KR101896564B1 - 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기 - Google Patents

다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도, 습도 및 기압의 다중 환경을 독립적으로 제어할 수 있는 세포 배양기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다중 환경을 제어하기 위하여 공급되는 가스의 양을 줄인 경제적인 세포 배양기에 관한 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 온도, 습도 및 기압 등의 여러 다중 환경을 상황에 맞게 독립적으로 조절할 수 있고, 세포 배양 목적에 부합하는 가스의 종류를 선택적 또는 독립적으로 공급하여 세포 배양을 안정적이고 일정하게 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적은, 세포 배양을 위하여 종래에 개방형 세포 배양기에서 계속적으로 가스를 공급하였기 때문에 발생하는 가스 낭비를 줄이면서도 일정한 환경을 유지할 수 있는 세포 배양기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 위하여 본 발명은 내부 환경 조건을 변화시킬 수 있는 세포 배양기로서, 질소, 산소 및 이산화탄소 중 어느 하나 이상의 기체를 독립적으로 상기 세포 배양기에 공급하는 기체 공급부, 및 세포 배양기 내부에 공급되는 각각의 기체 성분의 양을 감지할 수 있는 기체 감지부를 포함하고, 상기 기체 공급부는 질소, 산소 및 이산화탄소 별로 솔레노이드 벨브를 각각 구비하여 기체별로 공급하는 양을 조절할 수 있는 세포 배양기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 질소, 산소, 이산화탄소를 비롯한 각각의 가스 종류 마다 독립적으로 구성된 기체 공급부를 통해서 독립적이고 선택적으로 원하는 실험에 맞춰 공급할 수 있기 때문에 다중 환경 하에서 원하는 실험을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 제 1 압력 조절판에 의하여 자동 또는 센서에 의하여 세포 배양기 내의 기압을 일정하게 맞출 수 있고, 동일한 환경을 유지하기 위하여 기존에 지속적으로 기체를 공급하는 문제점을 해결할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따르면, 제 2 압력 조절판에 의하여 특정 기체 농도 또는 특정 기압으로 세포 배양기 내부의 환경을 조절할 때, 종래의 개방형 세포 배양기 보다 더 적은 기체 공급만으로도 특정 기체 농도 또는 특정 기압을 조절 및 유지할 수 있다.

Description

다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기{CELL CULTURE DEVICE FOR MULTIPLE ENVIRONMENT CONTROL}
본 발명은 온도, 습도 및 기압의 다중 환경을 독립적으로 제어할 수 있는 세포 배양기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다중 환경을 제어하기 위하여 공급되는 가스의 양을 줄인 경제적인 세포 배양기에 관한 것이다.
종래의 세포 배양기는 특정한 환경을 유지할 수 있으며 해당 환경에 놓인 피 배양물의 상태를 연구하기 위해 제작되고 사용되어 왔다. 세포 배양기는 상이한 환경에 놓인 동일한 피 배양물을 비교하거나, 환경의 변화에 따라 피 배양물의 변화 과정을 연구하기 위해 사용된다. 따라서, 세포 배양기는 사용자가 요구하는 환경을 일률적으로 유지할 수 있는 구성을 포함해야 한다. 특히, 세포 배양기 내부의 압력 또는 기압은 일반적으로 피 배양물의 산소포화를 높이기위해 고압 또는 고기압 상태를 유지한 상태로 주로 사용되곤 한다. 다만, 종래의 세포 배양기는 개방형으로 구비되고 압력을 높이기 위해 지속적으로 기체를 공급함으로써 세포 배양기 내부의 압력을 높이는 방법이 사용되어 왔다. 