KR102230047B1 - 무균 접종 배양장치 및 이에 따른 무균방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무균 접종 배양장치 및 이에 따른 무균방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 접종밸브가 설치된 배양기에 배지를 넣고 무균으로 멸균한 뒤 밀폐하고, 시드용기를 무균으로 멸균한 뒤, 무균 상자에서 시드용기 내에 종균 배양액을 주입한 다음 밀폐하며, 연결장치에 의해 배양기와 시드용기가 연결된 상태에서 상기 연결장치에 스팀을 공급하여 내부를 무균으로 멸균한 뒤, 시드용기의 종균 배양액을 접종밸브를 통해 배양기 내에 공급하여 배양함으로써, 접종 과정에서 접종밸브가 오픈되어도 외부로부터 오염균이 침입할 수 없어 종래의 화염 멸균 등의 기존방식보다 안전하고 편리하게 접종할 수 있어 다른 미생물의 오염없이 선택된 미생물만을 고순도로 배양할 수 있는 특징이 있다.

Description

무균 접종 배양장치 및 이에 따른 무균방법{Aseptic inoculation culture apparatus and aseptic method therefor}
본 발명은 무균 접종 배양장치 및 이에 따른 무균방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 접종밸브가 설치된 배양기에 배지를 넣고 무균으로 멸균한 뒤 밀폐하고, 시드용기를 무균으로 멸균한 뒤, 무균 상자에서 시드용기 내에 종균 배양액을 주입한 다음 밀폐하며, 연결장치에 의해 배양기와 시드용기가 연결된 상태에서 상기 연결장치에 스팀을 공급하여 내부를 무균으로 멸균한 뒤, 시드용기의 종균 배양액을 접종밸브를 통해 배양기 내에 공급하여 배양함으로써, 접종 과정에서 접종밸브가 오픈되어도 외부로부터 오염균이 침입할 수 없어 종래의 화염 멸균 등의 기존방식보다 안전하고 편리하게 접종할 수 있어 다른 미생물의 오염없이 선택된 미생물만을 고순도로 배양할 수 있는 무균 접종 배양장치 및 이에 따른 무균방법에 관한 것이다.
일반적으로 세포·미생물 배양기는 다른 미생물의 오염없이 선택적 미생물만을 증식시켜야 하는데, 배양기에서 오염되는 대표적 균주는 바실러스 속(Bacillus SP.)으로 아포(포자)를 형성하여 고온에서 잘 죽지 않는 특성이 있다.
따라서 원하는 균주만을 선택적으로 배양하려면 멸균과정을 반드시 거쳐야 하는데, 배양기에서 오염의 원인은 여러 가지가 있지만 그 중 하나는 외부로부터 오염균 침입하여 발생한다. 즉, 배양기는 접종 전에 완벽한 무균 상태를 유지해야 하지만 접종 과정에서 접종구가 Open 되면서 외부로부터 오염균이 침입 위험이 생긴다.
이에 지금까지의 접종 시 오염을 방지하는 기술은 화염접종과 격막(Septum)접종 방식이 있고, 화염접종 방식은 접종구 주변에 불꽃을 만들어 외부공기를 화염으로 차단함으로써 무균적인 접종이 가능하게 하고, Septum 접종 방식은 고무패킹으로 외부와 차단되어 있는 접종구에 화염 멸균된 바늘을 찔러 넣어 접종한다.
