KR102227125B1 - Method for storing bacteria and dry power produces by the same method - Google Patents

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한수빈
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Abstract

본 발명은, 박테리아와, 건조 후 다공성 구조를 갖는 나노파티클을 현탁한 현탁액을 마련하는 단계, 및 상기 현탁액을 액적으로 미립화하고 상기 미립화된 액적을 건조하는 단계를 포함하는 박테리아 보관방법을 제공한다.The present invention provides a method for storing bacteria comprising preparing a suspension in which bacteria and nanoparticles having a porous structure are suspended after drying, and atomizing the suspension into droplets and drying the atomized droplets.

Description

박테리아 보관방법 및 이에 의해 생성된 건조분말 {METHOD FOR STORING BACTERIA AND DRY POWER PRODUCES BY THE SAME METHOD}Bacteria storage method and dry powder produced thereby {METHOD FOR STORING BACTERIA AND DRY POWER PRODUCES BY THE SAME METHOD}

본 발명은 박테리아를 보관하는 방법 및 이에 의해 생성된 건조분말에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 살아있는 박테리아를 건조분말형태로 보관하는 방법 및 이에 의해 생성된 건조분말에 관한 것이다.The present invention relates to a method of storing bacteria and a dry powder produced thereby, and more particularly, to a method of storing live bacteria in a dry powder form, and to a dry powder produced thereby.

국내외 연구용 생물자원 분양에 있어 냉동 보관상태의 박테리아를 이동시키는 것이 가장 일반적이다. 따라서 냉동 보존을 위한 액체 또는 겔 형태의 박테리아 보관방법이 분양 절차상 현재 우선적으로 시행되고 있다. 다른 보관 방법에 대하여 계속 연구되어 왔지만 실질적으로 사용할 수 있는 방법은 아직까지 미비한 실정이다.In the distribution of biological resources for domestic and overseas research, it is most common to move bacteria in frozen storage conditions. Therefore, the method of storing bacteria in liquid or gel form for cryopreservation is currently being implemented first in the pre-sale procedure. Other storage methods have been studied continuously, but practically usable methods are still insufficient.

종래 유사한 기술 중 특허문헌 1은 박테리아 추출물을 통해 건조 분말을 제조하는 기술로서 암 치료를 목적으로 한 특정 박테리아의 추출물을 현탁액을 거쳐 분말로 만든 이후 최종적으로 캡슐화하는 내용을 개시하고 있다. 그러나 특허문헌 1은 분말 성분의 초점이 박테리아가 아닌 추출물에 있고, 더욱이 현탁액 배양 단계에서 박테리아에 의해 생성된 펩티드 성분들이 건조 분말화의 주요 목적이기 때문에 분말 속 박테리아의 생존 여부는 크게 상관없을 뿐만 아니라 생존 효과도 미비하다.Among the similar techniques in the related art, Patent Document 1 discloses a technique for producing a dry powder through a bacterial extract, and finally encapsulating the extract of a specific bacteria for the purpose of cancer treatment into a powder through a suspension. However, in Patent Document 1, the focus of the powder component is on the extract, not the bacteria, and furthermore, since the peptide components produced by the bacteria in the suspension culture step are the main purpose of dry powdering, the survival of the bacteria in the powder is largely irrelevant. The survival effect is also insufficient.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 기술 제시가 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to present a technique for solving this problem.

KR10-2013-0137637AKR10-2013-0137637A

본 발명은 건조분말형태로 박테리아의 생존율 또는 보존 기간을 제어 가능한 박테리아 보관방법 및 이에 의해 생성된 건조분말을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method for storing bacteria that can control the survival rate or preservation period of bacteria in the form of dry powder, and a dry powder produced thereby.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 박테리아와, 건조 후 다공성 구조를 갖는 나노파티클을 현탁한 현탁액을 마련하는 단계, 및 상기 현탁액을 액적으로 미립화하고 상기 미립화된 액적을 건조하는 단계를 포함하는 박테리아 보관방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a suspension of bacteria and nanoparticles having a porous structure after drying, and a step of atomizing the suspension into droplets and drying the atomized droplets. Provide storage methods.

일 실시예에 따라, 상기 나노파티클은, 탄소, 유리, 제올라이트, 산화 알루미늄, 폴리아닐닌 및 폴리스티렌(polystyrene) 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.According to an embodiment, the nanoparticles may be any one selected from the group consisting of carbon, glass, zeolite, aluminum oxide, polyaniline, and polystyrene polymer, or a combination thereof.

