KR101955069B1 - 도관형 세포를 배양하기 위한 세포 지지체 및 배양기 - Google Patents

도관형 세포를 배양하기 위한 세포 지지체 및 배양기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 도관형 세포를 배양하기 위한 세포 지지체에 있어서, 지지체의 길이 방향으로 형성되며 일정 간격으로 반복 배치되는 제1 직경의 컬럼과, 지지체의 수평면 방향으로 기울기를 갖고 형성되며 반복 배치된 상기 컬럼과 컬럼의 사이를 연결하는 제2 직경의 분사체가 패터닝 된 그물망 구조의 도관형 몸체를 포함하고, 상기 분사체는 상기 컬럼과 컬럼의 사이마다 기울기가 서로 다른 방향으로 형성된다.
본 발명에 따른 세포 지지체에 의하면, 세포 지지체가 길이 방향의 컬럼과 컬럼 사이에 180°반전된 패턴의 분사체로 이루어진 그물 구조로 형성됨에 따라 전후방 굴곡과 회전에 따른 비틀림에도 손쉽게 파손되지 않는 이점이 있다.

Description

도관형 세포를 배양하기 위한 세포 지지체 및 배양기{BIO-SCAFFOLD AND BIOREACTOR FOR ARTIFICIAL TRACHEA}
본 발명은 혈관이나 기관(trachea)과 같이 중공을 갖는 도관형 세포를 배양하기 위한 세포 지지체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기의 세포 지지체를 포함하여 도관형 세포 배양에 적함한 배양기에 관한 것이다.
생체 조직공학이란 환자의 몸에서 필요한 조직을 채취하고 그 조직편으로부터 세포를 분리한 다음 분리된 세포를 배양을 통하여 필요한 양만큼 증식시키고 다공성을 가지는 생분해성 고분자 지지체에 심어 일정기간 체외 배양한 뒤 하이브리드형 세포배양지지체를 다시 인체 내에 이식하는 것이다.
이식 후 세포들은 대부분의 조직이나 장기의 경우 신생 혈관이 형성될 때까지는 체액의 확산에 의해 산소와 영양분을 공급받다가 인체 내의 혈관이 들어와 혈액의 공급이 이루어지면 증식 분화하여 새로운 조직 및 장기를 형성하고 고분자 지지체는 그동안 분해되어 사라지는 기법을 응용하는 것이다.
종래의 경우, 기관지와 같이 도관형의 장기를 배양하기 위한 세포 지지체는 회전에 따른 비틀림 운동이 불가한 강성의 형태로 제공되었다. 이에 따라 이식 후 분해되어 사라질 동안 환자가 목을 고정해야하는 불편함이 존재하였다.
이와 관련, 종래기술로서 한국등록특허 제10-1378755호는 도관형 세포 배양 지지체를 개시하고 있다. 상기 선행특허에서 개시된 도관형 세포 배양 지지체는 그물형의 분사체 구조를 포함한다. 그러나, 상기의 선행특허에서 세포 배양 지지체의 인장이나 전후방 굴곡 뿐만 아니라 비틀림 특성에 관한 기술적 동기는 제시되지 않았으며, 단순히 격자식으로 배치되는 그물망 구조로는 지지체의 비틀림 특성을 반영할 수 없는 한계가 있다.
이에 따라, 본 출원인은 기관(trachea)용 세포를 배양함에 있어서, 환자의 목 근방에 위치되는 특성상 목의 회전운동을 고려하여 비틀림 특성에 강인하도록 기관 세포를 배양할 수 있는 지지체의 구조를 고안하게 되었다.
