KR101829551B1 - 셀 카운팅 장치 및 이를 이용한 셀 카운팅 방법 - Google Patents

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Abstract

셀 카운팅 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 카운팅 장치는, 관찰 대상 세포들이 주입되는 챔버를 가진 필름 형태의 셀 카트리지; 상기 셀 카트리지의 위에 배치되며 상기 셀 카트리지를 향해 광을 조사하는 광원 유닛; 상기 셀 카트리지의 아래에 배치되며 상기 셀 카트리지를 통과한 광을 감지하여 이미지로 변환하는 이미지 센서; 및 상기 이미지의 분석을 통해 상기 이미지에 포함된 세포들의 개수를 카운팅하는 이미지 분석 유닛;을 포함하며, 상기 챔버의 전체 면적에 상응하는 이미지가 얻어질 수 있도록 상기 광원 유닛에 의해 조사된 광을 통해 상기 챔버의 전체 면적이 스캐닝된다.

Description

셀 카운팅 장치 및 이를 이용한 셀 카운팅 방법{CELL COUNTING APPARATUS AND CELL COUNTING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 셀 카운팅 장치 및 이를 이용한 세포 해석 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 관찰 대상 세포들을 수용하는 스트립(셀 카트리지) 내 챔버의 전 영역을 스캐닝함으로써 기존의 장치들에 비해 셀 카운팅의 정확도를 개선할 수 있는 셀 카운팅 장치 및 이를 이용한 세포 해석 방법에 관한 것이다.
세포 분석은 암 연구 분야에서 세포 침윤 분석, 혈관 신생 동태 해석, 항암제 평가 등을 위해 범용적으로 활용되고 있고 또한 재생 의료 분야에서 줄기세포 증식 평가 등을 위해 범용적으로 활용되고 있다.
이러한 세포 분석에서는 세포의 형상 변화, 증식률과 같은 세포 집단의 시간 변화에 대한 정보를 얻는 세포 활동 분석(cell kinetic analysis)이 수행될 수 있는데, 일반적으로 세포 활동 분석은 세포 밀도를 주요 지표로 삼는다.
주요 지표인 세포 밀도의 측정은 소위 '셀 카운팅'이라고 하는 세포 수의 측정을 기초로 하며, 그 측정을 위해 셀 카운팅 장치가 사용될 수 있다. 본 명세서에서 셀 카운팅 장치는 현미경 관찰을 이용하는 전통적인 수동 카운팅 방식을 벗어나 광 센싱 등을 통해 자동 방식으로 셀 카운팅을 수행하는 장치를 의미하는 것으로 한정한다.
대표적인 셀 카운팅 장치로서, 캐필러리 칼럼(capillary column)을 통과하는 세포들에 여기광을 조사하여 그로부터 발생되는 형광을 PMT로 검출하는 방식의 유동 계측기(Flow Cytometry) 및 대물 렌즈를 통해 세포 챔버의 일부 영역에 여기광을 조사하여 그로부터 방출되는 형광 이미지를 CCD로 검출하는 방식의 이미지 계측기(Image cytometry)를 들 수 있다.
하지만, 유동 계측기(Flow Cytometry)는 이미지 센싱 방식이 아니라는 점에 한계가 있고 이미지 계측기(Image cytometry)는 세포 챔버의 일부 영역에 대한 이미지를 통해 전체 세포 수를 추정하므로 그 정확성에 한계가 있으며, 뿐만 아니라 그 장치들은 널리 보급되기에는 판매 비용이 너무 높다는 단점도 있다.
도 12에는 유동 계측기(Flow Cytometry)나 이미지 계측기(Image cytometry)와 달리 CMOS 센서를 채택한 형태의 종래의 셀 카운팅 장치(10)가 도시되어 있는데, 이러한 종래의 셀 카운팅 장치는 광원(14a)을 가진 광원 유닛(14), CMOS 이미지 센서(15), 및 대물 렌즈(19)를 구비한다. 그리고, 광원 유닛(14)은 관찰 대상 세포들이 수용된 셀 카트리지(12)를 향해 광(L)을 조사하며, 셀 카트리지(12)를 통과한 광은 대물렌즈(19)에 의해 CMOS 이미지 센서(15) 상에 포커싱된다.
이러한 유형의 셀 카운팅 장치(10)는, 대물렌즈(19)에 의해 광 포커싱이 수행되므로 CMOS 이미지 센서(15)를 통해 얻어지는 대상 세포들의 이미지가 선명한 장점은 있지만, 셀 카트리지(12)의 일부 영역에 대한 셀 카운팅을 통해 전체 세포들의 개수 내지 밀도를 추정하는 방식이 적용되므로 그 정확성의 신뢰도가 높지 않은 단점이 있을 뿐만 아니라, 디지털 카메라와 유사하게 CMOS 이미지 센서(15)와 함께 대물 렌즈(19)를 구비하고 있어 제조 단가 절감에 한계가 있다.
또한, 종래의 셀 카운팅 장치(10)에서는, 셀 카트리지(12)에 입사되는 광(L)의 대부분이 셀 카트리지(12)에 비스듬하게 입사되는 이유로, CMOS 이미지 센서(15)에 의해 얻어지는 이미지 상에는 일부 세포들의 그림자들까지도 나타날 수 있으며, 그 결과 셀 카운팅의 정확성이 저하되는 단점이 있다. 그리고, 세포의 종류에 따라 세포들이 서로 무리를 이루어 형성되거나 세포 배양 시에 발생될 수 고밀도 영역에서는 세포 밀도 전용 프로그램이 사용되고 있지만 그 소프트웨어 프로그램에 대한 해석 프로그램이 충분히 검토되고 있지 않아 셀 카운팅의 정확성이 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 셀 카운팅의 정확도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 제조 단가를 절감할 수 있는 셀 카운팅 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 일정 수준을 넘는 고밀도 영역을 나타내는 종류의 세포들에 대해서도 셀 카운팅을 정확하게 수행할 수 있는 셀 카운팅 장치 및 이를 이용한 셀 카운팅 방법을 제공하고자 한다.
