KR102328931B1 - Insert Well Having Multi-Layer 3D Basement Membrane Structure and Its Manufacturing Method - Google Patents

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KR102328931B1 KR1020190153430A KR20190153430A KR102328931B1 KR 102328931 B1 KR102328931 B1 KR 102328931B1 KR 1020190153430 A KR1020190153430 A KR 1020190153430A KR 20190153430 A KR20190153430 A KR 20190153430A KR 102328931 B1 KR102328931 B1 KR 102328931B1
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Abstract

본 발명에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰은, 하나의 레이어를 형성하도록 구비되는 베이스배양막 및 상기 베이스배양막과 다른 높이로 하나 이상의 레이어를 형성하도록 구비되어 사이에 세포가 배양되는 세포배양공간을 형성하며, 포어가 복수 개 형성된 n개의 상부배양막(n은 1이상의 자연수)을 포함한다.The insert well of the multilayer three-dimensional basement membrane structure according to the present invention is provided to form one or more layers at a different height from the base culture membrane and the base culture membrane provided to form one layer, and cells are cultured therebetween. It forms a space, and includes n upper culture films (n is a natural number greater than or equal to 1) in which a plurality of pores are formed.

Description

다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 및 이의 제조방법{Insert Well Having Multi-Layer 3D Basement Membrane Structure and Its Manufacturing Method}Insert Well Having Multi-Layer 3D Basement Membrane Structure and Its Manufacturing Method

본 발명은 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기저막으로 구성되는 동시에 물질확산 및 유동을 구현할 수 있는 구조체를 가지는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an insert well having a multilayer three-dimensional basement membrane structure and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an insert well having a multilayer three-dimensional basement membrane structure and a manufacturing method thereof it's about how

최근에는 동물실험의 비효율성 및 윤리적인 문제로 인해 대체 방안을 모색하고 있는 추세이다.Recently, due to the inefficiency and ethical issues of animal testing, alternative methods are being sought.

동물실험을 대체하기 위하여, 최근에는 인체유래세포를 체외에서 배양하고 인체기관을 모사한 생체모사형 테스트베드를 구현하여 신약 및 화장품을 검증하려는 시도가 증가하고 있다.In order to replace animal experiments, recently, attempts to verify new drugs and cosmetics by culturing human-derived cells in vitro and implementing a biomimetic test bed simulating human organs are increasing.

이와 같은 생체모사형 테스트베드는 인체 내 미세환경을 보다 유사하게 모사할 수 있어, 환자 맞춤형 진단 및 치료(최적 약물치료 스케쥴링, 조직 재생 방안 정립 등)를 위한 궁극적 방안으로 인식되고 있다.Such a biomimetic test bed can more similarly simulate the microenvironment in the human body, so it is recognized as the ultimate method for patient-specific diagnosis and treatment (optimal drug treatment scheduling, tissue regeneration plan establishment, etc.).

그리고 현재까지 연구가 이루어진 세포배양방법은 2차원 배양기법 및 3차원 배양기법으로 분류될 수 있다.And the cell culture method studied so far can be classified into a two-dimensional culture method and a three-dimensional culture method.

다만, 2차원 세포배양 시에는 생체에서 동물세포가 3차원으로 증식하는 것과 형태적으로 차이가 날 수밖에 없으며, 이러한 이질적인 환경은 세포의 유전자 발현에도 영향을 미치게 된다. 즉 체외의 동물세포배양은 생체 내 동물세포와의 대응성이 떨어진다는 문제가 있다.However, in the case of two-dimensional cell culture, there is inevitably a morphological difference from the three-dimensional proliferation of animal cells in the living body, and this heterogeneous environment also affects the gene expression of cells. That is, there is a problem in that the culturing of animal cells in vitro has poor correspondence with animal cells in vivo.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for solving these problems is required.

국제공개특허 WO2017/214541호International Patent Publication No. WO2017/214541

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 기저막으로 구성되는 동시에 물질확산 및 유동을 구현할 수 있는 구조체를 가지는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.The present invention is an invention devised to solve the problems of the prior art, and to provide an insert well of a multi-layered three-dimensional base film structure, which is composed of a base film and has a structure capable of implementing material diffusion and flow at the same time, and a method for manufacturing the same have a purpose

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰은, 하나의 레이어를 형성하도록 구비되는 베이스배양막 및 상기 베이스배양막과 다른 높이로 하나 이상의 레이어를 형성하도록 구비되어 사이에 세포가 배양되는 세포배양공간을 형성하며, 포어가 복수 개 형성된 n개의 상부배양막(n은 1이상의 자연수)을 포함한다.The insert well of the multilayer three-dimensional base film structure of the present invention for achieving the above object is provided to form one or more layers at a different height from the base culture film and the base culture film provided to form one layer between It forms a cell culture space in which cells are cultured, and includes n upper culture membranes (n is a natural number greater than or equal to 1) in which a plurality of pores are formed.