한국등록특허 제10-1378775호
따라서 본 발명은 도관형의 세포 지지체에 있어서, 굴곡 및 회전에 따른 비틀림 특성을 고려한 세포 지지체를 제공하고자 한다. 또한, 본 발명은 상기의 세포 지지체를 이용하여 도관형 세포의 융모 등 특정적인 장기의 재생에 최적화된 환경을 제공하기 위한 배양기를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 도관형 세포를 배양하기 위한 세포 지지체에 있어서, 지지체의 수평면 방향으로 형성되며 일정 간격으로 반복 배치되는 제1 직경의 컬럼과, 지지체의 길이 방향으로 기울기를 갖고 형성되며 반복 배치된 상기 컬럼과 컬럼의 사이를 연결하는 제2 직경의 분사체가 패터닝 된 그물망 구조의 도관형 몸체를 포함하고, 상기 분사체는 상기 컬럼과 컬럼의 사이마다 기울기가 서로 다른 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 컬럼의 제1 직경은 상기 분사체의 제2 직경보다 크게 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 분사체는 사선 방향으로 상기 컬럼과 컬럼 사이를 연결하는 제1 패턴; 상기 제1 패턴의 기울기가 180°반전된 기울기로 상기 컬럼과 컬럼 사이를 연결하는 제2 패턴을 포함하고, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴이 교대로 반복 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 패턴은 40°내지 50°의 기울기를 갖는 사선 형상이고 상기 제2 패턴은 220°내지 230°의 기울기를 갖는 사선 형상으로 제공될 수 있다.
바람직하게, 상기 분사체는 일측 방향으로 만곡된 원호 형상으로 상기 컬럼과 컬럼 사이를 연결하는 제1 패턴; 상기 제1 패턴과 반대되는 타측 방향으로 만곡된 원호 형상으로 상기 컬럼과 컬럼 사이를 연결하는 제2 패턴을 포함하고, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴이 교대로 반복 배치될 수 있다.
또한 본 발명은, 세포 지지체 기반의 인공 세포를 배양하기 위한 배양기에 있어서, 반구형의 캐비티가 형성된 챔버; 상기 챔버의 수평면 방향으로 연결되어 상기 캐비티에 배양액을 유출입시키는 제1 수평 커넥터; 상기 챔버의 하방에서 관입되어 상기 캐비티 내측 지면과 수직하게 배치되고 인공 세포가 배양되는 도관형의 세포 지지체가 고정되는 중공형의 수직 커넥터를 포함하고, 상기 세포 지지체는, 지지체의 수평면 방향으로 형성되며 일정 간격으로 반복 배치되는 제1 직경의 컬럼과, 지지체의 길이 방향으로 기울기를 갖고 형성되며 반복 배치된 상기 컬럼과 컬럼의 사이를 연결하는 제2 직경의 분사체가 패터닝 된 그물망 구조의 도관형 몸체를 포함할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 배양기는 상기 챔버의 수평면 상에서 상기 제1 수평 커넥터와는 다른 축방향으로 연결되어 상기 챔버 내의 미디어를 순환시키는 제2 수평 커넥터를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 배양기는 상기 캐비티에서 상기 수직 커넥터와 상하 방향으로 대향되도록 상기 챔버의 상부에 결착되어, 상기 세포 지지체의 상단을 고정하는 중공형의 고정 도관을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 고정 도관은 상기 캐비티의 내측 지면과 수직하게 배치된 상기 수직 커넥터의 일단과 같은 축 상에서 상기 세포 지지체의 상단으로 삽입되는 삽입부; 및 상기 삽입부의 측방향으로 신장되어 상기 캐비티의 내측면에 가압 고정되는 암(arm)을 포함하고, 상기 삽입부가 중공형일 수 있다.
