 모듈(100)이 놓여지도록 마련될 수 있다. 일 예에 의하면, 지지부(30)는 회전 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 회전 구동부는 세포 배양 모듈(100)을 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
세포 배양 모듈(100)은 베이스 플레이트(110), 배양 용기(120), 그리고 세포 공급부(130)를 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(110)는 배양 용기가 일정 간격으로 배치되도록 구성될 수 있다. 베이스 플레이트(110)는 상면에 복수개의 홀이 형성될 수 있다. 베이스 플레이트(110) 상면에 형성된 복수개의 홀에는 각각 배양 용기(120)가 위치하도록 제공될 수 있다. . 베이스 플레이트(110) 상면에 형성된 복수개의 홀은 배양 용기(120)가 일정한 위치에 고정될 수 있도록 마련될 수 있다.
도 5는 도 2의 배양 용기를 확대하여 보여주는 도면이고, 도 6은 도 2의 배양 용기에 결합된 채널을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 배양 용기(120)는 베이스 플레이트(110) 상면에 형성된 복수개의 홀에 각각 배치될 수 있다. 배양 용기(120)는 세포 배양이 진행될 수 있는 공간을 가지도록 구성될 수 있다. 배양 용기(120)는 세포 공급부(130)에서 유입되는 세포가 배양되는 공간으로 제공될 수 있다.
배양 용기(120)는 상부가 개방된 형상으로 마련될 수 있다. 배양 용기(120)는 개방된 상부를 개폐하는 커버(120a)를 포함할 수 있다. 커버(120a)는 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 홀(120b)이 형성될 수 있다. 홀(120b)은 세포 공급부(130)에서 세포가 이동되는 채널(132)이 통과되도록 구성될 수 있다. 채널(132)은 홀(120b)을 통해 배양 용기(120) 내측으로 연통될 수 있다. 이로 인해, 세포들은 채널(132)을 통하여 배양 용기(120) 내부로 이동될 수 있다. 또한, 커버(120a)에 형성된 홀(120b)은 후술하는 배지 공급부(140), 배지 회수부(150), 그리고 세포 수집부(160)에 포함된 채널들의 수에 따라 복수개로 제공될 수도 있다. 일 예에 의하면, 배양 용기(120)는 하나의 베이스 플레이트(110)에 8개씩 배치될 수 있다. 이하에서는, 배양 용기(120)는 하나의 베이스 플레이트(110)에 8개씩 배치된 것으로 가정하고 설명한다.
일 예에 의하면, 채널(132)에는 스토퍼(133)가 형성될 수 있다. 스토퍼(133)는 채널(132)의 일측에 외부로 돌출된 형태로 제공될 수 있다. 스토퍼(133)는 채널(132)의 일정부분이 커버(120a)에 형성된 홀(120b)을 통과한 상태로 유지될 수 있도록 구성될 수 있다. 이로 인하여, 채널(132)은 각각 일정한 길이를 가지고, 배양 용기(120)에 세포 등 유체를 전달하도록 구성될 수 있다.
세포 공급부(130)는 하나의 베이스 플레이트(100)에 배치된 복수개의 배양 용기(120)에 세포가 공급되도록 마련될 수 있다. 세포 공급부(130)는 제1 세포 공급 채널(131), 제2 세포 공급 채널(132), 그리고 분배부(139)를 포함할 수 있다.
분배부(139)는 외부에서 세포를 포함한 유체가 공급되는 채널과 연결될 수 있다. 분배부(139)는 외부에서 이동된 세포를 포함한 유체를 2 방향으로 분배시킬 수 있다.
제1 세포 공급 채널(131)은 분배부(139)에 연결될 수 있다. 제1 세포 공급 채널(131)은 분배부(139)를 통해 이동되는 세포를 포함한 유체를 2 방향으로 분배시키도록 구성될 수 있다. 제1 세포 공급 채널(131)은 분배되는 세포의 양이 균일하게 될 수 있도록 분배부(139)로부터 제1 세포 공급 채널(131)의 일단까지 거리와 분배부(139)로부터 제1 세포 공급 채널(131)의 타단까지 거리가 동일하도록 구성될 수 있다.
