KR101895531B1 - 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 검사방법 - Google Patents

암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부가 개방되고 암 세포주가 수용되는 복수 개의 수용공간이 일정한 간격으로 형성된 다중 웰 플레이트(well plate)와, 상기 복수 개의 수용공간 내에 동시에 수납 가능하게 복수개의 수용공간의 개수와 동일한 개수의 고착대로 이루어진 화학 감수성 검사 키트를 이용한 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 검사방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트는 복수 개의 수용공간이 일정한 간격으로 형성된 다중 웰 플레이트와, 상기 복수 개의 수용공간 내에 동시에 수납 가능하게 복수 개의 고착판이 구비된 고착대로 이루어진 키트로서 그 구조가 간단하며, 수동에 의한 방법에 의해 암 세포주에 대한 항암제 화학 감수성의 검사시에도 간단하고 편리한 방법에 의해 암 세포주에 대한 항암제 화학 감수성의 검사가 가능할 뿐만 아니라 본 발명에 따른 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 화학 감수성 검사 장치에 의해 자동화에 의한 검사를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 검사방법{Test method using chemosensitivity test kit for cancer cell line}
본 발명은 상부가 개방되고 암 세포주가 수용되는 복수 개의 수용공간이 일정한 간격으로 형성된 다중 웰 플레이트(well plate)와, 상기 복수 개의 수용공간 내에 동시에 수납 가능하게 복수개의 수용공간의 개수와 동일한 개수의 고착대로 이루어진 화학 감수성 검사 키트를 이용하여 간단한 방법에 의해 편리하게 암 세포주에 대한 항암제의 감수성 검사가 가능한 것을 특징으로 하는 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 검사방법에 관한 것이다.
암 세포주에 대한 화학 감수성 검사는 통상적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 폭 방향으로 8줄과 길이 방향으로 12줄로 웰(well)이 형성된 구조의 96 웰 플레이트(well plate)를 사용하여 검사한다.
상기와 같은 종래의 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사는 구체적으로 먼저 1열의 A 내지 H의 8개 웰(well) 내에 마이크로 피펫 등을 사용하여 인체의 체액과 유사한 조건으로 제조한 배양액에 암 세포주를 혼합시킨 암 세포주 혼합 배양액을 도 2에 도시된 바와 같은 마이크로 피펫 등을 이용하여 주입한 다음 일정시간(보통 하루 뒤) 정치시키면 암 세포주가 웰(well)의 바닥면에 가라앉고, 이후 세포가 바닥에 부착되면 1열의 웰(well)에 수용된 암 세포주 혼합 배양액으로부터 마이크로 피펫을 사용하여 배양액만을 꺼낸 후 A 내지 H의 8개 웰(well) 내에 각각 항암제를 투입하여 항암제에 의해 암 세포주를 사멸시키는 작용을 하게 한다. 암세포를 항암제로 처리한 후 바닥에 남아 있는 암 세포주를 사용하여 암 세포주의 생존 정도를 측정함으로써 항암제 감수성을 측정한다.
상기와 같은 종래의 방법에 의한 방광암 암세포주에 대한 96 웰 플레이트(well plate)를 이용한 화학 감수성 검사의 예를 들면, 하나의 웰(well)에 약 1주일 간 정치되는 것 및 여러 차례의 배지 교환과 항암제에 의한 약물 처리를 실시할 경우, 하나의 웰 플레이트를 사용하여 7일 정도 사용함으로 해서 동일한 웰 플레이트(well plate) 사용에 의한 오염의 위험이 증가한다. 여러 차례 배양액을 교체하는 과정에서 한번이라도 오염이 발생하면 그 오염이 지속되고 실험이 실패하게 되어 매우 큰 영향을 주며 만일, 그러한 오염을 염려하여 여러 차례 다른 웰로 세포를 분리하여 옮기더라도 그 작업 방법이 대단히 번거롭고 까다로우며, 이러한 옮기는 과정이 세포의 생존에 영향을 주게 되어 실제 실험하고자 하는 것에 의하지 않은 단순히 세포 이동에 의해 결과가 반영되게 되어 실험의 정확도가 떨어질 수 있다. 또한, 잦은 배양액을 제거하기 위한 피페팅(마이크로 피펫으로 배양액 등의 액체를 웰에 분주하거나 빨아내어 제거하는 작업)을 하는 과정에서 세포가 바닥면으로부터 분리되거나 탈락하여 웰(well)마다 일정하지 않은 수의 암세포가 존재할 수 있고 이러한 상황으로 인해 정확한 항암제 감수성을 평가하는데 어려움이 발생할 수 있다.