이에 본 발명은, 관찰 대상 세포들이 주입되는 챔버를 가진 필름 형태의 셀 카트리지; 상기 셀 카트리지의 위에 배치되며 상기 셀 카트리지를 향해 광을 조사하는 광원 유닛; 상기 셀 카트리지의 아래에 배치되며 상기 셀 카트리지를 통과한 광을 감지하여 이미지로 변환하는 이미지 센서; 및 상기 이미지의 분석을 통해 상기 이미지에 포함된 세포들의 개수를 카운팅하는 이미지 분석 유닛;을 포함하며, 상기 챔버의 전체 면적에 상응하는 이미지가 얻어질 수 있도록 상기 광원 유닛에 의해 조사된 광을 통해 상기 챔버의 전체 면적이 스캐닝되는, 셀 카운팅 장치를 제공한다.
상기 셀 카운팅 장치는 상기 챔버의 전체 면적의 스캐닝을 위해 상기 셀 카트리지를 수평 방향으로 이동시키는 셀 카트리지 구동 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 셀 카트리지 구동 유닛은, 상기 셀 카트리지가 올려지는 셀 카트리지 지지대; 및 상기 셀 카트리지 지지대를 수평 방향으로 구동하는 셀 카트리지 구동 디바이스;를 포함할 수 있다.
상기 셀 카운팅 장치는, 상기 이미지 센서를 지지하는 이미지 센서 지지대; 및 상기 챔버의 전체 면적에 상응하는 이미지가 얻어질 수 있도록 상기 이미지 센서 지지대를 수평 방향으로 구동하는 이미지 센서 구동 디바이스;를 더 포함할 수 있다.
상기 광원 유닛은 상기 셀 카트리지를 향해 평행광 형태의 광을 조사하는 것일 수 있다. 그리고, 상기 셀 카트리지를 통과한 광이 평행광 형태로 상기 이미지 센서에 입사될 수 있도록, 상기 셀 카트리지와 상기 이미지 센서 사이에는 광학 요소로서 단지 공기층이 존재할 수 있다.
상기 광원 유닛은, 상기 광을 제공하는 광원; 및 상기 광원에 의해 제공된 광을 평행광 형태로 변환시키는 광학 부품;을 포함할 수 있다. 이때 상기 광학 부품은 광학 렌즈로 구비될 수 있다.
상기 셀 카트리지와 상기 이미지 센서 사이의 거리는 2 mm 이내인 것이 바람직하다.
상기 셀 카운팅 장치는 상기 셀 카트리지의 출입을 위한 셀 카트리지 슬롯이 형성된 본체 케이싱을 더 포함할 수 있으며, 상기 본체 케이싱에는 상기 셀 카트리지를 사이에 두고 상기 광원 유닛과 상기 이미지 센서가 이격 설치될 수 있다.
또한 본 발명은, 기 설정된 기준 세포 밀도를 넘는 고밀도 영역을 갖는 종류의 세포들을 관찰 대상으로 하는 셀 카운팅 장치로서, 상기 세포들이 주입되는 챔버를 가진 셀 카트리지; 상기 셀 카트리지의 위에 배치되어 상기 셀 카트리지에 광을 조사하는 광원 유닛; 상기 셀 카트리지의 아래에 배치되어 상기 셀 카트리지를 통과한 광을 감지하는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서에 의해 얻어진 이미지를 분석하는 이미지 분석 유닛;을 포함하며, 상기 이미지 분석 유닛은, 상기 이미지에 포함된 계측대상영역의 전체 픽셀 수 및 상기 계측대상영역에 포함된 고밀도 영역의 픽셀 수를 계산하고 아래의 수학식 1에 기초하여 세포 점유 면적율을 연산하며, 그리고 상기 산출된 세포 점유 면적율과 아래의 수학식 2에 기초하여 상기 세포들에 대한 세포 밀도를 연산하는, 셀 카운팅 장치를 제공한다.
수학식 1 : 세포점유 면적율(%) ＝ 고밀도 영역의 픽셀 수(px)/ 계측대상영역의 픽셀 수(px) × 100%
수학식 2 : 세포 밀도 (cells/cm2) ＝ a × 세포 점유 면적율(%)
여기서, a는 계측 대상 세포의 종류에 따라 미리 결정되는 보정 계수임.
상기 기 설정된 기준 세포 밀도는 1×104 cells/cm2 일 수 있다.
상기 세포들의 종류는 포유 동물 세포, 부착세포, 불사화 세포주, 줄기 세포 유래의 분화세포, 줄기세포 또는 조직으로 새롭게 단리한 세포일 수 있다.
또한 본 발명은, 셀 카운팅 장치를 이용하여, 기 설정된 기준 세포 밀도를 넘는 고밀도 영역을 갖는 종류의 세포들을 관찰 대상으로 하는 셀 카운팅 방법으로서, 상기 셀 카운팅 장치는, 셀 카트리지, 광원 유닛, 이미지 센서, 및 이미지 분석 유닛을 포함하며, 상기 셀 카운팅 방법은, (a) 상기 세포들이 주입된 셀 카트리지에 상기 광원 유닛을 통해 광을 조사하는 단계; (b) 상기 셀 카트리지를 통과한 광을 상기 이미지 센서를 통해 감지하는 단계; 및 (c) 상기 이미지 센서에 의해 얻어진 이미지를 상기 이미지 분석 유닛을 통해 분석하는 단계;를 포함하며, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 이미지 분석 유닛에 의해, 상기 이미지에 포함된 계측대상영역의 전체 픽셀 수 및 상기 계측대상영역에 포함된 고밀도 영역의 픽셀 수를 계산하는 단계; (c2) 상기 이미지 분석 유닛에 의해, 상기 계산된 전체 픽셀 수 및 상기 계산된 고밀도 영역의 픽셀 수를 아래의 수학식 1에 대입하여 세포 점유 면적율을 연산하는 단계; 및 (c3) 상기 이미지 분석 유닛에 의해, 계산된 세포 점유 면적율을 아래의 수학식 2에 대입하여 상기 세포들에 대한 세포 밀도를 연산하는 단계;를 포함하는, 셀 카운팅 방법을 제공한다.
수학식 1 : 세포점유 면적율(%) ＝ 고밀도 영역의 픽셀 수(px)/ 계측대상영역의 픽셀 수(px) × 100%
수학식 2 : 세포 밀도 (cells/cm2) ＝ a × 세포 점유 면적율(%)
여기서, a는 계측 대상 세포의 종류에 따라 미리 결정되는 보정 계수임.
