KR102429707B1 - 삼투압펌프를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치 - Google Patents

삼투압펌프를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치 Download PDF

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Abstract

삼투압펌프(400)를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치가 소개된다.
이를 위해 본 발명은 세포배양액이 담지되는 세포배양액탱크(100); 상기 세포배양액탱크(100)에 담지된 세포배양액이 공급될 수 있는 유입구(210)와 배출될 수 있는 배출구(220) 및 세포가 배양될 수 있는 복수개의 세포배양지지체로 구성된 세포배양부(200); 및 상기 배출구(220)와 세포배양액이 흐를 수 있는 튜브(300)를 매개로 연결된 삼투압펌프(400)와 상기 삼투압펌프(400)가 내부에 위치하고 설정된 농도의 용매가 담지된 별도의 펌프실장부(500);를 포함한다.

Description

삼투압펌프를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치{Automatic apparatus for supplying cell culture media with osmosis pump}
본 발명은 삼투압펌프를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치에 관한 것이다.
최근, 질병 치료에 배양 세포의 이용이 확대됨에 따라 세포배양에 대한 관심 및 연구가 증가하고 있다. 세포배양은 세포를 생체로부터 채취하고, 생체 밖에서 배양시키는 기술이며, 배양된 세포는 피부, 장기, 신경 등 신체의 다양한 조직으로 분화시켜 인체에 이식되거나 분화시키기 전 상태로 인체에 이식시켜 생착 및 분화를 동시에 이루어지게 하여 다양한 질병 치료에 활용될 수 있다.
이와 같은 세포배양이 연계된 분야가 조직공학(tissue engineering)이며, 세포학, 생명과학, 공학, 의학 등의 기존의 과학 영역을 응용하는 다학제간 학문으로써, 생체조직의 구조와 기능 사이의 상관관계를 이해하고, 손상된 조직이나 장기를 정상적인 조직으로 대체, 재생시키기 위한 새로운 융합기술이 연구되고 있다.
한편, 재생 의료 분야에서 환자에게서 채취한 세포를 생체 외에서 배양할 수 있도록 세포배양 지지체와 세포배양용기를 제작하고, 세포배양 지지체에서 배양된 세포를 다시 생체 내로 이식함으로써 의료 효과를 향상시키는 연구가 진행되고 있다.
이러한 세포배양용기를 통해 세포를 배양하기 위해서는 목적하는 세포가 부착된 세포배양 지지체를 세포배양용기에 넣고 세포의 크기와 종류를 고려하여 다양한 세포배양액을 주입하여 목적하는 세포의 배양이 가능하다.
통상적인 세포배양은 세포배양 지지체를 배양용기의 하면에 부착한 후 세포배양 지지체의 상면에서 세포를 배양하는 방법인데, 이 경우 배양되는 세포가 2차원적으로만 증식, 성장하는 경향이 커서 3차원 세포군집체를 제조하기 어려운 문제가 있다.
한편, 세포를 배양하기 위해서는 세포배양액이 반드시 필요한데, 이 세포배양액을 세포에 공급하는 기술에 대한 문제가 있다.
즉, 인체와 유사한 환경을 형성하기 위해서는 세포배양액이 세포로 공급될 때 아주 미세한 속도로 공급되어야 하는데, 이를 구현하는 기술이 전무하고, 이러한 기술이 접목되지 않은채 배양된 세포는 실제 활용하지 못하는 문제가 발생한다.
결국, 인체와 아주 유사한 환경처럼 세포배양액이 공급되게 하는 것이 배양된 세포를 실제 활용하는데 가장 큰 기술적 난제중의 하나이며, 이에 본 발명은 3차원으로 세포를 배양함은 물론이고, 세포배양액 공급 역시 인체와 유사하도록 삼투압을 이용함에 그 특징이 있다.