제1 세포 공급 채널(131)은 분배부(139)의 일단과 연결되는 제1 세포 공급 채널(131a)과 분배부(139)의 타단과 연결되는 제1 세포 공급 채널(131b)을 포함할 수 있다. 제1 세포 공급 채널(131a, 131b)은 분배부(139)로부터 4 방향으로 균일하게 이동될 수 있도록 구성될 수 있다.
제2 세포 공급 채널(132)은 제1 세포 공급 채널(131)로부터 이동된 세포를 배양 용기(120)로 이동시킬 수 있다. 제2 세포 공급 채널(132)은 제1 세포 공급 채널(131)로부터 이동된 세포를 2방향으로 균일하게 분배하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제2 세포 공급 채널(132)은 제1 세포 공급 채널(131)과 연결된 부분으로부터 제2 세포 공급 채널(132)의 일단까지의 거리가 제1 세포 공급 채널(131)과 연결된 부분으로부터 제2 세포 공급 채널(132)의 타단까지의 거리와 동일하게 제공될 수 있다.
상술한 실시예에서 제1 세포 공급 채널(131)은 세포를 4 방향으로 이동시키도록 2개의 채널(131a, 131b)을 가지고, 제2 세포 공급 채널(132)은 제1 세포 공급 채널(131)의 4개의 출구에 각각 연결되어 8개의 배양 용기(120)에 각각 연통되도록 4개의 채널(132a, 132b, 132c, 132d)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 8개의 배양 용기(120)로 이동되는 세포들은 분배부(139)로부터 제1 세포 공급 채널(131)과 제2 세포 공급 채널(132)을 통과하는 거리가 모두 같도록 구성될 수 있다. 이로 인하여 세포들이 각각의 배양 용기(120)로 이동되면서 채널 내부를 통과하는 저항이 균일하게 제공될 수 있고, 이를 통해 각 배양 용기(120)로 이동되는 세포가 일정하게 유지될 수 있다.
도 10은 도 2에 도시된 세포 배양 모듈에서 각 배양 용기에 분배된 유체의 양에 대하여 실험한 결과이다.
도 10을 참조하면, 상술한 구성에 의하여 실험한 결과로서 8개의 배양 용기(121 내지 128)에 공급된 배지의 양과 세포의 수를 보여준다. 실험 결과를 보면, 분배 용기에 각각 분배된 배지의 양과 세포의 수는 서로 균등한 수준임을 확인할 수 있다.
제1 세포 공급 채널(131)과 제2 세포 공급 채널(132)은 유연한 재질로 제공될 수 있다. 제1 세포 공급 채널(131)과 제2 세포 공급 채널(132)은 실리콘 튜브로 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이 제2 세포 공급 채널(132)의 일측에는 스토퍼(133)가 형성될 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 세포 배양 모듈(100)은 배지 공급부(140), 배지 회수부(150), 그리고 세포 수집부(160)를 더 포함할 수 있다.
배지 공급부(140)는 배양 용기(120)에 배지를 공급할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 배지 공급부(140)는 세포 공급부(130)의 일측에 배치될 수 있다. 배지 공급부(140)는 공급되는 유체가 상이하며 배치되는 위치가 상이하나, 상술한 세포 공급부(130)와 동일한 구성을 가진다. 이에, 배지 공급부(140)의 구성에 대한 설명은 생략한다.
배지 회수부(150)는 배양 용기(120)로부터 배지를 회수할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 배지 회수부(150)는 배지 공급부(140)의 일측에 배치될 수 있다. 배지 회수부(150)는 배지가 회수되는 점과 배치되는 위치가 상이하나, 상술한 세포 공급부(130)와 동일한 구성을 가진다. 이에, 배지 회수부(150)의 구성에 대한 설명은 생략한다.
세포 수집부(160)는 배양 용기(120)로부터 세포를 회수할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 세포 수집부(160)는 배지 회수부(150)의 일측에 배치될 수 있다. 세포 수집부(160)는 세포가 회수되는 점과 배치되는 위치가 상이하나, 상술한 세포 공급부(130)와 동일한 구성을 가진다. 이에, 세포 수집부(160)의 구성에 대한 설명은 생략한다.
세포 배양 모듈(100)은 커버(170)를 더 포함할 수 있다.
