KR101835422B1 - 세포 배양 플레이트 및 이를 포함하는 세포 배양 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배양액의 순환 비율을 높일 뿐만 아니라 교환 완료 시간을 단축시킬 수 있는 세포 배양 플레이트를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 세포 배양 플레이트는, 플레이트 몸체; 상기 플레이트 몸체의 내부에 형성되는 세포 배양 챔버; 상기 플레이트 몸체의 일 부분에 구비되며 배양액을 상기 세포 배양 챔버로 안내하기 위한 유입부; 및 상기 플레이트 몸체의 타 부분에 구비되며 상기 세포 배양 챔버의 배양액을 외부로 안내하기 위한 유출부를 포함하고, 상기 세포 배양 챔버는, 호 형상의 제1 가장자리 내벽을 포함하고, 상기 유입부는 상기 제1 가장자리 내벽의 일단부에 대응되게 놓이고, 상기 유출부는 상기 제1 가장자리 내벽의 타단부에 대응되게 놓인다.

Description

세포 배양 플레이트 및 이를 포함하는 세포 배양 장치{Cell culture plate and cell culture apparatus including the same}

본 발명은 세포 배양 플레이트 및 이를 포함하는 세포 배양 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 세포 배양은 다세포 생물의 개체로부터 무균적으로 조직편을 떼내어 영양을 주고 용기 내에서 배양 및 증식시키는 것으로, 세포 배양을 위해서는 세포가 배양될 수 있는 일정한 공간의 세포 배양 챔버를 제공하는 세포 배양 플레이트와 세포에 영양분을 공급하는 배양액 및 각종 가스 등이 필요하다.

특히, 배양액은 세포 배양 챔버에 주입되어 세포 배양에 사용된 후 세포 조직을 신선한 상태로 유지하기 위해서 적절한 주기로 교환되어야 하고, 자동으로 배양액 교환이 이루어지기 위해서는 순환 펌프 등이 구비되어야 한다.

도 1은 기존의 세포 배양 플레이트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

기존의 세포 배양 플레이트(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 플레이트 몸체(11)와, 플레이트 몸체(11)의 내부에 형성되며 대략 마름모 형상을 한 세포 배양 챔버(12)와, 외부의 배양액 공급용 주사 바늘(미도시)이 삽입될 수 있도록 플레이트 몸체(11)에 형성되는 유입 유로(13)와, 외부의 배양액 배출용 주사 바늘(미도시)이 삽입될 수 있도록 플레이트 몸체(11)에 형성되는 유출 유로(14)와, 그리고 유입 유로(13)와 세포 배양 챔버(12) 사이 및 유출 유로(14)와 세포 배양 챔버(12) 사이를 밀봉시키는 각각의 실리콘 마개(미도시)를 포함한다. 따라서, 배양액 공급용 주사 바늘 및 배양액 배출용 주사 바늘이 각각 유입 유로(13)와 유출 유로(14)에 삽입되면 각각의 실리콘 마개가 배양액 공급용 주사 바늘 및 배양액 배출용 주사 바늘에 의해 각각 뚫리면서 세포 배양 챔버(12)로 삽입되고, 이 후 세포 배양 챔버(12)에 대해 배양액 교환이 요구될 경우 외부의 순환 펌프(미도시)의 동작으로 배양액 공급용 주사 바늘을 통해 새로운 배양액이 유입되고 배양액 배출용 주사 바늘을 통해 사용된 배양액이 유출되면서 배양액의 교환이 이루어진다.

하지만, 기존의 세포 배양 플레이트(10)는, 대략 마름모 형상의 세포 배양 챔버(12)를 가지므로, 유입 유로(13)를 통해 공급되는 새로운 배양액이 유입되자 마자 세포 배양 챔버(12)의 직선 형상의 내벽에 부딪히면서 세포 배양 챔버(12)의 중심으로 모이게 되어 배양액의 순환이 골고루 이루어지는 못하는 문제가 있고, 이러한 문제로 배양액 순환 비율(recycle ratio; 사용된 배양액이 새로운 배양액으로 교체되는 비율)이 떨어지고 교환이 완료되는 시간이 오래 걸리는 문제가 있다.

또한, 각 주사 바늘이 실리콘 마개를 뚫어야 하기에 세포 배양 플레이트(10)가 교체될 때 마다 주사 바늘에 대한 안전사고 우려가 있을 뿐만 아니라 실리콘 마개 및 주사 바늘의 내구성이 떨어지는 문제가 있고, 교체되는 동안 그 뚫린 구멍으로 배양액이 누수되는 문제가 있다. 특히, 마이크로 중력의 우주 환경에서는 누수된 배양액이 부유하는 문제가 있다.