따라서 종래의 세포 배양기의 경우 사용자의 연구를 위한 환경을 유지하기 위해 비교적 많은 기체를 사용하게 되고 이는 연구에 대한 비용이 증가함과 동시에, 지속적인 기체유입과 개방형 세포 배양기로 인한 구조적 특성으로 압력을 일정하게 유지하기 힘들다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 세포 배양기의 경우 산소 만을 지속적으로 주입하거나, 산소, 이산화탄소 및 질소가 혼합된 기체를 주입하는 방법을 사용해 왔기 때문에 산소, 이산화탄소 및 질소의 농도를 세밀하게 제어하지 못하는 문제점이 있다. 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 밀폐형 세포 배양기가 개발되어 왔으나, 밀폐형 세포 배양기의 경우 압력을 유지하는데 있어 종래의 개방형 세포 배양기보다 뛰어났으나, 밀폐 구조를 갖기 때문에 상술한 산소, 이산화탄소 및 질소의 세밀한 농도 제어가 용이하지 못하고, 온도 및 습도 변화에 따라 변화되는 압력에 대응하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 세포 배양기 내부에 수용되는 피 배양물의 화학 반응으로 인해 온도 및 습도에 따른 압력 변화와 각 기체의 농도의 변화에 대응하지 못하는 문제점이 있었다. 선행문헌 대한민국 등록특허 제10-0809836호는 압력 조절 배양 장치에 관한 것으로서, 밀폐형 챔버에 압력변환기, 열제어기 및 기체 공급수단을 포함한다. 다만 선행문헌의 경우 챔버 내의 피 배양물의 화학 반응에 따라 내부의 습도 또는 각 기체의 구성 성분인 산소, 이산화탄소 및 질소의 각 농도 등을 제어하지 못하는 문제점이 있다. 더 나아가, 변화되는 압력을 단순히 기체를 주입하여 압력을 복원할 뿐이기 때문에 비 효율적이라는 문제점이 있다.
선행문헌: 대한민국 등록특허 제10-0809836호(2008.03.04.공고)
본 발명의 기술적 과제는 온도, 습도 및 기압 등의 여러 다중 환경을 상황에 맞게 독립적으로 조절할 수 있고, 세포 배양 목적에 부합하는 가스의 종류를 선택적 또는 독립적으로 공급하여 세포 배양을 안정적이고 일정하게 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 세포 배양을 위하여 종래에 개방형 세포 배양기에서 계속적으로 가스를 공급하였기 때문에 발생하는 가스 낭비를 줄이면서도 일정한 환경을 유지할 수 있는 세포 배양기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 위하여 본 발명은 내부 환경 조건을 변화시킬 수 있는 세포 배양기로서, 질소, 산소 및 이산화탄소 중 어느 하나 이상의 기체를 독립적으로 상기 세포 배양기에 공급하는 기체 공급부, 및 세포 배양기 내부에 공급되는 각각의 기체 성분의 양을 감지할 수 있는 기체 감지부를 포함하고, 상기 기체 공급부는 질소, 산소 및 이산화탄소 별로 솔레노이드 벨브를 각각 구비하여 기체별로 공급하는 양을 조절할 수 있는 세포 배양기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 질소, 산소, 이산화탄소를 비롯한 각각의 가스 종류 마다 독립적으로 구성된 기체 공급부를 통해서 독립적이고 선택적으로 원하는 실험에 맞춰 공급할 수 있기 때문에 다중 환경 하에서 원하는 실험을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제 1 압력 조절판에 의하여 자동 또는 센서에 의하여 세포 배양기 내의 기압을 일정하게 맞출 수 있고, 동일한 환경을 유지하기 위하여 기존에 지속적으로 기체를 공급하는 문제점을 해결할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따르면, 제 2 압력 조절판에 의하여 특정 기체 농도 또는 특정 기압으로 세포 배양기 내부의 환경을 조절할 때, 종래의 개방형 세포 배양기 보다 더 적은 기체 공급만으로도 특정 기체 농도 또는 특정 기압을 조절 및 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내부 환경 조건을 변화시킬 수 있는 세포 배양기를 전체적으로 도시한 도면이다.
