KR102134906B1 - Cell extruding apparatus comprising membrane module and extrusion method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 멤브레인 모듈을 포함하는 세포 압출장치 및 이를 이용한 세포 압출방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멤브레인 모듈 내에서 세포를 포함하는 현탁액을 효율적으로 분산 압출시킴으로써 멤브레인 막힘 현상 방지 및 멤브레인 사용 면적을 증가시킬 수 있으며, 나아가 멤브레인 교체 및 공정수행이 용이하여 생산 효율을 보다 높일 수 있는 세포 압출장치 및 이를 이용한 세포 압출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cell extruding apparatus including a membrane module and a cell extrusion method using the same, and more specifically, to prevent the membrane clogging phenomenon and increase the membrane use area by efficiently dispersing and extruding a suspension containing cells in the membrane module. The present invention relates to a cell extruding device and a cell extruding method using the same, which can further increase the production efficiency by facilitating membrane replacement and process.
세포외소포체(extracellular vesicles)는 세포에서 분비되는 다양한 종류의 입자를 지칭하며, 크게는 엔도좀 경로 (endosomal pathway)에서 유래하는 엑소좀(exosomes)과 원형질막(plasma membrane)에서 유래하는 마이크로베지클(microvesicles) 등으로 구분될 수 있다.Extracellular vesicles (extracellular vesicles) refers to various types of particles that are secreted from cells, largely exosomes derived from the endosome pathway (endosomal pathway) and microvesicles derived from the plasma membrane (plasma membrane) ( microvesicles).
세포에 의해 배출되는 구형 소낭인 엑소좀(exosomes)은 모세포의 단백질, DNA 등의 다양한 정보를 지니고 있어, 이를 바이오 마커로 활용하여 암진단 마커 및 센서 개발이 활발히 진행되고 있다. Exosomes, which are spherical vesicles emitted by cells, have various information such as proteins and DNA of the parent cells, and thus, as a biomarker, development of cancer diagnosis markers and sensors is actively underway.
또한, 마이크로베지클(microvesicles)은 일반적으로 0.03~1㎛의 크기를 가지는 세포 소기관의 일종으로서 세포의 세포막으로부터 자연 유리되어 이중 인지질(phospholipid) 막 형태를 가지고 있으며, mRNA, DNA 및 단백질 등의 세포질 내 성분을 함유하고 있다.In addition, microvesicles (microvesicles) is a type of cell organelle having a size of 0.03 to 1 µm, and is naturally freed from the cell membrane of a cell and has a double phospholipid membrane form, and cytoplasm such as mRNA, DNA, and protein. It contains my ingredients.
근래에는 이러한 세포외 소포체를 이용한 약물전달체 연구가 활발히 진행되고 있으며, 미량의 약물을 베지클에 캡슐화시켜 특정 부위에 해당 약물을 전달할 수 있는 바, 세포외 소포체를 이용한 다양한 의료분야에서 활용성이 커지고 있다. 특히 마이크로베지클은 세포막에서 직접적으로 유리됨으로써 모세포의 항원체를 그대로 보유하고 있으므로 백신 등의 활용 가능성이 매우 높다.In recent years, studies on drug delivery systems using such extracellular vesicles have been actively conducted, and a small amount of the drug can be encapsulated in a vesicle to deliver the drug to a specific site, and the applicability in various medical fields using extracellular vesicles has increased. have. In particular, since microvesicles are directly liberated from the cell membrane and retain the antigenic material of the parent cell, the possibility of using a vaccine is very high.
그러나, 세포로부터 얻을 수 있는 세포외 소포체의 양이 매우 한정적이므로, 최근에는 이를 인위적으로 많은 양을 얻기 위한 세포외 소포모사체 제조방법이 요구되고 있다.However, since the amount of extracellular vesicles that can be obtained from cells is very limited, recently, a method for producing extracellular vesicle mimetics to artificially obtain a large amount thereof is required.