이때 상기 상부배양막은 적어도 일부가 상기 베이스배양막 또는 인접한 다른 상부배양막에 대해 상부로 이격되어 상기 세포배양공간을 형성할 수 있다.At this time, at least a portion of the upper culture membrane may be spaced upward from the base culture membrane or other adjacent upper culture membrane to form the cell culture space.

그리고 상기 상부배양막 중 상기 베이스배양막과 인접한 제1상부배양막은, 양측이 개구되고, 기 설정된 경로를 가지는 마이크로 채널을 상기 베이스배양막과의 사이에 형성할 수 있다.In addition, the first upper culture film of the upper culture film adjacent to the base culture film may have both sides open and a microchannel having a predetermined path may be formed between the base culture film and the base culture film.

또한 상기 상부배양막은 하부에서 상부의 레이어로 갈수록 상기 포어의 크기가 점차 커지도록 형성될 수 있다.In addition, the upper culture film may be formed such that the size of the pores gradually increases from the lower to the upper layer.

또는 상기 상부배양막은 하부에서 상부의 레이어로 갈수록 상기 포어의 크기가 점차 작아지도록 형성될 수 있다.Alternatively, the upper culture film may be formed such that the size of the pores gradually decreases from the lower part to the upper layer.

한편 상기 베이스배양막에는 포어가 형성될 수 있다.Meanwhile, pores may be formed in the base culture film.

더불어 본 발명은 내측에 상하 개구된 배양홀을 형성하는 측벽부와, 상기 측벽부의 하부에 구비되며, 상기 베이스배양막의 둘레가 부착되는 저면부를 포함하여, 상기 배양홀 내에 상기 상부배양막이 구비되는 웰 유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention includes a side wall portion for forming a culture hole opened up and down inside, and a bottom portion provided under the side wall portion, to which the periphery of the base culture film is attached, the well in which the upper culture film is provided in the culture hole It may further include a unit.

이때 상기 웰 유닛의 저면부 하단에는 상기 베이스배양막을 융착시키기 위한 융착돌기가 형성될 수 있다.In this case, a fusion protrusion for fusion bonding the base culture film may be formed at the lower end of the bottom surface of the well unit.

여기서 상기 융착돌기의 폭은 상기 측벽부의 폭의 1/10로 형성될 수 있다.Here, the width of the fusion protrusion may be 1/10 of the width of the side wall portion.

또한 상기 융착돌기의 높이는 상기 측벽부의 폭의 2배로 형성될 수 있다.In addition, the height of the fusion protrusion may be formed to be twice the width of the side wall portion.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 제조방법은, 베이스배양막 및 n개의 상부배양막을 준비하는 (a)단계, 압착돌기가 형성된 제1몰드와, 상기 압착돌기와 대향되는 삽입홈을 포함하는 제2몰드 사이에, 상기 상부배양막 중 상기 베이스배양막과 인접하여 구비될 제1상부배양막을 위치시키는 (b)단계, 상기 제1몰드 및 상기 제2몰드를 통해 상기 제1상부배양막을 열융착하여 기 설정된 경로를 가지도록 함몰된 마이크로 채널을 형성하는 (c)단계, 상기 상부배양막에 포어를 형성하는 (d)단계 및 상기 베이스배양막과 상기 상부배양막을 적층하여 복수의 레이어를 형성하는 (e)단계를 포함한다.In addition, the method for manufacturing an insert well having a multilayer three-dimensional basement membrane structure of the present invention for achieving the above object includes the steps of (a) preparing a base culture film and n upper culture films, a first mold having a compression protrusion formed therein, and the compression (b) locating the first upper culture film to be provided adjacent to the base culture film among the upper culture films between the second molds including the insertion grooves opposite to the protrusions, the first mold and the second mold (c) forming a recessed microchannel to have a predetermined path by thermally sealing the first upper culture film through the step (d) of forming pores in the upper culture film, and the base culture film and the upper culture and (e) stacking the films to form a plurality of layers.

