KR102237531B1 - 샘플 유실 방지용 피펫 팁 - Google Patents

샘플 유실 방지용 피펫 팁 Download PDF

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Abstract

본 발명은 샘플 유실 방지용 피펫 팁에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은피펫에 부착되는 부위로 내부가 원통형으로 비어있는 상단부; 상기 상단부와 연결되어 있고 절단된 두 개의 원뿔을 합친 형태로 내부가 비어있는 중단부; 및 상기 중단부와 연결되어 있고 내부가 원통형으로 비어있으며, 말단 단면에 직경이 0.1mm인 구멍(pore)이 1 내지 50개 뚫려있는 하단부를 포함하는 샘플 유실 방지용 피펫 팁(tip)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 샘플 유실 방지용 피펫 팁은 하단부 말단에 0.1mm의 구멍(pore)이 뚫려있어 배지 교체, 세포 세척 또는 조직 이동 과정에서 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid)와 같은 샘플의 유실을 방지할 수 있어 종래 샘플 유실로 인한 부정확한 실험 결과를 개선할 수 있으며, 저렴한 비용으로 다량생산이 가능하므로 경제적으로도 유용한 효과가 있다.

Description

샘플 유실 방지용 피펫 팁{Pipette tip for preventing loss of sample}
본 발명은 샘플 유실 방지용 피펫 팁에 관한 것으로, 구체적으로 작은 조직(tissue), 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid)와 같은 샘플을 이용한 실험에서 상기 샘플이 유실되는 것을 방지할 수 있는 샘플 유실 방지용 피펫 팁에 관한 것이다.
마이크로 피펫(Micro-pipette)은 화학, 생명과학 및 의료분야 등에서 소량의 시료를 측정하거나 옮기는데 사용되는 기본적인 장치이다. 예를 들어 분자생물학에서와 같이 비교적 소량(예를 들어, 마이크로 리터 범위)의 액체가 계량되어야 하는 모든 영역에서 널리 사용된다. 한번 사용한 피펫은 그 내부에 시료가 묻어 극소량 남게 되므로 정밀 분석 시험의 안정성을 확보하기 위하여 재사용을 금지하고 있다. 따라서 이에 대한 개선책으로 피펫의 선단부에 교체 가능한 일회용 피펫 팁(Pipette tip)을 끼워 사용하고 있다.
일반적으로 피펫 팁은 용량에 따라 세 가지 제품으로 분류되고 있으며, 특수한 기능성을 가진 여러 가지 제품도 판매 및 사용되고 있다. 현재는 표준 마이크로 피펫인 10㎕, 200㎕, 1000㎕의 세 가지 제품이 전체 시장의 약 60%를 차지하고 있으며, 기능성을 가진 제품이 약 40%를 차지하고 있다.
한편, 최근에는 생체 내와 동등한 기능을 갖는 3차원 세포 조직인 스페로이드(spheroid)의 배양이 주목을 받고 있는데, 암을 모사하기 위한 세포 응집(cell aggregation)을 유도하기도 하고, 당뇨 치료를 위한 인슐린의 정상분비를 유도하기 위해서 췌도 세포를 이식함에 있어 응집된 세포를 이식하는 방법 등이 쓰이고 있어 스페로이드의 대량 생산이 요구되고 있다. 또한, 줄기 세포 연구가 성숙됨에 따라 배아 줄기세포를 3차원 배양하여 각종 분화 기전의 연구에 응용하기 위한 여러 가지 방법이 시도되고 있다.
이에, 이러한 3차원 세포배양 방법은 재생 의료나 하이브리드(hybrid) 인공장기, 생체 유용 물질 생산, 생물 조직이나 기관 장기의 기능의 조사·탐색, 신약의 스크리닝(screening), 내분비 교란 물질 등의 영향을 평가하는 동물실험 대체법, 센서(sensor)기능을 가지는 세포 칩 등의 각 분야의 산업에 이용이 기대되고 있다.
다만, 이러한 3차원 세포배양 또는 실험에 있어서, 배지 교체 시에 종래 시판되고 있는 피펫 팁을 사용할 경우, 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid) 세포가 피펫 팁에 딸려 올라와 세포 샘플이 자주 유실되는 문제가 있어 이를 방지할 수 있는 새로운 피펫 팁 등의 개발이 필요한 실정이다.