통상적으로, 세포외 소포모사체를 얻기 위한 방법으로 원심분리기가 이용될 수 있으나, 원심 분리기는 가격이 높고 여전히 수득량이 기대에 미치지 못하는 한계가 있다.Typically, a centrifuge may be used as a method for obtaining an extracellular vesicle mimetic, but the centrifuge is expensive and still has a limitation that yields do not meet expectations.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 멤브레인 모듈 내에서 세포를 포함하는 현탁액을 효율적으로 분산시키는 분산 디스크를 적용함으로써 현탁액의 분산율을 높여 결과적으로 압출공정 시 멤브레인 사용면적을 증가시킬 수 있으며, 대용량 시린지(syringe)를 사용함으로써 대량생산이 가능하여 생산 효율을 높일 수 있는 세포 압출장치 및 이를 이용한 세포 압출방법을 제공하는 데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention can increase the dispersion ratio of the suspension by applying a dispersion disk to efficiently disperse the suspension containing cells in the membrane module, and consequently, increase the membrane use area during the extrusion process, and An object of the present invention is to provide a cell extrusion device capable of mass production by using a syringe, which can increase production efficiency, and a cell extrusion method using the same.
상기와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 멤브레인 모듈을 통과하는 현탁액 내 세포를 압출하는 세포 압출장치에 있어서, 상기 멤브레인 모듈은In order to achieve the above object, the present invention in a cell extrusion apparatus for extruding cells in a suspension passing through the membrane module, the membrane module
상기 현탁액이 이동하는 관통홀이 형성된 한 쌍의 지지체; 상기 세포가 통과하며 압출되는 멤브레인; 및 중심부를 포함하는 분산존을 제외하고 미세홀이 다수 형성된 분산 디스크;를 포함하되, 상기 한 쌍의 지지체 사이에, 상기 멤브레인 및 상기 분산 디스크가 위치하고, 상기 한 쌍의 지지체에 각각 형성된 관통홀 및 상기 분산 디스크의 중심부가 동일축 상에 위치하며, 상기 멤브레인 모듈은 한쌍의 홀더부에 의해 밀착 고정되는 것을 특징으로 한다.A pair of supports having through holes through which the suspension moves; A membrane through which the cells are extruded; And a dispersion disk having a plurality of micro holes formed except for a dispersion zone including a central portion, wherein the membrane and the dispersion disk are located between the pair of supports, and through holes formed in the pair of supports, respectively. The central portion of the dispersion disk is located on the same axis, and the membrane module is characterized in that it is closely fixed by a pair of holder portions.
상기 멤브레인 모듈은 상기 분산 디스크 및 상기 분산 디스크와 인접하는 지지체 사이에 오링이 위치하여, 밀폐된 일정 공간이 형성되는 바, 이를 통해 지지체를 관통한 현탁액이 분산 디스크에 형성된 다수 미세홀로 확산할 수 있게 된다.In the membrane module, an O-ring is positioned between the dispersion disk and the support adjacent to the dispersion disk to form a closed space, through which the suspension penetrating the support can diffuse into a number of micro holes formed in the dispersion disk. do.
또한, 상기 분산 디스크 및 상기 멤브레인 사이에도 오링이 위치하여 일정한 밀폐 공간을 형성함으로써 현탁액의 멤브레인 투과 효율을 높일 수 있다.In addition, by placing an O-ring between the dispersion disk and the membrane to form a constant closed space, the membrane permeation efficiency of the suspension can be increased.
상기 멤브레인 모듈은 상기 멤브레인의 하나 이상의 면에 다공성 멤브레인 지지필름이 위치할 경우, 상기 멤브레인의 파손을 방지할 수 있다.When the porous membrane support film is positioned on one or more sides of the membrane, the membrane module may prevent damage to the membrane.
또 다른 본 발명은 멤브레인 모듈을 통과하는 현탁액 내 세포를 압출하는 세포 압출장치에 있어서, 상기 멤브레인 모듈은 상기 현탁액이 이동하는 관통홀이 형성된 한 쌍의 지지체; 상기 세포가 통과하며 압출되는 멤브레인; 및 중심부를 포함하는 분산존을 제외하고 미세홀이 다수 형성된 한 쌍의 분산 디스크;를 포함하며, 상기 한 쌍의 지지체 사이에, 상기 멤브레인 및 상기 멤브레인 양측방향으로 상기 한 쌍의 분산 디스크가 각각 위치하고, 상기 한 쌍의 지지체 각각의 관통홀, 상기 한 쌍의 분산 디스크의 중심부가 동일축 상에 위치하며, 상기 멤브레인 모듈은 한쌍의 홀더부에 의해 밀착 고정되는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention provides a cell extruding device for extruding cells in a suspension passing through a membrane module, wherein the membrane module includes a pair of supports having a through hole through which the suspension moves; A membrane through which the cells are extruded; And a pair of dispersion disks having a plurality of fine holes formed except for a dispersion zone including a central portion, wherein the pair of dispersion disks are located between the membrane and the membrane in both directions. , The through hole of each of the pair of supports, the center of the pair of dispersion disks are located on the same axis, the membrane module is characterized in that it is fixed in close contact by a pair of holders.