상기 기 설정된 기준 세포 밀도는 1×104 cells/cm2 일 수 있다.
본 발명에 따른 셀 카운팅 장치에 의하면, 셀 카트리지 내의 챔버 전체 면적에 대한 광 센싱이 수행되므로 종래의 셀 카운팅 장치들에 비해 셀 카운팅의 정확도가 크게 향상될 수 있다.
또한, 광원 유닛에 의해 셀 카트리지를 향해 조사되는 광이 평행광 형태로 제공됨으로써, 셀 카운팅에 충분한 수준의 해상도를 갖는 셀 이미지를 얻을 수 있으면서도 광 센싱에 필요한 광원의 개수를 최소화할 수 있다.
또한, 광원 유닛이 제공하는 평행광이 셀 카트리지에 수직하게 입사됨으로써, 이미지 센서에 의해 얻어지는 이미지 상에는 종래의 셀 카운팅 장치에서 나타났던 일부 세포들의 그림자들이 나타나지 않게 되며, 이에 따라 종래의 셀 카운팅 장치에 비해 카운팅의 정확도가 보다 향상될 수 있다.
그리고, 이미지 센서에 광을 포커싱하기 위한 대물 렌즈가 사용되지 않으므로 종래에 비해 셀 카운팅 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 고밀도 영역에 의한 세포 배양 밀도를 신속, 간편하게 측정할 수 있다. 따라서 본 발명은 암세포 연구나 재생의료의 산업화에 진행에 따라 요구되는 암세포 침윤 분석이나 줄기 세포 증식 평가에서 필요로 하는 경과 시간에 의한 세포 집단의 해석에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 카운팅 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 셀 카운팅 장치의 개략적인 단면이다.
도 3은 도 1의 셀 카운팅 장치에 구비되는 셀 카트리지(cell catridge)의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 셀 카트리지의 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 1의 셀 카운팅 장치에 의해 수행되는 셀 카운팅 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 셀 카운팅이 수행 중인 도 5의 셀 카트리지의 평면도이다.
도 7 내지 10은 본 발명에 따른 셀 카운팅 장치의 대안적인 실시예들을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 11은 도 1의 셀 카운팅 장치에 의해 얻어진 동물 세포들에 대한 이미지의 일 예를 확대 도시한 도면이다.
도 12에는 CMOS 이미지 센서를 채택한 종래의 셀 카운팅 장치의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 세포가 무리를 이루어 고밀도 영역을 형성하고 있는 Jurkat 세포의 CMOS 이미지를 나타내는 것이다.
도 14는 세포들이 고밀도화된 영역에 대해 본 발명의 장치에 의해 촬영한 이미지 및 현미경을 통한 이미지를 함께 나타낸 것이다.
도 15은 현미경 측정에 의한 세포 배양 밀도와 CMOS 측정에 의한 세포 배양 밀도를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 16은 세포 배양 밀도와 세포 점유 면적율과의 상관 관계를 보이는 그래프이다.
1. 셀 카운팅 장치의 실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 카운팅 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 셀 카운팅 장치의 개략적인 단면이며, 도 3은 도 1의 셀 카운팅 장치에 구비되는 셀 카트리지(cell catridge)의 개략적인 평면도이며, 도 4는 도 3의 셀 카트리지의 개략적인 단면도이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 카운팅 장치(100)는 본체 케이싱(110), 셀 카트리지(120), 셀 카트리지 구동 유닛(130), 광원 유닛(140), 이미지 센서(150), 이미지 센서 지지대(160), 이미지 분석 유닛(170), 및 이미지 표시 유닛(180)을 포함한다.
본체 케이싱(110)은 셀 카트리지(120) 내의 세포들에 대한 광 센싱을 위한 공간을 제공하는 것으로서, 이러한 본체 케이싱(110)에는 광 센싱과 관련된 셀 카트리지 구동 유닛(130), 광원 유닛(140), 이미지 센서(150) 등의 부품들이 장착 및 지지된다. 본 실시예에서 본체 케이싱(110)은 대략 직육면체 형상이지만 본체 케이싱(110)의 형상은 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
본체 케이싱(110)의 일 측면에는 셀 카트리지 슬롯(111)이 형성되어 있다. 이러한 셀 카트리지 슬롯(111)을 통해 셀 카트리지(120)가 본체 케이싱(110)의 안팎으로 출입할 수 있다.
셀 카트리지(120)는 셀 카운팅의 대상이 되는 관찰 대상 세포들을 수용 및 이송하기 위한 부품이다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 셀 카트리지(120)는 관찰 대상 세포들이 주입되어 수용되는 챔버(121)가 내부에 형성된 투명 필름으로 제조될 수 있다. 그리고 셀 카트리지(120)에는 챔버(121)와 연통된 두 개의 개구(123,124)가 형성될 수 있다. 두 개의 개구(123,124) 중 하나를 통해 관찰 대상 세포들이 챔버(121) 안으로 주입될 수 있는데, 이 주입 과정에서 다른 하나의 개구는 챔버(121) 내의 공기가 배출되는 공기 배출구로서 기능한다.
셀 카트리지 구동 유닛(130)은 관찰 대상 세포들이 주입된 셀 카트리지(120)를 지지하고 이동시키는 역할을 수행한다. 이에 셀 카트리지 구동 유닛(130)은 셀 카트리지 지지대(131) 및 셀 카트리지 구동 디바이스(132)를 포함한다.
셀 카트리지 지지대(131)는 셀 카트리지(120)를 지지하는 것으로서, 수평 방향으로 이동 가능하게 본체 케이싱(110) 내에 장착된다. 예로써, 셀 카트리지 지지대(131)는 단지 X 방향을 따라 이동 가능하게 구비되거나, X 및 Y 방향을 따라 이동 가능하게 구비될 수 있다. 그리하여 셀 카트리지 지지대(131)는 수평 방향(도면에서는 X 방향) 이동을 통해 그 위에 지지된 셀 카트리지(120)를 X 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서 셀 카트리지 지지대(131)에 지지된 셀 카트리지(120)는 셀 카트리지 슬롯(111)을 통해 본체 케이싱(110) 안팎으로 출입할 수 있게 됨은 물론 본체 케이싱(110) 내에서 수평 방향으로 이동할 수 있게 된다.