본 발명에 따른 세포 지지체에 의하면, 세포 지지체가 길이 방향의 컬럼과 컬럼 사이에 180°반전된 패턴의 분사체로 이루어진 그물 구조로 형성됨에 따라 전후방 굴곡과 회전에 따른 비틀림에도 손쉽게 파손되지 않는 이점이 있다. 이에 따라 배양된 도관형 세포를 이식받은 환자는 지지체의 분해시까지 목을 확정적으로 고정하지 않아도 되며, 지지체가 손쉽게 파손되지 않아 일상적인 거동이 가능하게 되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 배양기에 의하면, 수직 커넥터가 구비되는 배양기의 챔버 디자인으로서, 세포 지지체에 수직 방향의 공기 또는 미디어 순환을 가능하게 하여 세포 생장 및 환경 자극에 적합한 이점이 있다. 특히, 본 발명에 따르면 제1 수평 커넥터를 통해 세포 지지체를 수평으로 고정하거나, 수직 커넥터를 통해 세포 지지체를 수직으로 고정할 수 있다. 또한, 챔버의 캐비티가 반구형으로 제공되고 제2 수평 커넥터가 챔버 내부의 미디어를 순환하여 세포 지지체의 외면을 적합하게 자극할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도관형 몸체의 컬럼과 분사체 패턴을 나타낸다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 세포 지지체의 인장시 패턴의 변화를 나타낸다.
도 3은 도 1의 실시예에 따른 세포 지지체를 3D 프린터로 제조한 모습과 지지체의 패턴에 전기방사를 통해 도관을 제작한 모습을 나타낸다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도관형 몸체의 컬럼과 분사체 패턴을 나타낸다.
도 5는 도 4의 실시예에 따른 세포 지지체의 비틀림시 패턴의 변화를 나타낸다.
도 6은 도 4의 실시예에 따른 세포 지지체를 3D 프린터로 제조한 모습과 지지체의 패턴에 전기방사를 통해 도관을 제작한 모습을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도관형 몸체의 컬럼(41)과 분사체(43) 패턴을 나타낸다. 도 1을 참조하면 세포 지지체(4)는 그물망 또는 망사 구조로 제공되며 보다 상세하게는 컬럼(41)과 분사체(43)의 패턴으로 이루어진 도관형태로 제공될 수 있다. 본 실시예에 따른 지지체(4)는 이후 기관 내피 세포의 생착 및 섬유아세포의 생착을 고려하여 전기방사를 통해 막이 증착된다. 다만, 본 발명에 있어서 지지체(4)의 기능적 특성은 특수한 지지체 몸체의 구조에 있는 바, 컬럼(41)과 분사체(43)의 구성에 대해서 상세히 설명한다.
컬럼(41)은 지지체(4)의 수평면 방향으로 형성되며 일정 간격으로 반복 배치되는 제1 직경의 패턴이다. 컬럼(41)은 배양되는 기관의 해부학적 기능을 모사하는 구조이다. 기관의 구조상 회전과 굴절 그리고 인장의 움직임을 대응할 수 있도록, 기관 막 세포와 링 형태의 연골이 반복적 구조로 되어있다. 컬럼(41) 또한 기관 장기 배양시 도관형태의 세포 배양과 해부학적인 기능이 모사 가능하도록 패턴을 구성하여 세포의 배양과 도관형 장기 고유의 기능적 측면을 구성하였다.
본 실시예로, 컬럼(41)은 2mm 내지 5mm 간격으로 구성되어 있으며, 대상 개체의 종류의 따라 개, 사람, 등의 기관지의 크기가 큰 개체에서는 간격이 더 크게 적용하여 형성될 수 있다.
분사체(43)는 지지체(4)의 길이 방향으로 기울기를 갖고 형성되며 반복 배치된 컬럼(41)과 컬럼(41)의 사이를 연결하는 제2 직경의 패턴이다. 이 경우, 분사체(43)는 컬럼(41)과 컬럼(41)의 사이마다 기울기가 서로 다른 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 실시예로, 분사체(44)는 2mm 내지 5mm 간격으로 형성될 수 있다. 컬럼 (41)의 크기에 따라 원통형 구조에 동일한 간격으로 구성하여 힘을 균일하게분담하는 구조이다.