상기 멤브레인 모듈은 상기 지지체와 상기 분산 디스크 사이에 오링이 각각 위치하여, 밀폐된 공간을 형성하여 지지체를 관통한 현탁액이 분산 디스크에 형성된 다수 미세홀로 확산할 수 있게 된다.In the membrane module, O-rings are respectively positioned between the support and the dispersion disk to form a closed space so that the suspension penetrating the support can diffuse into a number of micro holes formed in the dispersion disk.
또한, 상기 멤브레인 모듈은 상기 멤브레인과 상기 분산 디스크 사이에 오링이 각각 위치하여, 일정한 밀폐 공간을 형성함으로써 현탁액의 멤브레인 투과 효율을 높일 수 있다.In addition, in the membrane module, O-rings are positioned between the membrane and the dispersion disk to form a constant closed space, thereby improving the membrane permeation efficiency of the suspension.
또한, 상기 멤브레인 모듈은 상기 멤브레인의 하나 이상의 면에 다공성 멤브레인 지지필름이 위치하여 상기 멤브레인의 파손을 방지할 수 있다.In addition, the membrane module may prevent damage to the membrane by placing a porous membrane support film on one or more sides of the membrane.
상기 멤브레인 모듈은 상기 현탁액이 담긴 시린지를 상기 관통홀에 연결하여 현탁액을 멤브레인 모듈 내부로 주입시킬 수 있다.The membrane module may connect the syringe containing the suspension to the through-hole to inject the suspension into the membrane module.
상기 시린지는 시린지펌프를 통해 시린지의 플런저를 이동시킬 수 있다.The syringe may move the plunger of the syringe through the syringe pump.
또한, 본 발명은 하나의 분산 디스크를 포함하는 상기 세포 압출장치를 이용한 세포 압출방법에 관한 것으로, 세포를 포함하는 현탁액이 담긴 시린지를 상기 세포 압출장치의 관통홀 중 분산 디스크와 인접한 지지체의 관통홀에 연결하는 단계; 및 상기 시린지에 담긴 현탁액을 멤브레인 모듈 내부로 주입한 후, 분산 디스크과 멤브레인을 거쳐 나머지 관통홀로 배출하는 단계;를 포함하는 과정을 적어도 1회 이상 반복하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to a cell extrusion method using the cell extruding device including one dispersion disk, a syringe containing a suspension containing cells, a through hole of a support adjacent to the dispersion disk among the through holes of the cell extruding device Connecting to; And after injecting the suspension contained in the syringe into the membrane module, the step of discharging through the dispersion disk and the membrane to the remaining through-hole; characterized in that repeating the process comprising at least one or more times.
또한, 본 발명은 한 쌍의 분산 디스크를 포함하는 상기 세포 압출장치를 이용한 세포 압출방법에 관한 것으로, 세포를 포함하는 현탁액이 담긴 제1 시린지를 상기 세포 압출장치 중 일측의 관통홀에 연결하고, 플런저를 내부로 압착시킨 제2 시린지를 타측의 관통홀에 연결하는 단계; 상기 제1 시린지에 담긴 현탁액을 멤브레인 모듈 내부로 주입한 후, 분산 디스크와 멤브레인을 거쳐 상기 제2 시린지로 유입시키는 단계; 및 상기 제2 시린지에 유입된 현탁액을 다시 상기 멤브레인 모듈 내부로 주입한 후, 상기 분산 디스크와 상기 멤브레인을 거쳐 상기 제1 시린지로 유입시키는 단계;를 포함하는 과정을 적어도 1회 이상 반복하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to a cell extrusion method using the cell extruding device including a pair of dispersing disks, connecting a first syringe containing a suspension containing cells to a through hole on one side of the cell extruding device, Connecting a second syringe having a plunger compressed therein to a through hole on the other side; Injecting the suspension contained in the first syringe into the membrane module, and then flowing it through the dispersion disk and the membrane to the second syringe; And injecting the suspension introduced into the second syringe into the membrane module again, and then introducing the first syringe through the dispersion disk and the membrane. Is done.
또한, 본 발명은 베지클에 관한 것으로, 상기 세포 압출방법에 의해 생성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to a vesicle, characterized in that produced by the cell extrusion method.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 가진다.According to the present invention has the following effects.