커버(170)는 세포 공급부(130), 배지 공급부(140), 배지 회수부(150), 그리고 세포 수집부(160)를 덮을 수 있도록 마련될 수 있다. 커버(170)는 세포 공급부(130), 배지 공급부(140), 배지 회수부(150), 그리고 세포 수집부(160)를 보호할 수 있도록 마련될 수 있다.
도 7은 도 1의 세포 배양 모듈의 다른 실시예를 보여주는 도면이고, 도 8은 도 7 세포 배양 모듈의 단면도이다.
도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 모듈(100')은 복수개의 세포 배양 모듈(101, 102, 103, 104)이 적층된 구조로 구성될 수 있다. 적층된 각각의 세포 배양 모듈(101, 102, 103, 104)은 도 2의 세포 배양 모듈(100)과 동일한 구성을 가지므로 이에 대한 설명은 생략하고, 상이한 구성에 대하여만 설명한다.
세포 배양 모듈(100)은 수직 이동 채널(190)을 더 포함할 수 있다. 수직 이동 채널(190)은 적층된 각각의 세포 배양 모듈(101, 102, 103, 104)에 균일한 양의 세포가 이동될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 세포를 외부로부터 세포 배양 모듈(100')로 이동시키는 외부 유입 채널(199)은 일단이 제2 세포 배양 모듈(102)과 제3 세포 배양 모듈(103) 사이로 연장될 수 있다. 제2 세포 배양 모듈(102)과 제3 세포 배양 모듈(103) 사이에 배치된 외부 유입 채널(199)의 일단은 제1 수직 이동 채널(191)과 제2 수직 이동 채널(192)과 연결된다. 제1 수직 이동 채널(191)은 외부 유입 채널(199)로부터 수직 하방으로 연장되고, 제2 수직 이동 채널(192)은 외부 유입 채널(199)로부터 수직 상방으로 연장될 수 있다.
외부 유입 채널(199)로부터 수직 하방으로 연장된 제1 수직 이동 채널(191)은 그 일단에서 제3 수직 이동 채널(193)과 제4 수직 이동 채널(194)과 각각 연결된다. 제3 수직 이동 채널(193)은 제1 수직 이동 채널(191)과 제1 세포 배양 모듈(101)의 세포 공급부(미도시)를 연결할 수 있다. 제4 수직 이동 채널(194)은 제1 수직 이동 채널(191)과 제2 세포 배양 모듈(102)의 세포 공급부(미도시)를 연결할 수 있다.
외부 유입 채널(199)로부터 수직 상방으로 연장된 제2 수직 이동 채널(192)은 그 일단에서 제5 수직 이동 채널(195)과 제6 수직 이동 채널(196)과 각각 연결된다. 제5 수직 이동 채널(195)은 제2 수직 이동 채널(192)과 제3 세포 배양 모듈(103)의 세포 공급부(미도시)를 연결할 수 있다. 제6 수직 이동 채널(196)은 제2 수직 이동 채널(192)과 제4 세포 배양 모듈(104)의 세포 공급부(미도시)를 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수직 이동 채널(190)은 각각의 세포 배양 모듈(101, 102, 103, 104)로 연결된 채널의 길이를 상이하게 제공하고, 이를 통해 각각의 세포 배양 모듈(101, 102, 103, 104)에 유입되는 세포의 양을 일정하게 제공할 수 있다. 이는 각각의 세포 배양 모듈(101, 102, 103, 104)이 높이가 상이하게 배치되므로 이로 인하여 각각의 위치에너지가 상이하므로 동일한 채널의 길이를 조절하여 전달되는 세포의 양을 균일하게 할 수 있다.
일 예에 의하면, 제1 세포 배양 모듈(101)까지 연장된 수직 채널의 길이와 제2 세포 배양 모듈(102)까지 연장된 수직 채널의 길이와 제3 세포 배양 모듈(103)까지 연장된 수직 채널의 길이와 제4 세포 배양 모듈(104)까지 연장된 수직 채널의 길이의 비는 9 : 7 : 5 : 3으로 형성될 수 있다.
도 11은 도 7에 도시된 세포 배양 모듈에서 서로 다른 층에 배치된 배양 용기에 분배된 유체의 양에 대하여 실험한 결과이다.