참고로, 특허문헌 1은 도 2에 도시된 바와 같이 96 웰 플레이트(well plate)에 마이크로 피펫을 사용하여 시약을 주입하는 상태가 도시되어 있으며, 특허문헌 2는 96 웰 플레이트(well plate)를 사용하여 바이러스를 검사하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-1336701호(2013년 12월 04일 공고) 마이크로 어레이어법 특허문헌 2: 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0118633호(2007년 12월 17일 공개) 바이러스 검사 방법 및 이에 사용되는 웰
본 발명은 상기에서 기술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로, 상부가 개방되고 암 세포주가 수용되는 복수 개의 수용공간이 일정한 간격으로 형성된 다중 웰 플레이트(well plate)와, 상기 복수 개의 수용공간 내에 동시에 수납 가능하게 복수개의 수용공간의 개수와 동일한 개수의 고착대로 이루어진 화학 감수성 검사 키트를 이용하여 간단한 방법에 의해 편리하게 암 세포주에 대한 항암제의 감수성 검사가 가능한 것을 특징으로 하는 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 검사방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)에 형성시킨 복수 개의 수용공간(S) 내에 암 세포주와 배양액이 혼합된 암 세포주 혼합 배양액(P1)을 분주하는 단계(P100)와, 암 세포주 혼합 배양액(P1)을 분주한 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S) 내에 수용공간의 개수와 동일한 개수의 고착판(21)이 구비된 고착대(20)를 수납시킨 다음 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시켜 고착판(21)의 상부에 암 세포주(200)를 고착시키는 단계(P200)와, 별도의 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)에 형성시킨 복수 개의 수용공간(S) 내에 항암제(P2)를 분주하는 단계(P300)와, 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S)으로부터 암 세포주(200)를 고착판(21)에 고착시킨 고착대(20)를 꺼내어 항암제를 분주한 복수 개의 수용공간(S)이 형성된 별도의 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S) 내에 수납시킨 다음 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시켜 암 세포주에 대한 화학 감수성 반응을 시키는 단계(P400)와, 별도의 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)에 형성시킨 복수 개의 수용공간(S) 내에 배양액(P3)을 분주하는 단계(P500)와, 화학 감수성 반응을 시킨 고착대(20)를 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S)으로부터 꺼내어 배양액(P3)을 분주한 복수 개의 수용공간(S)이 형성된 별도 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)의 수용공간(S) 내에 수납시킨 다음 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시켜 암 세포주를 배양시키는 단계(P600) 및, 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)의 수용공간(S) 내에 분주된 배양액(P3)을 피페팅하여 제거하거나 또는 배양액이 있는 상태에서 고착판(21)에 고착된 암 세포주(200) 생존도를 검사하는 단계(P700),로 이루어지는 것을 특징으로 하는 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 방법을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
상기 항암제(P2)을 분주하는 단계(P300) 내지 암 세포주를 배양시키는 단계(P600)는 수회 반복하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트는 복수 개의 수용공간이 일정한 간격으로 형성된 다중 웰 플레이트와, 상기 복수 개의 수용공간 내에 동시에 수납 가능하게 복수 개의 고착판이 구비된 고착대로 이루어진 키트로서 그 구조가 간단하며, 수동에 의한 방법에 의해 암 세포주에 대한 항암제 감수성의 검사시에도 간단하고 편리한 방법에 의해 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사가 가능할 뿐만 아니라 본 발명에 따른 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 화학 감수성 검사 장치에 의해 자동화에 의한 검사를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 통상적인 96 웰 플레이트(well plate)를 나타낸 사시도.
도 2는 종래의 통상적인 96 웰 플레이트(well plate)에 원액을 공급하기 위한 복수 개의 노즐이 구비된 마이크로 피펫이 구비된 마이크로 어레이를 나타낸 도면.
도 3은 종래의 바이러스 검사에 사용하는 96 웰 플레이트(well plate)의 통상적인 구조를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트의 다중 웰 플레이트의 수용공간 내에 고착대를 고착시킨 상태를 나타낸 단면도.
도 6(a) 내지 (m)은 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트의 사용 과정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트를 이용한 암 세포주의 항암제 감수성을 검사하는 방법을 나타낸 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 장치의 내부를 나타낸 투시도.
도 9는 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 장치의 내부를 나타낸 평면도.