일 실시예에 따라, 상기 현탁액은, 나노파티클과 박테리아 간의 크기비가 1:0.1 ~ 1:10일 수 있다.According to an embodiment, the suspension may have a size ratio of 1:0.1 to 1:10 between nanoparticles and bacteria.

일 실시예에 따라, 상기 미립화된 액적은, 3㎕ ~ 10㎕일 수 있다.According to an embodiment, the atomized droplet may be 3 μl to 10 μl.

일 실시예에 따라, 상기 건조하는 단계는, 초소수성 표면 상에 상기 미립화된 액적을 분주하여 건조할 수 있다.According to an embodiment, the drying may be performed by dispensing the atomized droplets on a superhydrophobic surface.

일 실시예에 따라, 상기 건조하는 단계는, 분무장치를 이용하여 상기 미립화된 액적을 분무하여 공기 중에서 건조할 수 있다.According to an embodiment, the drying may be performed in air by spraying the atomized droplets using a spraying device.

또한, 본 발명은 상기 박테리아 보관방법에 의해 생성된 건조분말을 제공한다.In addition, the present invention provides a dry powder produced by the method for storing bacteria.

본 발명에 따르면, 나노파티클과 박테리아를 함께 현탁 후 건조하여 생성된 다공성 구조에 의해 박테리아의 생존율 또는 보존 기간을 제어하여, 박테리아의 생존율을 향상시켜 보존 기간을 연장시키거나, 최대 생존 시간 및 보존 기간을 제어할 수 있다.According to the present invention, the survival rate or storage period of bacteria is controlled by the porous structure generated by suspending and drying nanoparticles and bacteria together, thereby improving the survival rate of bacteria to extend the storage period, or the maximum survival time and storage period. Can be controlled.

종래 액상 또는 겔 형태의 박테리아 보관법과 비교해 볼 때, 온도 민감성을 낮출 수 있다. 박테리아 보관 및 이동시 냉동상태를 유지할 필요가 없어 박테리아 보관 방법을 간소화할 수 있고 보관 비용을 절감할 수 있으며, 온도 통제 불가로 인한 생존율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다. 즉 보관 형태를 액상 또는 겔에서 고체 분말 형태로 바꾸어 박테리아 이동시 안정성 증가와 환경 통제 비용을 절감할 수 있다.Compared with the conventional liquid or gel type of bacteria storage method, the temperature sensitivity can be lowered. Since there is no need to keep the bacteria frozen during storage and transport, the method of storing bacteria can be simplified, storage costs can be reduced, and there is an effect of preventing a decrease in the survival rate due to the inability to control the temperature. That is, by changing the storage form from liquid or gel to a solid powder form, it is possible to increase the stability when moving bacteria and reduce the cost of environmental control.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박테리아 보관방법에 대한 단계별 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 초소수성 표면에 현탁액을 건조하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 다공성 구조의 나노파티클로 이루어진 잔여물에 대한 SEM 촬영 영상이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 잔여물을 배양하는 과정을 촬영한 영상이다.
도 5 및 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 나노파티클이 포함된 잔여물 내 박테리아의 생존율을 나타낸 그래프이다.
1 is a step-by-step flowchart of a method for storing bacteria according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a process of drying a suspension on a superhydrophobic surface according to an embodiment of the present invention.
3 is an SEM image of a residue made of nanoparticles having a porous structure according to an embodiment of the present invention.
4 is an image photographing a process of culturing a residue according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are graphs showing the survival rate of bacteria in residues containing nanoparticles according to an embodiment of the present invention.

이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through preferred embodiments. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the configuration of the embodiments described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention, and does not represent all the technical spirit of the present invention, and various equivalents and modifications that can replace them at the time of the present application It should be understood that there may be. In addition, throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

박테리아 보관방법How to store bacteria

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박테리아 보관방법에 대한 단계별 흐름도이다.1 is a step-by-step flowchart of a method for storing bacteria according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박테리아 보관방법은, 박테리아와 나노파티클을 현탁한 현탁액을 마련하는 단계(S10) 및 현탁액을 액적으로 미립화하고 건조하는 단계(S20)를 포함하여, 건조 후 응집된 상태의 다공성 구조들을 포함한 잔여물을 생성할 수 있다.As shown in Figure 1, the bacteria storage method according to an embodiment of the present invention, the step of preparing a suspension in which bacteria and nanoparticles are suspended (S10) and the step of atomizing and drying the suspension into droplets (S20). Including, it is possible to produce a residue including porous structures in an agglomerated state after drying.