한국공개특허공보 제10-2016-0070256호 (공개일: 2016. 06. 20.)

본 발명의 기술적 과제는, 배양액의 순환 비율을 높일 뿐만 아니라 교환 완료 시간을 단축시킬 수 있는 세포 배양 플레이트 및 이를 포함하는 세포 배양 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 배양액 공급 및 배출에 관련된 부품의 안전성 및 내구성을 향상시킴과 함께 배양액 공급 및 배출에 관련된 부품의 분리시 배양액의 누수를 방지할 수 있는 세포 배양 플레이트 및 이를 포함하는 세포 배양 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 세포 배양 플레이트는, 플레이트 몸체; 상기 플레이트 몸체의 내부에 형성되는 세포 배양 챔버; 상기 플레이트 몸체의 일 부분에 구비되며 배양액을 상기 세포 배양 챔버로 안내하기 위한 유입부; 및 상기 플레이트 몸체의 타 부분에 구비되며 상기 세포 배양 챔버의 배양액을 외부로 안내하기 위한 유출부를 포함하고, 상기 세포 배양 챔버는, 호 형상의 제1 가장자리 내벽을 포함하고, 상기 유입부는, 상기 호 형상의 제1 가장자리 내벽의 일단부에 대응되게 놓이고, 상기 호 형상의 제1 가장자리 내벽의 일단부로 배양액의 유입을 안내하고, 상기 유출부는, 상기 호 형상의 제1 가장자리 내벽의 타단부에 대응되게 놓이고, 상기 호 형상의 제1 가장자리 내벽의 타단부로부터 배양액의 유출을 안내하고, 상기 유입부와 상기 유출부는 서로 대향하지 않고, 상기 유입부 및 상기 유출부 각각은, 상기 플레이트 몸체의 측면을 관통하여 상기 세포 배양 챔버와 연통되는 관로부; 상기 관로부에 구비되는 탄성 부재; 상기 탄성 부재에 탄성 지지되는 볼 부재; 및 상기 볼 부재가 상기 관로부로부터 이탈되는 것을 방지하며 상기 볼 부재에 의해 개폐되는 개폐공을 가지는 이탈 방지 부재를 포함한다.

상기 세포 배양 챔버는, 상기 제1 가장자리 내벽의 일단에 연장되되 상기 유입부와 상기 유출부 사이로 연장되는 제2 가장자리 내벽; 및 상기 제1 가장자리 내벽의 타단에 연장되되 상기 유입부와 상기 유출부 사이로 연장되는 제3 가장자리 내벽을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 가장자리 내벽의 말단과 상기 제3 가장자리 내벽의 말단은, 서로 연결될 수 있다.

상기 제2 가장자리 내벽과 상기 제3 가장자리 내벽 각각은, 직선 형상을 가질 수 있다.

상기 제2 가장자리 내벽과 상기 제3 가장자리 내벽은, 서로 둔각을 이룰 수 있다.

상기 세포 배양 챔버는, 부채꼴 형상을 가질 수 있다.

상기 유입부와 상기 유출부는, 상기 플레이트 몸체의 어느 한 측면에 간격을 두고 서로 평행하게 구비될 수 있다.

삭제

삭제

상기 관로부는, 상기 플레이트 몸체의 측면에 순차적으로 관통되는 큰 지름의 대경 관로와 작은 지름의 소경 관로를 포함할 수 있고, 상기 탄성 부재는, 상기 대경 관로에 삽입되어 상기 대경 관로와 상기 소경 관로 사이의 단턱에 지지될 수 있다.

상기 볼 부재의 지름은, 상기 대경 관로의 지름 보다 작고, 상기 개폐공의 지름 보다 클 수 있다.

상기 플레이트 몸체의 일면의 전 부분 또는 일 부분은 통기성 필름으로 이루어져 상기 세포 배양 챔버로 기체의 투과는 허용할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치는, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 세포 배양 플레이트를 포함하는 세포 배양 모듈; 상기 유입부로 배양액을 유입시키거나 상기 유출부로부터 배양액을 배출시킬 수 있는 배양액 순환 모듈; 상기 배양액 순환 모듈로 배양액을 공급하는 배양액 공급 모듈; 상기 배양액 순환 모듈로부터 배출되는 배양액을 저장하는 배양액 배출 모듈; 및 상기 세포 배양 모듈이 수용되는 제1 공간, 상기 배양액 순환 모듈이 수용되는 제2 공간, 상기 배양액 공급 모듈이 수용되는 제3 공간, 그리고 상기 배양액 배출 모듈이 수용되는 제4 공간을 포함하는 프레임을 포함한다.