도 10은 도 8의 화학 감수성 검사 장치에 구비된 공급조를 나타낸 도면,
도 11(a) 내지 (r)은 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명에 따른 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 검사방법에 대해서 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만 설명하되, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트(이하, '화학 감수성 검사 키트'라 한다.)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 구조로서, 상부가 개방되고 투입액(C)이 수용되는 복수 개의 수용공간(S)이 일정한 간격으로 형성된 다중 웰 플레이트(well plate)(10)와, 상기 복수 개의 수용공간(S) 내에 동시에 수납 가능하게 수용공간의 개수와 동일한 개수의 고착대(20) 및, 상기 다중 웰 플레이트(well plate)(10)의 상부를 덮는 덮개(60)로 이루어진다.
상기 고착대(20)는 고착판(21)과 지지대(22) 및 거치대(23)로 이루어지고, 상기 고착판(21)은 수용공간(S) 내에 수납되도록 고착판(21)의 직경이 수용공간(S)의 직경보다 작으며, 상기 거치대(23)는 다중 웰 플레이트(10)의 측벽(11)에 거치가 가능한 구조로서, 지지대(22)의 상단에 복수 개의 고착대(20)가 일체형으로 결합되게 연결 플레임(24)으로 결합된다.
그리고 다중 웰 플레이트(well plate)(10)의 수용공간(S)은 도 5에 도시된 바와 같은 구조로서 바닥 면의 중앙부가 오목하게 함몰된 국자 형상의 구조이고, 고착대(20)의 고착판(21)도 암 세포주가 쉽게 고착할 수 있도록 바닥 면의 중앙부가 오목하게 함몰된 국자 형상의 구조이다.
또한 덮개(60)는 상부에 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 손잡이가 형성되어질 수 있다.
본 발명에서 화학 감수성 검사 키트를 사용하는 검체 대상은 암 세포주를 비롯한 바이러스 또는 기타 미생물의 동정을 파악하기 위한 화학 감수성 검사에도 적용되어지며, 검체에 대한 화학 감수성 검사를 위해 사용하는 물질로서 항암제는 물론이고, 검체의 대상에 따라 항생제 또는 미생물 동정을 위한 시약 등도 적용되어질 수 있다.
본 발명은 화학 감수성 검사 키트의 다중 웰 플레이트(well plate)(10)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수 개의 웰(well)이 1열로 형성된 구조로서, 첨부된 도면에는 3개의 수용공간인 웰(well)이 형성된 다중 웰 플레이트(well plate)(10)와 3개의 고착판(21)이 구비된 고착대(20)로 도시하였지만, 웰(well)과 고착판(21)의 개수는 제조자의 필요나 또는 수요자의 요구에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다.
또한, 본 발명에 적용되는 다중 웰 플레이트(well plate)(10)는 암 세포주에 대한 화학 감수성을 검사할 때 암 세포주(200)의 배양, 항암제 분주 등의 각 단계는 단계별로 별도의 새로운 다중 웰 플레이트(well plate)(10)를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 적용하는 다중 웰 플레이트(well plate)(10)와 고착대(20)의 소재는 합성수지제 소재인 것이 바람직하지만, 상기에서 한정한 소재에만 반드시 한정되지 아니하고, 유리제, 금속제 등의 소재도 사용이 가능하다.
그리고 고착대(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 고착판(21)과 지지대(22) 및 거치대(23)로 이루어지고, 다중 웰 플레이트(well plate)(10)의 수용공간(S) 내에 수납되도록 고착판(21)의 직경이 수용공간(S)의 직경보다 작으며, 상기 거치대(23)는 다중 웰 플레이트(10)의 측벽(11)에 거치가 가능한 구조이다.
한편, 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트를 이용한 화학 감수성 검사 방법은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 아래 P100 내지 P700 단계를 거쳐 암 세포주(200)에 대한 화학 감수성 검사를 실시한다.
구체적으로는 암 세포주 혼합 배양액(P1)을 분주하는 단계(P100)는 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)에 형성시킨 복수 개의 수용공간(S) 내에 암 세포주와 배양액을 혼합시킨 암 세포주 혼합 배양액(P1)을 분주하는 단계이다.
암 세포주(200)를 고착시키는 단계(P200)는 도 6(b) 및 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 암 세포주 혼합 배양액(P1)을 분주한 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S) 내에 수용공간의 개수와 동일한 개수의 고착판(21)이 구비된 고착대(20)를 수납시킨 다음, 도 6(d)에 도시된 바와 같이 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시켜 고착판(21)의 상부에 암 세포주(200)를 고착시키는 단계이다.