1. 대용량 시린지를 사용하여 세포를 포함하는 현탁액을 멤브레인 모듈 내부로 주입할 수 있어, 조작이 용이하며 신속하게 세포를 압출시킬 수 있다.1. The suspension containing the cells can be injected into the membrane module using a large-capacity syringe, so that it is easy to operate and the cells can be extruded quickly.
2. 멤브레인 모듈 내부에 위치하는 한 쌍의 지지체에 형성된 관통홀 및 분산 디스크의 중심부가 동일축 상에 위치하고, 상기 분산 디스크의 분산존에는 미세홀이 형성되지 않아, 관통홀을 통과한 현탁액이 분산 디스크의 분산존에 부딪히면서 분산되므로 사방에 뚤린 미세홀로 통과하게 되어, 멤브레인 사용면적을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 반복 사용 시 멤브레인이 막히는 현상도 방지할 수 있다.2. The central portion of the through-holes and dispersion disks formed on a pair of supports located inside the membrane module are located on the same axis, and micro-holes are not formed in the dispersion zone of the dispersion disk, so that the suspension passing through the through-holes is dispersed. Since it is dispersed while striking the dispersion zone of the disk, it passes through the micro-holes, which are crooked in all directions, so that it is possible to increase the membrane use area and prevent the membrane from clogging during repeated use.
3. 멤브레인 모듈 내부에 멤브레인을 기준으로 양측으로 한 쌍의 분산 디스크가 각각 위치하는 압출장치 양 끝단에 시린지를 연결하여 압출할 경우, 연속적인 압출공정이 가능하게 되어 압출시간을 단축시킬 수 있다.3. When a syringe is connected to both ends of an extrusion device in which a pair of dispersing disks are located on both sides of the membrane module as a reference to the inside of the membrane, a continuous extrusion process is possible to shorten the extrusion time.
4. 멤브레인 모듈이 상호 체결되는 한 쌍의 홀더부에 의해 밀착이 고정 또는 해지되므로, 다공 크기가 다른 멤브레인을 용이하게 교체할 수 있으며, 멤브레인 모듈의 내부 구성 전체를 일회용품으로 사용할 경우 공정 상의 오염 발생 가능성을 낮출 수 있다.4. Since the adhesion is fixed or canceled by a pair of holder parts to which the membrane modules are mutually fastened, it is possible to easily replace membranes with different pore sizes, and process contamination occurs when the entire internal structure of the membrane module is used as a disposable product. It can lower the likelihood.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 압출장치의 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 압출장치의 분리 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 분산 디스크의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 제1실시예의 세포 압출장치의 일측에 시린지가 연결된 모습을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예에 따른 세포 압출장치의 분리 사시도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 세포 압출장치의 분리 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 제2 실시예에 따른 세포 압출장치의 양측에 시린지가 연결된 모습을 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 제2 실시예에 따른 세포 압출장치의 양측에 연결된 시린지를 시린지펌프로 이동시키는 모습을 나타내는 단면도.1 is an exploded perspective view of a cell extrusion device according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded cross-sectional view of the cell extrusion apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a dispersion disk according to the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a syringe connected to one side of the cell extrusion device of the first embodiment according to the present invention.
5 is an exploded perspective view of a cell extrusion device according to a second embodiment according to the present invention.