상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치는, 상기 배양액 순환 모듈을 제어하는 전자 모듈; 및 상기 세포 배양 장치의 환경을 조절하는 환경 조절부를 더 포함할 수 있고, 상기 프레임은, 상기 전자 모듈이 수용되는 제5 공간과 상기 환경 조절부가 수용되는 제6 공간을 더 포함할 수 있다.

상기 프레임은, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 앞과 뒤로 순차적으로 구획하는 수직 구획판; 상기 제1 공간과 상기 제3 공간을 아래와 위로 순차적으로 구획하는 제1 수평 구획판; 상기 제1 공간과 상기 제4 공간을 위와 아래로 순차적으로 구획하는 제2 수평 구획판; 상기 제2 공간과 상기 제5 공간을 아래와 위로 순차적으로 구획하는 제3 수평 구획판; 및 상기 제2 공간과 상기 제6 공간을 위와 아래로 순차적으로 구획하는 제4 수평 구획판을 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치는, 상기 제1 공간에 구비되며 상기 세포 배양 모듈에 대해 습도를 일정하게 유지시키기는 항습기를 더 포함할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 세포 배양 플레이트 및 이를 포함하는 세포 배양 장치는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 플레이트 몸체와, 세포 배양 챔버와, 유입부와, 그리고 유출부를 포함하고, 세포 배양 챔버는 호 형상의 제1 가장자리 내벽을 포함하고, 유입부는 제1 가장자리 내벽의 일단부에 대응되게 놓이고, 유출부는 제1 가장자리 내벽의 타단부에 대응되게 놓이는 기술구성을 제공하므로, 세포 배양 챔버로 유입되는 배양액이 호 형상의 제1 가장자리 내벽을 따라 원활하게 유동될 수 있어, 종래의 세포 배양 플레이트에 비해 배양액의 순환 비율을 높일 뿐만 아니라 교환 완료 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 유입부 및 유출부 각각은, 관로부와, 탄성 부재와, 볼 부재와, 그리고 이탈 방지 부재를 포함하는 기술구성을 제공하므로, 외부의 주사 바늘로 실리콘 마개를 뚫어서 사용하던 종래의 기술과 달리 볼 부재를 밀어서 사용하는 구조여서, 주사 바늘에 의해 상처가 나지 않고 주사 바늘 보다 큰 직경의 외부 공급관 및 외부 배출관을 사용할 수 있어, 유입부와 유출부의 내구성뿐만 아니라 외부 공급관 및 외부 배출관의 내구성을 모두 향상시킬 수 있음과 함께 외부 공급관 및 외부 배출관의 분리시 볼 부재가 이탈 방지 부재의 개폐공을 막게 되므로 배양액의 누수를 방지할 수 있다.

도 1은 기존의 세포 배양 플레이트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 플레이트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 세포 배양 플레이트와 도 2의 세포 배양 플레이트의 유동 해석을 비교한 도면이다.
도 4는 시간에 따른 에탄올의 최소 부피율의 변화를 이용하여 도 1의 세포 배양 플레이트와 도 2의 세포 배양 플레이트의 배양액 순환 비율을 비교한 그래프이다.
도 5는 도 2의 세포 배양 플레이트를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 2의 세포 배양 플레이트 중 볼 부재가 이탈 방지 부재의 개폐공을 막고 있는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 볼 부재가 외부 공급관에 의해 눌리면서 개폐공을 통해 배양액이 유입되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 세포 배양 장치 중 세포 배양 모듈과 배양액 순환 모듈이 분리된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 8의 세포 배양 장치를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.
도 11은 도 8의 세포 배양 장치에 외장 부재가 조립되는 상태를 보인 분해 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 플레이트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 세포 배양 플레이트와 도 2의 세포 배양 플레이트의 유동 해석을 비교한 도면이며, 그리고 도 4는 반복(Iterations)되는 동안 에탄올의 최소 부피율(Min Volume Fraction of Ethanol)의 변화를 이용하여 도 1의 세포 배양 플레이트와 도 2의 세포 배양 플레이트의 배양액 순환 비율을 비교한 그래프이다.