이때 상기 (e)단계는, 내측에 상하 개구된 배양홀을 형성하는 측벽부와, 상기 측벽부의 하부에 구비되는 저면부를 포함하는 웰 유닛의 상기 저면부 하단에 상기 베이스배양막을 융착시키는 (e-1)단계 및 상기 베이스배양막 상에 상기 상부배양막을 적층하여 상기 배양홀 내에 복수의 레이어를 형성하는 (e-2)단계를 포함할 수 있다.In this case, the step (e) is to fuse the base culture film to the lower end of the bottom part of the well unit including a side wall part forming a culture hole opened up and down inside, and a bottom part provided under the side wall part (e- Step 1) and (e-2) of stacking the upper culture film on the base culture film to form a plurality of layers in the culture hole.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 및 이의 제조방법은, 상하가 개구된 구조이기 때문에 다층을 구성하는 기저막의 포어 크기, 분포 밀도, 두께, 형상에 따라 세포배양환경을 체내 구조와 유사하게 만들 수 있어 인큐베이터 내에서 세포를 용이하게 생장 및 분화시킬 수 있는 장점이 있다.The insert well of the multi-layered three-dimensional basement membrane structure and the manufacturing method thereof of the present invention for solving the above problems have an open top and bottom, and thus cell culture according to the pore size, distribution density, thickness, and shape of the basement membrane constituting the multilayer Since the environment can be made similar to the structure of the body, there is an advantage in that cells can be easily grown and differentiated in the incubator.

특히 본 발명은 체내 세포 구조와 유사한 마이크로 채널 및 기저막이 다층으로 적층된 구조체를 형성함에 따라 세포에 배양액을 지속적으로 공급해줄 수 있고, 단위 영역 내에 마이크로 채널을 최대한 많이 배치함으로써 세포가 배양되는 면적을 극대화할 수 있는 장점이 있다.In particular, the present invention can continuously supply a culture solution to cells by forming a multi-layered structure in which microchannels and basement membranes similar to cell structures in the body are stacked, and by arranging as many microchannels as possible in a unit area, the area in which cells are cultured is reduced. There are advantages that can be maximized.

또한 본 발명의 실시예에서는, 마이크로 채널에 니들을 연결할 경우 배양액 종류를 다르게 넣을 수 있는 장점이 있으며, 각 레이어마다 포어 크기 및 사이즈를 조절함으로써 세포분화-약물이동-전이를 동시에 관찰할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, when the needle is connected to the microchannel, there is an advantage that different types of culture medium can be put, and cell differentiation-drug transfer-transfer can be observed at the same time by adjusting the pore size and size for each layer.

더불어 본 발명은 기존의 플라스틱 실험기구 제작 공정과 비교하여 단가/절차/효율성이 향상된 공정을 확보하는 '공정기술 개발 측면'과 기존의 실험기구의 한계를 뛰어 넘는 바이오 부품 개발이라는 신제품 개발 측면'을 동시에 달성할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention provides a 'process technology development aspect' that secures a process with improved unit cost/procedure/efficiency compared to the existing plastic laboratory equipment manufacturing process, and a new product development aspect such as bio-parts development that goes beyond the limitations of existing laboratory equipment. At the same time, there are advantages that can be achieved.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰의 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 내에서 이루어지는 배양액의 유동 과정을 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 제조방법에 있어서. 제1상부배양막을 형성하는 과정을 나타낸 도면; 및
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰에 있어서, 웰 유닛의 모습을 나타낸 도면이다.1 and 2 are views showing an insert well of a multi-layered three-dimensional basement membrane structure according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a view showing the flow process of the culture solution made in the insert well of the multi-layered three-dimensional basement membrane structure according to an embodiment of the present invention;
4 and 5 show a method for manufacturing an insert well having a multi-layered three-dimensional base film structure according to an embodiment of the present invention. A view showing the process of forming the first upper culture film; and
6 and 7 are views illustrating a well unit in an insert well having a multi-layered three-dimensional basement membrane structure according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the object of the present invention can be specifically realized will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same names and the same reference numerals are used for the same components, and an additional description thereof will be omitted.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰의 모습을 나타낸 도면이다.1 and 2 are views illustrating an insert well having a multi-layered three-dimensional basement membrane structure according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰은 하나의 베이스배양막(210)과, n개의 상부배양막(220~240)을 포함하는 기저막 어레이(200)와, 웰 유닛(100)을 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the insert well of the multi-layered three-dimensional base film structure according to an embodiment of the present invention includes one base culture film 210 and n upper culture films 220 to 240 . and a basement membrane array 200 and a well unit 100 .

상기 베이스배양막(210)은 하나의 레이어를 형성하도록 구비되며, 상기 상부배양막(220~240)은 상기 베이스배양막(210)과 다른 높이로 하나 이상의 레이어를 형성하도록 구비된다. 특히 상기 상부배양막(220~240)은 n개가 형성될 수 있다(n은 1이상의 자연수).The base culture film 210 is provided to form one layer, and the upper culture films 220 to 240 are provided to form one or more layers at a height different from that of the base culture film 210 . In particular, n of the upper culture layers 220 to 240 may be formed (n is a natural number greater than or equal to 1).

이에 따라 상기 베이스배양막(210)과 상부배양막(220~240), 또는 서로 인접한 한 쌍의 상부배양막(220~240) 사이에는 세포가 배양되는 세포배양공간이 형성된다.Accordingly, a cell culture space in which cells are cultured is formed between the base culture film 210 and the upper culture film 220-240, or a pair of adjacent upper culture films 220-240.