6 is an exploded cross-sectional view of a cell extrusion device according to a second embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a syringe connected to both sides of a cell extrusion device according to a second embodiment according to the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a state in which the syringe connected to both sides of the cell extruding device according to the second embodiment of the present invention is moved to a syringe pump.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. 다만 첨부 도면에서, 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이며, 따라서 본 발명은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 제한되지 않는다.Various embodiments of the present invention are illustrated and illustrated by the drawings, and will be described in detail below. However, it is not intended to limit the invention to the specific forms disclosed, but rather the invention includes all modifications, equivalents, and substitutes consistent with the spirit of the invention as defined by the claims. However, in the accompanying drawings, the thickness and size are exaggerated for clarity of specification, and thus the present invention is not limited by the relative size or thickness shown in the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4를 참고로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 세포 압출장치(이하, '압출장치')를 설명한다.1 to 4, a cell extruding device (hereinafter referred to as an'extrusion device') according to a first embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압출장치(10)의 분리 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압출장치(10)의 분리 단면도이다.1 is an exploded perspective view of the
상기 압출장치(10)는 멤브레인 모듈(100) 및 상기 멤브레인 모듈(100)을 밀착 고정시키는 한쌍의 홀더부(200, 200')를 포함한다. The
상기 멤브레인 모듈(100)은 세포를 포함하는 현탁액(300)이 상기 멤브레인 모듈(100) 내부를 관통하면서, 미세한 다공성을 갖는 멤브레인(110)을 통과 시 세포가 압출된다.In the
상기 멤브레인 모듈(100)은 내부에 한 쌍의 지지체(120, 120')와 상기 한 쌍의 지지체(120, 120') 사이에 멤브레인(110) 및 분산 디스크(130)를 포함한다. The
상기 지지체(120, 120')은 각각 현탁액이 이동하는 관통홀(121, 121')이 형성된다. 상기 관통홀(121, 121')은 지지체(120, 120') 중심에 형성되는 것이 현탁액(300)의 이동축을 직선으로 함에 있어 바람직하다.The
상기 지지체(120, 120')의 말단은 시린지(400) 말단과 용이한 결합을 위해 일정 높이로 돌출된 형태일 수 있다. 만약, 시린지(400) 말단에 니들(needle)과의 결합을 위해 나사선이 형성될 수 있는데, 이 경우 상기 지지체(120, 120') 말단을 상기 시린지(400) 말단에 형성된 나사선과 대응하는 나사선을 형성하게 되면 실리지(400)와의 결합을 보다 단단하게 결합시킬 수 있다.The ends of the
도 3(a) 및 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 상기 분산 디스크(130)은 중심부를 포함하는 분산존(131)을 제외하고 미세홀(132)이 다수 형성되어 있는데, 주입되는 현탁액(300)이 관통홀(121)을 따라 빠른 속도로 이동하다가 분산 디스크(130)의 분산존(131)에 충돌하면서 넓게 분산하게 된다.3(a) and 3(b), the
이때 분산 효율을 높이기 위해서는 상기 멤브레인 모듈(100) 내부에 위치하는 지지체(120, 120'에 형성된 관통홀(121, 121')과 분산 디스크(130) 중심부가 동일축 상에 위치하여야 한다.At this time, in order to increase the dispersion efficiency, the through
상기 분산 디스크(130)에 의해 분산된 현탁액(300)이 외부로 유출되지 않고서 지속적인 압력을 받으면서 분산 디스크(130)에 형성된 다수 미세홀(132)을 빠져 나가기 위해서는 상기 분산 디스크(130) 및 상기 분산 디스크(130)와 인접하는 지지체(120) 사이에 오링(140)이 위치하는 것이 바람직하다. 이는 오링(140)이 상기 위치에 있으면 밀착된 상태에서 상기 분산 디스크(130)와 상기 지지체(120) 사이에 밀폐된 일정 공간이 형성되며, 이를 통해 상기 현탁액(300)이 분산 효과를 더욱 높일 수 있다.The