하지만 최근 GMP 시설에서는 화염 멸균을 지양하고 있어 상기 두 방식은 사용에 제약이 많은 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1600571호
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
접종밸브가 설치된 배양기에 배지를 넣고 무균으로 멸균한 뒤 밀폐하고, 시드용기를 무균으로 멸균한 뒤, 무균 상자에서 시드용기 내에 종균 배양액을 주입한 다음 밀폐하며, 연결장치에 의해 배양기와 시드용기가 연결된 상태에서 상기 연결장치에 스팀을 공급하여 내부를 무균으로 멸균한 뒤, 시드용기의 종균 배양액을 접종밸브를 통해 배양기 내에 공급하여 배양함으로써, 접종 과정에서 접종밸브가 오픈되어도 외부로부터 오염균이 침입할 수 없어 종래의 화염 멸균 등의 기존방식보다 안전하고 편리하게 접종할 수 있어 다른 미생물의 오염없이 선택된 미생물만을 고순도로 배양할 수 있는 무균 접종 배양장치 및 이에 따른 무균방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 멸균기를 통해 멸균된 내부에 종균 배양액이 채워진 상태로 덮개부를 통해 밀폐되고, 내부에서부터 상기 덮개부를 관통하여 외부로 종균 이송관이 돌출 형성되며, 상기 종균 이송관의 끝단부에 설치되어 내부를 개폐하는 제 1 다이어프램 밸브가 설치되는 시드(Seed)용기와;
내부에 배지가 저장된 상태에서 커버부에 의해 밀폐되고, 외주연에 설치된 자켓에 고온의 스팀이 투입되어 내부를 가열하여 배지가 무균상태로 멸균되며, 상기 무균상태에서 시드용기에 채워진 무균의 종균 배양액이 내부에 투입되어 배양되는 배양기와;
상기 배양기의 커버부에 관통 설치되어 배양기의 멸균시 동시에 무균상태로 멸균되고, 상기 시드용기에서 이송된 종균 배양액이 배양기 내에 투입되는 것을 개폐하는 접종밸브와;
상기 시드용기의 제 1 다이어프램 밸브와 일측이 연결되고, 타측은 접종밸브와 연결되어 시드용기의 종균 배양액을 배양기로 이송시키는 연결장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 제 1 다이어프램 밸브의 일측에는 연결장치의 내부를 멸균한 스팀이 외부로 배출되도록 제 2 다이어프램 밸브가 연결되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 시드용기의 덮개부에는 시드용기의 내부에 공기압이 투입되어 종균 배양액이 종균 이송관을 통해 이송되도록 공기압 이송관이 형성되고, 상기 공기압 이송관은 덮개부를 관통하여 시드용기의 내부에 일측 끝단부가 구비되며, 상기 공기압 이송관의 타측 끝단부에는 투입되는 공기를 제균하는 필터가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 배양기의 커버부에는 접종밸브가 나사 결합되도록 내주연에 암나사산이 형성된 결합구가 형성되고, 상기 배양기 내의 온도를 설정 온도 이상으로 올리기 위한 압력이 가해지도록 밴트 라인이 결합되며, 상기 밴트 라인에는 압력 컨트롤 밸브가 설치되어 밴트 라인을 통해 이송되는 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 접종밸브는, 상기 커버부의 결합구에 나사 결합되도록 외주연에 수나사산이 형성되는 밸브 너트부와;
상기 밸브 너트부의 내부 중앙부에 관통 고정되고, 중앙부에 결합홀이 형성되며, 상측부 외주연에 수나사산이 형성되는 밸브 몸통부와;
상기 밸브 몸통부의 외주연에 형성된 수나사산에 나사 결합되어 회전을 통해 밸브 몸통부의 수나사산을 따라 상,하로 이동되는 핸들부와;
상기 밸브 몸통부의 결합홀과 핸들부의 중앙부에 관통 형성되어 상기 핸들부의 내주연에 연결되고, 상측부에 연결장치와 연결되어 상기 연결장치를 통해 이송된 종균 배양액을 일측으로 이송시키는 유로가 내부에 형성되며, 하측부의 외주연에는 유로와 연통되어 유로를 통해 이송된 종균 배양액이 외부로 배출시키는 배출구가 형성되고, 상기 핸들부의 회전에 의해 상,하로 슬라이딩되어 배출구를 개폐하는 노즐부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 노즐부의 상측부에는 연결장치 내를 무균으로 멸균하는 스팀이 유입되어 유로를 멸균하도록 분기 노즐관이 형성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 연결장치는, 상기 종균 이송관의 제 1 다이어프램 밸브와 접종밸브의 노즐부에 연결되어 시드용기 내의 종균 배양액을 접종밸브 측으로 이송시키는 제 1 플랙시블 관과;
상기 분기 노즐관에 연결되어 외부에서 공급되는 스팀을 이송시키는 제 2 플랙시블 관과;
상기 제 2 플랙시블 관의 일측에 설치되어 제 2 플래시블 관의 내부를 개폐하는 제 3 다이어프램 밸브;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 무균 접종 배양장치에 따른 무균방법에 있어서,