도 2는 시간 변화에 따라서 변화하는 다중 환경을 그래프로 도시한 도면이다.
도 3은 탄성체를 사용하는 제 1 압력 조절판이 구비된 세포 배양기를 도시한 도면이다.
도 4는 엑츄에이터를 사용하는 제 1 압력 조절판이 구비된 세포 배양기를 도시한 도면이다.
도 5는 제 2 압력 조절판이 구비된 세포 배양기를 도시한 도면이다.
도 6은 글로브부를 구비한 세포 배양기를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 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 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 환경 조건을 변화시킬 수 있는 세포 배양기(10)가 도시되어 있다. 또한, 세포 배양기에 하나 이상의 기체를 독립적으로 공급하는 기체 공급부(20)를 더 포함하고, 세포 배양기(10)는 세포 배양기 내부로 공급되는 각 기체의 양을 감지할 수 있는 기체 감지부(130)를 포함할 수 있다. 한편, 기체 공급부(20)는 질소(N2), 산소(O2) 및 이산화탄소(CO2) 중 어느 하나 이상의 기체를 공급하는 저장하고 있는 금속 탱크형 기체 저장부(210)를 포함한다.
기체 공급부(20)는 하나 이상의 기체를 독립적 및 선택적으로 세포 배양기로 공급할 수 있다. 상세하게, 기체 공급부(20)는 질소, 산소 및 이산화탄소 중 어느 하나 이상의 기체를 독립적으로 세포 배양기에 공급할 수 있다. 본 발명에서는 질소, 산소 및 이산화탄소를 독립적으로 세포 배양기에 공급하는 기체 공급부를 일례를 들어 설명하기로 한다. 기체 공급부는 기체 저장부에 저장된 기체를 공급받아 기체 저장부에 혼합 저장된 질소, 산소 및 이산화탄소를 분리 및 공급할 수 있다. 즉, 기체 공급부는 세포 배양기에 각각의 기체마다 공급 노즐을 별도로 구비하여 원하는 기체만을 선택적으로 공급한다. 이를 위하여, 세포 배양기는 질소, 산소 및 이산화탄소에 솔레노이드 벨브(solenoid valve)(230)가 각각 구비될 수 있다. 구체적으로, 솔레노이드 벨브는 전기적 또는 사용자의 미리 저장된 조건에 의해 벨브가 열리거나 또는 닫힘으로써 기체의 공급을 제어할 수 있다. 솔레노이드 벨브 역시 질소, 산소 및 이산화탄소의 공급 중 각 기체별로 공급 여부를 제어할 수 있도록 질소, 산소 및 이산화탄소 별로 공급될 수 있다. 일례로, 기체 공급부는 세포 배양기의 상단에 노즐을 연결하여 기체를 공급할 수 있다. 이는 후술하게 될 제2 압력 조절판을 사용할 때 보다 상세히 설명한다. 보다 구체적으로, 기체 공급부는 파이프 또는 관로 등을 통해 세포 배양기와 연결될 수 있으며, 파이프 또는 관로 등은 일단이 기체 공급부와 연결되고, 타단은 세포 배양기의 상단에 연결되어 세포 배양기 상단으로 기체를 공급할 수 있다.
기체 감지부(130)는 기체의 양을 감지할 수 있다. 상세하게, 기체 감지부는 세포 배양기 내부에 공급되는 각각의 기체 성분의 양, 비율 등을 감지할 수 있다. 보다 상세하게, 기체 감지부가 세포 배양기에 공급되는 각각의 기체의 양을 감지함으로써, 세포 배양기 내부로 공급되는 각 기체의 농도 또는 양 등을 파악할 수 있고, 이를 통해 각 기체가 적정 비율로 공급되도록 제어할 수 있다. 일례로서, 기체 공급부는 가스 유량 제어부(MFC, Mass Flow Control)을 포함할 수 있다. 가스 유량 제어부는 기체 감지부를 통해 감지된 기체의 농도 또는 기체의 양을 기초로 세포 배양기 내부에 수용 또는 공급되는 각 기체의 농도 또는 기체의 양을 조절할 수 있다.