도 5는 도 2의 세포 배양 플레이트를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 2의 세포 배양 플레이트 중 볼 부재가 이탈 방지 부재의 개폐공을 막고 있는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 그리고 도 7은 도 6의 볼 부재가 외부 공급관에 의해 눌리면서 개폐공을 통해 배양액이 유입되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 플레이트(100)는, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 플레이트 몸체(110)와, 세포 배양 챔버(120)와, 유입부(130)와, 그리고 유출부(140)를 포함한다. 이하, 도 2 내지 도 7을 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

플레이트 몸체(110)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 세포 배양 플레이트(100)의 뼈대 역할을 하는 구성요소로, 플라스틱이나 유리 등의 재질로 이루어질 수 있다. 특히, 도시되지는 않았지만, 배양액의 누출을 막으면서도 세포 배양 챔버(120)로 이산화탄소, 산소, 습기 등의 각종 기체를 투과시킬 수 있도록 세포 배양 플레이트(100)의 일면의 전 부분 또는 일 부분은 방수가 가능한 통기성 필름(111)으로 이루어져 세포 배양 챔버(120)를 덮을 수 있다. 따라서, 이러한 기체의 투과로 세포 배양 챔버(120)에 세포 배양 환경이 조성될 수 있다.

세포 배양 챔버(120)는, 실질적으로 세포가 배양되는 공간으로, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트 몸체(110)의 내부에 형성될 수 있다. 특히, 세포 배양 챔버(120)는, 호(弧) 형상의 제1 가장자리 내벽(121)을 포함할 수 있다.

유입부(130)는, 새로운 배양액을 세포 배양 챔버(120)로 안내하는 역할을 하는 구성요소로, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트 몸체(110)의 일 부분에 구비될 수 있다. 특히, 유입부(130)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 가장자리 내벽(121)의 일단부에 대응되게 놓일 수 있다.

유출부(140)는, 세포 배양 챔버(120)의 사용된 배양액을 외부로 안내하는 역할을 하는 구성요소로, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트 몸체(110)의 타 부분에 구비될 수 있다. 특히, 유출부(140)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 가장자리 내벽(121)의 타단부에 대응되게 놓일 수 있다.

따라서, 세포 배양 챔버(120)는 호 형상의 제1 가장자리 내벽(121)을 포함하고, 유입부(130)는 제1 가장자리 내벽(121)의 일단부에 대응되게 놓이고, 유출부(140)는 제1 가장자리 내벽(121)의 타단부에 대응되게 놓이는 기술구성을 제공하므로, 세포 배양 챔버(120)로 유입되는 배양액이 호 형상의 제1 가장자리 내벽(121)을 따라 원활하게 유동될 수 있어, 종래의 세포 배양 플레이트(100)에 비해 배양액의 순환 비율을 높일 뿐만 아니라 교환 완료 시간을 단축시킬 수 있다.

나아가, 유입부(130)와 유출부(140)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트 몸체(110)의 어느 한 측면(예를 들어, 도 2를 기준으로 정면)에 간격을 두고 구비될 수 있고, 서로 평행하게 놓일 수 있다. 따라서, 유입부(130)를 통해 호 형상의 제1 가장자리 내벽(121)의 일단부로 유입된 새로운 배양액은 제1 가장자리 내벽(121)을 따라 세포 배양 챔버(120)의 내부로 원활하게 유동될 뿐만 아니라 사용된 배양액은 제1 가장자리 내벽(121)의 타단부로 유동되면서 유출부(140)를 통해 원활하게 유출될 수 있다. 다시 말해, 유입부(130)는 제1 가장자리 내벽(121)의 일단부를 향해 새로운 배양액을 안내할 수 있고, 유출부(140)는 제1 가장자리 내벽(121)의 타단부로부터 외부로 사용된 배양액을 안내할 수 있다.

또한, 세포 배양 챔버(120)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 가장자리 내벽(122)과 제3 가장자리 내벽(123)을 더 포함할 수 있다. 제2 가장자리 내벽(122)은 제1 가장자리 내벽(121)의 일단에 연장되되 유입부(130)와 유출부(140) 사이로 연장되고, 제3 가장자리 내벽(123)은 제1 가장자리 내벽(121)의 타단에 연장되되 유입부(130)와 상기 유출부(140) 사이로 연장될 된다. 특히, 제2 가장자리 내벽(122)의 말단과 제3 가장자리 내벽(123)의 말단은, 서로 연결될 수 있다. 따라서, 유동되는 새로운 배양액은 제2 가장자리 내벽(122) 또는 제3 가장자리 내벽(123)에서 부딪히면서 세포 배양 챔버(120)의 중심측으로 유동될 수 있다

또한, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 가장자리 내벽(122)과 제3 가장자리 내벽(123)은, 직선 형상을 각각 가질 수 있고, 서로 둔각(θ)을 이룰 수 있다. 예를 들어, 세포 배양 챔버(120)는, 서로 둔각(θ)을 이루는 제2 및 제3 가장 자리 내벽(122)(123)과 그 호 형상의 제1 가장자리 내벽(121)으로 둘러싸인 부채꼴 형상을 가질 수 있다.