멸균기에 시드용기를 넣고 설정된 온도와 시간으로 시드용기를 무균으로 멸균하는 단계(S100);
상기 단계(S100) 후, 멸균한 시드용기를 무균 상자 내에 이송시킨 뒤, 시드용기에 종균 배양액을 주입하고 덮개부에 의해 내부를 밀폐하는 단계(S200);
배양기의 내부에 배지가 저장된 상태에서 접종밸브가 설치된 커버부에 의해 상기 배양기의 내부를 밀폐하는 단계(S300);
상기 단계(S300) 후, 상기 배양기의 외주연에 설치된 자켓에 고온의 스팀이 투입되어 배양기의 내부를 가열하여 배지 및 접종밸브의 내부를 무균상태로 멸균하는 단계(S400);
상기 단계(S400) 후, 상기 시드용기의 제 1 다이어그램 밸브와 배양기에 설치된 접종밸브가 닫힌 상태에서 연결장치의 일측이 시드용기의 제 1 다이어그램 밸브와 연결되고, 상기 연결장치의 타측이 접종밸브와 연결되어 시드용기와 배양기를 상호 연결하는 단계(S500);
상기 단계(S500) 후, 상기 연결장치 내에 스팀을 공급하여 내부를 무균으로 멸균한 뒤, 상기 멸균한 스팀을 시드용기의 제 2 다이어그램 밸브을 통해 외부로 배출시키는 단계(S600);
상기 단계(S600) 후, 상기 시드용기의 제 1 다이어그램 밸브와 배양기에 설치된 접종밸브를 개방한 뒤, 상기 시드용기의 공기압 이송관을 통해 유입된 압력에 의해 시드용기 내의 종균 배양액이 연결장치와 접종밸브를 통해 배양기의 내부에 투입되는 단계(S700);
상기 단계(S700) 후, 상기 접종밸브를 닫고 배양기 내에서 배지를 통해 종균을 배양하는 단계(S800);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치의 무균방법에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 무균 접종 배양장치 및 이에 따른 무균방법은 접종밸브가 설치된 배양기에 배지를 넣고 무균으로 멸균한 뒤 밀폐하고, 시드용기를 무균으로 멸균한 뒤, 무균 상자에서 시드용기 내에 종균 배양액을 주입한 다음 밀폐하며, 연결장치에 의해 배양기와 시드용기가 연결된 상태에서 상기 연결장치에 스팀을 공급하여 내부를 무균으로 멸균한 뒤, 시드용기의 종균 배양액을 접종밸브를 통해 배양기 내에 공급하여 배양함으로써, 접종 과정에서 접종밸브가 오픈되어도 외부로부터 오염균이 침입할 수 없어 종래의 화염 멸균 등의 기존방식보다 안전하고 편리하게 접종할 수 있어 다른 미생물의 오염없이 선택된 미생물만을 고순도로 배양할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무균 접종 배양장치의 전체를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무균 접종 배양장치의 일부를 나타낸 확대도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결장치에 연결된 시드용기와 접종밸브를 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접종밸브를 나타낸 정면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접종밸브를 나타낸 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 접종밸브의 구동을 나타낸 단면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무균 접종 배양장치의 무균방법을 나타낸 순서도이다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무균 접종 배양장치의 전체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무균 접종 배양장치의 일부를 나타낸 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결장치에 연결된 시드용기와 접종밸브를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접종밸브를 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접종밸브를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 접종밸브의 구동을 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무균 접종 배양장치의 무균방법을 나타낸 순서도이다.
도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무균 접종 배양장치는 시드(Seed)용기(10)와, 배양기(20)와, 접종밸브(30)와, 연결장치(40)로 구성된다.
상기 시드용기(10)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 유리병으로 형성되어 멸균기에서 무균으로 멸균되는데, 이때, 멸균기는 미생물, 동물세포 배양 실험 등에 사용되는 장치로 식품, 실험기구, 의료기구 등에 존재하는 모든 미생물을 사멸하는 장치이다. 이때, 멸균은 121℃, 15분 이상 진행된다.