세포 배양기(10)는 내부에 피 배양물이 위치되고, 기체 공급부 및 기체 감지부와 연결되어 기체를 공급받는다. 본 발명에에 따르면, 세포 배양기는 내부 기체가 외부로 유출되지 않도록 폐쇄형으로 구비된다. 여기서 폐쇄형이란 공급된 기체가 밖으로 배출되지 않도록 구성되는 것을 의미한다. 종래의 세포 배양기의 경우 기체를 지속적으로 공급하면서도 세포 배양기에 외부로 기체가 유출되도록 개구부를 구비하였기 때문에, 본 발명의 이러한 폐쇄형 구성은 배양 환경을 일정하게 유지하기 위하여 지속적으로 기체를 공급함으로써 발생하는 기체의 낭비, 비경제성을 해결하기 위함이다. 단, 본 발명에 따른 세포 배양기는 내부와 외부가 밀폐되도록 구비되되, 피 배양물을 세포 배양기 내부에 투입하기 위하여 소정의 출입문이 구비될 수 있지만, 출입문이 닫힌 경우 다시 폐쇄형을 유지하므로 본 발명에서는 출입문이 열려있지 않는 폐쇄형을 전재로 설명한다.
세포 배양기(10)는 내부 공간의 습도를 제어하거나, 온도를 제어할 수 있다. 상세하게, 세포 배양기는 내부 공간의 습도를 제어할 수 있는 습도 발생부 또는 온도를 조절할 수 있는 온도 조절부를 포함할 수 있다. 습도를 발행시키기 위한 구성으로서는 초음파 가습기가 사용될 수 있고, 온도를 조절 및 발생시키기 위하여 히터 등의 발열 수단이 사용될 수 있다. 또한, 습도 발생부 및 온도 조절부와 더불어 습도 또는 온도를 감지할 수 있는 온도 감지수단과 습도 감지수단이 별도로 더 구비될 수 있으나, 이는 공지의 기술인 바, 이하 설명을 생략한다.
도 2는 압력, 습도, 온도, 산소 및 이산화탄소가 변화하는 환경을 나타내는 예시 그래프이다. 이와 같이, 시간에 따라서 다양한 환경이 변화시킬 수 있도록 하기 위하여, 상술한 구성들이 사용될 수 있다. 특히, 온도, 습도, 기압(압력)과 기체의 양은 서로 영향을 주면서 변동되기 때문에, 상술한 온도 감지수단, 습도 감지수단 및 기체 감지부를 통해서 세포 배양기 내의 환경을 모니터링하면서 공급되는 기체의 양과 종류를 변동시키는 것이 중요하다.
도 3 및 도 4는 제 1 압력 조절판을 포함하는 압력 조절부(30)를 통해서 세포 배양기 내의 압력(기압)을 조절하는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 제 1 압력 조절판(310)이 탄성력을 가지는 탄성체(320)에 의하여 자동으로 기압을 일정하게 유지하는 것을 나타내는 도면이다. 상세하게, 세포 배양기는 사용자의 별도의 조작을 요하지 않고 자동으로 세포 배양기 내부의 압력을 조절하기 위하여, 세포 배양기의 측면에 연결되고 내부에 소정의 공간을 가지는 압력 조절부를 가질 수 있다. 상기 압력 조절부는 제 1 압력 조절판(310)을 포함하고, 제 1 압력 조절판의 외측 둘레 길이는 압력 조절부의 소정의 내부 공간의 내측 둘레 길에와 같게 구비되어 압력 조절부의 길이 방향으로 기체가 빠저나가지 않도록 밀폐될 수 있다. 제 1 압력 조절판(310)은 세포 배양기의 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동함으로써 세포 배양기의 내부의 압력을 조절할 수 있다.
