KR102250589B1 - Nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells, medium and method for culturing stem cells using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및 그를 이용한 줄기세포 배양 방법에 관한 것으로, 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 나노섬유 멤브레인으로 이루어지고, 상기 나노섬유 멤브레인은 줄기세포가 위치되는 일면; 및 지지세포가 위치되는 타면;을 포함하고, 상기 나노섬유 멤브레인은, 상기 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분을 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 공급하기 위한 다수의 3차원 미세 기공이 구비된다.The present invention relates to a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture and a stem cell culture method using the same, comprising a nanofiber membrane formed by stacking nanofibers having a fiber diameter of less than 1㎛, wherein the nanofiber membrane is located in the stem cell One side to become; And the other surface on which the supporting cells are located, wherein the nanofiber membrane is provided with a plurality of three-dimensional micropores for supplying nutrients required for the stem cells to grow from the supporting cells to the stem cells.
Description
본 발명은 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 인체의 세포외 기질(ECM, Extra Cellular Matrix)과 가장 유사한 구조를 가지고 있는 나노섬유 멤브레인을 줄기세포와 지지세포의 분리막으로 적용하여, 줄기세포의 부착이 용이하고, 적합한 배양환경으로 양질의 줄기세포를 얻을 수 있는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인, 이를 이용한 줄기세포 배양기 및 줄기세포의 배양 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture, and more particularly, a nanofiber membrane having a structure most similar to the extracellular matrix (ECM) of the human body is used as a separation membrane between stem cells and support cells. The present invention relates to a nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells, which allows easy attachment of stem cells and obtains high-quality stem cells in an appropriate culture environment, a stem cell incubator using the same, and a method for culturing stem cells.
최근, 생명 공학이 지속적으로 발전되고 있는 가운데, 줄기세포를 이용하여 조직 및 장기를 재생시켜 그 기능을 복원하기 위한 연구가 시도되고 있다. In recent years, while biotechnology continues to develop, researches have been attempted to restore its function by regenerating tissues and organs using stem cells.
줄기세포는 인간의 몸을 구성하고 있는 여러 조직으로 분화할 수 있는 세포로 지칭되며, 사고나 질병에 의하여 손상과 결손된 조직 및 장기를 복원하기 위한 줄기세포는 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분된다.Stem cells are referred to as cells that can differentiate into various tissues that make up the human body, and stem cells to restore tissues and organs damaged or damaged by accidents or diseases are divided into embryonic stem cells and adult stem cells. do.
배아줄기세포는 종양을 발생할 수 있는 위험성이 있고, 윤리적, 법률적인 문제로 치료목적으로 사용되기 어려운 실정이나, 성체줄기세포는 지방 조직이나 골수에서 추출한 줄기세포를 배양한 것으로, 윤리적, 법률적인 문제에서 자유로워 배아줄기세포의 문제를 해결할 수 있다.Embryonic stem cells have the risk of developing tumors and are difficult to use for therapeutic purposes due to ethical and legal issues, but adult stem cells are cultivated stem cells extracted from adipose tissue or bone marrow, and are ethical and legal issues. It is free to solve the problem of embryonic stem cells.
현재, 줄기세포 배양시 주된 연구방향으로는 지지세포(feeder cell)와 줄기세포를 공배양하여 줄기세포를 얻는 기술과 지지세포 없이(feeder cell free) 줄기세포만을 배양하는 방법으로 나눌 수 있다. 궁극적으로는, 지지세포가 없는 쪽으로 진행하는 것이 유리하지만, 현 단계에서는 지지세포가 없는 경우 고가의 배양액을 매일 교체해야 하는 등의 문제가 있다. 좀 더 최근에는 만능줄기세포를 배양하는 것으로 연구가 진행되고 있다. Currently, the main research directions for stem cell cultivation can be divided into a technique of obtaining stem cells by co-culturing stem cells with feeder cells, and a method of culturing only stem cells without feeder cells. Ultimately, it is advantageous to proceed to the side without supporting cells, but at the present stage, there is a problem such as having to replace the expensive culture medium every day when there are no supporting cells. More recently, research is underway to cultivate pluripotent stem cells.
한편, 줄기세포의 연구에서 미분화된 줄기세포를 오염 없이 대량으로 양산하는 것이 중요한 과제인데, 지지세포와 줄기세포를 공배양할 경우 줄기세포를 임상에 적용할 때 생쥐유래 지지세포를 제거해야 하는 단점이 있다. On the other hand, it is an important task to mass-produce undifferentiated stem cells without contamination in stem cell research. In the case of co-cultivation of feeder cells and stem cells, it is necessary to remove mouse-derived feeder cells when applying stem cells to clinical trials. There is this.
따라서 줄기세포를 배양하는데 지지세포와 줄기세포를 분리하여 지지세포에서 줄기세포로 영양분만을 이동할 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있는데, 예를 들면 한국등록특허 제10-0744445호에는 지지세포(feeder cell)가 바닥면에 부착된 다공성 막을 포함하는 배지를 이용하는 인간 배아 줄기세포의 배양 방법이 개시되어 있고, 또 한국등록특허 제10-0832592호에는 피더세포와 줄기세포를 복수의 포어(pores)를 가지는 폴리머 막(membrane)으로 분리하여 두개의 공간으로 나누어 배양하는 줄기세포의 배양 방법이 개시되어 있다.Therefore, in culturing stem cells, a technology that separates feeder cells and stem cells so that only nutrients can be transferred from the feeder cells to the stem cells is being developed. For example, Korean Patent No. 10-0744445 discloses a feeder cell. A method of culturing human embryonic stem cells using a medium containing a porous membrane attached to the bottom surface is disclosed, and Korean Patent No. 10-0832592 discloses a polymer having a plurality of pores for feeder cells and stem cells. A method of culturing stem cells in which they are separated by a membrane and divided into two spaces for cultivation is disclosed.
이와 같은 선행 기술 문헌에서는, 줄기세포를 배양하는데 사용되는 다공성 막은 상분리 기법으로 제조되어 줄기세포와 이질적인 구조를 가지고 있어 다공성 막에 줄기세포를 부착하는데 긴 시간이 소요되고 다소 부적합한 배양환경으로 양질의 줄기세포를 얻을 수 없는 문제점이 존재한다.In such prior art literature, the porous membrane used for culturing stem cells is manufactured by a phase separation technique and has a structure that is heterogeneous from the stem cells, so it takes a long time to attach the stem cells to the porous membrane, and it is a rather unsuitable culture environment. There is a problem that cells cannot be obtained.
이에, 본 발명자들은 상기 선행 기술 문헌들의 문제점들을 해결하기 위해 연구를 거듭한 결과, 콜라겐 피브릴과 파이버로 형성된 세포외 기질 구조와 유사한 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 사용하여 선행 기술 문헌들의 문제를 제거 내지는 획기적으로 감소시킬 수 있는 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, as a result of repeating research to solve the problems of the prior art documents, the present inventors developed a nanofiber hybrid membrane formed by stacking nanofibers with a diameter of less than 1㎛ similar to the extracellular matrix structure formed of collagen fibrils and fibers. The present invention can be used to eliminate or significantly reduce the problems of prior art documents.
본 발명의 목적은 나노섬유 멤브레인에 줄기세포를 부착하는 시간을 단축할 수 있고 적합한 배양환경으로 양질의 줄기세포를 얻을 수 있는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인, 이를 이용한 줄기세포 배양기 및 줄기세포 배양 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture that can shorten the time for attaching stem cells to the nanofiber membrane and obtain high-quality stem cells in an appropriate culture environment, and a stem cell incubator and stem cell culture using the same There is a way to provide.
본 발명의 다른 목적은 나노섬유 멤브레인을 줄기세포와 지지세포의 분리막으로 적용하여, 줄기세포와 지지세포를 효율적으로 공배양할 수 있는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인, 이를 이용한 줄기세포 배양기 및 줄기세포 배양 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture capable of efficiently co-culturing stem cells and support cells by applying a nanofiber membrane as a separation membrane between stem cells and support cells, and a stem cell culture device and stem using the same It is to provide a cell culture method.
본 발명의 또 다른 목적은 줄기세포의 배양 상태를 육안으로 쉽게 관찰할 수 있는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인, 이를 이용한 줄기세포 배양기 및 줄기세포 배양 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells that can easily observe the culture state of stem cells with the naked eye, a stem cell incubator and a method for culturing stem cells using the same.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명은, 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 나노섬유 멤브레인으로 이루어지고, 상기 나노섬유 멤브레인은 줄기세포가 위치되는 일면; 및 지지세포가 위치되는 타면;을 포함하고, 상기 나노섬유 멤브레인은, 상기 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분을 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 공급하기 위한 다수의 3차원 미세 기공이 표면에서 이면까지 연결된 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is made of a nanofiber membrane formed by stacking nanofibers having a fiber diameter of less than 1㎛, the nanofiber membrane is one side on which the stem cells are located; And the other side on which the supporting cells are located; wherein the nanofiber membrane includes a stem in which a plurality of three-dimensional micropores for supplying nutrients necessary for the stem cells to grow from the supporting cells to the stem cells are connected from the surface to the rear surface It provides a nanofiber membrane for cell culture.
또한, 본 발명은, 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유로 구성된 나노섬유 멤브레인층과 섬유직경 10㎛~100㎛로 범위의 부직포 내지는 직포 층을 2 층 (2 Layer), 3 층 (3 Layer) 형태로 하이브리드화 하여 나노섬유 단독 멤브레인 대비 기계적 물성과 취급성을 향상시켜 줄기세포가 성장하는데 필요한 영양분의 공급이 원활하게 이루어질 수 있는 형태의 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a nanofiber membrane layer composed of nanofibers with a fiber diameter of less than 1 μm and a nonwoven or woven layer having a fiber diameter of 10 μm to 100 μm in the form of 2 layers and 3 layers. It provides a method of manufacturing a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture in a form capable of smoothly supplying nutrients necessary for the growth of stem cells by improving mechanical properties and handling properties compared to a single nanofiber membrane.
아울러, 본 발명은, 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 다수의 3차원 미세 기공을 갖는 나노섬유 멤브레인과 다수의 기공을 갖는 부직포 또는 직포가 하이브리드화한 형태로 이루어진 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 줄기세포 및 지지세포 사이에 개재시키는 단계; 및 상기 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및, 부직포 또는 직포의 기공을 통하여 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 영양분을 공급하여 상기 줄기세포를 배양시키는 단계;를 포함하는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 이용한 줄기세포의 배양 방법을 제공한다.
더욱이, 본 발명은, 배양 용기; 상기 배양 용기에 삽입되며 섬유 직경 1㎛미만의 나노섬유가 적층되어 다수의 3차원 미세 기공이 구비된 나노섬유 멤브레인; 상기 나노섬유 멤브레인의 일면에 부착된 지지세포; 및 상기 나노섬유 멤브레인의 타면에 부착된 줄기세포;를 포함하며, 상기 나노섬유 멤브레인은 상기 줄기세포가 배양되는 공간과 상기 지지세포가 배양되는 공간을 분리하는 줄기세포 배양기를 제공한다.In addition, the present invention provides a nanofiber hybrid membrane formed by hybridizing a nanofiber membrane having a plurality of three-dimensional micropores formed by stacking nanofibers with a fiber diameter of less than 1 μm and a nonwoven or woven fabric having a plurality of pores. Interposing between the stem cells and the support cells; And culturing the stem cells by supplying nutrients from the support cells to the stem cells through the pores of the nanofiber hybrid membrane and the nonwoven or woven fabric, and culturing the stem cells. It provides a cultivation method of.
Moreover, the present invention, the culture vessel; A nanofiber membrane inserted into the culture vessel and having a plurality of three-dimensional micropores by stacking nanofibers having a fiber diameter of less than 1 μm; Support cells attached to one surface of the nanofiber membrane; And stem cells attached to the other surface of the nanofiber membrane, wherein the nanofiber membrane provides a stem cell incubator separating a space in which the stem cells are cultured and a space in which the support cells are cultured.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 인체의 세포외 기질(ECM, Extra Cellular Matrix)과 가장 유사한 구조를 가지고 있는 나노섬유 멤브레인에 줄기세포를 신속하고 원활하게 부착시켜 줄기세포의 배양시간을 단축시킬 수 있고, 적합한 배양환경을 생성하여 양질의 줄기세포만을 얻을 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, stem cells can be quickly and smoothly attached to the nanofiber membrane having a structure most similar to the extracellular matrix (ECM) of the human body, thereby shortening the cultivation time of stem cells. In addition, there is an advantage in that only high-quality stem cells can be obtained by creating a suitable culture environment.
또한, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인을 줄기세포와 지지세포의 분리막으로 적용함으로써, 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분만 나노섬유 멤브레인에 형성된 다수의 3차원 미세 기공으로 통과시키고, 기공 크기보다 상대적으로 크기가 큰 불순물은 통과하지 못하도록 하여 불순물이 최소화된 줄기세포를 대량으로 생산할 수 있는 이점이 있다.In addition, in the present invention, by applying the nanofiber membrane as a separation membrane between stem cells and support cells, only nutrients necessary for stem cells to grow are passed through a number of three-dimensional micropores formed in the nanofiber membrane, and the size is relatively larger than the pore size. By preventing impurities from passing through, there is an advantage that stem cells with minimal impurities can be produced in large quantities.
더불어, 본 발명에서는 지지세포와 줄기세포를 열린 세공 구조를 가지는 나노섬유 멤브레인으로 분리하여 두개의 공간으로 나누어 줄기세포와 지지세포를 효율적으로 공배양할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, there is an advantage that it is possible to efficiently co-culture the stem cells and the support cells by dividing them into two spaces by separating the support cells and the stem cells by a nanofiber membrane having an open pore structure.
아울러, 본 발명에서는 나노섬유와 부직포 내지는 직포를 하이브리드화함으로서 나노섬유 멤브레인의 취약한 기계적 물성과 취급성을 동시에 향상시키고 지지세포 및 줄기세포를 나노섬유 하이브리드 표면에 용이하게 부착할 수 있는 효과가 있다. In addition, in the present invention, by hybridizing nanofibers and nonwovens or woven fabrics, there is an effect of simultaneously improving the weak mechanical properties and handling properties of the nanofiber membrane, and allowing support cells and stem cells to be easily attached to the nanofiber hybrid surface.
게다가, 본 발명에서는 투명한 나노섬유로 적층된 나노섬유 멤브레인을 적용하여 줄기세포를 배양함으로써, 줄기세포의 배양 상태를 육안으로 쉽게 관찰할 수 있는 장점이 있다. In addition, in the present invention, by culturing stem cells by applying a nanofiber membrane laminated with transparent nanofibers, there is an advantage in that the culture state of the stem cells can be easily observed with the naked eye.
도 1은 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인에 줄기세포 및 지지세포가 결합된 상태를 설명하기 위한 모식적인 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 설명하기 위한 모식적으로 도시한 일부 도면이고,
도 3(a)은 본 발명에 따라 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 이용한 줄기세포를 배양하는 방법의 흐름도이고, 도 3(b)는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인의 제조 방법의 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유, 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도이고,
도 5(a)와 (b)는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 PVdF 나노섬유의 주사전자 현미경 사진의 표면과 단면의 사진이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 PVdF 나노섬유의 기공분포를 나타내는 PMI 그래프이고,
도 7(a)와 (b)은 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 PAN 나노섬유의 표면과 단면의 주사전자 현미경 사진이다.
도 8(a)와 (b)는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 프라즈마 처리된 PVdF 나노섬유의 표면과 접촉각 측정을 나타낸 그림이며,
도 9(a)-(c)는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 분리막 단면의 주사전자 현미경 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 나노섬유 하이브리드 분리막을 사용하여 성장시킨 지방세포유래, 뼈유래 줄기세포를 계수한 그래프이다. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which stem cells and support cells are coupled to a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture according to the present invention,
2 is a schematic view showing a partial view for explaining the nanofiber membrane for culturing stem cells according to the present invention,
3(a) is a flowchart of a method of culturing stem cells using a nanofiber membrane for stem cell culture according to the present invention, and FIG. 3(b) is a flowchart of a method of manufacturing a nanofiber membrane for stem cell culture according to the present invention. It is a flow chart.
4A to 4D are schematic cross-sectional views for explaining the structure of the nanofiber and nanofiber hybrid membrane for stem cell culture according to the present invention,
5 (a) and (b) are photographs of the surface and cross-section of a scanning electron micrograph of PVdF nanofibers prepared according to an embodiment of the present invention,
6 is a PMI graph showing the pore distribution of PVdF nanofibers prepared according to an embodiment of the present invention,
7 (a) and (b) are scanning electron micrographs of the surface and cross-section of PAN nanofibers prepared according to an embodiment of the present invention.
Figures 8 (a) and (b) are diagrams showing the surface and contact angle measurement of the plasma-treated PVdF nanofibers prepared according to an embodiment of the present invention,
9(a)-(c) are scanning electron micrographs of a cross section of a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture prepared according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph of counting adipocyte-derived and bone-derived stem cells grown using a nanofiber hybrid membrane prepared according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.The terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
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.Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인에 줄기세포 및 지지세포가 결합된 상태를 설명하기 위한 모식적인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 설명하기 위하여 나타낸 전자 현미경 사진의 일부이고, 도 3(a)은 본 발명에 따라 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 이용한 줄기세포를 배양하는 방법의 흐름도이고, 도 3(b)는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인의 제조 방법의 흐름도이다.1 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which stem cells and support cells are coupled to a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a nanofiber membrane for stem cell culture according to the present invention. It is a part of the electron micrograph shown to, Figure 3 (a) is a flow chart of a method for culturing stem cells using a nanofiber membrane for culturing stem cells according to the present invention, Figure 3 (b) is a stem according to the present invention It is a flow chart of a method of manufacturing a nanofiber membrane for cell culture.
본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인은 섬유직경 1㎛미만으로 구성된 나노섬유가 적층되어 다수의 3차원 미세 기공(101)을 갖는 나노섬유 멤브레인(100)을 사용하며, 나노섬유 멤브레인(100)을 줄기세포(110) 및 지지세포(120) 사이에 개재시켜 배양 용기(미도시)에 삽입하여 줄기세포(110) 및 지지세포(120)를 공배양시키기 위한 것이다.The nanofiber membrane for stem cell culture according to the present invention uses a
이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 나노섬유 멤브레인(100)의 일면에는 줄기세포(110)가 부착되어 있고, 나노섬유 멤브레인(100)의 타면에는 지지세포(120)가 부착되어 있을 수 있다. 이와 같은 줄기세포(110) 및 지지세포(120)는 나노섬유 멤브레인(100)에 배양되어 부착된 상태이다.In this case, as shown in FIG. 1,
여기서, 나노섬유 멤브레인(100)에 구비된 다수의 3차원 미세 기공(101)은 줄기세포(110)가 자라는데 필요한 영양분을 지지세포(120)에서 줄기세포(110)로 공급한다.Here, a plurality of three-
또한, 줄기세포(110) 및 지지세포(120)는 별도의 배지에 안착되어 배양 용기에 삽입할 수 있다. In addition, the
여기서, 줄기세포(110)와 지지세포(120)가 동일한 배지에서 배양하는 경우에 혈청이 줄기세포의 자연분화를 유발할 수 있는 바, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인(100)으로 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 구현하여, 줄기세포(110)가 배양되는 공간과 지지세포(120)가 배양되는 공간을 나노섬유 멤브레인(100)으로 분리시켜, 줄기세포의 자연분화 유발을 방지할 수 있는 것이다.Here, when the
참고로, 줄기세포는 인간의 몸을 구성하고 있는 여러 조직으로 분화할 수 있는 세포이고, 지지세포는 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분을 공급하고 줄기세포가 특정한 세포로 분화되는 것을 억제하는 역할을 하는 세포이다.For reference, stem cells are cells that can differentiate into various tissues that make up the human body, and support cells are cells that provide nutrients necessary for stem cells to grow and inhibit the differentiation of stem cells into specific cells. to be.
이러한 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 이용하여 본 발명의 줄기세포의 배양 방법을 설명하면, 도 3(a)와 같이, 먼저, 직경 1㎛ 미만으로 구성된 나노섬유가 적층되어 다수의 3차원 미세 기공을 갖는 나노섬유 멤브레인으로 이루어진 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 줄기세포 및 지지세포 사이에 개재시킨다(S200). 여기서, 'S200'공정을 수행하는 일례의 방법으로는, 나노섬유 멤브레인의 일면에 줄기세포를 배양하여 부착시키고, 나노섬유 멤브레인의 타면에 지지세포를 배양하여 부착시켜, 줄기세포 및 지지세포 사이에 나노섬유 멤브레인을 개재시키는 것이다. When the stem cell culture method of the present invention is described using the stem cell culture nanofiber membrane, as shown in FIG. 3(a), first, nanofibers having a diameter of less than 1 μm are stacked to form a number of three-dimensional micropores. A nanofiber membrane for culturing stem cells made of a nanofiber membrane having a is interposed between the stem cells and the supporting cells (S200). Here, as an example method of performing the'S200' process, stem cells are cultured and attached to one side of the nanofiber membrane, and support cells are cultured and attached to the other side of the nanofiber membrane, so that between the stem cells and the supporting cells. The nanofiber membrane is interposed.
그후, 상기 나노섬유 멤브레인의 다수의 3차원 미세 기공을 통하여 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 영양분을 공급하여 상기 줄기세포를 배양(S210)시키는 것이다.Thereafter, the stem cells are cultured (S210) by supplying nutrients from the support cells to the stem cells through the plurality of three-dimensional micropores of the nanofiber membrane.
또한, 본 발명의 줄기세포의 다른 배양 방법에서는 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 다수의 3차원 미세 기공을 갖는 나노섬유 멤브레인과 다수의 기공을 갖는 부직포 또는 직포가 하이브리드화한 형태로 이루어진 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 줄기세포 및 지지세포 사이에 개재시키는 단계; 및 상기 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및, 부직포 또는 직포의 기공을 통하여 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 영양분을 공급하여 상기 줄기세포를 배양시키는 단계;를 포함하여 구현할 수 있다.In addition, in another method of culturing stem cells of the present invention, a nanofiber membrane having a plurality of three-dimensional micropores formed by stacking nanofibers with a fiber diameter of less than 1㎛ and a nonwoven fabric or a woven fabric having a plurality of pores are hybridized. Interposing the formed nanofiber hybrid membrane between the stem cells and the supporting cells; And culturing the stem cells by supplying nutrients from the support cells to the stem cells through the nanofiber hybrid membrane and the pores of the nonwoven or woven fabric.
한편, 전술된 나노섬유 멤브레인(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 섬유 직경 1㎛ 미만으로 구성된 나노섬유(111)가 적층되어진 다수의 3차원 미세 기공(112)을 갖는 멤브레인 형태이며, 고체 상태의 시트 형상을 갖는다.Meanwhile, the above-described
상술된 바와 같이, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인을 줄기세포와 지지세포의 분리막으로 적용함으로써, 나노섬유 멤브레인에 형성된 다수의 3차원 미세 기공을 통하여 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분을 지지세포에서 줄기세포로 원활하게 공급시킬 수 있으나, 기공 크기보다 상대적으로 큰 크기를 갖는 불순물은 다수의 3차원 미세 기공을 통과하지 못해, 줄기세포를 배양하는데 있어 불순물을 최소화하면서 줄기세포만을 대량으로 생산할 수 있는 장점이 있다. As described above, in the present invention, by applying the nanofiber membrane as a separation membrane between the stem cells and the supporting cells, nutrients necessary for the stem cells to grow through a plurality of three-dimensional micropores formed in the nanofiber membrane are smoothly transferred from the supporting cells to the stem cells. However, impurities having a size relatively larger than the pore size cannot pass through a large number of three-dimensional micropores, so there is an advantage that only stem cells can be produced in large quantities while minimizing impurities in culturing stem cells.
아울러, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인의 직경과 구조는 콜라겐 파이버(collagen fiber)나 콜라겐 피브릴(collagen fibril)로 구성된 인체의 세포외 기질(ECM, Extra Cellular Matrix)과 가장 유사한 구조를 가지고 있다. 그러므로, 인간의 세포외 기질구조인 ECM 구조와 유사한 나노섬유를 이용하여 나노섬유 멤브레인에 줄기세포를 신속하고 원활하게 부착시켜 줄기세포의 배양시간을 단축시킬 수 있고, 적합한 배양환경으로 양질의 줄기세포를 얻을 수 있는 이점이 있다.In addition, in the present invention, the diameter and structure of the nanofiber membrane has a structure most similar to the extracellular matrix (ECM) of the human body composed of collagen fibers or collagen fibrils. Therefore, it is possible to shorten the cultivation time of stem cells by rapidly and smoothly attaching the stem cells to the nanofiber membrane by using nanofibers similar to the ECM structure, which is the extracellular matrix structure of humans. There is an advantage that can be obtained.
더불어, 본 발명에서는 지지세포와 줄기세포를 열린 세공 구조(open pore structure)를 가지는 나노섬유 멤브레인으로 분리하여 두개의 공간으로 나누어 줄기세포와 지지세포를 효율적으로 공배양할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, there is an advantage that it is possible to efficiently co-culture the stem cells and the support cells by dividing them into two spaces by separating the support cells and the stem cells by a nanofiber membrane having an open pore structure.
본 발명에 적용된 나노섬유 멤브레인(100)은 단일 종류의 고분자 또는 적어도 2 종류의 고분자를 혼합하여 용매에 용해시킨 혼합 방사용액을 전기방사하거나, 또는 서로 다른 고분자를 각각 용매에 용해시킨 후 각각 서로 다른 방사 노즐을 통하여 교차방사하여 얻어질 수 있다.The
나노섬유 멤브레인(100)은 단일 또는 혼합 고분자를 용매에 용해시켜 방사용액을 제조한 후, 방사용액을 전기방사하여 초극세 나노섬유로 이루어진 다공성 나노섬유 멤브레인을 형성하고, 고분자의 융점 이하의 온도에서 열압착하여 기공 사이즈와 멤브레인의 두께를 조절하여 형성된다. The
나노섬유 멤브레인(100)은 10~50㎛ 두께로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 나노섬유 멤브레인(100)의 섬유 직경은 50 ~ 600nm이고, 기공의 크기는 0.1 ~ 0.5㎛인 것이 바람직하다.It is preferable that the
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인은 먼저, 섬유 성형성 고분자 물질을 단일 또는 2종 이상을 유기용매에 용해하여 방사용액을 제조한다(S100). 그 후, 상기 방사용액을 전기방사하여 나노섬유가 적층된 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 형성한다(S110). Referring to FIG. 3, in the nanofiber membrane for stem cell culture according to the present invention, first, a spinning solution is prepared by dissolving single or two or more types of fiber-forming polymer materials in an organic solvent (S100). Thereafter, the spinning solution is electrospun to form a nanofiber membrane for culturing stem cells in which nanofibers are stacked (S110).
이어서, 상기 나노섬유 멤브레인을 열 융착으로 성형한 후, 소정 크기로 커팅한다(S120). 커팅된 나노섬유 멤브레인은 줄기세포 배양 전 멸균처리하여 사용한다. Subsequently, the nanofiber membrane is molded by thermal fusion and then cut into a predetermined size (S120). The cut nanofiber membrane is used after sterilization treatment before stem cell culture.
그리고, 'S110' 또는 'S120' 공정 후에, 상기 나노섬유 멤브레인의 표면에 플라즈마 처리로 표면 친수화 처리하는 공정을 더 수행할 수 있다.In addition, after the'S110' or'S120' process, a process of performing a surface hydrophilization treatment by plasma treatment on the surface of the nanofiber membrane may be further performed.
여기서, 본 발명에서는 성형 및 커팅하는 공정 및 플라즈마 처리 공정은 선택적으로 수행할 수 있다. Here, in the present invention, the forming and cutting process and the plasma treatment process may be selectively performed.
하이브리드화 공정으로는 열판 캘린더링, 핫멜트 본딩, 초음파 본딩, 라미네이팅 등 특별한 방법에 한정하지는 않으며, 나노섬유 층과 기존 소재와의 복합화가 가능한 방법이면 좋다. The hybridization process is not limited to special methods such as hot plate calendering, hot melt bonding, ultrasonic bonding, laminating, etc., and any method capable of complexing a nanofiber layer with an existing material may be used.
이와 같이, 나노섬유 멤브레인과 부직포 내지는 직포를 하이브리드화하여 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인으로 사용하게 되면, 나노섬유 단독의 멤브레인 대비 기계적 물성과 취급성을 향상시킬 수 있으며, 표면 요철 및 세공구조 또한 나노섬유 멤브레인 단독 대비 마이크로-나노 구조체로 되어 있어 줄기세포의 안착을 더 용이하게 할 수 있다.In this way, when a nanofiber membrane and a nonwoven or woven fabric are hybridized and used as a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture, the mechanical properties and handling properties can be improved compared to the membrane of the nanofiber alone, and the surface irregularities and pore structures are also Compared to the nanofiber membrane alone, the micro-nano structure makes it easier to settle the stem cells.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인의 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.4A to 4D are schematic cross-sectional views for explaining the structure of the nanofiber membrane for stem cell culture according to the present invention.
도 4a 내지 도 4d를 참고하면, 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인은 나노섬유 멤브레인(100) 단독으로 이루어진 도 4a의 구조로 구현할 수 있다.Referring to FIGS. 4A to 4D, the nanofiber membrane for stem cell culture according to the present invention may be implemented in the structure of FIG. 4A consisting of the
또한, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인(100)이 부직포 또는 직포(200)에 하이브리드화된 도 4b의 2층 구조, 또는 한 쌍의 부직포(210,220) 사이에 나노섬유 멤브레인(100)이 개재된 형태로 하이브리드화된 도 4c의 3층 구조로 구현할 수 있다. 또한 한 쌍의 나노섬유 멤브레인들(100a,100b) 사이에 부직포(200)가 개재된 형태로 하이브리드화된 도 4d의 3층 구조로 구현할 수 있다. In addition, in the present invention, the
여기서, 2층 구조 및 3층 구조에 적용된 부직포 내지는 직포(200,210,220)는 레이온(rayon), PP, PE, PET, nylon, cellulose, PVDF, 콜라겐, PU, PLA계, PLGA계, PCL계 중 어느 것을 선택해도 무방하며, 줄기세포 배양 중 용해되거나 변형, 변색 되지 않으면서 나노섬유 멤브레인(100)과 충분히 열접합이 가능하면 바람직하다. 부직포 내지는 직포(200,210,220)와 나노섬유 멤브레인(100)과의 하이브리드화는 접착제 없이 열접합하는 것이 바람직하다. 이때, 2층 구조에서 부직포(200의 두께는 10~100㎛, 나노섬유 멤브레인(100)의 두께는 5~20㎛인 것이 좋고, 3층 구조에서는 나노섬유 멤브레인(100)의 두께는 1~10㎛로 하여 최대한 얇은 두께가 바람직하다.Here, the non-woven fabric or woven fabric (200, 210, 220) applied to the two-layer structure and the three-layer structure is any one of rayon, PP, PE, PET, nylon, cellulose, PVDF, collagen, PU, PLA, PLGA, and PCL. It may be selected, and it is preferable if sufficient thermal bonding with the
아울러, 도 4a와 같이 나노섬유 멤브레인(100) 단독으로 이루어진 구조는 나노섬유 표면에 플라즈마 처리로 표면 친수화 처리하여, 나노섬유 표면에 줄기세포의 부착을 용이하게 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4A, the structure consisting of the
여기서, 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인이 불투명한 경우, 줄기세포 배양시 줄기세포 배양을 육안으로 확인하기가 곤란하여 현미경 관찰이나 염색법으로 관찰하는 단점이 있으나, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인(100)의 나노 섬유를 PMMA, PC, PU, PCL, PLA, PLGA 단독 나노섬유로 구현할 수 있는데, 이 경우, 나노섬유 멤브레인(100)이 반투명하게 되어, 줄기세포의 배양 상태를 육안으로 쉽게 관찰할 수 있는 장점이 있다. Here, when the nanofiber membrane for stem cell culture is opaque, it is difficult to visually check the stem cell culture during stem cell culture, and thus there is a disadvantage in that it is observed with a microscope or staining method. However, in the present invention, the
그리고, 본 발명에 적용된 나노섬유 멤브레인(100)은 사용가능한 고분자 물질로는 전기방사가 가능한 물질로 합성 고분자 또는 천연고분자를 사용할 수 있으며, 상기 합성 고분자 내지는 천연 고분자를 단독 내지는 복합화하여 사용할 수 있으나, 전기방사에 의해 나노섬유를 형성할 수 있는 고분자 물질이면 특별한 제한은 없다.
In addition, the
실시예 1Example 1
섬유 성형성 고분자로 폴리비닐리덴 플로라이드(polyvinyliden fluoride, PVdF)를 DMAc(dimethylacetamide)/아세톤(acetone)의 혼합용매(혼합비는 wt.%로 7/3)에 15wt.%가 되도록 혼합, 용해하여 방사용액을 제조하였다. 이렇게 제조된 방사용액을 방사 노즐팩으로 이송하여 인가전압 25kV, 방사노즐과 집전체와의 거리 20㎝, 홀당 토출량 0.05cc/g·hole·min, 온도 30℃, 상대습도 60%의 방사 조건에서 전기방사를 실시하였다. 상기 조건으로 얻어진 PVdF 나노섬유 멤브레인을 140℃로 가열된 롤러를 이용하여 열압착을 실시하였다.As a fiber-molding polymer, polyvinyliden fluoride (PVdF) is mixed and dissolved in a mixed solvent of DMAc (dimethylacetamide)/acetone (mixing ratio is 7/3 wt.%) so that it is 15 wt.%. A spinning solution was prepared. The spinning solution thus prepared is transferred to the spinning nozzle pack under a spinning condition with an applied voltage of 25 kV, a distance between the spinning nozzle and the current collector, 20 cm, discharge volume per hole 0.05 cc/g·hole·min, temperature 30°C, and 60% relative humidity. Electrospinning was performed. The PVdF nanofiber membrane obtained under the above conditions was subjected to thermocompression using a roller heated to 140°C.