이렇게, 상기 멸균기에서 멸균된 시드용기(10)는 무균 상자(Clean bench) 안으로 이송되어 내부에 종균 배양액을 채운 뒤 덮개부(11)를 통해 상부를 밀폐한다.
여기서, 상기 시드용기(10)의 덮개부(11)에는 종균 이송관(12)이 관통 형성되는데, 상기 종균 이송관(12)의 일측 끝단부는 시드용기(10)의 내부에 구비되어 바닥면까지 길게 형성되고, 상기 종균 이송관(12)의 타측 끝단부는 시드용기(10)의 외부에 구비되는데 상기 종균 이송관(12)의 내부를 개폐하도록 제 1 다이어프램 밸브(13)가 설치된다. 이때, 상기 종균 이송관(12)은 명칭 그대로 시드용기(10)에 채워진 종균 배양액을 이송시키고, 상기 종균 이송관(12)에는 시드용기(10)에 채워진 종균 배양액을 강제로 이송시킬 수 있는 모터펌프(16)가 더 설치되고, 상기 모터펌프(16)는 제 1 다이어프램 밸브(13)와 덮개부(11) 사이에 형성된 종균 배양액에 설치된다.
그리고, 상기 시드용기(10)의 덮개부(11)에는 시드용기(10)의 내부에 공기압이 투입되어 종균 배양액이 종균 이송관(12)을 통해 이송되도록 공기압 이송관(14)이 형성되고, 상기 공기압 이송관(14)은 덮개부(11)를 관통하여 시드용기(10)의 내부에 일측 끝단부가 구비되는데 직접적으로 종균 배양액과 접촉되지 않는 상태이고, 상기 공기압 이송관(14)의 타측 끝단부에는 덮개부(11)의 외측에 돌출 형성되는데 투입되는 공기를 제균하는 필터(17)가 더 형성된다.
즉, 상기 공기압 이송관(14)을 통해 공기 압력이 시드용기(10) 내에 투입되면 내부 압력이 상승하여 종균 배양액이 종균 이송관(12)으로 이송되는 것이다.
또한, 상기 제 1 다이어프램 밸브(13)의 일측에는 연결장치(40)의 내부를 멸균한 스팀이 외부로 배출되도록 제 2 다이어프램 밸브(15)가 연결된다. 즉, 상기 연결장치(40)가 제 1 다이어프램 밸브(13)와 접종밸브(30) 사이에 연결된 상태에서 연결장치(40) 내에 외부에서 스팀이 공급되어 무균으로 멸균하면 그 스팀은 제 2 다이어프램 밸브(15)를 통해 외부로 배출되는 것이다. 이때, 상기 제 2 다이어프램 밸브(15)가 개방되면 제 1 다이어프램 밸브(13)는 차단되고, 반대로 제 2 다이어프램 밸브(15)가 차단되면 제 1 다이어프램 밸브(13)는 개방된다.
여기서, 다이어프램 밸브(diaphragm valve)란, 다이어프램에 가해지는 공기압(空氣壓)과 밸브축의 변위는 비례하므로 공기압의 신호를 받아 밸브의 개도(開度)를 조작하는 밸브로써, 둑(weir)과 고무로 만들어진 다이어프램이 밸브 내부에서 맞닿는 구조로 되어 있는 밸브이다. 둑과 다이어프램이 밀착하게 되면 유체가 폐쇄되고 두 부분이 떨어지면서 유체가 통과된다. 다이어프램에 의해서 유체가 밸브 기구를 떨어뜨리는 역할을 하므로, 침식성 유체일 경우에도 유체통로 내부만 내식성 재료로 하면 된다. 또한 유체통로에서의 저항도 작으므로 각종 가스류, 침식성의 산·알칼리류·묽은 죽 형상 물질을 포함하고 있는 유체 또는 압력손실을 줄이려는 배관 등에서 사용한다.[네이버 지식백과] 다이어프램 밸브 [diaphragm valve] (공조냉동건축설비 용어사전, 2011. 1. 15., 일진사)
상기 배양기(20)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본체 내부에 배지가 저장된 뒤, 커버부(22)에 의해 상부를 밀폐하고, 상기 배양기(20)의 본체 외주연에는 고온의 스팀이 유입/배출되는 자켓(21)이 설치되어 상기 자켓(21)의 스팀을 통해 본체 내부를 가열하여 배지를 무균으로 멸균한다. 이때, 상기 자켓(21) 순환은 열교환기에 스팀이 공급되면 열교환기를 통해 열전달이 된 뜨거운 물이 배양기의 자켓(21)을 순환하면서 배양기(20) 내부의 온도를 올린다.