상기 멤브레인 모듈(100)은 분산 디스크(130)와 멤브레인(110) 사이에 오링(140)이 더 위치할 수 있으며, 이를 통해 밀착된 상태에서 또한 밀폐된 일정 공간이 형성되어 현탁액(300)이 멤브레인(300) 통과 시 지속적인 가압 상태를 유지할 수 있다.The
또한, 필요에 따라 멤브레인 모듈(100)의 구성 간 밀폐된 밀착을 높이기 위해 추가의 오링(140)이 더 위치할 수 있다.In addition, if necessary, an additional O-
또한, 상기 멤브레인 모듈(100)은 멤브레인(110)의 적어도 하나 이상의 면에 다공성을 갖는 멤브레인 지지필름(150)이 더 위치할 수 있다. 상기 멤브레인 지지필름(150)은 멤브레인(110)에 일정한 압력이 가해질 때 멤브레인(110)이 파손되는 것을 방지한다. 상기 멤브레인 지지필름(150)의 다공성 크기는 멤브레인(110)의 다공성 크기보다 커야 현탁액(300)의 이동이 원활해 질 수 있다.In addition, the
상기 멤브레인 모듈(100)은 내부의 구성들이 상호 밀착되어야 현탁액(300)이 유출되지 않고 일정한 압력 상태에서 멤브레인(110)을 원활하게 통과할 수 있다. 따라서, 상기 멤브레인 모듈(100)의 밀착을 위해 한쌍의 홀더부(200, 200')가 상기 멤브레인 모듈(100)을 수용하면서 체결수단에 의해 밀착 고정된다. 상기 체결수단은 도 1 및 도 2와 같이 상호 대응하는 나사선일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 체결수단이면 모두 이에 해당할 수 있다. 상기 한쌍의 홀더부(200, 200') 말단은 상기 지지체(120, 120')의 말단이 노출되도록 일정한 홀이 형성된다. 상기 홀더부(200, 200')의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 일정한 밀착에 따른 압력을 견디기 위해서는 금속류일 수 있다.The
세포의 압출공정에서, 다공성의 크기가 다른 멤브레인(110)의 교체가 자주 발생하게 되는데, 상기 홀더부(200, 200')는 간단한 조작으로도 밀착 상태를 해제할 수 있어, 멤브레인(110) 교체가 용이해지는 장점을 가진다.In the cell extrusion process, the
또한, 세포 압출공정에서 멤브레인 모듈(100)의 세척이 중요한 바, 본 발명에 따른 멤브레인 모듈(100)의 구성품들을 단가가 저렴한 일회용 재질로 사용하는 것이 바람직하다. In addition, since the washing of the
이하, 도 4를 참고로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압출장치(10)를 이용한 세포 압출방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a cell extrusion method using the
상기 압출장치(10)는 분산 디스크(130)가 하나 존재하므로, 현탁액(300)의 주입방향도 일방향인 것이 바람직하다. 따라서, 도 4와 같이 압출장치(10)의 일측에는 세포를 포함하는 현탁액(300)이 담긴 시린지(400)가 연결되며, 반대의 타측에는 멤브레인(110)을 통과하여 배출되는 현탁액을 외부로 유도하는 연결호스(160)가 연결되어 현탁액(300)을 수용하는 수용부(170)로 수용된다. Since the
먼저, 세포를 포함하는 현탁액(300)이 담긴 시린지(400)를 상기 세포 압출장치(10)의 관통홀(121, 121') 중에서 분산 디스크(130)와 인접한 지지체(120)에 형성된 일측의 관통홀(121)에 연결한다 (S10 단계)First, the
다음으로, 연결한 시린지(400)에 담긴 현탁액(300)을 멤브레인 모듈 내부로 주입하도록 실리지(400) 내부의 플런저(plunger)를 이동시키면, 상기 현탁액(300)은 분산 디스크(130)과 멤브레인(110)을 거쳐 나머지 타측의 관통홀(121')로 배출하게 된다.(S20 단계)Next, when the plunger inside the
상기 S10 및 S20 단계를 적어도 1회 이상, 보다 바람직하게는 3~5회 이상 반복해야 충분한 압출효과를 얻을 수 있다.The steps S10 and S20 should be repeated at least once, more preferably 3 to 5 times or more to obtain a sufficient extrusion effect.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 압출장치(10')를 도 5 내지 도 8을 참고로 설명하기로 한다.Next, the extrusion apparatus 10' according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8.
본 발명의 제2 실시예에 따른 압출장치(10')는 앞서 제1 실시예에 따른 압출장치(!0)와 한 쌍의 분산 디스크(130, 130')가 위치한다는 점 외에는 전체적으로 유사하며, 멤브레인(110), 지지체(120, 120') 및 분산 디스크(130, 130')의 형태와 기능은 앞서 설명한 바와 같다. 따라서, 상기 제2 실시예에 따른 압출장치(10')는 도 7과 같이 두 개의 시린지(400, 400')을 양 말단에 연결하여 양방향 압출공정이 가능해 진다.The extrusion apparatus 10' according to the second embodiment of the present invention is similar in general except that the extrusion apparatus (!0) according to the first embodiment and a pair of dispersing
도 5 내지 도 6에서는 상기 압출장치(10')에 따른 멤브레인 모듈(100')은 상기 한 쌍의 지지체(120, 120') 사이에 멤브레인(110) 및 멤브레인(110) 양측방향으로 한 쌍의 분산 디스크(130, 130')가 각각 위치한다,5 to 6, the