이하, 각 단계별로 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, each step will be described in detail.

먼저, 박테리아와 다공성 구조를 갖는 나노파티클을 현탁한 현탁액을 마련할 수 있다(S10).First, it is possible to prepare a suspension in which bacteria and nanoparticles having a porous structure are suspended (S10).

박테리아는 생태계의 물질 순환에서 중요한 기능을 할 뿐만 아니라, 생명공학 등의 산업 분야에서 유용물질의 생산에 이용된다. 박테리아류는 극심한 환경 조건에서도 생존하는 능력을 가진 것으로 잘 알려져 있으나, 개별 박테리아 종이 갖는 환경 내성 능력은 매우 제한적이다.Bacteria not only play an important function in the material cycle of the ecosystem, but are also used in the production of useful substances in industrial fields such as biotechnology. Bacteria are well known to have the ability to survive even in extreme environmental conditions, but the environmental tolerance of individual bacterial species is very limited.

박테리아는 특히 고온에 민감하여, 적정 온도보다 약간 더 높은 수준의 온도에 노출되어도 생장 속도가 현저히 감소하고 생존력이 크게 저하되기 때문에, 종래에는 박테리아를 보관하기 위해 냉동 상태로 보관하였다.Bacteria are particularly sensitive to high temperatures, and even when exposed to a temperature slightly higher than an appropriate temperature, the growth rate is significantly reduced and the viability is greatly reduced, so that the bacteria are conventionally stored in a frozen state to store the bacteria.

본 발명은 온도 민감성을 낮추기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라 피보관 대상인 박테리아는 살아있는 것으로서 그 종류를 특별히 한정하지 않으며, 대표적인 예로, 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 슈도모나스 에루지노사Pseudomonas aeruginosa), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 칸디다 알비칸스(Candida albicans), 아스퍼질러스 브라실리언시스(Aspergillus brasiliensis), 에셰리키아 콜라이(Escherichia coli) 등으로 이루어진 일 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.The present invention is to lower temperature sensitivity, and according to an embodiment of the present invention, the bacteria to be stored are living things and are not particularly limited to their type, and representative examples are Staphylococcus aureus, Pseudomonas E. Pseudomonas aeruginosa), Bacillus subtilis, Candida albicans, Aspergillus brasiliensis, Escherichia coli, etc. It may be any one or a combination thereof.

또한, 나노파티클은 다공성 나노입자로서, 나노파티클이 분산된 수용액은 건조 후 다공성 구조를 갖는 입자들이 생성될 수 있다. 나노파티클은 다공성 구조를 갖는 소재로, 0.4~100 nm 크기(또는 1~100 nm)의 기공구조가 정렬 또는 무질서하게 배열된 것으로, 분말, 박막/후막, 또는 벌크 형태의 소재일 수 있다.In addition, nanoparticles are porous nanoparticles, and particles having a porous structure may be generated after drying the aqueous solution in which the nanoparticles are dispersed. Nanoparticles are materials having a porous structure, in which a pore structure having a size of 0.4 to 100 nm (or 1 to 100 nm) is arranged or arranged in an orderly manner, and may be a powder, a thin film/thick film, or a bulk material.

나노파티클의 형상은 분말의 경우, 구형, 중공구형, 화이버(fiber), 튜브(tube) 등일 수 있고, 이를 출발물질로 막이나 벌크 형상이 제조될 수도 있다.In the case of powder, the shape of nanoparticles may be spherical, hollow sphere, fiber, tube, or the like, and a film or bulk shape may be prepared as a starting material.

현탁액에 분산된 나노파티클은 한 종일 수 있으나, 이에 한하지 않고, 건조분말에 물이 유입되었을 때의 박테리아의 증식 속도 등을 다양화하기 위해 복수 종류의 나노파티클이 현탁액에 분산될 수 있다.The nanoparticles dispersed in the suspension may be one type, but are not limited thereto, and a plurality of types of nanoparticles may be dispersed in the suspension in order to diversify the growth rate of bacteria when water is introduced into the dry powder.