여기서, 상기 배양기(20)의 커버부(22)에는 접종밸브(30)가 나사 결합되도록 내주연에 암나사산이 형성된 결합구(23)가 형성되고, 상기 배양기(20) 내의 온도를 설정 온도 이상(121℃, 15분 이상)으로 올리기 위한 압력(1.21 Bar 이상 유지)이 가해지도록 밴트 라인(vet line)이 결합되며, 상기 밴트 라인에는 압력 컨트롤 밸브가 설치되어 밴트 라인을 통해 이송되는 압력을 조절한다.
이렇게, 상기 배양기(20)가 무균상태에서 시드용기(10)에 채워진 무균의 종균 배양액이 연결장치(40)와 접종밸브(30)를 통해 배양기(20) 내부에 투입되고, 그 상태에서 배지를 통해 종균을 배양한다.
상기 접종밸브(30)는 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 배양기(20)의 커버부(22)에 형성된 결합구(23)에 나사 결합되어 고정되는데, 상기 배양기(20)의 멸균시 동시에 무균상태로 멸균된다. 또는 상기 연결장치(40) 내를 무균으로 멸균하는 스팀에 의해 멸균된다.
여기서, 상기 접종밸브(30)는 커버부(22)의 결합구(23)에 나사 결합되도록 외주연에 수나사산이 형성되는 밸브 너트부(31)와; 상기 밸브 너트부(31)의 내부 중앙부에 관통 고정되고, 중앙부에 결합홀(36)이 형성되며, 상측부 외주연에 수나사산이 형성되는 밸브 몸통부(32)와; 상기 밸브 몸통부(32)의 외주연에 형성된 수나사산에 나사 결합되어 회전을 통해 밸브 몸통부(32)의 수나사산을 따라 상,하로 이동되는 핸들부(33)와; 상기 밸브 몸통부(32)의 결합홀과 핸들부(33)의 중앙부에 관통 형성되어 상기 핸들부(33)의 내주연에 연결되고, 상측부에 연결장치(40)와 연결되어 상기 연결장치(40)를 통해 이송된 종균 배양액을 일측으로 이송시키는 유로(35)가 내부에 형성되며, 하측부의 외주연에는 유로(35)와 연통되어 유로(35)를 통해 이송된 종균 배양액이 외부로 배출시키는 배출구(38)가 형성되고, 상기 핸들부(33)의 회전에 의해 상,하로 슬라이딩되어 배출구(38)를 개폐하는 노즐부(34)로 구성된다.
그리고, 상기 노즐부(34)의 외주연에는 핸들부(33)의 내주연이 결착되도록 걸림단턱(37)이 돌출 형성되고, 상기 노즐부(34)의 외주연 중 핸들부(33)의 상부측 외주연에는 핸들부(33)가 상측으로 이탈되지 않도록 지지해주는 멈춤링(60)이 삽입되도록 삽입홈이 형성된다. 즉, 상기 핸들부(33)는 노즐부(34)의 걸림단턱(37)과 멈춤링(60) 사이에 구비되어 노즐부(34)에 고정되는 것이다.
또한, 상기 배출구(38)가 형성된 노즐부(34)의 상,하부 외주연에는 밸브 몸통부(32)의 결합홀(36) 내주연에 밀착되어 틈새를 발생하지 않도록 오링(50)이 각각 설치되고, 상기 밸브 몸통부(32)의 외주연에도 오링(50)이 더 설치된다.