셀 카트리지 구동 디바이스(132)는 셀 카트리지 지지대(131)를 구동하는 것으로서, 본 실시예의 경우 리니어 모터(linear motor)로 구비되나, 셀 카트리지 지지대(131)를 선형 구동할 수 있는 다른 종류의 구동 디바이스가 적용될 수 있음은 물론이다.
광원 유닛(140)은 셀 카트리지(120)의 위에 배치되어 셀 카트리지(120)의 챔버(121)를 향해 광을 조사한다. 도 2에 도시된 바와 같이 광원 유닛(140)은 본체 케이싱(110)의 상부에 장착될 수 있다.
광원 유닛(140)은 광을 제공하는 광원(141) 및 그 광을 평행광 형태로 변환시키는 광학 부품(142)을 포함한다. 일 예로써, 광원(141)은 LED로 구비될 수 있고 광학 부품(142)은 광학 렌즈로 구비될 수 있다. 이러한 광학 부품(142)을 구비함으로써 광학 유닛(140)은 셀 카트리지(120)를 향해 평행광 형태의 광을 조사한다.
이미지 센서(150)는 셀 카트리지(120)의 아래에 배치되며 전술한 광원 유닛(140)을 마주하는 위치에 배치된다. 광원 유닛(140)으로부터 조사된 광은 셀 카트리지(120)의 챔버(121)를 통과한 후 이미지 센서(150)에 의해 감지되며, 이러한 광 센싱을 통해 이미지 센서(150)는 챔버(121) 내 세포들에 대한 이미지를 생성할 수 있다.
본 실시예에서 이미지 센서(150)는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 센서로 구비된다. 하지만 이에 제한될 필요는 없고, 광 센싱을 통해 관찰 대상 세포들의 이미지를 생성할 수 있는 다른 종류의 이미지 센서가 적용될 수도 있다.
이러한 이미지 센서(150)와 전술한 셀 카트리지(120) 사이의 거리(d, 도 5 참조)는 가능한 가까운 것이 바람직하다. 이미지 센서(150)와 셀 카트리지(120) 사이의 거리(d)가 너무 먼 경우 이미지 센서(150)에 의해 센싱되는 이미지의 해상도가 너무 낮아 셀 카운팅의 정확도가 저하될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 이미지 센서(150)와 셀 카트리지(120) 사이의 거리(d)는 2 mm 이하로 설정된다. 다만, 도면 상에서는 도시의 편의상 그 거리(d)가 다소 과장되어 있다.
이미지 센서 지지대(160)는 이미지 센서(150)를 지지하는 부품으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 예로써 본체 케이싱(110) 내에서 본체 케이싱(110)의 하측면에 장착될 수 있다. 대안적인 실시예의 경우 본체 케이싱(110)의 하측면이 이미지 센서 지지대(160)의 역할을 대신함으로써 이미지 센서 지지대(160)가 생략될 수도 있다.
실시예에 따라 이미지 센서 지지대(160)에는 이미지 센서 구동 디바이스(예로써, 리니어 모터)가 연결될 수 있다. 이러한 경우, 이미지 센서 지지대(160)가 수평 방향으로 구동됨으로써 그 위에 장착된 이미지 센서(150)도 그와 같은 방향으로 이동할 수 있게 된다. 이러한 경우, 예로써 이미지 센서 지지대(160)는 그러한 이미지 센서 구동 디바이스에 의해 X 방향 및 Y 방향 중 어느 하나의 방향을 따라 이동 가능하게 구비되거나 X 방향 및 Y 방향을 따라 이동 가능하게 구비될 수도 있다.
이미지 분석 유닛(170)은 이미지 센서(160)에 의해 생성된 이미지를 분석함으로써 그 이미지에 포함된 세포들의 개수를 카운팅한다. 이러한 이미지 분석 과정에서 이미지 분석 유닛은 기 공지된 이미지 분석 프로그램(알고리즘)을 사용할 수 있다. 여기서 이미지 분석 프로그램 자체는 본 발명의 본질적인 특징에 해당하지 않으므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이미지 분석 유닛(170)은 상술한 이미지 분석을 통해 셀 카트리지(120)에 수용된 세포들 중에서 살아 있는 것과 죽어 있는 것을 구별하여 카운팅할 수도 있다. 예를 들어, 트리판 블루(trypan blue) 용액과 같은 생체 염색 용액에 침지된 동물 세포들이 셀 카트리지(120)에 수용되는 경우, 그 동물 세포들 중에서 세포막이 파괴된 죽은 세포는 파란 색으로 염색되는 반면 세포막이 파괴되지 않은 살아 있는 세포는 염색되지 않아 양자는 서로 다른 색을 띠게 되며, 이때 이미지 분석 유닛(170)은 그 세포들의 칼라를 분석함으로써 살아 있는 세포의 개수와 죽어 있는 세포의 개수를 각각 카운팅할 수 있다.
예로써 이미지 분석 유닛(170)은 전술한 이미지 분석 프로그램이 탑재된 마이크로프로세서로 구비될 수도 있으며, 이러한 마이크로프로세서는 예로써 PCB(printed circuit board) 형태로 제공될 수 있다.
이미지 표시 유닛(180)은 이미지 센서(150)에 의해 생성된 세포들의 이미지를 표시한다. 이미지 분석 유닛(170)에 의해 수행된 셀 카운팅 결과를 영상으로 또한 표시할 수도 있다. 이러한 이미지 표시 유닛(180)은 LCD, OLED 등의 각종 디스플레이로 구현될 수 있으며, 예로써 PC 모니터(personal computer monitor) 형태로 제공될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 이미지 분석 유닛(170)과 이미지 표시 유닛(180)은 본체 케이싱(110) 외부에 배치된 것으로 도시되어 있지만, 대안적인 실시예에서 이미지 분석 유닛(170)은 본체 케이싱(110) 안에 장착되는 한편 이미지 표시 유닛(180)은 본체 케이싱(110)의 외측면의 일 영역에 장착될 수도 있다.