KR 10-2009-0125018 (2009.12.15)
본 발명은 1)실험실에서 본 발명에 의해 구현된 장치로 세포배양을 손쉽고, 정확하게 하고, 2)배양된 세포 역시 2차원이 아닌 3차원으로 구현하고자 함에 있고, 3)세포에 공급되는 세포배양액이 인위적인 힘이 아닌 삼투압에 의해 세포로 공급되어 인체 내에서의 환경을 모사하고자 함에 그 목적이 있다.
삼투압펌프(400)를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치가 소개된다.
이를 위해 본 발명은 세포배양액이 담지되는 세포배양액탱크(100); 상기 세포배양액탱크(100)에 담지된 세포배양액이 공급될 수 있는 유입구(210)와 배출될 수 있는 배출구(220) 및 세포가 배양될 수 있는 복수개의 세포배양지지체로 구성된 세포배양부(200); 및 상기 배출구(220)와 세포배양액이 흐를 수 있는 튜브(300)를 매개로 연결된 삼투압펌프(400)와 상기 삼투압펌프(400)가 내부에 위치하고 설정된 농도의 용매가 담지된 별도의 펌프실장부(500);를 포함한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한다면 1)3차원 세포 배양이 이루어짐은 물론이고, 2)세포배양액이 인위적이지 않은 삼투압에 의해 세포에 공급되어 이 세포배양액에 의해 배양된 세포 역시 인체 내에서 성장한 세포와 거의 동일하게 구현되어 해당 배양된 세포를 대상으로 사용자가 원하는 실험을 할 수 있고, 그에 따른 결과 역시 신뢰할 수 있게 되는 등 다양한 효과가 구현된다.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타내는 도면,
도 2는 유입구와 배출구를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 구성요소인 삼투압펌프의 결합된 전체 사진,
도 4는 분해된 실제 사진,
도 5는 측면도에 대한 도면,
도 6은 튜브의 일측과 셉타가 결합된 상태를 나타내는 실제 사진,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 효과를 검증하기 위해 첨부된 도면이고,
도 10은 삼투압 농도에 따른 유동속도를 나타내는 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 삼투압펌프를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명의 설명에 앞서, 세포 배양 기술에 대해 언급하면 다음과 같다.
세포 배양은 세포 생물학, 조직 공학, 바이오 메디컬 엔지니어링, 의약품 개발을 위한 약물 동태학 등에서는 핵심 단계이다. 시험관 내 세포 배양은 다양한 세포를 다량으로 배양하는 것을 가능하게 한다. 비록 시험관 내 세포 배양 기술이 통상의 실험실 내에서 널리 사용되고 있기는 하나, 실험실 내에서 성장된 세포가 생체 내에서 성장된 세포와 동일한지는 여전히 확신할 수 없는 바, 이는 전자가 생물학적 시스템 환경과는 상이한 환경을 수반하기 때문이다. 실제, 살아있는 유기체는 다층, 멤브레인, 단백질 채널 등으로 구성되는 2차원 또는 3차원의 마이크로 스케일의 시스템의 복잡하고 유기적인 구조를 갖고 있다.
이에 본 발명은 세포가 배양되는 환경을 최대한 인체와 동일하게 모사하고자 함에 그 목적이 있고, 더 나아가 세포가 성장하는데 필요한 세포배양액이 실제 인체 내에서의 환경과 유사하게 눈에 보이지 않는 속도(미세한 속도)로 세포에 전달되도록 함에 있으며, 그 세포배양액이 흐르게 하는 원동력을, 즉 인위적이지 않은 자연적인 원동력인 삼투압에 기반하고자 함에 있다.
본 발명의 가장 큰 기술적 특징인 삼투압펌프(400)에 대해 설명하면 다음과 같다.
내부에 중공을 갖는 관체로 형성된 챔버(410), 챔버(410) 내로 세포배양액이 유입될 수 있는 셉타(420)가 실장된 셉타캡(430)을 포함하되, 챕버(410)의 타측에 끼워지되 삼투압막(440)이 형성된 삼투압캡(450)으로 이루어진 것을 특징으로 하고, 챔버(410) 내로 유입된 세포배양액과 삼투압막(440)이 담지되는 용매의 농도에 의한 삼투압으로 챔버(410) 내의 세포배양액이 상기 삼투압막(440)을 따라 외부로 배출될 수 있도록 한다.