보다 구체적으로 상기 상부배양막(220~240)은 적어도 일부가 상기 베이스배양막(210) 또는 인접한 다른 상부배양막(220~240)에 대해 상부로 이격되어 3차원 구조를 형성하고, 사이사이에 상기 세포배양공간을 형성하게 된다.More specifically, at least a portion of the upper culture film 220 to 240 is spaced upward from the base culture film 210 or other adjacent upper culture films 220 to 240 to form a three-dimensional structure, and between The cell culture space is formed.

본 실시예에서 상기 상부배양막(220~240)은 총 3개가 형성되는 것으로 하였으며, 이들은 각각 설명의 편의를 위해 하부에서 상부 순으로 제1상부배양막(220), 제2상부배양막(230) 및 제3상부배양막(240)이라 칭하도록 한다. 다만, 상기 상부배양막(220~240)의 개수는 본 실시예에 제한되지 않고 다양하게 이루어질 수 있다.In this embodiment, it is assumed that a total of three upper culture films 220 to 240 are formed, and these are the first upper culture film 220 and the second upper culture film 230 in the order from lower to upper for convenience of explanation, respectively. ) and the third upper culture film 240 . However, the number of the upper culture layers 220 to 240 is not limited to this embodiment and may be made variously.

그리고 각각의 상부배양막(220~240)은 포어(222, 232, 242)가 복수 개 형성될 수 있으며, 이는 도 3과 같이 배양액이 각 상부배양막(220~240)을 통해 인입되거나 배출되도록 유동될 수 있도록 하기 위한 것이다.And each of the upper culture membranes 220 to 240 may have a plurality of pores 222, 232, and 242 formed, which is such that the culture medium is drawn in or discharged through each of the upper culture membranes 220 to 240, as shown in FIG. in order to be able to move.

이때 상기 상부배양막(220~240)은 하부에서 상부의 레이어로 갈수록 상기 포어(222, 232, 242)의 크기가 점차 커지도록 형성될 수도 있으며, 또는 하부에서 상부의 레이어로 갈수록 상기 포어(222, 232, 242)의 크기가 점차 작아지도록 형성될 수도 있다.In this case, the upper culture film 220 to 240 may be formed such that the size of the pores 222 , 232 , 242 gradually increases from the lower to the upper layer, or the pores 222 from the lower to the upper layer. , 232 and 242 may be formed to gradually decrease in size.

이와 같이 본 실시예는 각 레이어마다 포어(222, 232, 242)의 사이즈를 조절함으로써 세포분화-약물이동-전이를 동시에 관찰할 수 있도록 할 수 있다.As such, in this embodiment, by adjusting the size of the pores (222, 232, 242) for each layer, it is possible to observe cell differentiation-drug transfer-transfer at the same time.

그리고 제2상부배양막(230) 및 상기 제3상부배양막(240)은 각 포어(232, 242)의 크기에 따라 호기성 환경과 혐기성 환경을 거꾸로 배치시킬 수도 있으며, 또는 호기성 환경, 혐기성 환경 중 어느 하나의 환경으로만 배치시킬수도 있다.In addition, the second upper culture membrane 230 and the third upper culture film 240 may have an aerobic environment and an anaerobic environment upside down depending on the size of the pores 232 and 242, or an aerobic environment or an anaerobic environment. It can also be deployed in only one environment.

예컨대, 포어(232, 242)의 크기가 3(5)~10(8)㎛일 경우 세포배양공간을 호기성 환경으로 형성하거나 화학주성, 세포 운동성, 증식 및 이동에 대한 연구를 위한 환경을 형성할 수 있으며, 포어(232, 242)의 크기가 0.4~5(3)㎛일 경우 세포배양공간을 혐기성 환경으로 형성하거나 약물, 호르몬 수송 연구를 위한 환경을 형성할 수 있다.For example, when the size of the pores (232, 242) is 3 (5) to 10 (8) μm, the cell culture space is formed as an aerobic environment or an environment for research on chemotaxis, cell motility, proliferation and migration can be formed. When the size of the pores 232 and 242 is 0.4 to 5 (3) μm, the cell culture space can be formed as an anaerobic environment or an environment for drug and hormone transport research can be formed.

한편 도 1 내지 도 3, 특히 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 베이스배양막(210)과 인접한 제1상부배양막(220)은, 양측이 개구된 개구부(224)를 형성하며, 기 설정된 경로를 가지는 마이크로 채널을 상기 베이스배양막(210)과의 사이에 형성할 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, particularly in FIG. 2, in this embodiment, the first upper culture film 220 adjacent to the base culture film 210 forms an opening 224 with both sides open, , a microchannel having a preset path may be formed between the base culture layer 210 and the base culture layer 210 .