상기 제2 실시예에 따른 압출장치(10')의 멤브레인 모듈(100')은 앞서 설명한 제1 실시예에 따른 압출장치(10)의 멤브레인 모듈(100)과 같이, 한 쌍의 지지체 각각의 관통홀(121, 121'), 한 쌍의 분산 디스크(130, 130')의 중심부가 모두 동일축 상에 위치한다. 이는 주입되는 현탁액(300)의 분산 효율을 높이기 위함이며, 그 원리는 앞서 설명하였으므로 생략한다.The membrane module 100' of the extrusion device 10' according to the second embodiment penetrates each of a pair of supports, like the
상기 멤브레인 모듈(100')은 각 지지체(120, 120')와 분산 디스크(130, 130') 사이마다 오링(140) 위치할 수 있는데, 이를 통해 밀폐된 일정 공간이 형성되어 양방향의 현탁액(300) 이동 시 현탁액(300)이 외부로 유출되지 않도록 밀폐된 상태로 일정한 압력이 가해지기 때문에 지지체(120, 120')을 통과한 현탁액(300)이 분산 디스크(130, 130')에 의해 분산되어 멤브레인 막힘현상 방지 및 멤브레인 사용면적 증가 효과를 더욱 높일 수 있다.The membrane module 100' may be positioned between each of the
또한 멤브레인 모듈(100')은 멤브레인(110)과 분산 디스크(130, 130') 사이마다 오링(140)이 각각 위치할 수 있는데, 이 역시 밀폐된 일정 공간을 형성을 형성하여 현탁액(300)의 멤브레인 통과 시 압출 효율을 높이기 위함이다.In addition, in the membrane module 100', the O-
상기 멤브레인(110) 역시 파손을 방지하기 위하여, 멤브레인(110)의 하나 이상의 면에 다공성 멤브레인 지지필름(150)이 위치할 수 있다.The
도 8은 시린지펌프(500, 500')에 의해 제1 및 제2 시린지(400, 400') 내부의 플런저가 자동 이동하게 할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 두 개의 시린지 펌프(500, 500')가 제1 및 제2 시린지(400, 400') 내부 압력이 일정하게 유지되도록 자동 조절될 수 있으며, 이를 위해 별도의 압력계(미도시)가 설치될 수 있다.8 may enable the plungers inside the first and
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 압출장치(10')을 이용한 세포 압출방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a cell extrusion method using the extrusion apparatus 10' according to the second embodiment of the present invention will be described.
먼저, 세포를 포함하는 현탁액(300)이 담긴 제1 시린지(400)를 상기 압출장치(10') 중 일측의 관통홀(121)에 연결하고, 플런저를 내부로 압착시킨 제2 시린지(400')를 타측의 관통홀(121')에 연결한다. (S'10 단계)First, the
다음으로, 상기 제1 시린지(400)에 담긴 현탁액(300)을 멤브레인 모듈(100') 내부로 주입한 후, 분산 디스크(130, 130')와 멤브레인(110)을 거쳐 상기 제2 시린지(400')로 유입시킨다. (S;20 단계)Next, after injecting the
다음으로, 상기 제2 시린지(400')에 유입된 현탁액(300)을 다시 상기 멤브레인 모듈(100') 내부로 주입한 후, 상기 분산 디스크(130, 130')와 상기 멤브레인(110)을 거쳐 상기 제1 시린지(400)로 유입시킨다. (S'30 단계)Next, after injecting the
이러한 S'10 단계 부터 S'30 단계까지 적어도 1회 이상, 보다 바람직하게는 3~5회 이상 반복해야 충분한 압출효과를 얻을 수 있다.From step S'10 to step S'30, a sufficient extrusion effect can be obtained by repeating at least once, more preferably 3 to 5 times or more.
또한, 본 발명은 상기 세포 압출방법에 의해 제조되는 베지클(VESICLE)을 포함한다. 본 발명에 따른 압출장치를 이용한 압출방법에 의해 현탁액 내 세포가 압출되면서, 세포외소포체(엑소좀, 마이크로베지클 등)을 비롯한 세포막에 의해 형성된 세포외소포모사체 등의 베지클이 획득할 수 있다.In addition, the present invention includes a vesicle (VESICLE) produced by the cell extrusion method. As the cells in the suspension are extruded by the extrusion method using the extrusion apparatus according to the present invention, vesicles such as extracellular vesicle mimetics formed by cell membranes including extracellular vesicles (exosomes, microvesicles, etc.) can be obtained. .
이상 설명한 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.The present invention described above is not limited by the embodiments disclosed herein, and all forms that can be changed by a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains will also belong to the scope of the present invention.