한편, 셉타(420)의 성분은 PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌, Polytetrafluoroethylene)와 Silicone (실리콘)으로 이루어지나, 이 역시 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 셉타(420)의 기능을 수행할 수 있으면 본 발명에 적용 가능하다.
이때, 챔버(410)의 양측에는 나사산(600)이 형성되고, 이에 대응되어 선택적으로 끼워질 수 있도록 삼투압캡(450)과 셉타캡(430)의 내측면에도 나사홈(700)이 형성된 것을 특징으로 한다.
해당 삼투압펌프(400)의 구체적인 설명은 아래 삼투압펌프(400)를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치에서 설명한다.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이 세포배양액이 담지되는 세포배양액탱크(100)가 개시된다.
세포배양액탱크(100)의 형상은 도면에 도시된 형상으로 한정되지는 않으며, 일정한 부피의 세포배양액이 담지될 수 있고, 세포배양부(200) 측으로 세포배양액이 공급될 수 있는 구조라면 본 발명에 적용될 수 있다.
해당 세포배양액은 주지하다시피, 통상적으로 기본 미디어 (Media, DMEM, RPMI, DMEM-F12 등)에 영양성분 (Fetal Bovine Serum 등)과 항생제 (페니실린, 스트렙토마이신 등)와 기타 성장성분 (gross factor)이 포함되는데, 그 점도는 일반증류수와 거의 같다. 본 발명에서도 이러한 일반적인 세포배양액이 사용되어 진다.
더 구체적으로는 어느 한 성분에 한정되지 않으며, 일반적으로 pH 지시제 및 조절을 위한 물질 (페놀 레드, HEPES) 등이 포함되어 있으면 본 발명에 적용이 가능하고, 본 발명에 사용되는 세포종류에 따라 해당 세포배양액의 성분은 변경이 가능하다.
한편, 세포배양액탱크(100)에 담지된 세포배양액이 공급될 수 있는 유입구(210)와 배출될 수 있는 배출구(220) 및 세포가 배양될 수 있는 복수개의 세포배양지지체로 구성된 세포배양부(200)가 개시된다.
도 2에 도시된 바와 같이 유입구(210)와 배출구(220)는 세포배양부(200)에 대해 소정 높이로 돌출된 채 위치할 수 있고, 돌출된 유입구(210)에 기 설명한 세포배양탱크가 선택적으로 끼움 결합된 채 세포배양부(200)로 세포배양액이 흐르게 한다.
배출구(220) 역시 소정 높이로 돌출된 채 위치할 수 있고, 이하 설명할 튜브(300)가 끼워지고, 세포에 세포배양액이 흘러 세포가 배양된 뒤 세포에서 발생한 다양한 분비물(찌꺼기)과 함께 배출된다.
세포가 배양될 수 있는 복수개의 세포배양지지체가 개시되는데, 세포배양지지체의 형상은 다양하게 형성될 수 있으며, 바람직하게는 본 출원인에 기 등록된 '10-2019602'인 '3 차원 세포 배양용 미세유체칩 및 이를 이용한 3 차원 세포 배양방법'에 개시된 일정 방향으로 배열된 복수개의 0.3 내지 10 mm 직경의 콘케이브(concave)형 패턴이 채용될 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 구성요소인 삼투압펌프(400)의 결합된 전체 사진이고, 도 4는 분해된 실제 사진이며, 도 5는 측면도에 대한 도면이다.
도시된 바와 같이, 해당 삼투압펌프(400)를 이용하여 배출구(220)와 세포배양액이 흐를 수 있는 튜브(300)를 매개로 연결된 해당 삼투압펌프(400)으로 삼투압펌프(400)가 내부에 위치하고 설정된 농도의 용매가 담지된 별도의 펌프실장부(500)에 의해 세포배양액이 흐르게 하도록 유도한다.