여기서, 나노파티클의 물질은 다공성의 크기 등을 제어할 수 있는 탄소, 유리, 제올라이트, 산화 알루미늄, 폴리아닐린, 폴리스티렌(polystyrene) 등의 고분자 등일 수 있다.Here, the material of the nanoparticles may be a polymer such as carbon, glass, zeolite, aluminum oxide, polyaniline, and polystyrene capable of controlling the size of porosity.

이러한, 나노파티클을 상기 박테리아와 증류수에 분산시켜 현탁액을 마련할 수 있고, 현탁 후 건조한 다공성 구조에 의해 박테리아의 생존율을 제어하기 용이하도록 상기 현탁액의 나노파티클과 박테리아 간의 크기비는 특별히 한정하지 않으나, 1:0.1 ~ 1:10인 것이 바람직하다.Such, the nanoparticles can be dispersed in the bacteria and distilled water to prepare a suspension, and the size ratio between the nanoparticles and the bacteria of the suspension is not particularly limited in order to facilitate controlling the survival rate of bacteria due to a dry porous structure after suspension, It is preferably 1:0.1 to 1:10.

박테리아의 생존율은, 박테리아와 나노파티클의 상대적인 농도 비와, 박테리아와 나노파티클의 상대적인 크기비, 그리고 전체 다공성 물질의 크기 등의 요소에 의해 결정될 수 있고, 상기 제어요소 중 적어도 하나를 가변하여 박테리아의 생존율 또는 보존 기간을 제어할 수 있다.The survival rate of bacteria may be determined by factors such as the relative concentration ratio of bacteria and nanoparticles, the relative size ratio of bacteria and nanoparticles, and the size of the total porous material. The survival rate or duration of storage can be controlled.

한편, 상기 박테리아와 나노파티클을 함께 현탁한 용액을 액적으로 미립화하고, 미립화된 액적을 건조할 수 있다(S20).Meanwhile, a solution in which the bacteria and nanoparticles are suspended together may be atomized into droplets, and the atomized droplets may be dried (S20).

현탁액을 미립화하고 이를 건조하는 방법은 다양하나, 일 실시예에 따라 액적을 떨어뜨리기 위한 액적적하장치를 이용하여 액적을 초소수성 표면 상에 떨어뜨려 건조할 수 있다.There are various methods of atomizing and drying the suspension, but according to an embodiment, a droplet dropping device for dropping droplets may be used to drop the droplets onto the superhydrophobic surface to dry them.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 초소수성 표면에 현탁액을 건조하는 과정을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a process of drying a suspension on a superhydrophobic surface according to an embodiment of the present invention.

도 2(a)에 도시한 바와 같이, 초소수성 표면 처리된 플레이트 상에 박테리아-나노파티클의 현탁액을 미립화된 액적으로 소정 간격으로 분주시킬 수 있다.As shown in Fig. 2(a), a suspension of bacteria-nanoparticles on a plate treated with a superhydrophobic surface can be dispensed into micronized droplets at predetermined intervals.

이때, 분주된 액적들의 부피는 구의 형태를 유지하기 위해 3 내지 10㎕인 것이 바람직하고, 초소수성 표면은 공기 중 구 형태의 액적과 최소한의 접점을 유지한 상태를 유지하도록 하되, 초소수성 표면과 액적 간에 접점을 최소화하기 위해 초소수성 표면 위 액적이 안착되는 위치에는 유성물질이 표시될 수 있다.At this time, the volume of the dispensed droplets is preferably 3 to 10 μl in order to maintain the shape of a sphere, and the superhydrophobic surface maintains a state of maintaining minimal contact with the spherical droplets in the air, but with the superhydrophobic surface In order to minimize the contact between the droplets, an oily substance may be displayed at the location where the droplets are settled on the superhydrophobic surface.

분주된 액적들 간의 간격은 서로 간의 증발 간섭을 방지하기 위해 최소한 10 내지 15mm를 유지하는 것이 바람직하다.It is preferable that the distance between the dispensed droplets be kept at least 10 to 15 mm to prevent evaporation interference between each other.