이때 상기 제1상부배양막(220)의 개구부(224)에는 니들이 연결되어 별도의 배양액(M2)을 직접 주입하도록 할 수 있으며, 또한 주입된 배양액(M2)이 반대 측으로 배출될 수도 있다.At this time, a needle is connected to the opening 224 of the first upper culture membrane 220 to directly inject a separate culture solution (M 2 ), and the injected culture solution (M 2 ) may be discharged to the opposite side.

이와 같은 제1상부배양막(220)은 상기 베이스배양막(210) 상에 다수 개가 배치될 수도 있으며, 이와 같은 경우 세포가 배양되는 면적을 극대화할 수 있다.A plurality of such first upper culture film 220 may be disposed on the base culture film 210, and in this case, the area in which cells are cultured can be maximized.

또한 본 실시예에서 상기 제1상부배양막(220)의 포어(222)는 3㎛ 이하로 형성하여 물질만이 제1상부배양막(220)을 통과할 수 있도록 하였으나, 상기 제1상부배양막(220)의 포어(222) 크기는 다양하게 이루어질 수 있을 것이다.In addition, in this embodiment, the pores 222 of the first upper culture film 220 were formed to be 3 μm or less so that only the material could pass through the first upper culture film 220 , but the first upper culture film 220 . The size of the pores 222 of 220 may be made variously.

한편 본 실시예의 경우, 내측에 상하 개구된 배양홀을 형성하는 측벽부(120)와, 상기 측벽부(120)의 하부에 구비되며, 상기 베이스배양막(210)의 둘레가 부착되는 저면부(130, 도 6 및 도 7 참조)를 포함하여, 상기 배양홀 내에 상기 상부배양막(220~240)이 구비되는 웰 유닛(100)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the case of this embodiment, a side wall portion 120 forming a culture hole opened up and down inside, and a bottom portion ( 130 (see FIGS. 6 and 7 ), and may further include a well unit 100 in which the upper culture membranes 220 to 240 are provided in the culture hole.

이와 같은 웰 유닛(100)은 하단에 상기 베이스배양막(210)이 부착되고, 상기 배양홀 내에 상부배양막(220~240)이 수용되도록 고정시킬 수 있도록 구비되며, 웰 플레이트(10)의 수용홈(12)에 거치되어 상기 기저막 어레이(200)를 상기 수용홈(12)에 수용된 배양액(M1)에 침지시킬 수 있다. 이를 위해 상기 웰 유닛(100)의 측벽부(120) 상부에는, 상기 웰 유닛(100) 자체를 상기 웰 플레이트(10)에 거치하기 위한 거치부(110)가 형성될 수 있다.Such a well unit 100 is provided such that the base culture membrane 210 is attached to the bottom, and the upper culture membrane 220-240 is fixed to be accommodated in the culture hole, and the well plate 10 is accommodated. It is mounted in the groove 12 to immerse the basement membrane array 200 in the culture solution M 1 accommodated in the receiving groove 12 . To this end, a mounting part 110 for mounting the well unit 100 itself on the well plate 10 may be formed on the side wall part 120 of the well unit 100 .

이와 같은 웰 플레이트(10)의 보다 상세한 구조에 대해서는 후술하도록 하며, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 제조방법에 대해 설명하도록 한다.A more detailed structure of the well plate 10 will be described later. Hereinafter, a method for manufacturing an insert well having a multilayer three-dimensional basement membrane structure according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 제조방법은, 먼저 베이스배양막(210) 및 n개의 상부배양막(220)을 준비하는 (a)단계가 수행된다. 본 단계에서는 각 기저막 어레이(200)를 형성하기 위한 원재료가 준비되며, 상기 원재료는 예컨대 플라스틱 필름일 수 있다.In the method for manufacturing an insert well having a multi-layered three-dimensional base film structure according to an embodiment of the present invention, first, step (a) of preparing the base culture film 210 and n upper culture films 220 is performed. In this step, a raw material for forming each base film array 200 is prepared, and the raw material may be, for example, a plastic film.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 압착돌기(310)가 형성된 제1몰드(300a)와, 상기 압착돌기(310)와 대향되는 삽입홈(320)을 포함하는 제2몰드(300b)를 포함하는 몰드 어셈블리(300) 사이에, 상기 상부배양막(220~240) 중 상기 베이스배양막(210)과 인접하여 구비될 제1상부배양막(220)을 위치시키는 (b)단계가 수행된다.Next, as shown in FIG. 4 , a first mold 300a having a pressing protrusion 310 formed therein and a second mold 300b including an insertion groove 320 facing the pressing protrusion 310 are formed. Step (b) of locating the first upper culture film 220 to be provided adjacent to the base culture film 210 among the upper culture films 220 to 240 is performed between the mold assemblies 300 including .

그리고 상기 (b)단계에 이어, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1몰드(300a) 및 상기 제2몰드(300b)를 통해 상기 제1상부배양막(220)을 열융착하여 기 설정된 경로를 가지도록 함몰된 마이크로 채널을 형성하는 (c)단계가 수행된다.And following the step (b), as shown in FIG. 5 , the first upper culture film 220 is thermally fused through the first mold 300a and the second mold 300b to form a preset path. Step (c) of forming a recessed microchannel to have it is performed.

즉 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제1몰드(300a) 및 제2몰드(300b)에는 서로 대응되는 압착돌기(310) 및 삽입홈(320)을 포함함에 따라 상기 제1상부배양막(220)은 요철 형상으로 제조될 수 있으며, 함몰된 영역은 마이크로 채널을 형성하게 된다.That is, as shown in FIGS. 4 and 5 , the first upper culture membrane ( 220) may be manufactured in a concave-convex shape, and the recessed region forms a microchannel.

이후 상기 상부배양막(220~240)에 포어(222, 232, 242)를 형성하는 (d)단계가 수행되며, 본 단계에서는 상기 베이스배양막(210)에 포어(212)를 함께 형성하는 과정이 더 수행될 수도 있다.Thereafter, the step (d) of forming pores 222 , 232 , 242 in the upper culture film 220 to 240 is performed, and in this step, the process of forming the pores 212 in the base culture film 210 together. This may be done further.

다음으로, 상기 베이스배양막(210)과 상기 상부배양막(220)을 적층하여 복수의 레이어를 형성하는 (e)단계가 수행된다.Next, step (e) of forming a plurality of layers by stacking the base culture film 210 and the upper culture film 220 is performed.

이때 상기 (e)단계는, 내측에 상하 개구된 배양홀을 형성하는 측벽부(120)와, 상기 측벽부(120)의 하부에 구비되는 저면부(130, 도 6 및 도 7 참조)를 포함하는 웰 유닛(100)의 상기 저면부(130) 하단에 상기 베이스배양막(210)을 융착시키는 (e-1)단계와, 상기 베이스배양막(210) 상에 상기 상부배양막(220~240)을 적층하여 상기 배양홀 내에 복수의 레이어를 형성하는 (e-2)단계를 포함할 수 있다.In this case, the step (e) includes a side wall part 120 forming a culture hole opened up and down inside, and a bottom part 130 provided under the side wall part 120 (refer to FIGS. 6 and 7). (e-1) of fusing the base culture film 210 to the lower end of the bottom surface 130 of the well unit 100, and the upper culture film 220-240 on the base culture film 210. ) to form a plurality of layers in the culture hole (e-2) may include.

그리고 도 6 및 도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰에 있어서, 상기 베이스배양막(210)을 융착시키기 위한 웰 유닛(100)의 모습이 자세히 도시된다. 도 6의 경우, 상기 웰 유닛(100)을 하부에서 바라본 모습이며, 도 7은 상기 웰 유닛(100)의 단면을 나타낸 모습이다.6 and 7, in the insert well of the multilayer three-dimensional basement membrane structure according to an embodiment of the present invention, the well unit 100 for fusion bonding the base culture layer 210 is shown in detail. In the case of FIG. 6 , the well unit 100 is viewed from the bottom, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the well unit 100 .

전술한 바와 같이 상기 웰 유닛(100)은 내측에 상하 개구된 배양홀을 형성하는 측벽부(120)와, 상기 측벽부(120)의 하부에 구비되며, 상기 베이스배양막(210)의 둘레가 부착되는 저면부(130)와, 상기 측벽부(120)의 상부에 구비되는 거치부(110)를 포함할 수 있다.As described above, the well unit 100 is provided with a side wall portion 120 forming a culture hole opened up and down inside, and a lower portion of the side wall portion 120, and the perimeter of the base culture film 210 is It may include a bottom portion 130 to be attached, and a mounting portion 110 provided on an upper portion of the side wall portion 120 .

본 실시예에서 상기 측벽부(120)는 기둥 형태로 복수 개가 형성되며, 상기 거치부(110) 및 상기 저면부(130)를 서로 연결하는 형태를 가진다. 따라서 서로 인접한 측벽부(120) 사이로는 배양액이 유동될 수 있다.In the present embodiment, a plurality of side wall portions 120 are formed in a columnar shape, and have a shape connecting the mounting portion 110 and the bottom surface portion 130 to each other. Therefore, the culture solution may flow between the side wall portions 120 adjacent to each other.

한편 본 실시예에서 상기 웰 유닛(100)의 저면부(130) 하단에는, 상기 베이스배양막(210)을 융착시키기 위한 융착돌기(132)가 형성될 수 있다. 이와 같은 융착돌기(132)는 열융착에 의해 상기 베이스배양막(210)의 둘레부와 융착되며, 그 형태 및 세부 치수는 상기 융착돌기(132)의 재질에 따라 다양하게 형성될 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, a fusion protrusion 132 for fusion bonding the base culture film 210 may be formed at the lower end of the bottom surface portion 130 of the well unit 100 . The fusion protrusion 132 is fused with the periphery of the base culture film 210 by thermal fusion, and its shape and detailed dimensions may be formed in various ways depending on the material of the fusion protrusion 132 .

예컨대, 본 실시예의 경우 상기 융착돌기(132)는 폴리머 수지로 형성될 수 있으며, 이와 같은 경우 상기 융착돌기(132)의 폭(d)은 상기 측벽부(120)의 폭(w)의 1/10로 형성될 수 있다.For example, in the present embodiment, the fusion protrusion 132 may be formed of a polymer resin. In this case, the width d of the fusion protrusion 132 is 1/ of the width w of the side wall part 120 . 10 may be formed.

또한 상기 융착돌기(132)의 높이(h)는 상기 측벽부(130)의 폭(w)의 2배로 형성될 수 있다. 예를 들어, 웰 플레이트(10)에 삽입되는 웰 유닛(100)의 측벽부(120) 폭(w)이 2mm일 경우 상기 융착돌기(132)의 폭(d)은 0.2mm로 형성될 수 있으며, 융착돌기(132)의 높이(h)는 0.4mm로 형성될 수 있을 것이다.In addition, the height (h) of the fusion protrusion 132 may be formed to be twice the width (w) of the side wall portion (130). For example, when the width w of the side wall portion 120 of the well unit 100 inserted into the well plate 10 is 2 mm, the width d of the fusion protrusion 132 may be formed to be 0.2 mm, , the height (h) of the fusion protrusion 132 may be formed to be 0.4mm.

이상과 같은 과정을 거쳐 본 발명에 따른 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰이 제조되며, 이후 활용 목적에 따라 기저막 어레이(200)의 적층 전후로 친수성, 소수성을 부여하거나 세포부착이 용이하도록 추가적인 표면처리를 수행할 수 있다.Through the above process, an insert well having a multi-layered three-dimensional basement membrane structure according to the present invention is manufactured, and thereafter, depending on the purpose of application, hydrophilicity and hydrophobicity are imparted before and after lamination of the basement membrane array 200, or additional surface treatment is performed to facilitate cell attachment. can be done

이와 같은 본 발명은 상하가 개구된 구조이기 때문에 다층을 구성하는 기저막 어레이(200)의 포어 크기, 분포 밀도, 두께, 형상에 따라 세포배양환경을 체내 구조와 유사하게 만들 수 있어 인큐베이터 내에서 세포를 용이하게 생장 및 분화시킬 수 있게 된다. Since the present invention has an open top and bottom structure, the cell culture environment can be made similar to that of the body according to the pore size, distribution density, thickness, and shape of the basement membrane array 200 constituting the multilayer, so that the cells in the incubator can be cultured in the incubator. It can be easily grown and differentiated.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the present invention in addition to the above-described embodiments is one of ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

10: 웰 플레이트
100: 웰 유닛
110: 거치부
120: 측벽부
130: 저면부
132: 융착돌기
200: 기저막 어레이
210: 베이스 배양막
220: 제1상부배양막
230: 제2상부배양막
240: 제3상부배양막10: well plate
100: well unit
110: mount
120: side wall portion
130: the bottom part
132: fusion protrusion
200: basement membrane array
210: base culture membrane
220: first upper culture membrane
230: second upper culture membrane
240: third upper culture membrane

Claims (12)