도 11을 참조하면, 수직 이동 채널(190)은 적층된 각각의 세포 배양 모듈(101, 102, 103, 104)에 이동된 배지의 양과 세포의 양에 대한 실험 결과를 확인할 수 있다. 각각의 세포 배양 모듈(101, 102, 103, 104)에 이동된 배지의 양과 세포의 양이 거의 균일하게 제공되는 것을 확인할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 세포 배양 장치(1)는 저장 유닛(200)과 유체 이동 유닛(300)을 더 포함할 수 있다.
저장 유닛(200)은 세포 배양 모듈(100)로 이동되는 세포를 포함한 유체, 배지 등이 저장되도록 구성될 수 있다. 저장 유닛(200)은 본체(10)의 상부 일측에 마련될 수 있다.
유체 이동 유닛(300)은 세포 배양 모듈(100)과 저장 유닛(200)을 연결하도록 구성될 수 있다. 유체 이동 유닛(300)은 세포 배양 모듈(100)과 저장 유닛(200) 상호간에 세포 및 배지 등이 이동될 수 있도록 적어도 하나의 구동 펌프(미도시)를 포함할 수 있다.
도 9는 도 1의 세포 배양 모듈의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 세포 배양 모듈(400)은 베이스 플레이트(410), 배양 용기(420), 세포 공급부(430), 배지 공급부(440), 배지 회수부(450), 그리고 세포 수집부(460)를 포함할 수 있다. 세포 배양 모듈(400)은 도 2의 세포 배양 모듈(100)과 배지 회수부(450)의 구성이 상이하고, 나머지 구성은 동일하게 마련된다. 이하에서는 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고, 상이한 구성에 대하여만 설명한다.
배지 회수부(450)는 베이스 플레이트(410)의 엣지부에 형성되고, 세포 공급부(430), 배지 공급부(440), 그리고 세포 수집부(460)는 베이스 플레이트(410)의 중앙부에 형성될 수 있다. 배지 회수부(450)는 베이스 플레이트(410)의 엣지부에서 각각의 배양 용기(420)로 연결되도록 구성될 수 있다.
이러한 구성을 통하여, 도 1의 지지부(30)에 설치된 회전 구동부로 인하여 세포 배양 모듈(400)이 회전을 통해 원심력이 형성되고, 이를 통해 배지가 베이스 플레이트(410)의 엣지부에 모이게 될 수 있다. 상술한 구성을 통해 배지 회수부(450)는 용이하게 배지를 회수할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1 : 세포 배양 장치
10 : 본체
20 : 내부 공간
30 : 지지부
100 : 세포 배양 모듈
200 : 저장 유닛
300 : 유체 이동 유닛

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 상면에 복수개의 홈이 형성되고, 복수개가 일정한 간격으로 적층되어 형성되는 베이스 플레이트;
    상기 홈에 제공되고, 세포가 배양되는 공간을 마련하는 적어도 하나의 배양 용기;
    세포 배양 모듈로 세포를 이동시키는 외부 유입 채널;
    상기 외부 유입 채널과 연결되어 상기 각각의 베이스 플레이트로 세포를 이동시키는 수직 이동 채널; 및
    상기 수직 이동 채널에 연결되고, 상기 각각의 베이스 플레이트에서 동일한 베이스 플레이트에 배치된 상기 복수개의 배양 용기에 각각 상기 세포가 이동되도록 구성되는 복수개의 세포 공급 채널;을 포함하고,
    상기 복수개의 세포 공급 채널은 상기 복수개의 배양 용기에 각각 연결된 상태에서 길이가 동일하게 제공되고,