액체가 증발된 이후에는 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 다공성 구조의 나노파티클로 이루어진 잔여물이 도 3과 같이 생성되었고, 도 3에 도시한 바와 같이, 나노파티클의 다공성구조에는 박테리아가 수용되게 된다.After the liquid was evaporated, as shown in FIG. 2(b), a residue made of nanoparticles having a porous structure was generated as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. 3, bacteria are present in the porous structure of the nanoparticles. Will be accepted.

100㎛의 구와 E.coli를 포함한 액적이 초소수성 표면에서 건조(도 3의 a 부분)된 결과, 도 3의 b 부분 및 c 부분과 같이 나타났다. 여기서, 도 3의 b 부분은 E.coli와 미세소구의 농도가 각각 0.03%와 0.03%인 경우 잔여물의 촬영 영상이고, 도 3의 c 부분은 E.coli와 미세소구의 농도가 각각 0.003%와 0.03%인 경우 잔여물의 촬영 영상이다.As a result of drying (a part of FIG. 3) a droplet including a 100 μm sphere and E. coli on the superhydrophobic surface, it appeared as shown in parts b and c of FIG. 3. Here, part b of FIG. 3 is a photographed image of the residue when the concentrations of E.coli and microspheres are 0.03% and 0.03%, respectively, and part c of FIG. 3 shows the concentrations of E.coli and microspheres are 0.003% and 0.003%, respectively. If it is 0.03%, it is the image of the residue.

건조된 분말, 즉 잔여물을 아가로오스 배지에 찍어 배양하였을 때, 도 4에 도시한 바와 같이, 살아있는 박테리아에 의해 콜로니가 생성되었다. 도 4의 a 부분은 소수성 표면 위의 9개의 작은 용액 방울들이 서로 간의 증발율 간섭 방지를 위해 위치하여 있는 모습이고, 도 4의 b 부분은 특정시간 동안 환경 챔버 내부에서 적정 온도와 습도를 유지하며 건조하는 모습이며, 도 4의 c 부분은 초소수성 표면 위의 잔여물들이 아가 배양접시로 옮겨진 모습이고, 도 4의 d 부분은 아가 배양접시들이 잔여물 속의 세포들을 배양하기 위해 배양기 속에 저장되어, 콜로니가 배지에서 자라나는 모습이다.When the dried powder, that is, the residue was dip in an agarose medium and cultured, as shown in FIG. 4, colonies were generated by living bacteria. Part a of FIG. 4 shows that 9 small droplets of solution on a hydrophobic surface are positioned to prevent interference with each other in the evaporation rate, and part b of FIG. 4 is dried while maintaining an appropriate temperature and humidity inside the environmental chamber for a specific time. In Figure 4, part c is a state in which the residues on the superhydrophobic surface have been transferred to the agar culture dish, and in Figure 4, part d is that the agar culture dishes are stored in the incubator to cultivate the cells in the residue, and the colony Is growing on a medium.

본 발명에 따라 건조 후 배지를 방치한 시간이 경과함에 따라 규칙적인 시간 간격으로 배양한 결과를 관찰한 결과, 같은 조건에서 실험하였을 때 박테리아만 들어있는 용액의 잔여물보다 나노파티클이 포함되었을 경우, 도 5에 나타난 바와 같이, 평균적으로 박테리아가 더 오래 살아남는 것을 확인하였다. 즉, 시간이 지나면 지날수록 나노파티클이 포함된 경우 박테리아의 생존율이 그렇지 않은 경우보다 크게 줄어들지 않는 것을 알 수 있다.According to the present invention, as a result of culturing at regular time intervals as the time elapsed after drying the medium elapsed, when the experiment was conducted under the same conditions, when nanoparticles were contained than the residue of the solution containing only bacteria, As shown in Figure 5, it was confirmed that the bacteria survive longer on average. In other words, it can be seen that as time passes, the survival rate of bacteria does not decrease significantly when nanoparticles are included.

앞선 실시예와 다르게 액적을 초수성표면에 분주하지 않고, 현탁액을 네뷸라이저 등과 같은 분무장치를 이용하여 미립화된 액적을 고온 건조한 환경에서 공기 중에 분무하여 건조할 수 있다.Unlike the previous embodiment, the droplets are not dispensed on the superaqueous surface, and the suspension can be dried by spraying the atomized droplets in the air in a high temperature dry environment using a spray device such as a nebulizer.