보다 상세하게, 분사체(43)는 제1 패턴(431)과 제2 패턴(433)을 포함할 수 있다. 제1 패턴(431)은 사선 방향으로 컬럼(41)과 컬럼(41) 사이를 연결한다. 제2 패턴(433)은 제1 패턴(431)의 기울기가 180°반전된 기울기로 컬럼(41)과 컬럼(41) 사이를 연결한다. 이러한 제1 패턴(431)과 제2 패턴(433)은 교대로 반복 배치될 수 있다. 여기서, 제1 패턴(431)과 제2 패턴(433)은 같은 경도를 갖지만 서로 방향이 반대되는 것임에 주의한다.
도 1의 실시예에서, 제1 패턴(431)은 40°내지 50°의 기울기를 갖는 사선 형상으로 제공될 수 있고, 제2 패턴(433)은 220°내지 230°의 기울기를 갖는 사선 형상으로 제공될 수 있다. 보다 바람직하게, 제1 패턴(431)은 45°의 기울기를 갖고 제2 패턴(433)은 225°의 기울기를 갖는다. 제1 패턴(431)과 제2 패턴(433)은 교대로 반복 배치되는 패턴으로, 제1 패턴(431)의 기울기가 225°라면 제2 패턴(433)의 기울기가 45°가 될 수 있는 것이고, 상기의 설명이 반드시 도면에 표기된 위치의 패턴으로 특정되는 것은 아니다.
이와 같은 분사체(43)와 컬럼(41)의 패턴은 지지체(4)에 있어서, 해부학적으로 기능적인 개선을 야기한다. 첫째로는 그물망 구조로서 지지체(4) 몸체의 강성이 경감됨에 따라 전후방 굴곡이 가능하다. 또한, 컬럼(41)의 상하로 서로 반대되는 기울기의 패턴(431, 433)이 형성됨에 따라 비틀림에 강인한 특성을 갖게 된다.
본 실시예로, 컬럼(41)의 제1 직경은 분사체(43)의 제2 직경보다 크게 형성된다. 컬럼(41)의 제1 직경은 5 Ø이상으로 형성될 수 있다. 기관은 각 개체 및 환자마다 직경이 다름으로, 본래의 직경에 대응하여 맞춤형으로 제작하여 적용해야 한다. 분사체(43)의 제2 직경은 2 Ø내지 5 Ø로 컬럼 (41)의 크기에 따라 원통형 구조에 동일한 간격으로 구성하여 힘을 균일하게 분담하는 구조로 형성될 수 있다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 세포 지지체(4)의 인장시 패턴의 변화를 나타낸다. 도 3은 도 1의 실시예에 따른 세포 지지체(4)를 3D 프린터로 제조한 모습과 지지체(4)의 패턴에 전기방사를 통해 도관을 제작한 모습을 나타낸다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도관형 몸체의 컬럼(41)과 분사체(433) 패턴을 나타낸다. 본 실시예에 따른 세포 지지체(4‘는 분사체(433)가 반원형의 물결 형상으로 패터닝 된다.
분사체(43)는 일측 방향으로 만곡된 원호 형상으로 컬럼(41)과 컬럼(41) 사이를 연결하는 제1 패턴(431) 및 제1 패턴(431)과 반대되는 타측 방향으로 만곡된 원호 형상으로 컬럼(41)과 컬럼(41) 사이를 연결하는 제2 패턴(433)을 포함할 수 있다.
설계 및 제작의 실험 결과, 도 1에서 설명한 사선 형태의 분사체(43) 패턴과 마찬가지로, 도 4의 물결 형태의 분사체(43) 패턴 또한 비틀림 특성에 강인한 것으로 확인되었다.