    상기 수직 이동 채널은 높이가 상이하게 배치된 상기 베이스 플레이트 마다 일정한 양의 세포가 이동될 수 있도록 길이가 상이하게 마련되는 세포 배양 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 제1 베이스 플레이트와, 상기 제1 베이스 플레이트 상부에 배치되는 제2 베이스 플레이트와, 상기 제2 베이스 플레이트의 상부에 배치되는 제3 베이스 플레이트와, 그리고 상기 제3 베이스 플레이트의 상부에 배치되는 제4 베이스 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 베이스 플레이트로 연결되는 제1 수직 이동 채널과, 상기 제2 베이스 플레이트로 연결되는 제2 수직 이동 채널과, 상기 제3 베이스 플레이트로 연결되는 제3 수직 이동 채널과, 그리고 상기 제4 베이스 플레이트로 연결되는 제4 수직 이동 채널은 상호간의 길이가 9 : 7 : 5 : 3 의 비율로 마련되는 세포 배양 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 배양 용기 각각에 배지를 이동시키는 복수개의 배지 공급 채널을 포함하는 배지 공급부;
    상기 각 배양 용기의 배지를 외부로 이동되도록 구성되는 복수개의 배지 회수 채널을 포함하는 배지 회수부; 및
    상기 배양 용기에 존재하는 세포들이 외부로 이동되도록 구성되는 복수개의 세포 회수 채널을 포함하는 세포 수집부;를 더 포함하는 세포 배양 모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 배양 용기는 상기 세포 공급 채널이 통과할 수 있는 적어도 하나의 홀이 형성된 개폐부를 포함하고,
    상기 세포 공급 채널은 특정 부분이 상기 홀을 통과한 상태로 유지될 수 있도록 외측으로 돌출된 스토퍼를 포함하는 세포 배양 모듈.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 내부에 세포 배양 공간을 형성하는 본체;
    상기 세포 배양 공간에 배치되고, 세포 씨딩, 세포 배지 교환 및 세포 수집 과정이 진행되는 세포 배양 모듈;
    상기 세포 배양 모듈로 이동되는 상기 세포 및 상기 배지가 저장되는 저장 유닛; 및
    상기 저장 유닛과 상기 세포 배양 모듈을 연결하고, 상호간에 상기 세포 및 상기 배지가 이동될 수 있도록 구성되는 유체 이동 유닛;을 포함하고,
    상기 세포 배양 모듈은
    상면에 복수개의 홈이 형성되고, 복수개가 일정한 간격으로 적층되어 형성되는 베이스 플레이트;
    상기 홈에 제공되고, 세포가 배양되는 공간을 마련하는 적어도 하나의 배양 용기;
    세포 배양 모듈로 세포를 이동시키는 외부 유입 채널;
    상기 외부 유입 채널과 연결되어 상기 각각의 베이스 플레이트로 세포를 이동시키는 수직 이동 채널; 및
    상기 배양 용기 각각에 세포를 이동시키는 복수개의 세포 공급 채널;을 포함하고,
    상기 복수개의 세포 공급 채널은 상기 복수개의 배양 용기에 각각 연결된 상태에서 길이가 동일하게 제공되고,
    상기 수직 이동 채널은 높이가 상이하게 배치된 상기 베이스 플레이트 마다 일정한 양의 세포가 이동될 수 있도록 길이가 상이하게 마련되는 세포 배양 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 제1 베이스 플레이트와, 상기 제1 베이스 플레이트 상부에 배치되는 제2 베이스 플레이트와, 상기 제2 베이스 플레이트의 상부에 배치되는 제3 베이스 플레이트와, 그리고 상기 제3 베이스 플레이트의 상부에 배치되는 제4 베이스 플레이트를 포함하고,
    상기 세포 배양 모듈은 상기 각각의 베이스 플레이트에 마련된 상기 세포 공급 채널로 상기 세포가 공급되도록 상기 각각의 세포 공급 채널과 연결되는 수직 이동 채널;을 포함하고,
    상기 수직 이동 채널은 상기 제1 베이스 플레이트로 연결되는 제1 수직 이동 채널과, 상기 제2 베이스 플레이트로 연결되는 제2 수직 이동 채널과, 상기 제3 베이스 플레이트로 연결되는 제3 수직 이동 채널과, 그리고 상기 제4 베이스 플레이트로 연결되는 제4 수직 이동 채널은 상호간의 길이가 9 : 7 : 5 : 3 의 비율로 마련되는 세포 배양 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 배양 용기는 상기 세포 공급 채널이 통과할 수 있는 적어도 하나의 홀이 형성된 개폐부를 포함하고,
    상기 세포 공급 채널은 특정 부분이 상기 홀을 통과한 상태로 유지될 수 있도록 외측으로 돌출된 스토퍼를 포함하는 세포 배양 장치.