그리고, 상기 노즐부(34)의 상측부는 연결장치(40)와 연결되어 연결장치(40)를 통해 이송된 종균 배양액이 노즐부(34)의 유로(35)로 유입되는데, 상기 노즐부(34)의 상측부 중 측면에는 연결장치(40) 내를 무균으로 멸균하는 스팀이 유입되어 유로(35)를 멸균하도록 분기 노즐관(39)이 형성된다. 즉, 상기 분기 노즐관(39)에 연결장치(40)가 연결되고, 상기 노즐부(34)의 상측부에도 연결장치(40)가 연결된 상태에서 스팀이 연결장치(40)를 통해 유입되어 분기 노즐관(39)을 통해 노즐부(34)에 유입되고, 상기 노즐부(34)에 유입된 스팀은 유로(35)를 멸균한 뒤 노즐부(34)의 상측부를 통해 연결장치(40)에 전달되어 상기 연결장치(40)의 내부도 스팀에 의해 멸균한다.
상기 연결장치(40)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 시드용기(10)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 일측이 연결되고, 타측은 접종밸브(30)와 연결되어 시드용기(10)의 종균 배양액을 배양기(20)로 이송시키는 장치로써, 종균 이송관(12)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 접종밸브(30)의 노즐부(34)에 연결되어 시드용기 내의 종균 배양액을 접종밸브(30) 측으로 이송시키는 제 1 플랙시블 관(41)과; 상기 분기 노즐관(39)에 연결되어 외부에서 공급되는 스팀을 이송시키는 제 2 플랙시블 관(42)과; 상기 제 2 플랙시블 관(42)의 일측에 설치되어 제 2 플랙시블 관(42)의 내부를 개폐하는 제 3 다이어프램 밸브(43)로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 플랙시블 관(41)과 제 2 플랙시블 관(42)은 유연한 재질 또는 길이가 조절되는 재질로 형성되기에 접종밸브(30)의 노즐부(34)가 상,하로 구동되어도 간섭되지 않고 유연하게 작동할 수 있다.
이하에서는 상기에서 기술한 무균 접종 배양장치의 무균방법에 대해 기술한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무균 접종 배양장치의 무균방법은 먼저, 시드용기(10)를 멸균기(Autoclave)에 넣고 설정된 온도와 시간으로 시드용기(10)를 무균으로 멸균하는데(S100), 상기 멸균은 121℃ 이상, 15분 이상 진행된다. 그리고, 상기 멸균한 시드용기(10)를 무균 상자(Clean bench) 내에 이송시킨 뒤, 시드용기(10)에 종균 배양액을 주입하고 덮개부(11)에 의해 내부를 밀폐한다(S200).
다음으로, 상기 배양기(20)의 내부에 배지가 저장된 상태에서 커버부(22)에 의해 배양기(20)의 내부를 밀폐하는데(S300), 상기 커버부(22)에는 연결장치(40)와 연결하기 위한 접종밸브(30)가 설치된다.
그런 다음, 상기 배양기(20)의 외주연에 설치된 자켓(21)에 고온의 스팀이 투입되어 배양기(20)의 내부를 설정된 온도와 시간으로 가열하여 배지 및 접종밸브(30)의 내부를 무균상태로 멸균하는데(S400), 상기 상기 멸균은 121℃ 이상, 15분 이상 진행된다. 이때, 상기 접종밸브(30)는 닫힌 상태이다.
그리고, 상기 시드용기(10)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 배양기(20)에 설치된 접종밸브(30)가 닫힌 상태에서 연결장치(40)에 의해 시드용기(10)와 배양기(20)를 연결하는데(S500), 상기 연결장치(40)는 일측이 시드용기(10)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 연결되고, 상기 연결장치(40)의 타측은 접종밸브(30)와 연결되어 시드용기(10)와 배양기(20)를 상호 연결한다.
그런 다음, 상기 연결장치(40) 내에 스팀을 공급하여 내부를 무균으로 멸균한 뒤, 상기 멸균한 스팀을 시드용기(10)의 제 2 다이어프램 밸브(15)을 통해 외부로 배출시킨다(S600).