상술한 세포 배양 챔버(120)의 형상과, 유입부(130) 및 유출부(140)의 위치 등의 기술구성을 토대로, 물이 에탄올로 교체되는 것을 예로 들어, 유동 해석을 통해 확인한 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 플레이트(100)(도 3을 기준으로 아래의 세포 배양 플레이트)가 종래의 세포 배양 플레이트(10)(도 3을 기준으로 위의 세포 배양 플레이트)에 비해 사용된 물이 새로운 에탄올로의 교체가 효과적으로 이루어짐을 확인할 수 있었다. 여기서, 도 3에 좌에서 우로 나열된 각각의 해석 사진들은 시간에 따른 에탄올(사진에서 빨간색 참조)의 부피율(volume fraction)의 변화를 보이는 것이고, 에탄올의 부피율은 총 체적 내에서 에탄올이 차지하는 부피의 비율을 말한다. 또한, 도 4의 그래프에서 동일한 시간 동안 같은 체적 내에서 같은 속도로 공급된 에탄올의 부피율(volume fraction)이 종래의 기술에 비해 본 발명에서 더 높게 나타난 것은 것은 배양액의 교환이 본 발명에서 더 효율적으로 이루어지고 있음을 입증하는 것이다.

나아가, 유입부(130) 및 유출부(140) 각각은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 관로부(131), 탄성 부재(132), 볼 부재(133), 그리고 이탈 방지 부재(134)를 포함할 수 있다.

관로부(131)는 플레이트 몸체(110)의 측면(도 2를 기준으로 정면)을 관통하여 세포 배양 챔버(120)와 연통되는 구성요소이고, 탄성 부재(132)는 관로부(131)에 구비되어 볼 부재(133)를 탄성 지지시키는 구성요소이고, 볼 부재(133)는 탄성 부재(132)에 탄성 지지되며 이탈 방지 부재(134)의 개폐공(134a)을 여닫는 역할을 하는 구성요소이며, 그리고 이탈 방지 부재(134)는 볼 부재(133)가 관로부(131)로부터 이탈되는 것을 방지하며 볼 부재(133)에 의해 개폐되는 개폐공(134a)을 가진다.

먼저, 외부 공급관(205)[또는 외부 배출관(도 9의 206)]과 연결시에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 외부 공급관(205)(또는 외부 배출관)이 유입부(130)[또는 유출부(140)]에 인접된 후 개폐공(134a)에 인입되면, 볼 부재(133)가 밀리고 외부 공급관(205)이 개폐공(134a)의 내면에 밀착된다. 이 후, 외부 공급관(205)의 단부에 형성된 유출공(205a)으로부터 배양액이 유출되면, 배양액이 관로부(131)를 따라 세포 배양 챔버(120)로 유입될 수 있다.

그리고, 외부 공급관(205)(또는 외부 배출관)과 분리시에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 외부 공급관(205)(또는 외부 배출관)으로의 배양액 유동을 차단시키고, 외부 공급관(205)이 개폐공(134a)으로부터 인출되면, 볼 부재(133)가 탄성 부재(132)에 의해 원 위치로 복원되면서 개폐공(134a)이 볼 부재(133)에 의해 바로 닫히게 된다. 따라서, 외부 공급관(205)(또는 외부 배출관)과 분리시에는 개폐공(134a)이 볼 부재(133)에 의해 바로 닫히므로 배양액이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 외부의 주사 바늘로 실리콘 마개를 뚫어서 사용하던 종래의 기술과 달리 볼 부재(133)를 밀어서 사용하는 구조여서, 주사 바늘에 의해 상처가 나지 않고 주사 바늘 보다 큰 직경의 외부 공급관(205) 및 외부 배출관(도 9의 206)을 사용할 수 있어, 유입부(130)와 유출부(140)의 내구성뿐만 아니라 외부 공급관(205) 및 외부 배출관(도 9의 206)의 내구성을 모두 향상시킬 수 있음과 함께 외부 공급관(205) 및 외부 배출관(도 9의 206)의 분리시 볼 부재(133)가 이탈 방지 부재(134)의 개폐공(134a)을 막게 되므로 배양액의 누수를 방지할 수 있다.

나아가, 도 5에 도시된 바와 같이, 관로부(131)는 플레이트 몸체(110)의 측면에 순차적으로 관통되는 큰 지름의 대경 관로(311a)와 작은 지름의 소경 관로(311b)를 포함할 수 있고, 탄성 부재(132)는 대경 관로(311a)에 삽입되어 대경 관로(311a)와 소경 관로(311b) 사이의 단턱에 지지될 수 있다.