본 단계에서는 인체의 체액과 유사한 조건으로 제조한 배양액에 암 세포주(200)를 혼합시킨 암 세포주 혼합 배양액(P1)을 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S) 내에 분주하고 일정시간 정치시키면, 수용공간(S) 내의 암 세포주(200)가 배양되면서 고착대(20)의 고착판(21) 상부에 고착되어 배양되어진다.
이때 수용공간(S) 내의 온도는 암세포의 배양을 위해 37℃를 유지시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서 고착대(20)의 고착판(21)에 암 세포주(200)를 고착시키기 위한 정치 시간은 하루를 넘기는 것이(overnight) 바람직하다. 충분한 시간 동안 세포가 안정화될 여유를 주어야 하며 통상적으로 금일 세포 혼합물을 웰에 분주하면 그 다음날 실험을 실시한다. 너무 빨리 실험을 실시할 경우 세포가 제대로 바닥에 부착되지 않아 정확한 실험이 어렵다.
항암제(P2)를 분주하는 단계(P300)는 별도의 새로운 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S) 내에 항암제(P2)를 분주하는 단계이다, 참고로 본 단계(P300)는 도 6(a)에 도시된 바와 같은 동일한 방법에 의해 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S) 내에 항암제(P2)를 분주하는 방법이므로 도면의 도시는 생략하였다.
암 세포주에 대한 화학 감수성 반응을 시키는 단계(P400)는 도 6(e)에 도시된 바와 같이 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S)으로부터 암 세포주(200)를 고착판(21)에 고착시킨 고착대(20)를 꺼내어, 도 6(f) 내지 도 6(h)에 도시된 바와 같이 수용공간(S) 내에 항암제(P2)를 분주한 별도의 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S) 내에 수납시킨 다음 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시키는 단계이다.
본 단계에서는 정치시간이 30분인 것이 바람직하다. 정치시간이 30분 정도면 충분히 암 세포주에 약물 효과를 주며 여러 차례의 항암제를 처치하는 경우 너무 긴 시간을 처치하면 실제 체내에서 암 세포주가 처한 환경보다 더 불리한 환경이 조성되고 체내에서는 항암제가 일정 시간 후 제거되는 작용이 있으므로 정확한 항암제 감수성을 예측하기 위해서는 불필요하게 긴 시간을 처치하는 것은 바람직하지 않다.
본 단계에서는 고착판(21) 상부에 암 세포주가 고착시된 고착대(20)를 새로운 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S) 내에 수납시키고, 일정시간 방치하면 각 수용공간(S) 내에 수용된 암 세포주에 각각 적용시킨 항암제(P2)에 대한 암 세포의 사멸이 발생하고 마지막 단계에서 화학 감수성을 검사하여 그 정도를 측정한다. 이때, 암세포주(200)에 항암제(P2)가 반응하는 시간 동안 다중 웰 플레이트(10b)는 이산화탄소가 공급되고 37℃의 온도가 유지되어야 한다.
그리고 배양액(P3)을 분주하는 단계(P500)는 별도의 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)에 형성시킨 복수 개의 수용공간(S) 내에 암 세포주 혼합 배양액(P1)을 분주하는 단계(P100)와 동일한 방법에 의해 분주하는 방법이므로 도면의 도시는 생략하였다.
암 세포주를 배양시키는 단계(P600)는 도 6(i)에 도시된 바와 같이 화학 감수성 반응을 시킨 고착대(20)를 도 6(j) 내지 도 6(l)에 도시된 바와 같이 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S)으로부터 꺼내어 배양액(P3)을 분주한 복수 개의 수용공간(S)이 형성된 별도 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)의 수용공간(S) 내에 수납시킨 다음 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시켜 암 세포주를 배양시키는 단계이다.
본 단계에서는 항암제 분주 단계(P300)에서 종류별로 항암제를 적용시킨 각각의 암 세포주(200)를 배양하기 위한 단계로서, 인체의 체액과 유사한 조건으로 제조한 신선한 배양액이 사용된다.
본 발명에서 암 세포주(200) 배양 시간은 24시간인 것이 바람직하나 필요에 따라 배양 시간을 줄이거나 늘일 수 있다.
그리고 암 세포주(200) 생존도를 검사하는 단계(P700)는 도 6(m)에 도시된 바와 같이 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)의 수용공간(S) 내에 분주된 배양액(P3)을 피페팅하여 제거하거나 또는 배양액이 있는 상태에서 고착판(21)에 고착된 암 세포주 생존도를 검사하는 것이 바람직하며, 배양시킨 암 세포주(200)에 대한 화학 감수성 검사를 위해 고착대(20)가 삽입된 상태의 다중 웰 플레이트(well plate)(10)를 이용하여 클린벤치에서 세포 생존도 검사를 시행하는 단계이다.