그리고, 상기 시드용기(10)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 배양기(20)에 설치된 접종밸브(30)를 개방한 뒤, 상기 시드용기(10)의 공기압 이송관(14)을 통해 유입된 압력에 의해 시드용기(10) 내의 종균 배양액이 연결장치(40)와 접종밸브(30)를 통해 배양기(20)의 내부에 투입된다(S700). 이때, 상기 시드용기(10)의 공기압 이송관(14)을 통해 압력이 시드용기(10) 내에 유입되면 종균 배양액은 종균 이송관(12)을 통해 이송되고, 상기 종균 이송관(12)의 끝단부에 설치된 제 1 다이어프램 밸브(13)와 연결되는 연결장치(40)를 통해 배양기(20) 내에 전달되는 것이다.
그런 다음, 상기 접종밸브(30)를 닫고 배양기(20) 내에서 배지를 먹이로 해서 순수한 종균을 배양한다(S800).
10 : 시드용기 11 : 덮개부
12 : 종균 이송관 13 : 제 1 다이어프램 밸브
14 : 공기압 이송관 15 : 제 2 다이어프램 밸브
16 : 모터펌프 17 : 필터
20 : 배양기 21 : 자켓
22 : 커버부 23 : 결합구
30 : 접종밸브 31 : 밸브 너트부
32 : 밸브 몸통부 33 : 핸들부
34 : 노즐부 35 : 유로
36 : 결합홀 37 : 걸림단턱
38 : 배출구 39 : 분기 노즐관
40 : 연결장치 41 : 제 1 플랙시블 관
42 ; 제 2 플랙시블 관 43 : 제 3 다이어프램 밸브
50 : 오링 60 : 멈춤링

Claims (8)

  1. 멸균기를 통해 멸균된 내부에 종균 배양액이 채워진 상태로 덮개부(11)를 통해 밀폐되고, 내부에서부터 상기 덮개부(11)를 관통하여 외부로 종균 이송관(12)이 돌출 형성되며, 상기 종균 이송관(12)의 끝단부에 설치되어 내부를 개폐하는 제 1 다이어프램 밸브(13)가 설치되는 시드(Seed)용기(10)와;
    내부에 배지가 저장된 상태에서 커버부(22)에 의해 밀폐되고, 외주연에 설치된 자켓에 고온의 스팀이 투입되어 내부를 가열하여 배지가 무균상태로 멸균되며, 상기 무균상태에서 시드용기(10)에 채워진 무균의 종균 배양액이 내부에 투입되어 배양되는 배양기(20)와;
    상기 배양기(20)의 커버부(22)에 관통 설치되어 배양기(20)의 멸균시 동시에 무균상태로 멸균되고, 상기 시드용기(10)에서 이송된 종균 배양액이 배양기(20) 내에 투입되는 것을 개폐하는 접종밸브(30)와;
    상기 시드용기(10)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 일측이 연결되고, 타측은 접종밸브(30)와 연결되어 시드용기(10)의 종균 배양액을 배양기(20)로 이송시키는 연결장치(40);를 포함하여 구성되고,
    상기 제 1 다이어프램 밸브(13)의 일측에는 연결장치(40)의 내부를 멸균한 스팀이 외부로 배출되도록 제 2 다이어프램 밸브(15)가 연결되며,
    상기 배양기(20)의 커버부(22)에는 접종밸브(30)가 나사 결합되도록 내주연에 암나사산이 형성된 결합구(23)가 형성되고, 상기 배양기(20) 내의 온도를 설정 온도 이상으로 올리기 위한 압력이 가해지도록 밴트 라인이 결합되며, 상기 밴트 라인에는 압력 컨트롤 밸브가 설치되어 밴트 라인을 통해 이송되는 압력을 조절하고,
    상기 접종밸브(30)는, 상기 커버부(22)의 결합구(23)에 나사 결합되도록 외주연에 수나사산이 형성되는 밸브 너트부(31)와;
    상기 밸브 너트부(31)의 내부 중앙부에 관통 고정되고, 중앙부에 결합홀(36)이 형성되며, 상측부 외주연에 수나사산이 형성되는 밸브 몸통부(32)와;
    상기 밸브 몸통부(32)의 외주연에 형성된 수나사산에 나사 결합되어 회전을 통해 밸브 몸통부(32)의 수나사산을 따라 상,하로 이동되는 핸들부(33)와;