KR1020160126511A 2016-09-30 2016-09-30 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치 KR101770337B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160126511A KR101770337B1 (ko) 2016-09-30 2016-09-30 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160126511A KR101770337B1 (ko) 2016-09-30 2016-09-30 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101770337B1 true KR101770337B1 (ko) 2017-08-23

Family

ID=59759108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160126511A KR101770337B1 (ko) 2016-09-30 2016-09-30 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101770337B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023027469A1 (ko) * 2021-08-25 2023-03-02 재단법인 아산사회복지재단 세포 배양 장치
KR20230164389A (ko) * 2022-05-25 2023-12-04 주식회사 바이오스페로 세포배양칩용 배양액 공급장치
CN117511735A (zh) * 2023-11-09 2024-02-06 厦门眼科中心有限公司 一种生物细胞培养装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009537162A (ja) * 2006-05-19 2009-10-29 ソントル・ナショナル・ドゥ・ラ・ルシェルシュ・サイエンティフィーク（シーエヌアールエス） 細胞または微生物の培養装置
JP2016507241A (ja) 2013-02-26 2016-03-10 ディーディーエヌティー コンサルタンツ オーストラリア プロプライエタリー リミテッドＤＤＮＴ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ Ａｕｓｔｒａｌｉａ Ｐｔｙ Ｌｔｄ． 細胞を培養するための構造体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009537162A (ja) * 2006-05-19 2009-10-29 ソントル・ナショナル・ドゥ・ラ・ルシェルシュ・サイエンティフィーク（シーエヌアールエス） 細胞または微生物の培養装置
JP2016507241A (ja) 2013-02-26 2016-03-10 ディーディーエヌティー コンサルタンツ オーストラリア プロプライエタリー リミテッドＤＤＮＴ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ Ａｕｓｔｒａｌｉａ Ｐｔｙ Ｌｔｄ． 細胞を培養するための構造体

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023027469A1 (ko) * 2021-08-25 2023-03-02 재단법인 아산사회복지재단 세포 배양 장치
KR20230164389A (ko) * 2022-05-25 2023-12-04 주식회사 바이오스페로 세포배양칩용 배양액 공급장치
KR102662138B1 (ko) 2022-05-25 2024-04-30 주식회사 바이오스페로 세포배양칩용 배양액 공급장치
CN117511735A (zh) * 2023-11-09 2024-02-06 厦门眼科中心有限公司 一种生物细胞培养装置
CN117511735B (zh) * 2023-11-09 2024-05-17 厦门眼科中心有限公司 一种生物细胞培养装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220380711A1 (en) Apparatus and methods for cell culture
KR101770337B1 (ko) 세포 배양 모듈 및 이를 포함하는 세포 배양 장치
US9315768B2 (en) Biological microfluidics chip and related methods
CN203048951U (zh) 嵌入式多细胞共培养装置
CN101550396B (zh) 高通量微流控细胞芯片
US20140093962A1 (en) Non-adherent cell support and manufacturing method
US9657259B2 (en) Cell culture flask and the cell culture device having it
KR102222874B1 (ko) 세포 배양 용기, 세포 배양 용기의 지지 지그 및 세포 배양 방법
CN101285036A (zh) 一种自动化细胞培养微流控芯片装置及其方法
US20200308523A1 (en) Cell Culture Chambers And Methods Of Use Thereof
EP2440649B1 (en) Device for the production of cell clusters of defined cell numbers and cluster sizes
CN110903976A (zh) 一种用于类器官球体培养的孔板装置
JP2022501003A (ja) 相互接続されたウェルを有するマイクロプレートを備えた流体デバイス
CN103140290A (zh) 柔性多容器板
EP1847592A1 (en) Cell co-culture apparatus for researching cell interaction
US10246676B2 (en) Cell stimulation apparatus
CN218932181U (zh) 细胞培养器件和细胞培养系统
KR102267433B1 (ko) 세포배양 플레이트
KR20220092275A (ko) 세포 배양 플레이트 적층 배열체
JP2023504815A (ja) 細胞培養マイクロデバイス
KR101387553B1 (ko) 암세포와 배양보조세포의 공 배양 시스템
CN220643142U (zh) 类器官芯片显微成像托盘
KR101401781B1 (ko) 세포 배양 및 응용연구를 위한 미세 관류 소자 및 그 제조방법
EP4282948A1 (en) Cell culture apparatus and method
CN216445380U (zh) 类器官培养芯片

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant