KR101981053B1 - 높이조절이 가능한 분리형 구조의 배양구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성 배양구조체에 관한 것으로, 멤브레인의 상면에 세포를 프린팅하고 이를 배양하여 cell-cell communication 실험 등을 수행하는 과정에서, 멤브레인의 상면에 프린팅된 세포의 생존력을 향상시키기 위하여 프린팅에 사용되는 노즐의 길이를 짧게 하되, 멤브레인이 고정되는 인서트 베이스의 설치높이를 세포의 프링팅시와 세포 배양시에 조절할 수 있게 하는 기능성 배양구조체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 높이 조절이 가능한 다목적 배양 구조체는, 길이가 짧은 노즐로 높게 위치한 멤브레인에 세포를 프린팅 후 상기 멤브레인을 낮은 위치로 이동시켜 안정적으로 배양함에 따라 세포의 생존력을 증가시키는 것이 가능하고, 멤브레인을 인서트 베이스로부터 손쉽게 탈부착할 수 있는 구조를 갖춤에 따라, 멤브레인상의 세포에 대한 온전한 분석이 가능하여 실험의 완전성을 향상시키고 실험 과정의 불편함을 감소시키는 효과가 있다.

Description

높이조절이 가능한 분리형 구조의 배양구조체{Functional cultivator for height adjustment with separable structure}

본 발명은 기능성 배양구조체에 관한 것으로, 멤브레인의 상면에 세포를 프린팅하고 이를 배양하여 cell-cell communication 실험 등을 수행함에 있어서, 상기 멤브레인의 상면에 프린팅된 세포의 생존력을 향상시키기 위하여 프린팅에 사용되는 노즐의 길이를 짧게 하되, 멤브레인이 고정되는 인서트 베이스의 설치높이를 세포의 프링팅시와 세포 배양시에 조절할 수 있는 기능성 배양구조체에 관한 것이다.

세포와 조직을 배양하는 기술은 기초 또는 응용 생명 과학 연구를 위해서 점점 더 중요해지고 있다.

세포 배양이라 함은, 일반적으로 다세포 생물의 개체로부터 조직 편을 분리하고, 조직 편을 용기 내에서 배양 및 증식시키는 것을 의미한다.

특정한 세포는 다른 종류의 세포와의 직접적인 상호작용이 세포의 성장, 이동 및 분화에 매우 큰 영향을 미친다.

예를 들어, 암세포의 경우는 다른 조직 세포와 함께 있어야 세포의 성장 속도가 빨라진다.

이러한 세포 배양시 다른 세포와의 상호작용이 필요함에 따라 마이크로 단위의 관통 홀이 있는 투과성이 있는 멤브레인을 지지수단으로 사용하는 세포 배양 장치가 사용되는 것이 일반적이다.

또한, 상기 멤브레인에 세포를 프린팅할 경우, 노즐을 사용하는 것이 일반적인데, 이 경우 사용하는 노즐의 길이에 따라 노즐에서 토출되는 세포에 가해지는 세포와 노즐벽 사이의 전단응력(shearing stress)의 차이가 존재한다.

Cell-cell communication 실험에서는 각 세포 층의 간격이 작아야 하지만, 3D 세포 배양 시에는 공간의 다양성이 요구된다.

종래의 높이 고정형 제품은 이러한 3D 세포 배양 시, 멤브레인(Membrane) 하부에 media를 채울 수 있는 공간이 작음에 따라 배양액의 교체 주기가 짧아지고(즉, 적은 양의 배양액 사용할 경우), 배양액 교체에 따른 실험 오차가 발생할 수 있으며, 고가의 배양액을 사용할 경우에는 실험비용 또한 증가한다.

또한, 종래의 높이 고정형 제품은 멤브레인(Membrane) 위치가 매우 낮게 형성되어 있다. 이에 따라, 낮은 위치에 고정되어 있는 멤브레인(Membrane)에 세포를 프린팅을 하기 위해서는 비교적 길이가 긴 노즐을 사용해야 한다.

이와 같이 긴 노즐을 사용할 경우에는, 토출 재료(세포)에 가해지는 노즐 내부 벽면에 의한 전단응력(shearing stress)이 발생하고, 이러한 전단응력은 짧은 노즐에 비해 긴 노즐에서 더욱 증가하며, 이에 따라 토출 되는 세포에 가해지는 전단응력으로 인해 세포 생존율이 저하될 수 있는 문제점이 존재한다.

또한, 종래 트랜스웰 인서트(transwell insert)를 이용한 실험에서는, 조직학적 분석을 하기 위해 해당 인서트에 고정되어 있는 멤브레인을 인위적으로 절제하여 분리하여야만 하여, 실험의 완전성이 보장되지 않으며, 실험과정이 불편한 문제점이 존재하였다.

따라서, 언급한 바와 같은 높이 고정형 세포배양장치가 가지는 문제점을 해결하여, 세포에 가하여지는 전단응력을 줄이면서 안정적으로 세포를 프린팅하여 배양할 수 있으며, 배양된 세포를 분석하기 위하여 멤브레인을 인위적으로 절제하기 않고 간단히 분리 가능하도록 하는 기술이 요구되고 있다.

일본 등록특허 제4,938,768호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세포가 프린팅되거나 배양되는 높이의 조절이 가능하도록 개선된 다목적 배양 구조체를 구비하며, 세포 배양 후 멤브레인을 손쉽게 탈착가능한 구성을 포함하는 세포 배양 장치를 제공한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라, 소정의 높이를 가지는 원통형상의 웰, 상기 웰의 상면에 고정되어 상기 원통형상 웰의 내부로 연장되는 지지체, 상기 웰 내부에 인입되어 상하 구동 가능한 인서트 베이스, 상기 인서트 베이스의 하단부에 위치하는 멤브레인 및 상기 인서트 베이스의 하단과 결합하여 상기 멤브레인을 고정하는 커버를 포함하되, 상기 지지체는 상기 인서트 베이스를 결합하고 지지 가능하도록 형성된 다수개의 홈을 포함하며, 상기 인서트 베이스는 적어도 2개 이상의 암부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체가 제공되는 것이 가능하다.

상기 지지체는 상기 원통형상의 웰의 상면에 고정되되, 상기 웰의 상면에 직접 부착되어 고정되는 도넛 형상의 고정부, 상기 고정부의 내측면으로부터 소정의 각도를 가지며 절곡 및 연장되어 상기 웰의 내측으로 슬로프를 형성하는 경사부 및 상기 경사부의 단부에서 하방으로 연장되되, 적어도 2개 이상의 상기 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 인서트 베이스는 상기 웰의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체, 상기 몸체의 상부에서 상방으로 연장된 2개 이상의 상기 암부를 포함하되, 상기 암부에는, 다수개의 고정턱이 형성되는 것이 가능하다.

상기 암부는 상기 암부의 최상단에 소정크기의 홀이 가공된 홀딩부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 인서트 베이스는 상기 웰의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체를 가지되, 상기 몸체 최하단부의 종단면이 수평을 가지는 플랫구조를 가지거나, 반구형을 가지는 라운드구조 또는 경사면을 포함하는 모서리형상을 가지는 엣지구조인 것이 가능하다.

또한, 상기 인서트 베이스는 상기 웰의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체 및 상기 몸체의 상부에서 상방으로 연장된 2개 이상의 상기 암부를 포함하되, 상기 지지체 및 암부는 각각 상이한 극을 가지는 마그넷을 포함하는 것이 가능하다.

또 다른 해결수단으로서, 소정의 높이를 가지는 원통형상의 웰, 상기 웰의 상면에 고정되어 상기 원통형상 웰의 내부로 연장되는 지지체, 상기 웰 내부에 인입되어 상하 구동 가능한 인서트 베이스, 상기 인서트 베이스의 하단부에 위치하는 멤브레인 및 상기 인서트 베이스의 하단과 결합하여 상기 멤브레인을 고정하는 커버를 포함하되, 상기 지지체는 다수개의 돌출턱을 포함하고, 상기 인서트 베이스는 적어도 2개 이상의 암부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체가 제공되는 것이 가능하다.

이 경우, 상기 인서트 베이스는 상기 웰의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체, 상기 몸체의 상부에서 상방으로 연장된 2개 이상의 상기 암부를 포함하되, 상기 암부에는, 다수개의 걸림부가 형성되는 것이 가능하다.