    상기 밸브 몸통부(32)의 결합홀(36)과 핸들부(33)의 중앙부에 관통 형성되어 상기 핸들부(33)의 내주연에 연결되고, 상측부에 연결장치(40)와 연결되어 상기 연결장치(40)를 통해 이송된 종균 배양액을 일측으로 이송시키는 유로(35)가 내부에 형성되며, 하측부의 외주연에는 유로(35)와 연통되어 유로(35)를 통해 이송된 종균 배양액이 외부로 배출시키는 배출구(38)가 형성되고, 상기 핸들부(33)의 회전에 의해 상,하로 슬라이딩되어 배출구(38)를 개폐하는 노즐부(34);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시드용기(10)의 덮개부(11)에는 시드용기(10)의 내부에 공기압이 투입되어 종균 배양액이 종균 이송관(12)을 통해 이송되도록 공기압 이송관(14)이 형성되고, 상기 공기압 이송관(14)은 덮개부(11)를 관통하여 시드용기(10)의 내부에 일측 끝단부가 구비되며, 상기 공기압 이송관(14)의 타측 끝단부에는 투입되는 공기를 제균하는 필터(17)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐부(34)의 상측부에는 연결장치(40) 내를 무균으로 멸균하는 스팀이 유입되어 유로(35)를 멸균하도록 분기 노즐관(39)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 연결장치(40)는,
    상기 종균 이송관(12)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 접종밸브(30)의 노즐부(34)에 연결되어 시드용기(10) 내의 종균 배양액을 접종밸브(30) 측으로 이송시키는 제 1 플랙시블 관(41)과;
    상기 분기 노즐관(39)에 연결되어 외부에서 공급되는 스팀을 이송시키는 제 2 플랙시블 관(42)과;
    상기 제 2 플랙시블 관(42)의 일측에 설치되어 제 2 플랙시블 관(42)의 내부를 개폐하는 제 3 다이어프램 밸브(43);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치.
  5. 무균 접종 배양장치에 따른 무균방법에 있어서,
    멸균기에 시드용기(10)를 넣고 설정된 온도와 시간으로 시드용기(10)를 무균으로 멸균하는 단계(S100);
    상기 단계(S100) 후, 멸균한 시드용기(10)를 무균 상자 내에 이송시킨 뒤, 시드용기(10)에 종균 배양액을 주입하고 덮개부(11)에 의해 내부를 밀폐하는 단계(S200);
    배양기의 내부에 배지가 저장된 상태에서 접종밸브(30)가 설치된 커버부(22)에 의해 배양기(20)의 내부를 밀폐하는 단계(S300);
    상기 단계(S300) 후, 상기 배양기(20)의 외주연에 설치된 자켓(21)에 고온의 스팀이 투입되어 배양기(20)의 내부를 가열하여 배지 및 접종밸브(30)의 내부를 무균상태로 멸균하는 단계(S400);
    상기 단계(S400) 후, 상기 시드용기(10)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 배양기(20)에 설치된 접종밸브(30)가 닫힌 상태에서 연결장치(40)의 일측이 시드용기(10)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 연결되고, 상기 연결장치(40)의 타측이 접종밸브(30)와 연결되어 시드용기(10)와 배양기(20)를 상호 연결하는 단계(S500);
    상기 단계(S500) 후, 상기 연결장치(40) 내에 스팀을 공급하여 내부를 무균으로 멸균한 뒤, 상기 멸균한 스팀을 시드용기(10)의 제 2 다이어프램 밸브(15)을 통해 외부로 배출시키는 단계(S600);
    상기 단계(S600) 후, 상기 시드용기(10)의 제 1 다이어프램 밸브(13)와 배양기(20)에 설치된 접종밸브(30)를 개방한 뒤, 상기 시드용기(10)의 공기압 이송관(14)을 통해 유입된 압력에 의해 시드용기(10) 내의 종균 배양액이 연결장치(40)와 접종밸브(30)를 통해 배양기(20)의 내부에 투입되는 단계(S700);
    상기 단계(S700) 후, 상기 접종밸브(30)를 닫고 배양기(20) 내에서 배지를 통해 종균을 배양하는 단계(S800);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무균 접종 배양장치의 무균방법.
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