도 5 (a)와 (b)에는 상기 조건에서 얻어진 PVdF 나노섬유 멤브레인의 표면과 단면의 주사전자 현미경 사진을, 도 6에는 평균기공 분포를 나타내는 PMI(Capillary Flow Porometer) 결과를 나타냈다. 사진에서와 같이 섬유직경은 대부분 1㎛ 미만이었으며, 평균 400㎚를 나타냈다. 상기 조건에서 얻어진 PVdF 나노섬유의 두께는 약 30㎛였으며, 평균기공의 크기는 약 0.3㎛를 나타냈다. Figures 5 (a) and (b) show scanning electron micrographs of the surface and cross section of the PVdF nanofiber membrane obtained under the above conditions, and Figure 6 shows the results of a PMI (Capillary Flow Porometer) showing the average pore distribution. As shown in the picture, most of the fiber diameters were less than 1 μm and averaged 400 nm. The thickness of the PVdF nanofibers obtained under the above conditions was about 30 μm, and the average pore size was about 0.3 μm.
실시예 2Example 2
섬유 성형성 고분자로 폴리아크릴로 나이트릴(polyacrylonitrile, PAN)를 DMAc(dimethylacetamide) 용매에 12wt.%가 되도록 혼합, 용해하여 방사용액을 제조하였다. 이렇게 제조된 방사용액을 상기 실시예와 동일한 방법으로 전기방사 및 열압착하여 평균 섬유직경 약 300 ㎚, 평균 세공크기 0.45㎛, 멤브레인 두께 20㎛인 PAN 나노섬유로 이루어진 멤브레인을 얻었다. 도 7에는 PAN 나노섬유의 표면 및 단면의 주사전자 현미경 사진을 나타냈다. A spinning solution was prepared by mixing and dissolving polyacrylonitrile (PAN) as a fiber-molding polymer in a DMAc (dimethylacetamide) solvent to 12 wt.%. The thus prepared spinning solution was subjected to electrospinning and thermocompression bonding in the same manner as in the above example to obtain a membrane made of PAN nanofibers having an average fiber diameter of about 300 nm, an average pore size of 0.45 μm, and a membrane thickness of 20 μm. 7 shows a scanning electron micrograph of the surface and cross section of the PAN nanofiber.
실시예 3Example 3
상기 실시예 1에 의해 제조된 PVdF 나노섬유 멤브레인을 플라즈마 크리너 장비를 사용하여 표면개질을 실시하였다. 이때 사용된 가스로는 아르곤(Ar)을 100 sccm으로 공급하면서 400W에서 60sec로 표면개질을 실시했다. The PVdF nanofiber membrane prepared in Example 1 was surface-modified using a plasma cleaner. As the gas used at this time, argon (Ar) was supplied at 100 sccm and the surface was modified at 400W for 60 sec.
도 8(a)와 (b)에는 플라즈마 처리된 PVdF 나노섬유 멤브레인의 표면 구조와 물과의 접촉각 결과를 나타냈다. 플라즈마 처리에 따라 물의 접촉각이 낮아지는 친수화 경향을 나타냈으며, 플라즈마 처리에 의해 PVdF 나노섬유의 표면의 접촉각이 110°에서 75°로 친수화로 개질됨을 알 수 있었다.8(a) and (b) show the surface structure of the plasma-treated PVdF nanofiber membrane and the result of the contact angle with water. According to the plasma treatment, the contact angle of water decreased, and the contact angle of the surface of the PVdF nanofibers was modified to be hydrophilic from 110° to 75° by the plasma treatment.
실시예 4Example 4
상기 실시예 1에서 얻어진 나노섬유를 중량 30gsm인 PET 부직포를 사용하여 열판의 온도 160℃에서 도 4의 b-d의 방법으로 열접합을 실시하여 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 제작하였다. 도 9에는 상기 방법으로 제조된 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 단면의 모폴러지를 주사전자현미경 사진을 나타냈다. The nanofibers obtained in Example 1 were thermally bonded using a PET nonwoven fabric having a weight of 30 gsm at a temperature of 160° C. of a hot plate by the method b-d of FIG. 4 to prepare a nanofiber hybrid membrane. 9 shows a scanning electron microscope photograph of the morphology of the cross section of the nanofiber hybrid membrane prepared by the above method.
실시예 5Example 5
피더세포로는 생쥐(CF1, C57BL6)에서 일차 추출 배양한 생쥐태아섬유아세포를 사용하기 위해 마이토마이신(Mitomycin C, Sigma, Cat.No.M-4287)를 10 ug/ml 농도로 1시간 30 분 동안 처리한 후 4×104/㎠의 밀도로 접종, 다음날 배아줄기세포(HSF6) 조각을 접종하여 배양한다. 배지 조성으로는 MEM/F12 배지(GIBCO, USA, Cat.No. 12500-062)에 3.069g/l sodium bicarbonate(Sigma, USA, Cat.No.S5761), 2 mM L-glutamine(Sigma, Cat.No. S8540), 1% penicillin(50U/ml)(Sigma, Cat.No.P4687)/streptomysin (50ug/ml)(Sigma, USA, Cat.No.S1277), 20% Knock-Out serum replacement(SR;Invitrogen BRL, Cat.No.10828-028), 4 ng/ml Basic Fibroblasts Growth Factor(bFGF; Invitrogen BRL,Cat.No. 13256-029)이다. 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 배지 교환은 매일 시행하여 대조군으로 사용하였다. As feeder cells, mitomycin (Mitomycin C, Sigma, Cat.No.M-4287) was added at a concentration of 10 ug/ml for 1 hour 30 to use mouse fetal fibroblasts extracted and cultured from mice (CF1, C57BL6). After treatment for a minute , inoculate at a density of 4×10 4 /㎠, and then inoculate and culture a piece of embryonic stem cells (HSF6) the next day. As a medium composition, 3.069g/l sodium bicarbonate (Sigma, USA, Cat.No.S5761), 2 mM L-glutamine (Sigma, Cat. No.S8540), 1% penicillin (50U/ml) (Sigma, Cat.No.P4687)/streptomysin (50ug/ml) (Sigma, USA, Cat.No.S1277), 20% Knock-Out serum replacement (SR) ; Invitrogen BRL, Cat. No. 10828-028), 4 ng/ml Basic Fibroblasts Growth Factor (bFGF; Invitrogen BRL, Cat. No. 13256-029). Incubated in 37°C, 5% CO 2 incubator. The medium was exchanged daily and used as a control.