마찬가지로 건조된 잔여물은 분말형태를 가지며, 앞선 실시예에서보다 건조된 분말을 대량으로 생산할 수 있는 효과가 있다.Likewise, the dried residue has a powder form, and there is an effect that the dried powder can be produced in a larger amount than in the previous example.

이때, 분무장치가 분사하는 입자의 균일한 정도는 생성되는 분말의 박테리아 생존율 제어시 정밀도와 비례하는 것으로, 박테리아 생존율을 정밀하게 제어하기 위해 분사 입자의 균일도가 높을수록 바람직하다.At this time, the degree of uniformity of the particles sprayed by the spraying device is proportional to the precision when controlling the bacterial survival rate of the generated powder, and the higher the uniformity of the spraying particles is preferable to precisely control the bacterial survival rate.

본 발명에 따르면, 온도 통제가 어려운 환경, 예를 들면 체내로의 유효 박테리아 전달에 효용가치가 높다. 특히, 유산균 등 생체 내에서 의학적으로 긍정적인 효과를 나타내는 미생물의 복용이나 투여에 좀 더 효율적이다.According to the present invention, there is a high utility value for effective bacteria transfer into an environment where temperature control is difficult, for example, the body. In particular, it is more efficient in taking or administering microorganisms that have a positive medical effect in vivo, such as lactic acid bacteria.

또한, 본 발명에 따르면, 항암, 노화방지 등에 효과적인 다양한 미생물을 이용하여 최근 각광받고 있는 생물자원을 활용한 천연의약품 및 화장품개발에도 응용할 수 있고, 나아가 인체에 무해하거나 다른 효용이 있는 나노파티클을 이용하여, 나노파티클의 특성상 부피 대비 표면적의 증가로 흡수력의 증대 효과를 가져올 수 있기 때문에 뛰어난 의약학적, 미용적인 효과를 낼 수도 있다.In addition, according to the present invention, it can be applied to the development of natural medicines and cosmetics using biological resources that are recently spotlighted by using various microorganisms that are effective for anti-cancer and anti-aging, and furthermore, nanoparticles that are harmless to the human body or have other benefits are used. Therefore, due to the nature of the nanoparticles, an increase in the surface area relative to the volume can bring about an effect of increasing the absorption power, so it can produce excellent pharmaceutical and cosmetic effects.

실험예Experimental example

나노파티클 현탁액은 Polybead사의 지름이 각각 10㎛, 1㎛ 및 0.1㎛인 폴리스티렌(polystyrene) 나노파티클(또는 미세소구)을 부피백분율 0.064%로 희석하여 사용하였다.The nanoparticle suspension was used by diluting polystyrene nanoparticles (or microspheres) having a diameter of 10 μm, 1 μm, and 0.1 μm, respectively, by Polybead to a volume percentage of 0.064%.

본 실험예에서 사용한 나노파티클 현탁액에 대한 구체적인 재원은 표 1과 같다.Specific resources for the nanoparticle suspension used in this experimental example are shown in Table 1.

[표 1][Table 1]

Figure 112019049750290-pat00001
Figure 112019049750290-pat00001

박테리아는 대장균을 사용하였고, 그 크기는 (2~4)㎛ × (0.4~0.7)㎛의 크기지만 장축이 짧은 대장균은 구균의 형태를 띠며, 그 지름은 약 1㎛로서, 박테리아와 나노파티클의 비율은 하기 표 2와 같다.E. coli was used as the bacteria, and the size of the E. coli was (2~4)㎛ × (0.4~0.7)㎛, but the E. coli with a short long axis took the form of cocci, and its diameter was about 1㎛. The ratio is shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure 112019049750290-pat00002
Figure 112019049750290-pat00002

박테리아(E.coli)의 농도별 현탁액과 나노파티클 현탁액을 1:1의 비율로 섞어, 표 3과 같이 나노파티클의 부피백분율 0.032%가 유지되도록 하였다.The suspension for each concentration of bacteria (E. coli) and the nanoparticle suspension were mixed at a ratio of 1:1, so that 0.032% of the volume percentage of the nanoparticles was maintained as shown in Table 3.