또한, 상기 암부는 상기 암부의 최상단에 소정크기의 홀이 가공된 홀딩부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 높이 조절이 가능한 다목적 배양 구조체 구성으로 인해, 길이가 짧을 노즐로 높게 위치한 멤브레인에 세포를 프린팅 후 상기 멤브레인을 낮은 위치로 이동시켜 안정적으로 배양함에 따라 세포의 생존력을 증가시키는 것이 가능하며, 멤브레인을 인서트 베이스로부터 손쉽게 탈부착할 수 있는 구조를 갖춤에 따라, 멤브레인상의 세포에 대한 온전한 분석이 가능하여 실험의 완전성을 향상시키고 실험과정의 불편함을 절감하는 효과가 존재한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 부분사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 세포 프린팅 및 배양위치로의 이동을 진행하는 단계도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 부분단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 몸체와 멤브레인과의 결합구조를 표현한 단면확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체 몸체와 멤브레인 및 커버의 사시분해도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체 배양부를 표현한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 마그넷을 이용한 몸체와 지지체와의 결합구조를 표현한 단면확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 돌출턱을 이용한 몸체와 지지체와의 결합구조를 표현한 단면확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 팁을 포함하는 기능성 배양구조체의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 팁을 포함하는 기능성 배양구조체의 동작 단계도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 나사가공면 및 나사가공부를 포함하는 조절용 다목적 배양 구조체의 부분사시단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체 커버의 유형을 표현한 사시도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명은 기능성 배양구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 멤브레인의 상면에 세포를 프린팅하고 이를 배양하여 cell-cell communication 실험 등을 수행함에 있어서, 상기 멤브레인의 상면에 프린팅된 세포의 생존력을 향상시키기 위하여 프린팅에 사용되는 노즐의 길이를 짧게 하되, 멤브레인이 고정되는 인서트 베이스의 설치높이를 세포의 프링팅시와 세포 배양시에 조절할 수 있게 하는 기능성 배양구조체에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 높이 조절이 가능한 다목적 배양 구조체 구성으로 인해, 길이가 짧을 노즐로 높게 위치한 멤브레인에 세포를 프린팅 후 상기 멤브레인을 낮은 위치로 이동시켜 안정적으로 배양함에 따라 세포의 생존력을 증가시키는 것이 가능하며, 멤브레인을 인서트 베이스로부터 손쉽게 탈부착할 수 있는 구조를 갖춤에 따라, 멤브레인상에 위치한 세포 구조체에 대한 온전한 분석이 가능하여 실험의 완전성을 향상시키고 실험과정의 불편함을 절감할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 구체적인 구성을 토대로 전술한 바와 같은 목적 및 효과의 발현에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 부분사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 세포 프린팅 및 배양위치로의 이동을 진행하는 단계도이며, 도 6과 12는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체 배양부를 표현한 사시도이다.

상기 도 1, 도 2, 도 6 및 도 12를 참고하면, 본 발명의 실시예를 수행하는데 필요한 구성에 대한 파악을 하는 것이 가능하다.

구체적으로, 소정의 높이를 가지며 내부가 비어있는 원통형상의 웰(100), 상기 웰(100)의 상면에 고정되어 상기 원통형상 웰(100)의 내부로 일정길이 연장되어 구비되는 지지체(200), 일부가 원통형상을 가지고 상기 웰(100) 내부에 인입되어 상기 웰과 동심축을 가지고 상하 구동 가능한 인서트 베이스(300), 상기 인서트 베이스(300)의 하단부에 위치하는 배양부(900) 즉, 원형의 멤브레인(400) 및 상기 인서트 베이스(300)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500)를 포함하거나, 상기 커버(500)로 이루어지되, 상기 지지체(200)는, 상기 인서트 베이스와 결합하여 상기 인서트 베이스를 지지 가능하도록 형성된 다수개의 홈(210)을 포함하며, 상기 인서트 베이스(300)는 상기 인서트 베이스의 상부를 향하여 연장된 적어도 2개 이상의 암부(310)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체를 확인할 수 있다.

도 1에 도시된 지지체 및 인서트 베이스 등의 구성에 대하여 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 지지체(200)는 상기 원통형상의 웰(100)의 상면에 고정되되, 상기 웰(100)의 상면에 직접 부착되어 고정되는 도넛 형상의 고정부(220)와 상기 고정부(220)의 내측면으로부터 소정의 각도를 가지며 절곡 및 연장되어 상기 웰(100)의 내측으로 슬로프를 형성하는 경사부(230) 및 상기 경사부(230)의 단부에서 하방으로 연장되면서 적어도 2개 이상 마련되는 상기 홈(210)이 형성되는 것이 가능하다.

또한, 상기 인서트 베이스(300)는 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체(320)와 상기 몸체(320)의 상부에서 상방으로 연장된 2개 이상의 상기 암부(310)를 포함하되, 상기 암부(310)에는 다수개의 고정턱(311)이 형성되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 구성을 통해, 상기 웰(100)의 상부에 지지체의 일부가 고정 부착되는 것이 가능하고, 고정된 지지체(200)에 형성된 다수개의 홈(210)을 통해 상기 인서트 베이스(300)의 암부(310)에 형성된 고정턱(311)이 걸려 고정되는 것이 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 부분단면도이다.

도 2 및 도 3의 단계도를 참고하여 본 발명의 특징에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 멤브레인 또는 커버에 세포 프린팅 시 세포를 주입하는 니들 또는 노즐(600)의 길이가 길어질 경우(웰의 상면으로부터 멤브레인까지의 상하길이가 긴 경우) 상기 니들 또는 노즐(600)의 내측면과 세포와의 전단응력이 작용함에 따라 세포의 생존력이 떨어지는 단점을 인서트 베이스의 세포의 프린팅시에는 상기 인서트베이스의 높이를 높여, 상대적으로 짧은 노즐으로 세포를 프린팅하되, 세포의 배양시에는 상기 인서트 베이스의 구비위치를 낮게 이동시킴으로써 극복하였다.

구체적으로는, 노즐(600) 등을 통해서 세포를 인서트 베이스로 프린팅하는 경우(도 2 (a))에는, 상기 인서트 베이스를 최대한 웰의 상면과 가까운 위치로 이동시킨 후 세포를 멤브레인에 프린팅을 한 후, 도 2 (b) 및 (c)에서와 같이 인서트 베이스(300)를 하방으로 이동시켜, 안정적인 배양환경을 구축하는 것이 가능하다.

이 경우, 상기 암부(310)는 상기 암부(310)의 최상단에 소정크기의 홀이 가공된 홀딩부(312)가 형성되어 있는 것이 가능하여, 가느다란 핀셋의 첨부 등을 이용하여 상기 인서트 베이스의 높낮이를 정확하게 제어하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 몸체(320)와 멤브레인(400)과의 결합구조를 표현한 단면확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체 몸체(320)와 멤브레인(400) 및 커버(500)의 사시분해도이다.

상기 도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 구성요소인 멤브레인(400)이 커버(500) 및 인서트 베이스(300)의 원통형 몸체(320) 하단의 단면과 상호고정되는 결합관계를 파악하는 것이 가능하며, 상기 멤브레인(400)의 두께에 따라 상기 원통형 몸체(320)의 하단 단면구조가 상이함을 확인할 수 있다.

이는, 상기 멤브레인(400)의 두께에 따라 이와 접하는 인서트 베이스(300)의 원통형 몸체(320) 하단 단면 구조를 상이하게 형성함으로써, 상기 멤브레인의 고정성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 인서트 베이스(300)는 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체(320)를 가지되, 상기 몸체(320) 최하단부의 종단면이 수평을 가지는 플랫구조이거나, 상기 몸체(320) 최하단부의 종단면이 반구형을 가지는 라운드구조 또는 상기 몸체(320) 최하단부의 종단면이 경사면을 포함하는 모서리형상을 가지는 엣지구조를 형성할 수 있다.

즉, 멤브레인의 두께가 두꺼워질수록 인서트 베이스(300)와의 고정력을 향상시키기 위해 몸체(320) 최하단부의 종단면을 플랫구조에서 라운드구조 혹은 dpt지 구조로 변경하여 사용하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 배양체 즉, 멤브레인 및 커버의 다양한 유형을 표현한 사시도이다.

상기 도 6을 참고하면, 본 발명을 구성하는 커버의 하면은 단일의 관통홀이 형성되어 뚫려있는 형태이면서, 멤브레인이 위쪽에 위치하는 형태(도 6(a))로 마련되는 것이 가능한데, 일정 크기의 공극 및 공극률을 가지며 규칙적으로 공극이 배열되는 하면을 포함하는 것이 바람직하다.

이 경우, 멤브레인 또는 상기 커버의 하면은 다양한 두께를 갖도록 변경될 수 있다.

도 6의 (a) 내지 (c)는 각각 단일의 관통홀이 형성되어 뚫려있는 형태의 하면을 포함하는 커버와 상기 단일의 관통홀이 형성되어 뚫려있는 형태의 하면을 포함하는 커버에 상이한 크기 및 상이한 공극률를 가지는 공극이 가공된 멤브레인이 엊혀진 형태에 대하여 도시하고 있다.

이와 같은 단일의 관통홀이 형성되어 뚫려있는 형태의 하면을 포함하는 커버구조를 갖춤으로써, 보다 세포배양에 적절한 커버의 구조형성이 가능하다.

도 7은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 마그넷을 이용한 몸체와 지지체와의 결합구조를 표현한 단면확대도이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 배양구조체는, 돌출되는 구성 및 홈의 결합구조를 통해 상하 구동이 가능하고, 스토퍼의 역할을 수행하는 것이 가능하지만, 또한, 도 7에서 도시한 바와 같이 마그넷의 구성을 통하여 인서트 베이스의 상하 구동이 가능하면서, 스토퍼의 역할을 수행하는 것도 가능하다.

구체적으로, 마그넷 구성을 통한 인서트 베이스의 상하 구동이 가능하면서, 스토퍼의 역할수행은, 상기 지지체의 경사부(230)의 단부에 도넛형상의 마그넷(240)을 고정시키고, 이와 접촉하는 인서트 베이스(300)의 암(310)구성을 상기 경사부(230)의 단부에 고정되는 마그넷(240)과 상이한 극성을 가지는 마그넷(313)으로 형성(도 7 (a) 및 (b))함으로써, 마그넷(240, 313)의 상호 상이한 극성끼리 인력이 작용하는 점을 이용하여 핀셋 등을 이용해 상기 암(310)구성을 포함한 인서트 베이스(300)를 상하로 기지정된 간격을 유지하며 구동할 필요가 없어, 전술한 돌출되는 구성 및 홈의 결합구조에 비해 상대적으로 세밀하고 다양한 인서트 베이스(300)의 높낮이 설정과 변경이 가능한 장점이 존재한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체의 돌출턱을 이용한 몸체와 지지체와의 결합구조를 표현한 단면확대도이다.

전술한 바와 같은 인서트 베이스의 돌출되는 구성 및 지지체 홈의 결합구조를 통해 상하 구동이 가능하면서, 상기 고정턱(311)과 홈(210)간의 걸림을 이용한 스토퍼의 역할을 수행하는 것이 가능하지만, 도 8에서 도시한 바와 같이 지지체의 경사부 단부에 하방으로 연장되어 형성된 돌출턱(250)과 인서트 베이스(300)의 암(310)의 걸림부(314)의 구성을 통하여, 핀셋 등을 이용하여 인서트 베이스(300)의 암(310)을 상기 인서트 베이스 중심축 방향 내측으로 살짝 압박하여 상기 암구성을 굴절시키고, 상기 인서트 베이스를 상하 이동시키는 것이 가능하면서, 지지체(200)의 경사부(230) 단부에 하방으로 연장되어 형성된 돌출턱(250)과 인서트 베이스(300)의 암(310)의 걸림부(314)의 걸림을 이용하여 자연스럽게 스토퍼의 역할을 수행하는 것이 가능하다 할 것이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 팁을 포함하는 기능성 배양구조체의 사시도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 팁을 포함하는 기능성 배양구조체의 동작 단계도이다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예의 구성을 확인하는 것이 가능하다.

구체적으로, 전술한 실시예는 상기 웰과 고정된 지지체를 구비하여, 상기 지지체와 인서트 베이스 간의 구성을 통해 상기 인서트 베이스의 상하 엘리베이팅을 진행하였다면, 도 9 및 도 10에서 도시된 실시예는 지지체의 개입 없이 상기 웰 자체의 가공을 통해 상기 인서트 베이스의 상하 엘리베이팅을 진행하는 구성에 해당한다.

보다 상세하게는, 소정의 높이를 가지는 원통형상의 웰(100), 상기 웰의 상측에 형성된 다수의 수용부(110), 상기 웰(100) 내부에 인입되는 인서트 베이스(300), 상기 인서트 베이스(300)의 하단부에 위치하는 멤브레인(400) 및 상기 인서트 베이스(300)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500)를 포함하되, 상기 인서트 베이스(300)는 상기 인서트 베이스의 상면에 형성된 다수개의 팁(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체가 제공되는 것이 가능하다.

이 경우 상기 수용부(110)는 소정의 폭과 상하 길이를 가지는 홈으로 구성되며, 상기 웰(100)의 상측내면에 세로 방향으로 형성되되, 서로 다른 길이를 가지는 적어도 3가지 유형의 수용부(110)로 구성되며, 상기 인서트 베이스(300)의 팁(330)은 상기 수용부(110)의 홈 깊이에 대응되는 돌출길이를 가지며, 상기 인서트 베이스(300)의 외측에 원주방향으로 적어도 2개 이상이 배열되어 형성되어 결합시에 상기 수용부의 홈에 삽입되어 상하 구동가능한 것이 바람직하다.

또한, 상기 인서트 베이스(300)는 핀셋 등의 뾰족하고 긴 물체 등을 삽입하여 일정한 힘으로 상기 인서트 베이스(300)의 상하 구동에 도움을 줄 수 있도록 일측에 가공되는 핀셋홀(340)을 포함하는 것이 가능하다.

상기 서로 다른 길이를 가지는 적어도 3가지 유형의 수용부(110)의 구성으로 인해, 상기 팁(330)의 삽입되는 깊이가 상이할 수 있으며, 노즐 또는 니들 등을 통한 세포의 프린팅시에는 상기 수용부(110)의 길이가 짧은 부분에 상기 팁(330)을 위치시켜, 상기 인서트 베이스(300)의 구비위치를 높게 하며, 세포 배양시에는 상기 수용부(110)의 길이가 긴 부분에 상기 팁(330)을 위치시켜, 상기 인서트 베이스(300)의 구비위치를 낮게 하여 세포 프린팅시와 세포 배양시의 환경을 상이하게 하여 세포 프린팅 및 배양에 따른 최적의 환경을 조성하는 것이 가능하다.

도 11은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 나사가공면 및 나사가공부를 포함하는 조절용 다목적 배양 구조체의 부분사시단면도이다.

상기 적시한 바와 마찬가지로, 전술한 실시예는 상기 웰과 고정된 지지체를 구비하여, 상기 지지체와 인서트 베이스 간의 구성을 통해 상기 인서트 베이스의 상하 엘리베이팅을 진행하였다면, 도 11에서 도시된 실시예는 지지체의 개입 없이 상기 웰 자체의 내면 나사가공을 통해 상기 인서트 베이스의 상하 엘리베이팅을 진행하는 구성에 해당한다.

보다 상세하게는, 소정의 높이를 가지는 원통형상의 웰(100), 상기 웰(100)의 내면에 형성된 나사가공면(120), 상기 웰(100) 내부에 인입되는 인서트 베이스(300), 상기 인서트 베이스(300)의 하단부에 위치하는 멤브레인(400) 및 상기 인서트 베이스(300)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500)를 포함하되, 상기 인서트 베이스(300)는 상기 인서트 베이스(300)의 외측면에 형성된 나사가공부(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체가 제공되는 것이 가능하다.

이 경우, 상기 인서트 베이스(300)의 상면에 고정되며, 외측면에 상기 인서트 베이스(300)의 외측면에 형성된 나사가공부(350)와 같이 나사가공부(810)가 형성된 픽스링(800)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 핀셋 등의 뾰족하고 긴 물체 등을 삽입하여 일정한 힘으로 상기 인서트 베이스(300)의 상하 구동에 도움을 줄 수 있도록 상기 인서트 베이스(300)의 일측면 또는 상기 픽스링(800)의 상면에 형성되는 핀셋홀(340, 820)을 더 포함하는 것이 가능하다.