하나의 레이어를 형성하도록 구비되는 베이스배양막; 및
상기 베이스배양막과 다른 높이로 하나 이상의 레이어를 형성하도록 구비되어 사이에 세포가 배양되는 세포배양공간을 형성하며, 포어가 복수 개 형성된 n개의 상부배양막(n은 1이상의 자연수);
을 포함하며,
상기 상부배양막 중 상기 베이스배양막과 인접한 제1상부배양막은,
양측이 개구되고, 기 설정된 경로를 가지는 마이크로 채널을 상기 베이스배양막과의 사이에 형성하는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.a base culture film provided to form one layer; and
It is provided to form one or more layers at a different height from the base culture film to form a cell culture space in which cells are cultured, and n upper culture films in which a plurality of pores are formed (n is a natural number greater than or equal to 1);
includes,
A first upper culture film adjacent to the base culture film among the upper culture films,
An insert well having a multi-layered three-dimensional basement membrane structure, in which both sides are opened and a microchannel having a predetermined path is formed between the base culture layer and the base culture layer. 제1항에 있어서,
상기 상부배양막은 적어도 일부가 상기 베이스배양막 또는 인접한 다른 상부배양막에 대해 상부로 이격되어 상기 세포배양공간을 형성하는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.According to claim 1,
At least a portion of the upper culture film is spaced upward from the base culture film or another adjacent upper culture film to form the cell culture space. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상부배양막은 하부에서 상부의 레이어로 갈수록 상기 포어의 크기가 점차 커지도록 형성된 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.According to claim 1,
The upper culture layer is an insert well having a multi-layered three-dimensional basement membrane structure formed such that the size of the pores gradually increases from the lower layer to the upper layer. 제1항에 있어서,
상기 상부배양막은 하부에서 상부의 레이어로 갈수록 상기 포어의 크기가 점차 작아지도록 형성된 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.According to claim 1,
The upper culture layer is an insert well having a multi-layered three-dimensional basement membrane structure formed such that the size of the pores gradually decreases from the bottom to the top layer. 제1항에 있어서,
상기 베이스배양막에는 포어가 형성된 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.According to claim 1,
An insert well of a multi-layered three-dimensional base film structure in which pores are formed in the base culture film. 제1항에 있어서,
내측에 상하 개구된 배양홀을 형성하는 측벽부와, 상기 측벽부의 하부에 구비되며, 상기 베이스배양막의 둘레가 부착되는 저면부를 포함하여, 상기 배양홀 내에 상기 상부배양막이 구비되는 웰 유닛을 더 포함하는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.According to claim 1,
A well unit including a side wall portion forming a culture hole opened up and down inside, and a bottom portion provided under the side wall portion and to which a periphery of the base culture film is attached, the upper culture film is provided in the culture hole. An insert well with a multi-layered three-dimensional basement membrane structure. 제7항에 있어서,
상기 웰 유닛의 저면부 하단에는 상기 베이스배양막을 융착시키기 위한 융착돌기가 형성된 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.8. The method of claim 7,
An insert well having a multi-layered three-dimensional basement membrane structure in which a fusion protrusion for fusing the base culture film is formed at the lower end of the bottom of the well unit. 제8항에 있어서,
상기 융착돌기의 폭은 상기 측벽부의 폭의 1/10로 형성되는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.9. The method of claim 8,
The insert well having a multi-layered three-dimensional base film structure in which the width of the fusion protrusion is 1/10 of the width of the side wall portion. 제8항에 있어서,
상기 융착돌기의 높이는 상기 측벽부의 폭의 2배로 형성되는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰.9. The method of claim 8,
The insert well having a multi-layered three-dimensional base film structure in which the height of the fusion protrusion is twice the width of the sidewall portion. 베이스배양막 및 n개의 상부배양막을 준비하는 (a)단계;
압착돌기가 형성된 제1몰드와, 상기 압착돌기와 대향되는 삽입홈을 포함하는 제2몰드 사이에, 상기 상부배양막 중 상기 베이스배양막과 인접하여 구비될 제1상부배양막을 위치시키는 (b)단계;
상기 제1몰드 및 상기 제2몰드를 통해 상기 제1상부배양막을 열융착하여 기 설정된 경로를 가지도록 함몰된 마이크로 채널을 형성하는 (c)단계;
상기 상부배양막에 포어를 형성하는 (d)단계; 및
상기 베이스배양막과 상기 상부배양막을 적층하여 복수의 레이어를 형성하는 (e)단계;
를 포함하는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 제조방법.(a) preparing a base culture film and n upper culture films;
(b) locating the first upper culture film to be provided adjacent to the base culture film among the upper culture films between the first mold having the compression projections formed thereon and the second mold including the insertion grooves facing the pressing projections ;
(c) forming a recessed microchannel to have a predetermined path by thermally fusion of the first upper culture film through the first mold and the second mold;
(d) forming pores in the upper culture film; and
(e) stacking the base culture film and the upper culture film to form a plurality of layers;
A method of manufacturing an insert well of a multi-layered three-dimensional basement membrane structure comprising a. 제11항에 있어서,
상기 (e)단계는,
내측에 상하 개구된 배양홀을 형성하는 측벽부와, 상기 측벽부의 하부에 구비되는 저면부를 포함하는 웰 유닛의 상기 저면부 하단에 상기 베이스배양막을 융착시키는 (e-1)단계; 및
상기 베이스배양막 상에 상기 상부배양막을 적층하여 상기 배양홀 내에 복수의 레이어를 형성하는 (e-2)단계;
를 포함하는 다층 3차원 기저막 구조의 인서트 웰 제조방법.12. The method of claim 11,
Step (e) is,
(e-1) step of fusing the base culture membrane to the bottom of the bottom part of the well unit including a side wall part forming a culture hole opened up and down inside, and a bottom part provided under the side wall part; and
(e-2) forming a plurality of layers in the culture hole by stacking the upper culture film on the base culture film;
A method of manufacturing an insert well of a multi-layered three-dimensional basement membrane structure comprising a.
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