[표 3][Table 3]

Figure 112019049750290-pat00003
Figure 112019049750290-pat00003

이후, 박테리아와 나노파티클의 현탁액을 3 내지 10㎕의 액적으로 미립화하고 초소수성 표면 처리된 플레이트 상에 10 내지 15mm를 유지하여 분주시켜 건조한 이후에, 시간에 따른 박테리아 생존율을 확인하였다.Thereafter, the suspension of bacteria and nanoparticles was atomized into droplets of 3 to 10 µl, and after being dispensed and dried by maintaining 10 to 15 mm on a superhydrophobic surface-treated plate, the survival rate of bacteria with time was confirmed.

Spectrophotometer를 이용한 OD600 기준 박테리아 농도가 각각 0.05A, 0.1A, 0.2A, 0.4A에 대하여 서로 다른 직경(0.1㎛, 1㎛, 10㎛)의 나노파티클을 사용하였을 때, 시간에 따른 박테리아 생존율은 도 6과 같았다.When nanoparticles of different diameters (0.1 μm, 1 μm, 10 μm) were used for OD600 standard bacteria concentrations of 0.05A, 0.1A, 0.2A, and 0.4A using a spectrophotometer, the bacterial survival rate over time was also shown. It was the same as 6.

결국, 박테리아의 농도 및/또는 나노파티클 직경을 변경시킴으로써, 시간에 따른 박테리아의 생존율을 제어할 수 있었다.Eventually, by changing the concentration of the bacteria and/or the diameter of the nanoparticles, it was possible to control the survival rate of the bacteria over time.

특히, OD600 기준 박테리아 농도가 0.1A에 대하여 직경 1㎛의 나노파티클을 사용하였을 때, 나노파티클이 없을 때 동일한 박테리아에 비하여, 생존율이 크게 향상되었음을 확인할 수 있었다.In particular, when using nanoparticles having a diameter of 1 μm for an OD600 standard bacterial concentration of 0.1A, it was confirmed that the survival rate was significantly improved compared to the same bacteria when there were no nanoparticles.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. The description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning, scope and equivalent concepts of the claims are included in the scope of the present invention. It must be interpreted.

10: 초소수성 표면 11: 액적
12: 유성물질 13: 잔여물
10: superhydrophobic surface 11: droplet
12: oily substance 13: residue

Claims (7)

박테리아와, 건조 후 다공성 구조를 갖는 나노파티클을 현탁한 현탁액을 마련하는 단계; 및
상기 현탁액을 액적으로 미립화하고 상기 미립화된 액적을 건조하는 단계;
를 포함하고,
상기 건조하는 단계는,
초소수성 표면 상에 표시된 유성물질 상에 상기 미립화된 액적을 안착시켜 건조하되, 상기 미립화된 액적은, 구의 형태로 3㎕ ~ 10㎕로 하며,
상기 다공성 구조의 나노파티클로 이루어진 잔여물은, 상기 나노파티클의 다공성구조에 상기 박테리아가 수용되고,
상기 박테리아의 생존율은, 상기 나노파티클과 상기 박테리아 간 상대적인 농도 비 및 크기비에 따라 제어되되, 상기 현탁액은, 상기 나노파티클과 상기 박테리아 간의 크기비를 1:0.1 ~ 1:10로 하는 것을 특징으로 하는 박테리아 보관방법.
Preparing a suspension in which bacteria and nanoparticles having a porous structure are suspended after drying; And
Atomizing the suspension into droplets and drying the atomized droplets;
Including,
The drying step,
The atomized droplets are settled on the oily substance displayed on the superhydrophobic surface and dried, but the atomized droplets are 3 μl to 10 μl in the form of a sphere,
The residue consisting of nanoparticles having the porous structure, the bacteria are accommodated in the porous structure of the nanoparticles,
The survival rate of the bacteria is controlled according to the relative concentration ratio and size ratio between the nanoparticles and the bacteria, and the suspension is characterized in that the size ratio between the nanoparticles and the bacteria is 1:0.1 to 1:10. How to store bacteria.
제 1 항에 있어서,
상기 나노파티클은, 탄소, 유리, 제올라이트, 산화 알루미늄, 폴리아닐닌 및 폴리스티렌(polystyrene) 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 박테리아 보관방법.
The method of claim 1,
The nanoparticles are any one selected from the group consisting of carbon, glass, zeolite, aluminum oxide, polyaniline, and polystyrene polymer, or a combination thereof.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 따른 박테리아 보관방법에 의해 생성된 건조분말.Dry powder produced by the method of storing bacteria according to any one of claims 1 to 2.
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