실시예 6Example 6
나노섬유 하이브리드 멤브레인을 줄기세포 배양용 분리막으로 사용하기 위해 상기 실시예 1, 4에 의해 제조된 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 상용화된 6 well 배양접시를 사용하여 실시하였다. In order to use the nanofiber hybrid membrane as a separation membrane for stem cell culture, the nanofiber hybrid membrane prepared in Examples 1 and 4 was used using a commercially available 6 well culture dish.
피더세포인 생쥐태아섬유아세포를 성장 억제제인 마이코마이신-C (mitomycin-c)를 2 시간 동안 처리하여 증식을 억제시킨 후 4 ×104/㎠의 밀도로 접종하고, 24시간 후 나노섬유 하이브리드 멤브레인 위에 배아줄기세포용 배지를 첨가하여 상부와 하부 사이에 배지의 평형이 이루어졌는지 확인 후 멤브레인 위에 줄기세포(Adipose stem cell, Bone marrow stem cell)를 접종 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 줄기세포를 배양하였다. 줄기세포의 성장을 관찰하기 alkaline phosphatase 염색을 통하여 염색이 되는 콜로니는 미분화, 염색이 안되는 콜로니는 분화 콜로니로 계수하였다. Alkaline phosphatase 염색은 pH 9.5 Tris-Cl에 NBT/BCIP (Roche, Germany, Cat.No. 1 681 451) 용액을 99:1의 비율로 섞어 반응시켜 발색을 확인하였으며, 400배의 현미경 관찰을 실시했다. 도 10에는 지방 및 뼈유래 줄기세포를 계수하여 나타낸 값을 표시했다. Mouse fetal fibroblasts, which are feeder cells, were treated with mycomycin-c, a growth inhibitor, for 2 hours to inhibit proliferation, and then inoculated at a density of 4 × 10 4 /㎠, and after 24 hours, a nanofiber hybrid membrane After adding the embryonic stem cell medium to the top and confirming that the medium is equilibrated between the upper and lower portions, stem cells (Adipose stem cells, bone marrow stem cells) were inoculated on the membrane, and the stem cells were cultured in the same manner as in Example 5. I did. To observe the growth of stem cells, colonies stained through alkaline phosphatase staining were counted as undifferentiated, and colonies that were not stained were counted as differentiated colonies. Alkaline phosphatase staining was performed by mixing a solution of NBT/BCIP (Roche, Germany, Cat.No. 1 681 451) in a pH of 9.5 Tris-Cl at a ratio of 99:1 to confirm color development, and a 400 times microscope observation was performed. . In FIG. 10, values indicated by counting fat and bone-derived stem cells are shown.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described by way of example and description of specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains within the scope not departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible by those who have.
100,100a,100b:나노섬유 멤브레인 101,112:미세 기공
110:줄기세포 111:나노섬유
120:지지세포 200,210,220:부직포 또는 직포 100,100a,100b: nanofiber membrane 101,112: fine pores
110: stem cell 111: nanofiber
120:
Claims (14)
상기 다성분계 나노섬유 멤브레인을 다수의 기공을 갖는 부직포와 합지하거나, 또는 한 쌍의 부직포 사이에 개재시켜 복합화함에 의해 다성분계 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 얻는 단계;
상기 다성분계 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 줄기세포와 지지세포 사이에 개재시키는 단계; 및
상기 다성분계 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 다수의 3차원 미세기공을 통하여 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 영양분을 공급하여 상기 줄기세포를 배양하는 단계;를 포함하는 다성분계 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 이용한 줄기세포의 배양방법.After dissolving two or more different polymers in each solvent, cross-spinning is carried out through different spinning nozzles, and nanofibers with a fiber diameter of less than 1㎛ are stacked to consist of two or more kinds of components having a number of three-dimensional micropores. Obtaining a multi-component nanofiber membrane;
Obtaining a multi-component nanofiber hybrid membrane by laminating the multi-component nanofiber membrane with a nonwoven fabric having a plurality of pores, or interposing a pair of nonwoven fabrics to form a composite;
Interposing the multi-component nanofiber hybrid membrane between stem cells and support cells; And
Culturing the stem cells by supplying nutrients from the support cells to the stem cells through a plurality of three-dimensional micropores of the multi-component nanofiber hybrid membrane; Culture method.
상기 다성분계 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 표면 요철은 마이크로-나노 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는 다성분계 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 이용한 줄기세포의 배양방법.The method of claim 12,
A method of culturing stem cells using a multi-component nano-fiber hybrid membrane, characterized in that the surface irregularities of the multi-component nano-fiber hybrid membrane form a micro-nano structure.
상기 다성분계 나노섬유 멤브레인과 부직포의 하이브리드화는 열접합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다성분계 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 이용한 줄기세포의 배양방법.The method of claim 12,
The method of culturing stem cells using a multi-component nano-fiber hybrid membrane, characterized in that the hybridization of the multi-component nano-fiber membrane and the non-woven fabric is performed by thermal bonding.
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