이때, 암 세포주 생존도 검사는 MTS 에세이(MTS assay) 방법과 같이 다양한 방법을 활용하여 시행할 수 있다.
본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트를 이용한 감수성 검사 방법은 암 세포주, 바이러스 또는 미생물 세균 등의 종류나 화학 감수성 검사의 조건에 따라 상기 항암제(P2)을 분주하는 단계(P300) 내지 암 세포주를 배양시키는 단계(P600)는 수회 반복하는 것을 더 포함할 수 있으며, 구체적으로는 암 세포주의 종류나 또는 화학 감수성 검사의 조건에 따라 3~4회 실시하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 방법에 의한 화학 감수성 검사 키트를 사용한 화학 감수성 검사방법은 다중 웰 플레이트(well plate)(10)와 복수 개의 고착판(21)이 구비된 고착대(20)를 사용하여 간단하고 편리한 방법에 의해 암 세포주(200)에 대한 화학 감수성의 검사가 가능하다.
본 발명에 따른 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 장치는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같은 구조로서, 격벽(70a, 70b)이 형성된 격실 구조의 저온실(A)과 실온실(B) 및 배양실(C)로 이루어지고, 상기 격실은 각각 일측 바닥 면에 다중 웰 플레이트(well plate)(10)를 이동시키기 위한 컨베이어 벨트(50a, 50b, 50c)가 구비되고, 상기 격벽(70a, 70b)은 컨베이어 벨트(50a, 50b, 50c)를 따라 이동되는 다중 웰 플레이트(well plate)(10)가 격실 사이를 통과하기 위한 자동문(80a, 80b)이 설치되며, 상기 저온실(A)과 실온실(B)은 각각 상부 면에 복수 개의 로봇암(40a, 40b, 40c, 40d, 40e)이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 저온실(A)은 다중 웰 플레이트(well plate)(10)에 항암제와 배양액을 분주하기 위한 격실로서, 다중 웰 플레이트(well plate)(10)가 이동하는 진행 방향을 따라 순차적으로 배양액을 분주하기 위한 배양액 공급조(33)가 일측 로봇암(40d)에 장착되고, 항암제를 분주하기 위한 항암제 공급조(32)가 타측 로봇암(40c)에 장착된다.
저온실(A)은 다중 웰 플레이트(well plate)(10)에 분주하는 항암제와 배양액이 신선한 상태에서 보관될 수 있도록 저온인 2~4℃의 온도가 유지되도록 하며, 상기에서 한정한 온도를 벗어날 경우에는 배양액 또는 항암제가 손상될 우려가 있다.
상기 실온실(B)은 다중 웰 플레이트(well plate)(10)에 암 세포주 혼합 배양액을 분주하기 위한 격실로서, 다중 웰 플레이트(well plate)(10)가 이동하는 진행 방향을 따라 순차적으로 암 세포주와 배양액을 혼합한 암 세포주 혼합 배양액을 분주하기 위한 암 세포주 혼합 배양액 공급조(31)가 일측 로봇암(40b)에 장착되고, 고착대(20) 또는 덮개(60)를 이동시키기 위한 타측 로봇암(40a)에 장착된다.
또한, 바닥 면에 컨베이어 벨트(50b)와 직교되는 방향으로 별도로 작동되는 컨베이어 벨트(50d)가 구비되고, 대응되는 상부 면에 별도의 로봇암(40e)이 구비된다.
실온실(B)은 다중 웰 플레이트(well plate)(10)에 분주하는 암 세포주 혼합 배양액 내에 함유된 암 세포주가 사멸되는 것을 예방하기 위하여 실온을 유지시킨다. 여기서 '실온'이란 함은 15~25℃의 온도 범위를 의미하며, 실온의 온도 범위 보다 낮아지는 경우, 암 세포주가 이상 증식하거나 또는 사멸할 우려가 있다.
배양실(C)은 다중 웰 플레이트(well plate)(10)에 분주한 암 세포주의 배양 또는 암 세포주에 대한 항암제의 화학 감수성 반응을 시키기 위한 격실로서, 암 세포주를 분주하여 세포 부착을 기다리는 기간과 암 세포주와 항암제의 반응 및 이후 배양을 위한 기간 동안의 다중 웰 플레이트(10)의 방치는 일반적인 세포 배양 온도인 37℃를 유지하며 이산화탄소가 공급되어야 한다. 암 세포주의 배양을 위해 격실 내의 온도를 37℃를 유지하면서 격실 내에 5~10 vol%가 되도록 유지시키며, 상기의 조건을 벗어날 경우에는 암 세포주가 제대로 배양되지 않거나 또는 암 세포주에 대한 항암제의 화학 감수성 반응이 제대로 진행되지 않을 우려가 있다.