한국등록특허 제10-1785441호
이에 본 발명자들은 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid) 세포와 같은 샘플의 유실을 방지할 수 있고 경제적으로 저렴한 새로운 형태의 피펫 팁을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid) 세포와 같은 샘플의 유실을 방지할 수 있는, 샘플 유실 방지용 피펫 팁(tip)을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피펫에 부착되는 부위로 내부가 원통형으로 비어있는 상단부; 상기 상단부와 연결되어 있고 절단된 두 개의 원뿔을 합친 형태로 내부가 비어있는 중단부; 및 상기 중단부와 연결되어 있고 내부가 원통형으로 비어있으며, 말단 단면에 직경이 0.1mm인 구멍(pore)이 1 내지 50개 뚫려있는 하단부를 포함하는 샘플 유실 방지용 피펫 팁(tip)을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 샘플은 조직(tissue), 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 상단부는 피펫과 탈부착이 가능하고, 외부직경은 5mm 내지 7mm이며, 제 1 내부직경은 3.5mm 내지 4.5mm 일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 중단부의 제 2 내부직경은 2.5mm 내지 3.4mm이며, 제 3 내부직경은 0.5mm 내지 2.4mm일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 피펫 팁은 전체 길이가 10mm 내지 30mm일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 피펫 팁은 플라스틱으로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 플라스틱은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리아미드(polyamides, PA), 폴리에스터(polyester, PES), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethanes, PU), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐리덴 (polyvinylidene chloride, PVDC), 폴리테트라플루오르에틸(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리에트르에테르케톤(polyetheretherrketone, PEEK) 및 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 샘플 유실 방지용 피펫 팁(tip)은 하단부 말단에 0.1mm의 구멍(pore)이 뚫려있어, 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid) 샘플을 이용한 실험에서, 배지 교체 시 팁(tip)에 상기 스페로이드 또는 오가노이드가 딸려 올라와 샘플이 유실되는 것을 방지해주는 효과가 있어 종래 샘플 유실로 인한 부정확한 실험 결과를 방지할 수 있으며, 저렴한 비용으로도 다량 제조할 수 있는 경제적인 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피펫 팁의 구조 및 크기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 피펫 팁을 하단부에서 수직으로 바라본 형태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 피펫 팁을 상단부에서 수직으로 바라보았을 때의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 피펫 팁의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 피펫 팁의 활용에 대한 내용을 나타낸 도면이다.
본 발명은 샘플 유실 방지용 피펫 팁(tip)에 관한 것으로, 본 발명에 따른 샘플 유실 방지용 피펫 팁은, 피펫에 부착되는 부위로 내부가 원통형으로 비어있는 상단부; 상기 상단부와 연결되어 있고 절단된 두 개의 원뿔을 합친 형태로 내부가 비어있는 중단부; 및 상기 중단부와 연결되어 있고 내부가 원통형으로 비어있으며, 말단 단면에 직경이 0.1mm인 구멍(pore)이 1 내지 50개 뚫려있는 하단부를 포함하여 구성되어 있다.
특히 본 발명에 따른 샘플 유실 방지용 피펫 팁은 일반 세포보다 크기가 큰 조직(tissue)이나, 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid)와 같은 샘플을 다루는 실험 과정에서 상기 샘플들의 유실을 방지할 수 있도록 제작되었다.
상기에서 “조직(tissue)”은 생물체를 구성하는 단위의 하나로서, 같은 형태나 기능을 가진 3차원 적인 형태를 갖는 세포 덩어리를 의미한다.
또한 상기 “스페로이드(spheroid)”는 3차원 세포배양을 통하여 만들어지는 작은‘구’의 형태를 가지며, 스페로이드는 일종의 작은‘조직’으로서, 외부와 내부가 구분되어 기능이 나뉘기도 하며, 조직의 기능적 단위를 모사하는 형태를 띤다. 스페로이드 배양은 동물이나 인체 조직이 가지고 있는 고유 형태나 성질이 비슷할 뿐만 아니라, 이를 적용하여 연구에 활용할 수 있는 플랫폼으로 개발되고 있다. 예컨대, 암세포를 이용하여 만들어진 스페로이드는 좀 더 생체 내 종양조직과 유사한 형태를 가지므로 항암제에 대한 효능이 평면 배양된 암세포에 비해 더 정확한 결과를 보여준다. 간암세포를 스페로이드로 배양할 경우, 2차 평면에서의 결과보다 더욱 in vivo 데이터와 가까운 간독성 실험결과를 얻을 수 있다고 보고되었다.