또한, 볼 부재(133)의 지름은, 대경 관로(311a)의 지름 보다 작게 설계 될 수 있고, 개폐공(134a)의 지름 보다 클 수 있다. 따라서, 외부 공급관(205)(또는 외부 배출관)과 연결시에는 배양액이 볼 부재(133)와 관로부(131) 사이로 원활하게 유동될 수 있고, 외부 공급관(205)(또는 외부 배출관)과 분리시에는 개폐공(134a)이 볼 부재(133)에 의해 효과적으로 차단될 수 있다

이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치(200)에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 세포 배양 장치 중 세포 배양 모듈과 배양액 순환 모듈이 분리된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 8의 세포 배양 장치를 개략적으로 나타낸 종단면도이며, 그리고 도 11은 도 8의 세포 배양 장치에 외장 부재가 조립되는 상태를 보인 분해 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치(200)는, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 세포 배양 모듈(M1)과, 배양액 순환 모듈(M2)과, 배양액 공급 모듈(M3)과, 배양액 배출 모듈(M4)과, 그리고 프레임(P)을 포함한다. 이하, 도 8 내지 도 11을 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

세포 배양 모듈(M1)은, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 플레이트(100)를 복수 개 포함하고, 복수의 세포 배양 플레이트(100)를 적층시킬 수 있는 복수의 세포 수납기(207)를 포함할 수 있다.

배양액 순환 모듈(M2)은, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 세포 배양 플레이트(100)의 유입부(130)로 배양액을 유입시키거나 세포 배양 플레이트(100)의 유출부(140)로부터 배양액을 배출시킬 수 있는 구성요소로, 공급관(205)과 배출관(206)을 한 세트로 하여 복수의 세포 배양 플레이트(100)의 수에 맞게 그 세트의 수가 정해질 수 있고, 각각의 공급관(205)으로 배양액을 분배시키기 위한 공급관용 분배기(미도시)와 각각의 배출관(206)으로부터 배양액을 받기 위한 배출관용 수집기(미도시)가 마련될 수 있다.

나아가, 도시되지는 않았지만. 이러한 공급관용 분배기는 공급용 연결관(미도시)을 통해 배양액 공급 모듈(M3)과 연결될 수 있고, 배출관용 수집기는 배출용 연결관(미도시)을 통해 배양액 배출 모듈(M4)과 연결될 수 있으며, 공급용 연결관 또는 배출용 연결관에는 실질적으로 배양액을 순환시키기 위한 순환 펌프(미도시)가 연결될 수 있다.

배양액 공급 모듈(M3)은, 배양액 순환 모듈(M2)로 배양액을 공급하는 구성요소로, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 사용되지 않은 새로운 배양액이 담기는 복수의 공급용 배양액 카트리지(208)를 포함할 수 있고, 공급용 연결관(미도시)을 통해 배양액 순환 모듈(M2)의 공급관용 분배기와 연결될 수 있다.

배양액 배출 모듈(M4)은, 배양액 순환 모듈(M2)로부터 배출되는 배양액을 저장하는 구성요소로, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 사용된 배양액이 담기는 복수의 배출용 배양액 카트리지(209)를 포함할 수 있고, 배출용 연결관(미도시)을 통해 배양액 순환 모듈(M2)의 배출관용 수집기와 연결될 수 있다.

프레임(P)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 세포 배양 모듈(M1)과, 배양액 순환 모듈(M2)과, 배양액 공급 모듈(M3)과, 그리고 배양액 배출 모듈(M4)을 지지하기 위한 구성요소로, 세포 배양 모듈(M1)이 수용되는 제1 공간(S1), 배양액 순환 모듈(M2)이 수용되는 제2 공간(S2), 배양액 공급 모듈(M3)이 수용되는 제3 공간(S3), 그리고 배양액 배출 모듈(M4)이 수용되는 제4 공간(S4)을 포함할 수 있다. 특히, 세포 배양 모듈(M1)은 제1 공간(S1)으로 인입출 가능하도록 구비될 수 있고, 배양액 공급 모듈(M3)은 제3 공간(S3)으로 인입출 가능하도록 구비될 수 있으며, 그리고 배양액 배출 모듈(M4)은 제4 공간(S4)으로 인입출 가능하도록 구비될 수 있다. 그리고, 필요에 따라 배양액 순환 모듈(M2)도 교체 가능하도록 구비될 수 있다.

이와 더불어, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치(200)는, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 전자 모듈(M5)과 환경 조절부(M6)를 더 포함할 수 있다. 전자 모듈(M5)은 배양액 순환 모듈(M2) 및 환경 조절부(M6) 등을 제어하는 구성요소이고, 환경 조절부(M6)는 본 발명의 세포 배양 장치(200)의 환경을 조절하는 구성요소이다. 특히, 환경 조절부(M6)는 산소 공급기(미도시), 이산화 탄소 공급기(203), 열풍기(204) 등을 포함할 수 있다. 나아가, 전자 모듈(M5)과 환경 조절부(M6)가 더 포함될 경우, 프레임(P)은, 전자 모듈(M5)이 수용되는 제5 공간(S5)과 환경 조절부(M6)가 수용되는 제6 공간(S6)을 더 포함할 수 있다.