제 1 압력 조절판(310)은 세포 배양기 내부의 기압 또는 압력에 따라 세포 배양기의 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동될 수 있도록 구비된다. 따라서, 세포 배양기의 내부의 기압 또는 압력이 높아지면 제 1 압력 조절판(310)은 팽창력에 의해 세포 배양기의 바깥쪽으로 이동되고, 이로써 압력 조절부의 공간이 그만큼 커지기 때문에 부피에 반비례하여 세포 배양기 (및 압력 조절부)의 내부 압력이 낮아지게 된다. 반대로, 세포 배양기의 내부의 기압 또는 압력이 낮아지면 제 1 압력 조절판(310)은 수축력에 의해 세포 배양기의 안쪽으로 이동될 수 있다. 이로써, 압력 조절부의 공간이 그만큼 작아지기 때문에 부피에 반비례하여 세포 배양기 (및 압력 조절부)의 내부 압력이 높아지게 된다. 따라서, 탄성체의 탄성력을 기체의 압력에 맞춰서 적절하게 설정함으로써 별도의 기체 압력을 감지하는 센서를 구비하거나 기체를 투입/배출하는 일 없이도 세포 배양기 내부의 일정한 정도의 압력을 유지할 수 있다.
압력 조절부(30)를 보다 구체적으로 설명하면, 탄성체(320)는 일단이 제 1 압력 조절판에 연결되고 타단이 위치가 고정된 단부에 연결되어 단부와 제 1 압력 조절판 사이에 소정의 탄성력을 제 1 압력 조절판에 대하여 가하고 있다. 이후 일정하게 유지하고자 하는 기체의 압력을 기체의 종류와 세포 배양기 및 압력 조절부의 부피에 맞춰서 사전에 설정한다. 보일-샤를의 법칙에 의하여 부피와 압력은 반비례하기 때문에 해당 기체가 소정의 압력으로 변화할 때 발생하는 부피의 변화에 해당하는 만큼 상기 제 1 압력 조절판이 이동할 수 있도록 탄성체의 탄성력을 설정하면, 세포 배양기 내의 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 바람직하게, 상기 압력 조절부의 내부 공간이 세포 배양기의 내부 공간 보다 부피가 더 크다면 제 1 압력 조절판이 적은 길이만 이동하더라도 기체의 압력을 유지시키는 것이 보다 용이할 것이다.
일 실시예로서, 도 3의 (a)는 특정 압력 하에 탄성력과 기체의 압력이 평형을 이루고 있는 상태이고, 도 3의 (b)는 어떠한 환경 변화에 따라서 기체의 압력이 낮아지게 되어 (예를 들어, 세포 배양기의 출입문을 여는 등의 이유로 기체가 밖으로 배출된 경우) 제 1 압력 조절판이 세포 배양기 측으로 이동하는 것을 나타낸다. 이 때, 세포 배양기 측으로 제 1 압력 조절판이 이동한 만큼 세포 배양기 및 압력 조절부의 부피가 줄어들게 되어 부피와 반비례하는 만큼 기압이 상승하게 되고, 그 결과 처음 설정된 소정의 압력으로 압력이 돌아가게 된다(유지되게 된다).