2. 셀 카운팅 장치를 이용한 셀 카운팅 과정
도 5는 셀 카운팅 장치(100)에 의해 수행되는 셀 카운팅 과정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 셀 카운팅이 수행 중인 도 5의 셀 카트리지의 평면도이다. 이 도면들을 참조하여 셀 카운팅 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 챔버(121) 내에 관찰 대상 세포들을 수용한 셀 카트리지(120)가 셀 카트리지 지지대(131, 도 2)에 장착된 채로 본체 케이싱(110, 도 2 참조) 안으로 투입된다.
다음으로, 광원 유닛(140)을 사용하여 관찰 대상 세포들의 이미지 센싱을 위한 광(L)을 셀 카트리지(120)를 향해 조사한다. 앞서 설명한 바와 같이, 광원 유닛(140)에는 광원(141)에 의해 생성된 광을 평행광으로 변환하는 광학 부품(142)이 구비되어 있으므로 광원 유닛(140)으로부터 나오는 광(L)은 평행광 형태를 갖는다. 그리고 셀 카트리지(120)와 이미지 센서(150) 사이에는 공기층이 존재할 뿐 다른 어떤 광학 요소(optical element)도 존재하지 않으므로, 셀 카트리지(120)의 챔버(121)를 통과한 평행광은 여전히 평행광 형태로 이미지 센서(150)에 수광될 수 있다.
광원 유닛(140)을 통해 평행광을 조사하면서, 셀 카트리지 구동 유닛(130, 도 2 참조)을 통해 셀 카트리지(120)를 수평 방향(본 실시예에서는 X 방향)으로 이동시킨다. 이러한 셀 카트리지(120)의 수평 이동을 통해 셀 카트리지(120) 내 챔버(121)의 전체 영역에 대한 광 스캐닝이 수행되며, 따라서 이미지 센서(150)에 의해 챔버(121)의 전 영역에 걸친 세포들의 이미지가 생성될 수 있다.
다음으로, 이미지 분석 유닛(170)은 이미지 센서(150)에 의해 얻어진 이미지를 분석하여 그 이미지에 포함된 세포들의 수를 카운트한다. 이미지 센서(150)에 의해 얻어진 이미지는 챔버(121)의 전 영역을 스캐닝하여 얻어진 것이므로 이미지 분석 유닛(170)은 챔버(121) 내에 존재하는 세포들의 총 개수를 정확하게 카운트할 수 있게 된다. 이미지 분석 유닛(170)은 카운트된 세포들의 개수에 기초하여 세포 밀도를 또한 산출할 수 있다. 이미지 분석 유닛(170)에 의해 산출된 세포의 개수 또는 세포 밀도는 이미지 표시 유닛(180)을 통해 표시됨으로써 사용자에게 제공될 수 있다.
3. 셀 카운팅 장치의 대안 실시예
도 7 내지 10은 본 발명에 따른 셀 카운팅 장치의 대안적인 실시예들을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 7에 도시된 실시예의 경우, 광원 유닛(140)은 복수의 광원(141)과 복수의 광학 부품(142)을 구비하여 셀 카트리지(120)를 향해 챔버(121)의 전체 면적을 커버하는 평행광을 제공한다. 따라서, 챔버(121)의 전체 면적에 대한 광 센싱을 위해 셀 카트리지(120)가 수평으로 이동될 필요가 없게 된다. 그 대신, 셀 카트리지(120)의 하측에 배치된 이미지 센서(150)가 셀 카트리지(10)의 길이 방향(X 방향)을 따라 수평 이동된다.
도 8에 도시된 실시예의 경우, 광원 유닛(140)은 복수의 광원(141)과 복수의 광학 부품(142)을 구비하여 셀 카트리지(120)를 향해 챔버(121)의 전체 면적을 커버하는 평행광을 제공한다. 또한, 셀 카트리지(120)의 하측에는 챔버(121)의 전체 면적을 커버할 수 있는 개수의 이미지 센서(150)가 구비된다. 따라서, 도 8의 실시예의 경우, 챔버(121)의 전체 면적에 대한 광 센싱을 위해 셀 카트리지(120)의 수평 이동은 물론 이미지 센서(150)의 수평 이동도 필요하지 않게 된다.
도 9에 도시된 실시예의 경우, 일렬로 배열된 복수의 이미지 센서(150)가 구비되고, 광원 유닛(140)은 복수의 이미지 센서(150)를 향해 그 전체 면적을 커버하는 평행광을 제공한다. 광 스캐닝이 수행되는 도중, 셀 카트리지(120)가 그것의 폭 방향(Y 방향)을 따라 수평 이동됨으로써 복수의 챔버들(121)의 전체 면적에 대한 광 센싱이 달성될 수 있게 된다.
도 10에 도시된 실시예의 경우, 셀 카트리지(120)는 복수의 챔버(121)를 구비하고 있고, 광원 유닛(140)은 셀 카트리지(120)를 향해 복수의 챔버(121)의 전체 면적을 커버하는 평행광을 조사한다. 복수의 챔버(121)의 전체 면적에 대한 광 센싱이 달성될 수 있도록 일렬로 배열된 복수의 이미지 센서(150)가 셀 카트리지(120)의 폭 방향(Y 방향)을 따라 수평 이동된다. 이때 셀 카트리지(120)는 광 센신 도중 이동되지 않는다.
상술한 도 8, 도 9, 및 도 10에 도시된 실시예들의 경우, 복수의 이미지 센서(150)가 구비하는 것으로 설명되었는데, 복수의 이미지 센서(150)를 구비하는 대신에 셀 카트리지(120)의 전체 길이를 커버할 수 있는 크기의 라인 이미지 센서(line image sensor)를 대안적으로 구비할 수도 있다.
4. 셀 카운팅 장치에 의해 촬영된 이미지의 예
도 11은 전술한 셀 카운팅 장치(100)에 의해 얻어진 동물 세포들에 대한 이미지의 일 예를 확대 도시한 도면으로서, 여기서 동물 세포들은 트리판 블루(trypan blue) 용액과 혼합된 후 셀 카트리지(120)에 주입된 것이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 세포막이 파괴되지 않은 세포들(C1)은 트리판 블루로 염색되지 않아 하얗게 보여지는 반면 세포막이 파괴된 세포들(C2)은 트리판 블루로 염색되어 파랗게 보여진다. 셀 카운팅 장치(100)는 세포들(C1,C2) 전체의 개수를 카운팅할 수 있음은 물론 세포 이미지에 대한 칼라 분석을 통해 살아 있는 것들(C1)과 죽은 것들(C2)을 구별하여 각각에 대한 셀 카운팅을 수행할 수도 있다.