상기 자동문(80a, 80b)은 컨베이어 벨트(50a, 50b, 50c)를 따라 이동되는 다중 웰 플레이트(well plate)(10)를 감지하는 센서에 의해 감지되어 자동 개폐되어진다.
본 발명에서 사용하는 컨베이어 벨트(50)는 컨베이어 벨트를 사용하는 것이 바람직하지만, 수평이동이 가능한 수단이면 컨베이어 벨트에만 반드시 한정되지 아니하고 다양한 종류의 다른 수단을 사용할 수 있다.
저온실(A)은 다중 웰 플레이트(well plate)(10)에 항암제와 배양액을 분주하기 위한 격실로서, 다중 웰 플레이트(well plate)(10)가 이동하는 진행 방향을 따라 순차적으로 배양액을 분주하기 위한 배양액 공급조(33)가 일측 로봇암(40d)에 장착되고, 항암제를 분주하기 위한 항암제 공급조(32)가 타측 로봇암(40c)에 장착된다.
따라서, 저온실(A)의 상부 면에 구비된 로봇암(40c, 40d)은 배양액 공급조(33)와 항암제 공급조(32)를 각각 장착한 다음 다중 웰 플레이트(well plate)(10)의 수용공간(S) 내에 배양액 또는 항암제를 분주시에는 공급조의 노즐이 수용공간(S) 내에 수납되어 측벽을 타고 배양액 또는 항암제가 분주되도록 하부 방향으로 이동을 하고, 분주가 완료되면, 공급조의 노즐이 수용공간(S)으로부터 인출되도록 로봇암이 상부방향으로 이동되고, 다중 웰 플레이트(well plate)(10)는 컨베이어 벨트(50a)에 의해 실온실(B)로 이동되면서 이동되는 다중 웰 플레이트(well plate)(10)를 인식하는 센서(도면에는 미도시)에 의해 저온실(A)과 실온실(B) 사이에 형성된 격벽(70a)에 구비된 자동문(80a)이 열리면서 저온실(A)의 다중 웰 플레이트(well plate)(10)가 실온실(B)의 컨베이어 벨트(50b)에 의해 이동되어진다.
암세포주 혼합 배양액 공급조(31)는 도 10에 도시된 바와 같은 구조로서, 하부에 다중 웰 플레이트(well plate)(10)의 수용공간(S)의 개수에 대응되는 공급노즐(31a, 31b, 31c)이 각각 구비되며, 항암제 공급조(32)와 배양액 공급조(33)의 구조는 암세포주 혼합 배양액 공급조(31)와 동일한 구조이다.
로봇암(40)은 고착대(20) 또는 덮개(60)를 집기 위한 집게(부호 미도시)와, 집게로 집은 고착대(20) 또는 덮개(60)를 다중 웰 플레이트(well plate)(10)의 수용공간(S) 내에 수납시키거나 또는 탈거시키기 위해 상하, 좌우 조절이 가능한 조절 격자 프레임(부호 미도시)으로 이루어지고, 컨베이어 벨트(50)는 밀폐시킨 격실 내의 바닥면을 따라 이동 가능한 구조이다.
참고로 본 발명은 격실 내부의 일정한 환경을 유지하기 위한 수단인 온도 센서, 가스 센서 등과 로봇암(40)과 컨베이어 벨트(50)를 제어하기 위한 제어기는 첨부된 도 8 내지 도 10의 도면에는 도시하지 않았다.
한편, 본 발명에 따른 감수성 검사 장치를 작동 과정을 첨부된 도면인 도 11(a) 내지 도 11(r)에 의해 구체적으로 설명하면 아래의 내용과 같다.
먼저, 도 11(a)에 도시된 바와 같이 실온실(B)의 암 세포주 혼합 배양액 공급조(31)의 아래에 해당되는 위치의 제2 컨베이어 벨트(50b) 위에 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)를 배치하고, 도 11(b)에 도시된 바와 같이 암 세포주 혼합 배양액 공급조(31)의 공급노즐(31a)이 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S) 내에 수납되어 암 세포주 혼합 배양액을 수용공간(S) 내에 분주한다.