특히, 프레임(P)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 수직 구획판(VP), 제1 수평 구획판(HP1), 제2 수평 구획판(HP2), 제3 수평 구획판(HP3), 그리고 제4 수평 구획판(HP4)을 포함할 수 있다. 수직 구획판(VP)은 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)을 앞과 뒤로 순차적으로 구획하고, 제1 수평 구획판(HP1)은 제1 공간(S1)과 제3 공간(S3)을 아래와 위로 순차적으로 구획하고, 제2 수평 구획판(HP2)은 제1 공간(S1)과 제4 공간(S4)을 위와 아래로 순차적으로 구획하고, 제3 수평 구획판(HP3)은 제2 공간(S2)과 제5 공간(S5)을 아래와 위로 순차적으로 구획하며, 그리고 제4 수평 구획판(HP4)은 제2 공간(S2)과 제6 공간(S6)을 위와 아래로 순차적으로 구획할 수 있다.

이와 더불어, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치(200)는, 세포 배양 모듈(M1)이 놓이는 제1 공간(S1)에 위치되며 수직 구획판(VP)과 제2 수평 구획판(HP2) 사이에 설치된 고정 브라켓에 고정되는 카메라(202)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 카메라(202)를 통해 사용자가 직접 세포를 관찰하지 않고도 세포 배양 과정을 확인할 수 있도록 한다. 그리고, 사용자가 세포 배양 과정을 직접 확인하는 과정이 줄어들기 때문에 세포나 배양액의 오염이 줄어들게 된다.

이와 더불어, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치(200)는, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 세포 배양 모듈(M1)이 놓이는 제1 공간(S1)의 습도를 일정하게 유지시키기 위한 항습기(205)를 더 포함할 수 있다.

이와 더불어, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 장치(200)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 프레임(P)을 감싸는 복수의 외장 부재(210)를 더 포함할 수 있고, 각각의 외장 부재(210)는 착탈 가능하게 구비되어 각각의 공간(S)에 대해 도어 역할을 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 세포 배양 플레이트 110: 플레이트 몸체
111: 통기성 필름 120: 세포 배양 챔버
121: 제1 가장자리 내벽 122: 제2 가장자리 내벽
123: 제3 가장자리 내벽 130: 유입부
131: 관로부 131a: 대경 관로
131b: 소경 관로 132: 탄성 부재
133: 볼 부재 134: 이탈 방지 부재
134a: 개폐공 140: 유출부
200: 세포 배양 장치 201: 항습기
205: 공급관 206: 배출관
M1: 세포 배양 모듈 M2: 배양액 순환 모듈
M3: 배양액 공급 모듈 M4: 배양액 배출 모듈
M5: 전자 모듈 M6: 환경 조절부
S1: 제1 공간 S2: 제2 공간
S3: 제3 공간 S4: 제4 공간
S5: 제5 공간 S6: 제6 공간
VP: 수직 구획판 HP1: 제1 수평 구획판
HP2: 제2 수평 구획판 HP3: 제3 수평 구획판
HP4: 제4 수평 구획판 P: 프레임

Claims (15)