5. 본 발명의 셀 카운팅 장치가 제공하는 이점
이상 설명한 본 발명에 따른 셀 카운팅 장치에 의하면, 셀 카트리지 내의 챔버 전체 면적에 대한 광 센싱이 수행되므로 종래의 셀 카운팅 장치들에 비해 셀 카운팅의 정확도가 크게 향상될 수 있다.
또한, 광원 유닛에 의해 셀 카트리지를 향해 조사되는 광이 평행광 형태로 제공됨으로써, 셀 카운팅에 충분한 수준의 해상도를 갖는 셀 이미지를 얻을 수 있으면서도 광 센싱에 필요한 광원의 개수를 최소화할 수 있다.
그리고, 이미지 센서에 광을 포커싱하기 위한 대물 렌즈가 사용되지 않으므로 종래에 비해 셀 카운팅 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다.
6. 세포 해석 방법
(1) 해석 원리
세포수가 1×104 cells/cm2 미만의 저밀도 영역의 경우, 본 발명의 셀 카운팅 장치에 의해 촬영된 렌즈레스 화상을 이용함으로써 화상 중 소정의 역치 설정에 의해 지정된 국소 영역 내에서 휘도가 보다 높은 부분, 즉 화상 중의 휘도 극대 부분을 검출하여, 세포상을 계산하여 세포 배양 밀도를 계측하는 것이 가능하다.
반면, 세포수가 1×104 cells/cm2 를 넘는 세포 밀집부(고밀도 영역)의 경우, 휘도 극대 부분의 검출 역치를 적절히 설정하는 것이 불가능하기 때문에 각각의 시그널 계수의 오차가 크게 되어 세포 밀도를 정확하게 측정하는 것이 불가능하다.
이러한 세포 밀집부(고밀도 영역)에 대해, 본 발명자는 아래의 식을 이용하여 산출되는 세포 밀집부의 광학 패턴이 계측 대상 영역에 대해 차지하는 비율(세포 점유 면적율)에 착목했다.
세포점유 면적율(%) ＝ 고밀도 영역의 픽셀 수(px)/ 계측대상영역의 픽셀 수(px) × 100%
여기서 세포밀집부(px)는 스트립 밑부분에 존재하는 세포에 의해 발생하는 산란 패턴에 비롯된 영역의 픽셀 수이다. 산란 패턴의 테두리는 세포가 존재하지 않는 배경과 비교하여 휘도가 낮은 영역으로 둘러싸여 있기 때문에 그 내부의 픽셀 수를 계측할 수 있다. 또한 계측 대상 영역(px)은 화상 중에서 스트립면에 대응되는 영역의 픽셀 수이다.
그리고, 여기서 세포 점유 면적율(%)과 현미경 관찰에 의해 측정된 세포 밀도와의 관계를 검토 및 해석한 결과, 도 16에 나타낸 것처럼 세포 점유 면적율과 세포 밀도 사이에 양호한 상관관계가 나타났다.
즉, 얻어진 렌즈레즈 화상에서 세포 밀집부(px)의 면적과 계측 대상 영역(px)의 면적을 구해서, 세포 점유 면적율(%)을 산출해서 아래의 관계식을 사용함으로써 고밀도 영역에서의 세포 밀도를 측정하는 것이 가능하다. 이 식에서 a는 계측 대상 세포 종에 따라 결정되는 비례 상수이고, 형상이 크게 다른 세포 종을 대상으로 계측을 할 때에는 보정 수치를 사용함으로써 대응 가능하다.
세포 밀도 (cells/cm2) ＝ a × 세포 점유 면적율(%)
(2) 적용되는 장치 구성과 세포의 종류
본 발명은 종래의 현미경 시스템에서 곤란했던 배양 용기 상의 전세포의 신속 계측이 가능하다. 그래서 본 발명의 세포 해석 방법에 의하면 고밀도 영역에 의한 세포 배양 밀도를 신속, 간편하게 측정할 수 있다. 따라서 본 발명은 암세포 연구나 재생 의료의 산업화에 진행에 따라 요구되는 암세포 침윤 분석이나 줄기 세포 증식 평가에서 필요로 하는 경과 시간에 따른 세포 집단의 해석에 유용하게 활용될 수 있다.
여기서 스트립으로는 세포가 평면 접착되는 것이라면 디쉬(dish), 플라스코, 멀티플레이트 등이 사용 가능하다.
포토　센서　어레이로는, CMOS 이외에 라인센서가 사용 가능하다. 라인센서는 광전　변환　소자가 선상에 일렬 또는 복수열로 배치된 것이 있지만 본 발명에서는 무엇을 사용해도 된다.
여기서 사용되는 광전 변압소자로서는, CCD (Charge Coupled Device), CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)등의 이미지 소자가 사용 가능하고 10 m/pixel 이하의 해상도를 갖는 것이 더욱 좋다.
투과조명 광학계로는, 광원으로써 LED를 사용하는 것이 좋다. 파장 400 nm이상 500nm이하의 범위의 LED를 사용하는 것이 좋다.
또한 LED광원을 사용할 경우, 집광렌즈로서 양쪽 볼록렌즈를 사용하여, 평행광 조사 조건 하에서 촬영하는 것이 좋다.
연산장치는 취득한 픽셀데이터를 연산 처리 등으로 하기 위한 장치 (컴퓨터)이고, 세포 점유 면적율, 세포 배양 밀도를 연산 처리하기 위한 프로그램 등 조명광의 강도, 렌즈의 초점 위치, 센서의 구동 위치 등을 제어하기 위한 프로그램을 포함하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 세포 해석 방법에 대해서는 해석 대상이 되는 세포의 종류는 특별히 한정되지 않고, 실험의 목적에 응하여 선별하면 된다. 예를 들어 포유 동물 세포, 부착세포, 불사화 세포주, 줄기 세포 유래의 분화세포, 줄기세포 또는 조직으로 새롭게 단리한 세포 등 어떤 것이라도 가능하다.