도 5는 도 4의 실시예에 따른 세포 지지체(4)의 비틀림시 패턴의 변화를 나타낸다. 도 6은 도 4의 실시예에 따른 세포 지지체(4)를 3D 프린터로 제조한 모습과 지지체(4)의 패턴에 전기방사를 통해 도관을 제작한 모습을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배양기(1)의 사시도를 나타낸다. 도 7A는 도관형의 세포 지지체가 수직 방향으로 고정되는 배양기(1)의 실시예를 나타내고, 도 7B는 도관형의 세포 지지체가 수평 방향으로 고정되는 배양기(1‘의 실시예를 나타낸다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 배양기(1)의 결합 구성도를 나타낸다. 도 8A는 도 7A의 배양기(1)를 후방에서 바라본 결합 구성도의 사시도이고, 도 8B는 도 7A의 배양기(1)를 후방에서 바라본 결합 구성도의 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 배양기(1)는 챔버(10), 제1 수평 커넥터(30), 제2 수평 커넥터(50), 수직 커넥터(70), 고정 도관(90)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 배양기(1)는 혈관이나 기관 등 도관형 장기를 배양하기 위해 특화된 구조를 갖는다. 본 명세서에서 지칭하는 기관이란 해부학적 용어로서, 후두와 허파 사이에 연결된 관으로, 숨 쉴 때 공기가 흐를 수 있게 하여 허파로 숨쉬는 거의 모든 동물들에 존재하는 Trachea를 의미한다. 인간의 기관은 내부 지름이 약 25mm(1 inch)이며 길이는 10~16cm(4~6 inch)로 형성된다. 이러한 장기는 도관형의 세포 지지체(4)에서 배양될 수 있다.
세포 지지체(4)에서 배양되는 도관형의 장기는 외측 및 내측으로 미디어 순환 또는 공기의 순환이 가능해야 한다. 도관형의 장기는 길이 방향으로 어느정도 탄성이 형성될 수 있어야 하며, 도관 내측에 융모 등의 세포 자극이 필요하기 때문이다. 이하, 도관형의 장기를 배양하기 적합한 본 실시예의 배양기(1) 각 구성을 설명한다.
챔버(10)는 반구형의 캐비티(101)가 형성된 도가니 형태일 수 있다. 챔버(10)는 도 8에서와 같이 상부 캡(103)이 결합되어 내측 캐비티(101)를 밀폐할 수 있다. 일반적인 세포 배양과 상이하게 본 실시예에 따른 챔버(10)는 도가니 형태로 제공된다. 이는 캐비티(101) 내에서 배양액을 효과적으로 순환하여 배양되는 도관형 세포의 외면을 자극하고 이물질 등을 제거하기 위함이다.
챔버(10)는 정면, 측면 및 하방에 제1 수평 커넥터(30), 제2 수평 커넥터(50), 수직 커넥터(70)가 각각 관입되는 관입공이 형성될 수 있다. 본 실시예로, 도 7 및 도 8에는 제1 수평 커넥터(30), 제2 수평 커넥터(50)가 배양액 또는 공기가 유입 또는 배출되는 한 쌍의 도관으로 제공됨에 따라 챔버(10)에는 총 5개의 관입공이 형성될 수 있다.
제1 수평 커넥터(30)는 챔버(10)의 수평면 방향으로 연결되어 캐비티(101)에 배양액을 유출입시킬 수 있다. 제1 수평 커넥터(30)는 배양액이 유입되는 도관(301)과 배양액이 유출되는 도관(303)을 포함하고, 각각의 도관은 캐비티(101) 내측으로 단부가 돌출되도록 챔버(10)의 양측에서 관입될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 수평 커넥터(30)는 세포 배양에 필요한 미디어 등을 공급하기 위한 주입 펌프와 연결될 수 있다. 세포 배양 환경을 공급하기 위한 배양기(1)의 주변기기나 배양 환경 등은 주지된 사항인 바 자세한 설명은 생략한다.
도 7B의 실시예와 같이, 제1 수평 커넥터(30)는 배양액이 유입되는 도관(301)과 배양액이 유출되는 도관(303)의 단부가 각각 도관형의 세포 지지체(4) 양단으로 삽입되어 도관형의 세포 지지체(4)를 챔버(10)의 수평면 상에 고정할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 배양기(1)는 세포 지지체(4)를 도 7A와 같이 챔버(10) 내에 수직하게 배치할 수도 있고, 도 7B와 같이 챔버(10) 수평하게 배치할 수도 있다.