도 4는 탄성체를 사용하지 않고 모터 또는 엑츄에이터(330)를 이용하여 직접적으로 제 1 압력 조절판(310)을 이동시킴으로서 세포 배양기를 원하는 압력으로 조절하는 것을 나타낸다. 엑츄에이터는 소정의 동력 또는 기계적인 구성으로 제 1 압력 조절판에 소정의 압력을 가하는 구성으로서, 제 1 압력 조절판의 일단에 연결된다. 엑츄에이터는 소정의 가압력을 제 1 압력 조절판에 제공하여 제 1 압력 조절판을 세포 배양기 내부 방향으로 이동시키고, 별도의 기체의 압력 조절을 감지하는 수단을 통해서 원하는 압력 만큼 세포 배양기 내부의 압력이 변동되었을 경우 이동을 정지한다. 엑츄에이터는 탄성체가 구비되는 실시예와 같이, 세포 배양기 내부의 기압이 낮아지는 경우 엑츄에이터는 제 1 압력 조절판을 세포 배양기 측으로 이동시켜 부피를 줄여 압력을 높인다. 반대로, 압력을 낮춰야 할 필요가 있는 경우 엑츄에이터는 제 1 압력 조절판을 세포 배양기의 바깥 측으로 이동시켜 부피를 증가시킴으로써 압력을 낮춘다. 일 예로서, 상기 엑츄에이터와 제 1 압력 조절판은 나사 산이 형성된 연결부(340)를 통해 연결되어 있고, 엑츄에이터의 회전에 의하여 나사 산을 감아 제 1 압력 조절판을 이동시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 제 2 압력 조절판을 구비하는 세포 배양기를 나타내는 도면이다.
종래의 세포 배양기의 문제점이었던 특정 기체 농도나 특정 기체의 혼합비율을 맞추기 위하여 기체를 지속적으로 공급함에 따라 발생하는 기체 낭비를 줄이기 위해서, 본 발명에 따른 세포 배양기는 내부에 지면과 수평하게 배향되는 판 형상의 제 2 압력 조절판을 더 포함할 수 있다.
제 2 압력 조절판(410)은 수직 방향으로 하나 이상 구비되는 가이드 레일(420; 도면에서는 입체 형상으로 나태내기 위하여 421, 422, 423, 424로 4개)을 따라서 수직 방향으로 이동할 수 있도록 구성된다. 본 실시예에 있어서, 세포 배양기는 상단에서 기체를 공급받게 된다.
본 실시예는, 세포 배양기를 새로운 환경(예를 들어, 특정 기체 농도로 변경)으로 변화시키기 위한 것으로서, 세포 배양기의 상단에 구비되는 기체 공급 노즐을 통해서 기체가 공급되고, 상기 제 2 압력 조절판(410)은 하방으로 수직 이동하게 된다. 즉, 제 2 압력 조절판을 기준으로 상단은 새롭게 공급되는 기체에 의한 신환경을 가지고, 제 2 압력 조절판을 기준으로 하단은 기존의 기체에 의한 구환경을 가진다. 새로운 기체를 공급함과 동시에 제 2 압력 조절판을 기준으로 상단은 일정한 환경을 유지하면서 제 2 압력 조절판은 하방으로 이동한다. 그 결과, 제 2 압력 조절판이 세포 배양기의 저면에 도달할 때 세포 배양기는 전체적으로 새로운 신환경에 놓이게 된다. 이 때, 기체 감지부(130)는 세포 배양기의 상단에 위치하여 신환경이 지속적으로 유지되는지를 측정하면서 본 작업을 수행한다.
이 때, 제 2 압력 조절판의 둘레 길이는 세포 배양기의 내부 둘레 길이 보다 작은 것이 바람직하다. 즉, 제 2 압력 조절판을 기준으로 상단과 하단이 완전히 차단되는 것이 아니기 때문에 기존의 구환경 하의 기체도 신환경에 들어가게 된다. 따라서, 기체의 공급양을 그만큼 줄일 수 있게 되기 때문에 경제적이다. 또한, 제 2 압력 조절판을 구비하지 않고 바로 신환경 하의 가스를 공급하게 되면 기체의 혼합이 바로 이루어지지 않고, 혼합이 이루어지는 동안에 지속적으로 배양기 내의 환경이 변화하기 때문에 빠른 환경 세팅이 어렵게 되는 문제점이 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 2 압력 조절판은 세포 배양기 상단에서 공급되는 기체의 압력에 의하여 하방으로 수직 이동될 수도 있지만, 별도의 구동 수단(예를 들어, 리니어 엑츄에이터 등)을 통해서 수직 이동되는 것이 바람직하다. 즉, 신환경을 유지하는 상태로 제 2 압력 조절판이 하방으로 이동하고, 구환경의 기체가 신환경으로 들어가는 것에 따라 제 2 압력 조절판의 하방 이동 범위나 새로운 기체의 유입을 조절하여 신환경이 세포 배양기 전체에 걸쳐서 유지될 수 있도록 한다.