10, 10' : 압출장치
100, 100' : 멤브레인 모듈
110 : 멤브레인
120, 120' : 지지체
121, 121' : 관통홀
130, 130';: 분산 디스크
131 : 분산존
132 : 미세홀
140 :오링
150 :멤브레인 지지필름
160 :연결호스
170 : 수용부
200, 200' : 홀더부
300 : 현탁액
400, 400' : 실린지
500, 500' : 실린지펌프10, 10': Extrusion device
100, 100': Membrane module
110: membrane
120, 120': Support
121, 121': Through hole
130, 130';: distributed disk
131: dispersion zone
132: fine hole
140: O-ring
150: membrane support film
160: connecting hose
170: accommodation unit
200, 200': Holder
300: suspension
400, 400': syringe
500, 500': Syringe pump
Claims (13)
상기 멤브레인 모듈은
상기 현탁액이 이동하는 관통홀이 형성된 한 쌍의 지지체;
상기 세포가 통과하며 압출되는 멤브레인; 및
중심부를 포함하는 분산존을 제외하고 미세홀이 다수 형성된 한 쌍의 분산 디스크;를 포함하며,
상기 한 쌍의 지지체 사이에, 상기 멤브레인 및 상기 멤브레인 양측방향으로 상기 한 쌍의 분산 디스크가 각각 위치하고,
상기 한 쌍의 지지체 각각의 관통홀, 상기 한 쌍의 분산 디스크의 중심부가 동일축 상에 위치하며,
상기 멤브레인 모듈은 한쌍의 홀더부에 의해 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 세포 압출장치.
A syringe bidirectionally coupled cell extruding device for extruding cells in a suspension through a membrane module through syringe pressurization,
The membrane module
A pair of supports having through holes through which the suspension moves;
A membrane through which the cells are extruded; And
Excluding a dispersion zone including a central portion, a pair of dispersion disks formed with a large number of fine holes; includes,
Between the pair of supports, the membrane and the pair of dispersion disks are located in both directions of the membrane,
The through hole of each of the pair of supports, and the center of the pair of dispersion disks are located on the same axis,
The membrane module is a cell extruding device characterized in that it is fixed in close contact by a pair of holders.
상기 멤브레인 모듈은
상기 지지체와 상기 분산 디스크 사이에 오링이 각각 위치하여, 일정 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 세포 압출장치.
The method of claim 5,
The membrane module
A cell extrusion device, characterized in that an O-ring is positioned between the support and the dispersion disk to form a certain space.
상기 멤브레인 모듈은
상기 멤브레인과 상기 분산 디스크 사이에 오링이 각각 위치하여, 일정 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 세포 압출장치.
The method of claim 5,
The membrane module
The cell extruding device, characterized in that the O-ring is located between the membrane and the dispersion disk to form a certain space.
상기 멤브레인 모듈은
상기 멤브레인의 하나 이상의 면에 다공성 멤브레인 지지필름이 위치하여 상기 멤브레인의 파손을 방지하는 것을 특징으로 하는 세포 압출장치.
The method of claim 5,
The membrane module
A cell extruding device, characterized in that a porous membrane support film is positioned on at least one side of the membrane to prevent breakage of the membrane.
상기 멤브레인 모듈은
상기 현탁액이 담긴 시린지를 상기 한 쌍의 지지체에 형성된 관통홀에 연결하는 것을 특징으로 하는 세포 압출장치.
The method of claim 5,
The membrane module
A cell extruding device, characterized in that the syringe containing the suspension is connected to a through hole formed in the pair of supports.
상기 시린지는 시린지펌프에 의해 플런저가 이동하는 것을 특징으로 하는 세포 압출장치.
The method of claim 9,
The syringe is a cell extrusion device, characterized in that the plunger is moved by the syringe pump.
상기 제1 시린지에 담긴 현탁액을 멤브레인 모듈 내부로 주입한 후, 분산 디스크와 멤브레인을 거쳐 상기 제2 시린지로 유입시키는 단계; 및
상기 제2 시린지에 유입된 현탁액을 다시 상기 멤브레인 모듈 내부로 주입한 후, 상기 분산 디스크와 상기 멤브레인을 거쳐 상기 제1 시린지로 유입시키는 단계;
를 포함하는 과정을 적어도 1회 이상 반복하는 것을 특징으로 하는 세포 압출방법.
Connecting a first syringe containing a suspension containing cells to a through hole on one side of the cell extruding device according to claim 5 and connecting a second syringe compressed into the plunger to the through hole on the other side;
Injecting the suspension contained in the first syringe into the membrane module, and then flowing it through the dispersion disk and the membrane into the second syringe; And
Injecting the suspension introduced into the second syringe back into the membrane module, and then flowing through the dispersion disk and the membrane into the first syringe;
Cell extrusion method, characterized in that the process comprising repeating at least one or more times.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| A107 | Divisional application of patent | ||
| GRNT | Written decision to grant |