1. 플레이트 몸체;
   상기 플레이트 몸체의 내부에 형성되는 세포 배양 챔버;
   상기 플레이트 몸체의 일 부분에 구비되며 배양액을 상기 세포 배양 챔버로 안내하기 위한 유입부; 및
   상기 플레이트 몸체의 타 부분에 구비되며 상기 세포 배양 챔버의 배양액을 외부로 안내하기 위한 유출부를 포함하고,
   상기 세포 배양 챔버는,
   호 형상의 제1 가장자리 내벽을 포함하고,
   상기 유입부는,
   상기 호 형상의 제1 가장자리 내벽의 일단부에 대응되게 놓이고,
   상기 호 형상의 제1 가장자리 내벽의 일단부로 배양액의 유입을 안내하고,
   상기 유출부는,
   상기 호 형상의 제1 가장자리 내벽의 타단부에 대응되게 놓이고,
   상기 호 형상의 제1 가장자리 내벽의 타단부로부터 배양액의 유출을 안내하고,
   상기 유입부와 상기 유출부는 서로 대향하지 않고,
   상기 유입부 및 상기 유출부 각각은,
   상기 플레이트 몸체의 측면을 관통하여 상기 세포 배양 챔버와 연통되는 관로부;
   상기 관로부에 구비되는 탄성 부재;
   상기 탄성 부재에 탄성 지지되는 볼 부재; 및
   상기 볼 부재가 상기 관로부로부터 이탈되는 것을 방지하며 상기 볼 부재에 의해 개폐되는 개폐공을 가지는 이탈 방지 부재
   를 포함하는
   세포 배양 플레이트.
2. 제1항에서,
   상기 세포 배양 챔버는,
   상기 제1 가장자리 내벽의 일단에 연장되되 상기 유입부와 상기 유출부 사이로 연장되는 제2 가장자리 내벽; 및
   상기 제1 가장자리 내벽의 타단에 연장되되 상기 유입부와 상기 유출부 사이로 연장되는 제3 가장자리 내벽을 더 포함하고,
   상기 제2 가장자리 내벽의 말단과 상기 제3 가장자리 내벽의 말단은,
   서로 연결되는
   세포 배양 플레이트.
3. 제2항에서,
   상기 제2 가장자리 내벽과 상기 제3 가장자리 내벽 각각은,
   직선 형상을 가지는
   세포 배양 플레이트.
4. 제3항에서,
   상기 제2 가장자리 내벽과 상기 제3 가장자리 내벽은,
   서로 둔각을 이루는
   세포 배양 플레이트.
5. 제1항에서,
   상기 세포 배양 챔버는,
   부채꼴 형상을 가지는
   세포 배양 플레이트.
6. 제1항에서,
   상기 유입부와 상기 유출부는,
   상기 플레이트 몸체의 어느 한 측면에 간격을 두고 서로 평행하게 구비되는
   세포 배양 플레이트.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에서,
   상기 관로부는,
   상기 플레이트 몸체의 측면에 순차적으로 관통되는 큰 지름의 대경 관로와 작은 지름의 소경 관로를 포함하고,
   상기 탄성 부재는,
   상기 대경 관로에 삽입되어 상기 대경 관로와 상기 소경 관로 사이의 단턱에 지지되는
   세포 배양 플레이트.
10. 제9항에서,
    상기 볼 부재의 지름은,
    상기 대경 관로의 지름 보다 작고,
    상기 개폐공의 지름 보다 큰
    세포 배양 플레이트.
11. 제1항에서,
    상기 플레이트 몸체의 일면의 전 부분 또는 일 부분은 통기성 필름으로 이루어져 상기 세포 배양 챔버로 기체의 투과는 허용하는
    세포 배양 플레이트.
12. 세포 배양 장치로서,
    제1항 내지 제6항, 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항의 세포 배양 플레이트를 포함하는 세포 배양 모듈;
    상기 유입부로 배양액을 유입시키거나 상기 유출부로부터 배양액을 배출시킬 수 있는 배양액 순환 모듈;
    상기 배양액 순환 모듈로 배양액을 공급하는 배양액 공급 모듈;
    상기 배양액 순환 모듈로부터 배출되는 배양액을 저장하는 배양액 배출 모듈; 및
    상기 세포 배양 모듈이 수용되는 제1 공간, 상기 배양액 순환 모듈이 수용되는 제2 공간, 상기 배양액 공급 모듈이 수용되는 제3 공간, 그리고 상기 배양액 배출 모듈이 수용되는 제4 공간을 포함하는 프레임
    을 포함하는
    세포 배양 장치.
13. 제12항에서,
    상기 세포 배양 장치는,
    상기 배양액 순환 모듈을 제어하는 전자 모듈; 및
    상기 세포 배양 장치의 환경을 조절하는 환경 조절부를 더 포함하고,
    상기 프레임은,
    상기 전자 모듈이 수용되는 제5 공간과 상기 환경 조절부가 수용되는 제6 공간을 더 포함하는
    세포 배양 장치.
14. 제13항에서,
    상기 프레임은,
    상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 앞과 뒤로 순차적으로 구획하는 수직 구획판;
    상기 제1 공간과 상기 제3 공간을 아래와 위로 순차적으로 구획하는 제1 수평 구획판;
    상기 제1 공간과 상기 제4 공간을 위와 아래로 순차적으로 구획하는 제2 수평 구획판;
    상기 제2 공간과 상기 제5 공간을 아래와 위로 순차적으로 구획하는 제3 수평 구획판; 및
    상기 제2 공간과 상기 제6 공간을 위와 아래로 순차적으로 구획하는 제4 수평 구획판
    을 포함하는
    세포 배양 장치.
15. 제12항에서,
    상기 세포 배양 장치는,
    상기 제1 공간에 구비되며 상기 세포 배양 모듈에 대해 습도를 일정하게 유지시키기는 항습기
    를 더 포함하는
    세포 배양 장치.

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