암 세포주 혼합 배양액이 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S) 내에 분주가 완료되면, 도 11(c)에 도시된 바와 같이 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)는 제2 컨베이어 벨트(50b)의 이동에 의해 고착대(20)를 장착하고 있는 제1 로봇암(40a)의 위치로 이동되어 수용공간(S) 내에 고착대(20)를 수납시킨 다음, 다시 도 11(d)에 도시된 바와 같이 로봇암(40a)에 의해 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 상부에 덮개(60)를 덮은 다음 도 11(e)에 도시된 바와 같이 제2 컨베이어 벨트(50b)에 의해 배양실(C)로 이동된다.
이때 실온실(B)의 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)가 배양실(C)로 이동시 센서의 감지에 의해 제2 자동문(80b)가 열리고 닫히게 된다.
그리고 도 11(e)에 도시된 바와 같이 배양실(C)에서 일정시간 정치된 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)는 수용공간(S) 내에 분주된 암 세포주 혼합 배양액 중의 암 세포주가 고착대(20)의 고착판(21) 상부에 고착되면, 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)는 다시 제3 컨베이어 벨트(50c)의 이동의 의해 자동문(80b)을 통과하여 도 11(f)에 도시된 바와 같이 실온실(B)로 이동된다.
상기 암 세포주를 고착판(21)에 고착시키기 위하여 배양실(C)에서 정치시키는 시간은 통상적으로 하루를 정치시키며, 즉 오늘 넣으면 다음날 꺼내게 되며 반드시 24시간의 정치시간을 유지할 필요는 없다.
실온실(B)로 이동된 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)는 도 11(f) 및 (g)에 도시된 바와 같이 제1 로봇암(40a)에 의해 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a) 상부의 덮개(60)를 제거한 다음 수용공간(S) 내의 수납된 고착대(20)를 상부로 인출한 다음 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)는 도 11(h)에 도시된 바와 같이 제5 로봇암(40e)에 의해 제4 컨베이어 벨트(50d)로 이동시켜 제3 자동문(80c)을 통해 외부를 배출시킨다.
본 단계에서는 제1 로봇암(40a)이 고착대(20)를 장착하고 있는 상태이므로 제1 로봇암(40a)에 인접한 제5 로봇암(40e)을 이용하여 제2 컨베이어 벨트(50b) 상에 위치한 제1 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)를 제4 컨베이어 벨트(50d) 상으로 이동시킨다.
이때, 저온실(A)에서는 도 11(f) 및 (g)에 도시된 바와 같이 항암제 공급조(32)가 장착된 제3 로봇암(40c)의 하부 방향으로의 작동에 의해 수용공간(S) 내에 항암제가 분주된 제2 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)는 제2 컨베이어 벨트(50b)의 이동에 의해 도 11(i) 내지 (k)에 도시된 바와 같이 제1 로봇암(40a)의 위치로 이동되어 암 세포주가 고착된 고착대(20)가 제2 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S) 내에 수납된 후, 제2 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 상부에 덮개(60)를 덮고 배양실(C)로 이동시킨 다음 암 세포주에 대한 항암제의 화학 감수성 반응을 위해 일정시간 정치시킨 다음 다시 실온실(B)로 이동된다.
상기에서 암 세포주에 대한 항암제의 화학 감수성 반응을 위해 정치시키는 시간은 통상적으로 30분간 정치시키지만, 상기의 정치시간에만 반드시 한정되지 아니하고 암 세포주 및 항암제의 종류 및 화학 감수성 반응검사 조건에 따라 정치시간은 적절히 조정되어질 수 있다.
실온실(B)로 이동된 제2 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)는 도 11(l) 내지 (n)과 같은 방법에 의해 제1 로봇암(40a)을 이용하여 제2 다중 웰 플레이트(well plate)(10b) 상부의 덮개(60)를 제거한 다음 수용공간(S)으로부터 고착대(20)를 상부로 인출시키고, 고착대(20)가 인출된 제2 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)는 제5 로봇암(40e)에 의해 제4 컨베이어 벨트(50d)로 이동시켜 제3 자동문(80c)을 통해 외부를 배출시킨다.
이때, 저온실(A)의 제3 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)는 수용공간(S) 내에 배양액을 분주시킨 다음 도 11(i)에 도시된 바와 같이 실온실(B)로 이동되고, 도 11(o) 내지 (q)에 도시된 바와 같이 제3 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)의 수용공간(S) 내에 고착대(20)를 수납한 다음 덮개(60)를 덮고, 배양실(C)로 이동시켜 일정시간 정치시킨 다음 다시 도 11(r)에 도시된 바와 같이 실온실(B)로 이동한 다음 제1 로봇암(40a)을 이용하여 제4 컨베이어 벨트(50d)로 이동시켜 제3 자동문(80c)을 통해 외부를 배출시켜 클린벤치에서 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사를 한다.