본 발명에서 사용되는 용어 “오가노이드(organoid)”는 3D 입체구조를 가지는 세포덩어리를 의미하며, 동물 등에서 수집, 취득하지 않은 인공적인 배양 과정을 통하여 제조한 축소되고 단순화된 버전의 기관을 의미한다. 이를 구성하는 세포의 유래는 제한되지 않는다. 오가노이드는 조직, 배아줄기세포 또는 유도만능줄기세포에서 파생될 수 있으며, 자가재생 및 분화능력으로 인해 3차원으로 배양될 수 있다. 상기 오가노이드는 세포의 성장 과정에서 주변 환경과 상호 작용하도록 허용되는 환경을 가질 수 있다. 따라서 3D 오가노이드는 실제로 in vivo에서 상호 작용을 하고 있는 장기를 거의 완벽히 모사할 수 있어 질병 치료제의 개발에 있어서 훌륭한 모델이 될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 “세포(cell)”는 모든 생물의 기능적, 구조적 기본 단위로서, 가슴샘상피세포, 상피세포, 피부세포, 내피세포, 혈관세포, 골세포, 골아세포, 연골세포, 섬유아세포, 근육세포, 지방세포, 신경세포, 면역세포, 혈액세포, 결합조직세포를 비롯한 다양한 성체세포 외에도 줄기세포 및 조혈모세포와 같이 다양한 세포로 분화할 수 있는 세포도 모두 포함하는 의미이며, 상기 세포의 종류에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 “3차원 세포배양”은 세포의 공간적인 구조(spatial organization)를 고려하여 생체 내의 환경을 모사하여 실제 조직과 유사한 조직을 배양할 수 있는 3차원적 세포배양 방법으로, 3차원 세포배양에는 하이드로겔, 캡슐, 스폰지 같은 다양한 형태의 지지체가 이용되고 있다. 이와 같은 지지체는 세포가 부착해서 증식, 분화하는 기반을 제공하기 위하여 생체적합성, 생분해성, 기계적 강도, 세포활성 조절 능을 필요로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어 “피펫 팁(tip)”은 일정량의 액체를 다른 곳으로 오염되지 않게 옮기기 위하여 사용하는 것으로 피펫(pipette)의 끝에 끼워서 사용하는 일회용 용기를 말하며, 본 발명에서 고안한 샘플 유실 방지용 피펫 팁의 구체적인 구조 및 크기는 도 1에 나타내었다.
본 발명의 샘플 유실 방지용 피펫 팁의 구조를 보다 상세히 설명하면, 크게 상단부, 중단부 및 하단부를 포함하여 구성되어 있고, 상기 상단부는 피펫에 부착될 수 있으며 내부가 원통형으로 비어있다. 또한 상기 상단부는 피펫과 탈부착이 가능하며, 외부직경은 5mm 내지 7mm이고, 바람직하게는 6mm일 수 있다. 또한 상기 상단부의 제 1 내부직경은 3.5mm 내지 4.5mm일 수 있으며, 바람직하게는 4mm 일 수 있다.
상기 중단부는 상기 상단부와 연결되어 있고 절단된 두 개의 원뿔을 합친 형태로 내부가 비어있다. 상기 중단부의 형태를 하나의 원뿔 형태는 상단부와 연결되어 있고, 다른 하나의 원뿔 형태는 하단부와 연결되어 있다.
중단부는 두 개의 원뿔을 합친 형태와 같은 구조를 가지므로 서로 다른 크기의 내부 직경을 가지는데, 상기 중단부의 제 2 내부직경은 내부의 절단된 두 개의 원뿔 형태가 합쳐진 경계 부분의 직경으로 2.5mm 내지 3.4mm이고, 바람직하게는 3mm일 수 있으나, 상기 제 1 내부직경보다 작은 범위 내라면 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 중단부의 제 3 내부직경은 중단부에서 하단부로 이어지는 경계 부분의 내부직경으로 0.5mm 내지 2.4mm, 바람직하게는 1mm일 수 있으나, 상기 제 2 내부직경보다 작은 범위 내라면 이에 제한되지 않는다.
또한 본 발명에 따른 상기 하단부는 중단부와 연결되어 있고 내부가 원통형으로 비어있으며, 말단 단면에 직경이 0.1mm인 구멍(pore)이 1 내지 50개 뚫려있다. 상기 말단 단면에 형성되어 있는 구멍으로 인해 3차원 세포배양으로 생성된 스페로이드(spheroid) 또는 오가노이드(organoid) 샘플을 이용한 실험에서 배지 교체 시 피펫 팁(tip)에 상기 스페로이드 또는 오가노이드가 배양 배지로부터 피펫 팁으로 딸려 올라와 세포 샘플이 유실되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 기술된 바와 같이 상단부, 중단부 및 하단부를 포함하여 구성되는 본 발명에 따른 샘플 유실 방지용 피펫 팁은 전체 길이가 10mm 내지 30mm일 수 있으며, 바람직하게는 20mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 피펫 팁의 소재는 플라스틱일 수 있으며, 상기 플라스틱은 이에 제한되지는 않으나, 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리아미드(polyamides, PA), 폴리에스터(polyester, PES), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethanes, PU), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐리덴 (polyvinylidene chloride, PVDC), 폴리테트라플루오르에틸(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리에트르에테르케톤(polyetheretherrketone, PEEK) 및 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 전체 틀을 만든 후 성형하기 위해 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 소재를 사용할 수 있다.