이하 도 6을 참조하여 세포 배양기에 구비되는 글러브부를 설명한다.
세포 배양기는 내부의 피 배양물에 대한 수작업을 처리하기 위하여 종래에는 출입문을 개폐하여 직접 손이나 도구를 통해서 작업을 수행하였다. 하지만, 이 경우 출입문이 개폐됨에 따라 기압이나 온도의 변화가 발생하여 일정한 환경을 유지할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 출입문이 개폐됨에 따라 내부의 기압이 변화되는 것을 방지할 수 있는 글러브부를 구비할 수 있다. 즉, 세포 배양기는 출입문의 개폐 또는 사용자가 원치 않는 외부 이물질의 유입 등으로부터 세포 배양기를 물리적으로 밀폐함과 동시에 세포 배양기 내부에 위치되는 피 배양물을 이동 또는 실험 등을 하기 위해 글러브부를 구비하고, 상기 글러브부는 세포 배양기의 측면에 구비되는 것을 일례로 한다. 글러브부는 찢어지거나 변형에 의해 파손되지 않도록 소정의 탄성을 갖는 재질로 구비될 수 있다. 글러브부는 고무 또는 섬유를 이루는 탄성 성질을 갖는 화합물 등의 재질로 구비될 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 내부 환경 조건을 변화시킬 수 있는 세포 배양기로서,
    질소, 산소 및 이산화탄소 중 어느 하나 이상의 기체를 독립적으로 상기 세포 배양기에 공급하는 기체 공급부; 및
    세포 배양기 내부에 공급되는 각각의 기체 성분의 양을 감지할 수 있는 기체 감지부;를 포함하고,
    상기 기체 공급부는 질소, 산소 및 이산화탄소 별로 솔레노이드 벨브를 각각 구비하여 기체별로 공급하는 양을 조절할 수 있고,
    상기 기체 공급부는 세포 배양기의 상단에서 기체를 공급하며,
    수직 방향으로 신장된 하나 이상의 가이드 레일 및
    상기 가이드 레일을 따라서 수직 방향으로 이동하는 제2 압력 조절판을 더 구비하고,
    세포 배양기의 상단에서 기체가 공급됨에 따라 상기 제2 압력 조절판이 하방으로 이동하는 것을 특징으로 하는 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세포 배양기는 외부에 기체가 유출되지 않는 폐쇄형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세포 배양기는
    내부에 습도를 발생시키는 습도 발생부 또는 온도를 조절할 수 있는 온도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    소정의 내부 공간을 가지고, 일단은 상기 세포 배양기의 측면과 연결되고 타단은 제1 압력 조절판이 형성된 압력 조절부를 더 포함하고,
    상기 제 1압력 조절판은 상기 세포 배양기 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동함으로써 세포 배양기의 내부의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 압력 조절판은 일단이 탄성체와 연결되어 상기 탄성체의 탄성력에 의한 일정한 힘이 가해지는 것을 특징으로 하는 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 압력 조절판은 일단이 엑츄에이터와 연결되어 엑츄에이터의 동작에 의하여 상기 세포 배양기 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동하는 것을 특징으로 하는 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 압력 조절판의 둘레 길이는 세포 배양기의 내부 둘레 길이 보다 작은 것을 특징으로 하는 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 세포 배양기의 측면에 구비되고 탄성 재질을 가지는 손 형상의 글러브부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 환경 제어가 가능한 세포 배양기.
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