상기에서 정치시간은 통상적으로 24시간 배양시키지만, 상기의 정치시간에만 반드시 한정되지 아니하고 암 세포주 및 항암제의 종류 및 화학 감수성 반응검사 조건에 따라 정치시간은 적절히 조정되어질 수 있다.
상기 작동과정에서 웰 플레이트(well plate)(10)의 수용공간(S) 내에 항암제를 분주한 다음 화학 감수성 반응을 하는 과정과 웰 플레이트(well plate)(10)의 수용공간(S) 내에 배양액을 분주하여 암 세포주를 배양하는 과정은 암 세포주의 종류나 또는 화학 감수성 검사 조건에 따라 작동 과정을 3~4 회 반복실시할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 화학 감수성 검사 키트를 이용한 감수성 검사 장치는 간단하고 편리하게 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사를 실시할 수 있는 효과가 있다.
참고로, 도면 8에 도시된 자동문(80c)은 암세포주 혼합 배양액 공급조(31)를 실온실(B)에 수납하거나 또는 실온실(B)의 웰 플레이트(well plate)(10)를 인출하기 위한 용도의 문이며, 자동문(80d)은 저온실(A) 내에 항암제 공급조(32)와 배양액 공급조(33)를 수납하기 위한 용도의 문으로 사용되어진다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 키트를 이용한 검사방법을 이용한 감수성 검사 장치을 설명하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 화학 감수성 검사 장치
200 : 암 세포주
10 : 다중 웰 플레이트(well plate) 11 : 측벽
20 : 고착대
21 : 고착판 22 : 지지대
23 : 거치대 24 : 연결 플레임
31 : 암세포주 혼합 배양액 공급조
32 : 항암제 공급조 33 : 배양액 공급조
31a, 32a, 33a : 공급노즐
40, 40a, 40b, 40c, 40d, 40e : 로봇암, 제1, 2, 3, 4, 5 로봇암
50, 50a, 50b, 50c, 50d : 컨베이어 벨트, 제1, 2, 3, 4 컨베이어 벨트
60 : 덮개 70a, 70b : 격벽
80a, 80b, 80c, 80d : 제1, 2, 3, 4 자동문
A : 저온실 B : 실온실
C : 배양실 P : 투입액
P1 : 암세포주 혼합 배양액 P2 : 항암제
P3 : 배양액 S : 수용공간

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)에 형성시킨 복수 개의 수용공간(S) 내에 암 세포주와 배양액이 혼합된 암 세포주 혼합 배양액(P1)을 분주하는 단계(P100)와,
    암 세포주 혼합 배양액(P1)을 분주한 다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S) 내에 수용공간의 개수와 동일한 개수의 고착판(21)이 구비된 고착대(20)를 수납시킨 다음 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시켜 고착판(21)의 상부에 암 세포주(200)를 고착시키는 단계(P200)와,
    별도의 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)에 형성시킨 복수 개의 수용공간(S) 내에 항암제(P2)를 분주하는 단계(P300)와,
    다중 웰 플레이트(well plate)(10a)의 수용공간(S)으로부터 암 세포주(200)를 고착판(21)에 고착시킨 고착대(20)를 꺼내어 항암제를 분주한 복수 개의 수용공간(S)이 형성된 별도의 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S) 내에 수납시킨 다음 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시켜 암 세포주에 대한 화학 감수성 반응을 시키는 단계(P400)와,
    별도의 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)에 형성시킨 복수 개의 수용공간(S) 내에 배양액(P3)을 분주하는 단계(P500)와,
    화학 감수성 반응을 시킨 고착대(20)를 다중 웰 플레이트(well plate)(10b)의 수용공간(S)으로부터 꺼내어 배양액(P3)을 분주한 복수 개의 수용공간(S)이 형성된 별도 다중 웰 플레이트(well plate)(10c)의 수용공간(S) 내에 수납시킨 다음 덮개(60)를 덮고 일정시간 정치시켜 암 세포주를 배양시키는 단계(P600) 및,
    다중 웰 플레이트(well plate)(10c)의 수용공간(S) 내에 분주된 배양액(P3)을 피페팅하여 제거하거나 또는 배양액이 있는 상태에서 고착판(21)에 고착된 암 세포주(200) 생존도를 검사하는 단계(P700),
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 항암제(P2)을 분주하는 단계(P300) 내지 암 세포주를 배양시키는 단계(P600)는 수회 반복하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암 세포주에 대한 화학 감수성 검사 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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