상기 웰(100)의 내측면에 형성된 나사가공면(120)과 이에 대응되는 상기 인서트 베이스(300)에 형성된 나사가공부(350) 및 픽스링(800)에 형성된 나사가공부(810) 구성으로 인해, 상기 인서트 베이스(300) 및 픽스링(800)의 회전량에 따라 상기 인서트 베이스(300)가 삽입되는 깊이가 상이할 수 있으며, 상기 픽스링(800)은 연질의 재료로서, 마찰계수가 높은 합성고무 등으로 구비되는 것이 바람직하다.

나사가공구성과 회전동작을 통해 노즐 또는 니들 등을 통한 세포의 프린팅시에는 상기 인서트 베이스(300)의 구비위치를 높게 하며, 세포 배양시에는 상기 인서트 베이스(300)의 구비위치를 낮게 하여 세포 프린팅시와 세포 배양시의 환경을 상이하게 하여 세포 프린팅 및 배양에 따른 최적의 환경을 조성하는 것이 가능하다.

도 12는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 기능성 배양구조체 커버의 유형을 표현한 사시도이다.

상기 커버(500)는, 도 12 (a)에서 도시한 바와 같이 중앙에 관통홀이 형성된 형태로, 내측 상부에 멤브레인(400)을 위치시키는 구성을 게재하고 있으며, 도 12 (b) 및 (c)에서는 공극의 크기 및 공극률이 각각 상이한 커버(500) 하부의 구성을 포함하는 커버(500)의 형태를 게재하고 있다.

이러한 공극의 크기 및 공극률이 각각 상이한 하부의 구성을 포함하는 커버(500)는 상기 공극의 크기를 미세하게 설정하여, 상기 커버(500) 하부의 상면에 바로 세포를 프린팅하여 배양할 수 있다는 장점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 웰 110 : 수용부
120 : 나사가공면 200 : 지지체
210 : 홈 220 : 고정부
230 : 경사부 240 : 마그넷
250 : 돌출턱 300 : 인서트 베이스
310 : 암 311 : 고정턱
312 : 홀딩부 313 : 마그넷
314 : 걸림부 320 : 몸체
330 : 팁 340 : 핀셋홀
350 : 나사가공부 400 : 멤브레인
500 : 커버 600 : 노즐
700 : 세포프린팅 800 : 픽스링
810 : 나사가공부 820 : 핀셋홀
900 : 배양부

Claims (7)

1. 웰(100)의 상측에 형성된 다수의 수용부(110);
   상기 웰(100) 내부에 인입되는 인서트 베이스(300);
   상기 인서트 베이스(300)의 하단부에 배양부(900); 및
   상기 인서트 베이스(300)는, 상기 인서트 베이스의 상면에 형성된 다수개의 팁(330);을 포함하고,
   상기 수용부(110)는, 소정의 폭을 가지는 홈으로서, 상기 웰의 상측내면에 세로 방향으로 형성되되, 서로 다른 길이를 가지는 적어도 3가지 유형의 수용부(110)로 구성되며,
   상기 팁(330)은, 상기 수용부(110)의 홈 깊이에 대응되는 길이를 가지며, 상기 인서트 베이스(300)의 외측에 원주방향으로 적어도 2개 이상이 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체
2. 제1항에 있어서,
   상기 인서트 베이스(300)는, 일측에 가공되는 핀셋홀(340);을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 배양부(900)는 멤브레인(400); 및
   상기 인서트 베이스(300)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 배양부(900)는 커버(500);로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 인서트 베이스(300)는, 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체(320);를 가지되,
   상기 몸체(320) 최하단부의 종단면이 수평을 가지는 플랫구조인 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 인서트 베이스(300)는, 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체(320);를 가지되,
   상기 몸체(320) 최하단부의 종단면이 반구형을 가지는 라운드구조인 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 인서트 베이스(300)는, 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 몸체(320);를 가지되,
   상기 몸체(320) 최하단부의 종단면이 경사면을 포함하는 모서리형상을 가지는 엣지구조인 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체

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