(3) 실시예 1: 렌즈레스 화상에 바탕을 둔 Jurkat세포와 HeLa세포의 증식추적의 실시
먼저 세포의 특성상 서로 무리를 이루어 고밀도 영역을 형성하는 세포로 Jurkat 세포와 Hela 세포를 장시간 배양해서 고밀도 영역이 된 샘플을 가지고 측정을 실시했다.
CMOS(해상도: 5.3 m/pixel), 집광렌즈(초점거리: 30mm, 유효지름: 22mm), LED(파장: 465 nm)를 이용해서 Jurkat 세포를 투입한 스트립을 CMOS 상부에 배치하여 렌즈레스 스캔에 의해 촬영을 했다.
LED를 점광원으로 하여 렌즈의 초점 위치에 배치하고, 평행광 조사 조건에 촬영을 실시한 결과 도13에서 나타내어진 것처럼 Jurkat 세포는 서로 무리를 지어 고밀도 영역을 나타내는 성질을 가지고 있는 세포는 개별 카운트가 어려운 세포중 하나다.
세포를 배양하여 고밀도 영역을 형성하는 샘플을 만들기 위해 Hela 세포를 DMEM(10% FBS, 1% PS, 1% NEAA)이 첨가된 배양 디쉬(dish)에 HeLa 세포를 3 × 104 cells/ml의 농도로 투입하여, 37℃에서 12시간 배양해서 저면에 접촉시켰다. 배양 중의 dish에 대해서 LED(파장: 465nm) 점광원과 양면 볼록렌즈(렌즈지름: 60mm)를 이용해서 조절한 평행광 조사 밑에서 CMOS 센서를 스캐닝함으로써 렌즈레즈 화상을 취득했다. 같은 방법으로 매 12시간 60시간 동안 스캐닝을 실시했다.
얻어진 렌즈레스 화상에 대해서 접촉배양세포에 유래하는 시그널이 확인 되어, 시간 경과와 함께 세포 점유 면적이 증가하는 상태를 관찰 가능했다(도14)
(4) 실시예 2 : 세포 배양 밀도의 측정
상기 렌즈세스 화상에 대해서 세포는 중심부가 주변보다 밝은 패턴으로 가시화된다. 여기서 현미경 화상과 같이 휘도 극대점의 계측에 기본을 두고 세포 밀도 계측을 실시했다. 그 결과 1 × 104 cells/cm2을 넘는 밀도 영역에 대해서는 각각의 시그널 계수의 오차가 크게 되는 것을 확인했다(도 15).
그리하여, 렌즈레즈 화상 중에 얻어진 세포 밀집부의 계측 대상 영역에 대해서 점유 비율을 아래 식으로 산출했다.
세포점유 면적율(%) ＝ 고밀도 영역의 픽셀 수(px)/ 계측대상영역의 픽셀 수(px) × 100%
한편 실제의 세포 배양 밀도를 동영역의 현미경 화상 중의 세포상을 계측하여 계측한 결과, 해당 세포 점유 면적율(%)이 실제의 세포 배양 밀도와 높은 상관관계를 갖는 것을 알 수 있었다(도 16).
100 : 셀 카운팅 장치
110 : 본체 하우징
111 : 셀 카트리지 슬롯
120 : 셀 카트리지
130 : 셀 카트리지 구동 유닛
131 : 셀 카트리지 지지대
132 : 셀 카트리지 구동 디바이스
140 : 광원 유닛
141 : 광원
142 : 광학 부품
150 : 이미지 센서
160 : 이미지 센서 지지대
170 : 이미지 분석 유닛
180 : 이미지 처리 유닛

Claims (15)

  1. 기 설정된 기준 세포 밀도를 넘는 고밀도 영역을 갖는 종류의 세포들을 관찰 대상으로 하는 셀 카운팅 장치로서,
    상기 세포들이 주입되는 챔버를 가진 셀 카트리지;
    상기 셀 카트리지를 지지하고 이동시키는 셀 카트리지 구동 유닛;
    상기 셀 카트리지의 위에 배치되어 상기 셀 카트리지에 광을 조사하는 광원 유닛;
    상기 셀 카트리지의 아래에 배치되어 상기 셀 카트리지를 통과한 광을 감지하는 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서에 의해 얻어진 이미지를 분석하는 이미지 분석 유닛;을 포함하며,
    상기 셀 카트리지에는 상기 챔버와 연통된 두 개의 개구가 형성되되, 상기 두 개의 개구 중 하나의 개구를 통해 세포들이 상기 챔버 안으로 주입되고, 다른 하나의 개구는 세포 주입 과정에서 상기 챔버 내의 공기가 배출되며,
    상기 광원 유닛은,
    광을 제공하는 광원 및 그 광을 평행광 형태로 변환시키는 광학 부품을 포함하고,
    상기 셀 카트리지 구동 유닛은, 상기 셀 카트리지의 수평 이동을 통해 셀 카트리지 내 챔버의 전체 영역에 대한 광 스캐닝이 수행되도록 하고, 상기 이미지 센서에 의해 챔버의 전 영역에 걸친 세포들의 이미지가 생성되도록 하며,
    상기 이미지 분석 유닛은,
    상기 이미지에 포함된 계측대상영역의 전체 픽셀 수 및 상기 계측대상영역에 포함된 고밀도 영역의 픽셀 수를 계산하고, 계산된 전체 픽셀 수 및 계산된 고밀도 영역의 픽셀 수에 기초하여 상기 세포들에 대한 세포 밀도를 연산하되, 상기 셀 카트리지에 수용된 세포들 중에서 살아 있는 것과 죽어 있는 것을 구별하여 카운팅하는, 셀 카운팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 분석 유닛은,
    상기 계산된 전체 픽셀 수 및 상기 계산된 고밀도 영역의 픽셀 수를 아래의 수학식 1에 대입하여 세포 점유 면적율을 연산하며,
    계산된 세포 점유 면적율을 아래의 수학식 2에 대입하여 상기 세포들에 대한 세포 밀도를 연산하는,
    셀 카운팅 장치.