본 발명에서 고안한 샘플 유실 방지용 피펫 팁은 다음과 같은 용도에 유용하게 사용할 수 있다(도 5 참조).
조직, 스페로이드 또는 오가노이드를 샘플로 하는 3차원 세포 배양에서 배지 교체 시 사용할 수 있는데, 기존 팁을 사용할 경우, 팁으로 배양 배지를 제거하는 과정에서 팁 안으로 상기 샘플들이 빨려 올라와 샘플이 유실이 발생하였는데, 본 발명의 피펫 팁은 0.1mm의 구멍이 존재하고 있어 샘플의 유실을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 피펫 팁은 팁을 이용한 샘플의 세척에 사용할 수 있는데, 피펫 팁 안에 샘플을 넣고 하단의 구멍을 통해 배지 또는 세척용액을 통과하도록 하여 피펫 팁 안에서 샘플의 유실 없이 세척 과정을 수행할 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명의 피펫 팁은 투명화된 조직을 이동하는 용도에도 사용할 수 있는데, 조직, 스페로이드 또는 오가노이드의 염색을 통한 현미경 관찰 실험에서 투명화 과정을 수행할 경우, 샘플들이 투명화되어 눈에 잘 띄지 않기 때문에 기존 팁을 사용하여 샘플을 이동시킬 경우, 다량 유실되는 문제가 있었으나, 본 발명의 피펫 팁은 투명화된 샘플에 대해서도 샘플 유실이 거의 없다.
그러므로 본 발명의 샘플 유실 방지용 피펫 팁은 종래 팁으로 핸들링하기 어렵고 쉽게 유실이 되는 세포 샘플들에 대하여 샘플의 유실을 최소화 할 수 있어 보다 정확도가 높은 실험 결과를 도출할 수 있으며, 본 발명의 샘플 유실 방지용 피펫 팁은 1 가지 소재를 이용하여 상단부, 중단부 및 하단부가 연결된 일체형으로 제조할 수 있어, 저렴한 가격으로 대량 생산이 가능하여 경제적으로도 이로운 효과가 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 피펫에 부착되는 부위로 내부가 원통형으로 비어있는 상단부;
    상기 상단부와 연결되어 있고 절단된 두 개의 원뿔을 합친 형태로 내부가 비어있는 중단부; 및
    상기 중단부와 연결되어 있고 내부가 원통형으로 비어있으며, 말단 단면에 직경이 0.1mm인 구멍(pore)이 1 내지 50개 뚫려있는 하단부를 포함하고,
    상기 상단부, 중단부 및 하단부는 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
    조직(tissue), 스페로이드(spheroid) 및 오가노이드(organoid)로 이루어진 군 중에서 선택되는 샘플의 유실 방지용 피펫 팁(tip).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상단부는 피펫과 탈부착이 가능하고, 외부직경은 5mm 내지 7mm이며, 제 1 내부직경은 3.5mm 내지 4.5mm 인 것을 특징으로 하는, 조직(tissue), 스페로이드(spheroid) 및 오가노이드(organoid)로 이루어진 군 중에서 선택되는 샘플의 유실 방지용 피펫 팁(tip).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중단부의 제 2 내부직경은 2.5mm 내지 3.4mm이며, 제 3 내부직경은 0.5mm 내지 2.4mm인 것을 특징으로 하는, 조직(tissue), 스페로이드(spheroid) 및 오가노이드(organoid)로 이루어진 군 중에서 선택되는 샘플의 유실 방지용 피펫 팁(tip).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피펫 팁은 전체 길이가 10mm 내지 30mm인 것을 특징으로 하는, 조직(tissue), 스페로이드(spheroid) 및 오가노이드(organoid)로 이루어진 군 중에서 선택되는 샘플의 유실 방지용 피펫 팁(tip).
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리아미드(polyamides, PA), 폴리에스터(polyester, PES), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethanes, PU), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐리덴 (polyvinylidene chloride, PVDC), 폴리테트라플루오르에틸(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리에트르에테르케톤(polyetheretherrketone, PEEK) 및 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 조직(tissue), 스페로이드(spheroid) 및 오가노이드(organoid)로 이루어진 군 중에서 선택되는 샘플의 유실 방지용 피펫 팁(tip).
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