제1 수평 커넥터(30)는 캐비티(101)의 내측 지면과 수직하게 배치된 수직 커넥터(70)의 일단보다 높은 위치에서 챔버(10)의 수평면 방향으로 연결될 수 있다. 도 7B를 참조하면, 제1 수평 커넥터(30)는 챔버(10) 내에 수직 커넥터(70)의 단부보다 높은 위치에 관입된다. 이에 따라, 세포 지지체(4)는 수직 커넥터(70)에 간섭되지 않고 제1 수평 커넥터(30)에 연결될 수 있으며, 배양 세포의 종류에 따라 수직 또는 수평하게 고정될 수 있다.
제2 수평 커넥터(50)는 챔버(10)의 수평면 상에서 제1 수평 커넥터(30)와는 다른 축방향으로 연결되어 챔버(10) 내의 미디어를 순환시킬 수 있다. 본 실시예로, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 수평 커넥터(30)는 챔버(10)의 측방향에서 관입되고, 제2 수평 커넥터(50)는 제1 수평 커넥터(30)와는 다른 축인 챔버(10)의 정면 방향에서 관입된다. 제2 수평 커넥터(50)는 배양액을 유출입하는 2개의 도관으로 이루어지며, 캐비티(101) 내의 배양액을 순환하여 세포 지지체(4)의 외적 순환을 담당한다.
수직 커넥터(70)는 챔버(10)의 하방에서 관입되어 캐비티(101) 내측 지면과 수직하게 배치되고 인공 세포가 배양되는 도관형의 세포 지지체(4)를 고정할 수 있다. 수직 커넥터(70)는 지지체(4)의 내부로 공기를 유출입시킴으로써 도관형 세포의 배양 환경을 제공할 수 있다.
수직 커넥터(70)는 챔버(10)의 정면에서 관입되어 캐비티(101)의 내측 지면과 수직한 방향으로 절곡되는 ‘형상의 도관으로 제공될 수 있다. 수직 커넥터(70)는 외경이 세포 지지체(4)의 내경과 대응하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 수직 커넥터는 세포 지지체(4)의 하단에 삽입되어 세포 지지체(4)를 삽입 고정할 수 있다.
고정 도관(90)은 캐비티(101)에서 수직 커넥터(70)와 상하 방향으로 대향되도록 챔버(10)의 상부에 결착되어, 세포 지지체(4)의 상단을 고정할 수 있다. 고정 도관(90)은 삽입부(901)와 암(arm)(903)을 포함할 수 있다. 삽입부(901)는 캐비티(101)의 내측 지면과 수직하게 배치된 수직 커넥터(70)의 일단과 같은 축 상에서 세포 지지체(4)의 상단으로 삽입된다. 이 경우, 삽입부(901)는 중공형으로 제공됨에 따라, 수직 커넥터(70)로부터 유입된 공기가 세포 지지체(4)를 경유하여 유출입될 수 있도록 한다.
암(903)은 삽입부(901)의 측방향으로 신장되어 캐비티(101)의 내측면에 가압 고정된다. 암(903)은 삽입부(901)로부터 신장되는 로드(rod), 및 로드(rod)의 단부에 캐비티(101) 내측을 가압하도록 넓은 접촉면이 형성되는 고정면으로 이루어질 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
본 연구는 한국연구재단의 이공분야기초연구사업(No. 2014R1A1A2A16054777)과 보건복지부의 재원으로 한국보건산업진흥원의 보건의료기술연구개발사업 (과제고유번호 : HI14C3228 ), 및 2015년도 가천대 길병원 연구지원사업(FRD2014-02-02) 지원에 의하여 이루어진 것이며, 이에 감사의 말씀을 드립니다.