    수학식 1 : 세포점유 면적율(%) ＝ 고밀도 영역의 픽셀 수(px)/ 계측대상영역의 픽셀 수(px) × 100%
    수학식 2 : 세포 밀도 (cells/cm2) ＝ a × 세포 점유 면적율(%)
    여기서, a는 계측 대상 세포의 종류에 따라 미리 결정되는 보정 계수임.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기 설정된 기준 세포 밀도는 1×104 cells/cm2 인,
    셀 카운팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세포들의 종류는 포유 동물 세포, 부착세포, 불사화 세포주, 줄기 세포 유래의 분화세포, 줄기세포 또는 조직으로 새롭게 단리한 세포인,
    셀 카운팅 장치.
  5. 셀 카운팅 장치를 이용하여, 기 설정된 기준 세포 밀도를 넘는 고밀도 영역을 갖는 종류의 세포들을 관찰 대상으로 하는 셀 카운팅 방법으로서,
    상기 셀 카운팅 장치는, 셀 카트리지, 셀 카트리지 구동 유닛, 광원 유닛, 이미지 센서, 및 이미지 분석 유닛을 포함하며,
    상기 셀 카트리지에는 챔버와 연통된 두 개의 개구가 형성되되, 상기 두 개의 개구 중 하나의 개구를 통해 세포들이 상기 챔버 안으로 주입되고, 다른 하나의 개구는 세포 주입 과정에서 상기 챔버 내의 공기가 배출되며,
    상기 광원 유닛은, 광을 제공하는 광원 및 그 광을 평행광 형태로 변환시키는 광학 부품을 포함하고,
    상기 셀 카트리지 구동 유닛은, 상기 셀 카트리지의 수평 이동을 통해 셀 카트리지 내 챔버의 전체 영역에 대한 광 스캐닝이 수행되도록 하고, 상기 이미지 센서에 의해 챔버의 전 영역에 걸친 세포들의 이미지가 생성되도록 하며,
    상기 셀 카운팅 방법은,
    (a) 상기 세포들이 주입된 셀 카트리지에 상기 광원 유닛을 통해 광을 조사하는 단계;
    (b) 상기 셀 카트리지를 통과한 광을 상기 이미지 센서를 통해 감지하는 단계; 및
    (c) 상기 이미지 센서에 의해 얻어진 이미지를 상기 이미지 분석 유닛을 통해 분석하는 단계;를 포함하며,
    상기 (c) 단계에서, 상기 이미지 분석 유닛에 의해, 상기 이미지에 포함된 계측대상영역의 전체 픽셀 수 및 상기 계측대상영역에 포함된 고밀도 영역의 픽셀 수를 계산하고, 계산된 전체 픽셀 수 및 계산된 고밀도 영역의 픽셀 수에 기초하여 상기 세포들에 대한 세포 밀도를 연산하되, 상기 셀 카트리지에 수용된 세포들 중에서 살아 있는 것과 죽어 있는 것을 구별하여 카운팅하는, 셀 카운팅 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 이미지 분석 유닛에 의해, 상기 이미지에 포함된 계측대상영역의 전체 픽셀 수 및 상기 계측대상영역에 포함된 고밀도 영역의 픽셀 수를 계산하는 단계;
    (c2) 상기 이미지 분석 유닛에 의해, 상기 계산된 전체 픽셀 수 및 상기 계산된 고밀도 영역의 픽셀 수를 아래의 수학식 1에 대입하여 세포 점유 면적율을 연산하는 단계; 및
    (c3) 상기 이미지 분석 유닛에 의해, 계산된 세포 점유 면적율을 아래의 수학식 2에 대입하여 상기 세포들에 대한 세포 밀도를 연산하는 단계;를 포함하는,
    셀 카운팅 방법.

    수학식 1 : 세포점유 면적율(%) ＝ 고밀도 영역의 픽셀 수(px)/ 계측대상영역의 픽셀 수(px) × 100%
    수학식 2 : 세포 밀도 (cells/cm2) ＝ a × 세포 점유 면적율(%)
    여기서, a는 계측 대상 세포의 종류에 따라 미리 결정되는 보정 계수임.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기 설정된 기준 세포 밀도는 1×104 cells/cm2 인,
    셀 카운팅 방법.
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KR102111124B1 (ko) * 2019-05-28 2020-05-15 (주)위아프렌즈 무렌즈 단층 촬영 회절영상의 재구성방법 및 이 방법이 사용되는 휴대용 수질입자 분석장치
KR20200090316A (ko) * 2019-01-18 2020-07-29 주식회사 바이오원 향상된 정확도와 컴팩트한 구조를 제공하는 셀카운터
WO2022158940A1 (ko) * 2021-01-25 2022-07-28 주식회사 나노엔텍 다채널 시료 칩을 이용한 미세입자 계수방법 및 이를 구현한 미세입자 계수장치
WO2024034975A1 (ko) * 2022-08-10 2024-02-15 주식회사 에이블랩스 자동 세포 분주 장치, 이를 포함하는 액체 핸들링 장치 및 자동 세포 분주 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015154728A (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 国立大学法人東京農工大学 細胞解析方法及び装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015154728A (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 国立大学法人東京農工大学 細胞解析方法及び装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200090316A (ko) * 2019-01-18 2020-07-29 주식회사 바이오원 향상된 정확도와 컴팩트한 구조를 제공하는 셀카운터
KR102148285B1 (ko) * 2019-01-18 2020-08-27 주식회사 바이오원 향상된 정확도와 컴팩트한 구조를 제공하는 셀카운터
KR102111124B1 (ko) * 2019-05-28 2020-05-15 (주)위아프렌즈 무렌즈 단층 촬영 회절영상의 재구성방법 및 이 방법이 사용되는 휴대용 수질입자 분석장치
WO2022158940A1 (ko) * 2021-01-25 2022-07-28 주식회사 나노엔텍 다채널 시료 칩을 이용한 미세입자 계수방법 및 이를 구현한 미세입자 계수장치
WO2024034975A1 (ko) * 2022-08-10 2024-02-15 주식회사 에이블랩스 자동 세포 분주 장치, 이를 포함하는 액체 핸들링 장치 및 자동 세포 분주 방법

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