1, 1‘배양기
4: 세포 지지체
41: 컬럼
43: 분사체
431: 제1 패턴
433: 제2 패턴
10: 챔버
101: 캐비티
103: 캡
30: 제1 수평 커넥터
301: 배양액이 유입되는 도관
303: 배양액이 배출되는 도관
50: 제2 수평 커넥터
70: 수직 커넥터
90: 고정 도관
901: 삽입부
903: 암(arm)

Claims (9)

  1. 도관형 세포를 배양하기 위한 세포 지지체에 있어서,
    지지체의 수평면 방향으로 형성되며 일정 간격으로 반복 배치되는 제1 직경의 컬럼과,
    지지체의 길이 방향으로 기울기를 갖고 형성되며 반복 배치된 상기 컬럼과 컬럼의 사이를 연결하는 제2 직경의 분사체가 패터닝 된 그물망 구조의 도관형 몸체를 포함하고,
    상기 분사체는 상기 컬럼과 컬럼의 사이마다 기울기가 서로 다른 방향으로 형성되고, 인장이 가능한 것을 특징으로 하는 세포 지지체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬럼의 제1 직경은 상기 분사체의 제2 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 세포 지지체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사체는,
    사선 방향으로 상기 컬럼과 컬럼 사이를 연결하는 제1 패턴;
    상기 제1 패턴의 기울기가 180°반전된 기울기로 상기 컬럼과 컬럼 사이를 연결하는 제2 패턴을 포함하고,
    상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴이 교대로 반복 배치된 것을 특징으로 하는 세포 지지체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 패턴은 40°내지 50°의 기울기를 갖는 사선 형상이고 상기 제2 패턴은 220°내지 230°의 기울기를 갖는 사선 형상인 것을 특징으로 하는 세포 지지체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사체는,
    일측 방향으로 만곡된 원호 형상으로 상기 컬럼과 컬럼 사이를 연결하는 제1 패턴;
    상기 제1 패턴과 반대되는 타측 방향으로 만곡된 원호 형상으로 상기 컬럼과 컬럼 사이를 연결하는 제2 패턴을 포함하고,
    상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴이 교대로 반복 배치된 것을 특징으로 하는 세포 지지체.
  6. 제1항에 따른 세포 지지체 기반의 인공 세포를 배양하기 위한 배양기에 있어서,
    반구형의 캐비티가 형성된 챔버;
    상기 챔버의 수평면 방향으로 연결되어 상기 캐비티에 배양액을 유출입시키는 제1 수평 커넥터;
    상기 챔버의 하방에서 관입되어 상기 캐비티 내측 지면과 수직하게 배치되고 인공 세포가 배양되는 도관형의 세포 지지체가 고정되는 중공형의 수직 커넥터를 포함하고,
    상기 세포 지지체는,
    지지체의 수평면 방향으로 형성되며 일정 간격으로 반복 배치되는 제1 직경의 컬럼과,
    지지체의 길이 방향으로 기울기를 갖고 형성되며 반복 배치된 상기 컬럼과 컬럼의 사이를 연결하는 제2 직경의 분사체가 패터닝 된 그물망 구조의 도관형 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 배양기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 챔버의 수평면 상에서 상기 제1 수평 커넥터와는 다른 축방향으로 연결되어 상기 챔버 내의 미디어를 순환시키는 제2 수평 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배양기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐비티에서 상기 수직 커넥터와 상하 방향으로 대향되도록 상기 챔버의 상부에 결착되어, 상기 세포 지지체의 상단을 고정하는 중공형의 고정 도관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배양기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 고정 도관은,
    상기 캐비티의 내측 지면과 수직하게 배치된 상기 수직 커넥터의 일단과 같은 축 상에서 상기 세포 지지체의 상단으로 삽입되는 삽입부; 및
    상기 삽입부의 측방향으로 신장되어 상기 캐비티의 내측면에 가압 고정되는 암(arm)을 포함하고,
    상기 삽입부가 중공형인 것을 특징으로 하는 배양기.
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