이때, 해당 삼투압펌프(400)가 실장되는 펌프실장부(500)는 내부에 소정 공간이 있고, 그 소정 공간에 삼투압 현상이 발생하여 튜브(300)로 이동된 세포배양액이 펌프실장부(500) 내부로 흐르게 유도할 수 있도록 고농도 용매(솔루션)이 담지된다.
본 발명에 적용될 수 있는 용매는 PEG (poly ethylene glycol, 폴리에틸렌글리콜)이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구성요소인 삼투압펌프(400)에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
내부에 중공을 갖는 관체로 형성된 챔버(410)로 구성되는데, 이 챔버(410) 내부로 세포에 공급된 세포배양액이 세포에서 나온 분비물(찌꺼기)와 함께 이동한다.
이때, 튜브(300)와 연결되고 그 일측에 튜브(300)를 따라 챔버(410) 내로 세포배양액이 유입될 수 있는 셉타(420)가 실장된 셉타캡(430)이 개시된다.
해당 셉타(420)는 다수개의 미세홀이 형성된 것으로, 테플론과 실리콘 성분이 함유되어 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 튜브(300)의 일측이 셉타(420)의 일면과 접촉 상태로 결합되면, 튜브(300)를 따라 이동한 세포배양액이 다수개의 미세홀이 형성된 셉타(420)를 통과하고, 챔버(410) 내부로 유입된다.
물론, 튜브(300)를 따라 이동한 세포배양액이 셉타(420)를 통과한 뒤 챔버(410) 내부로 유입되는 힘은 삼투압에 의한 것이다.
한편, 챔버(410)의 타측에 끼워지되 삼투압막(440)이 형성된 삼투압캡(450)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
삼투압막(440)은 주지하다시피 반투과성 분리막으로 실리콘카바이드 성분이 포함될 수 있고, 더 나아가 셀로판 (Cellophane, 재생 셀룰로오스 필름)이 사용될 수 있으나, 이 역시 어느 하나의 성분 혹은 혼합성분에 한정되는 것은 아니다.
세포배양액과 설정된 농도의 용매로 인한 삼투압에 의해 세포배양액탱크(100)의 세포배양액이 세포배양부(200)를 거친 뒤 챔버(410)로 유입 후 펌프실장부(500)의 내부로 흐르게 하는 것을 특징으로 한다.
삼투압 현상이 발생할 수 있도록 해당 용매의 농도는 세포 분비물(찌꺼기)이 함유된 세포배양액의 농도보다 높게 형성된다.
농도 범위는 실험 환경 혹은 작업 환경에 따라 변경될 수 있음은 자명하고, 소금이나 PEG 같은 경우는 10% 이내로 설정됨이 바람직하다.
최대한, 인위적인 힘이 가해지지 않은 상태에서 세포배양액이 세포로 이동되게 하기 위함이며, 중력에 의해 구현되는 세포배양칩도 있지만 본 발명은 상기와 같이 구현된 삼투압펌프(400)에 의한 삼투압에 의해 세포배양액이 흐르게 하여 인체 내환경을 모사하게 된다.
그 다음으로 챔버(410)의 양측에는 나사산(600)이 형성되고, 이에 대응되어 선택적으로 끼워질 수 있도록 삼투압캡(450)과 셉타캡(430)의 내측면에도 나사홈(700)이 형성된 것을 특징으로 한다.
이를 통해 셉타(420)와 삼투압막(440)의 교체가 용이해짐은 물론이고, 제작의 편리성이 제공된다.
한편, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 효과를 검증하기 위해 첨부된 도면이다.
본 발명에 적용된 삼투압 펌프를 이용한 마이크로 채널(튜브) 유동 평가 (최저속도)방법을 설명하면 다음과 같다.
삼투압 펌프는 도 7과 도 8과 같이 구성이 되어 있으며, 마이크로 채널(튜브)과는 도 9와 같이 연결이 된다.
기 설명한 바와 같이 삼투압 펌프의 작동원리는 삼투압 막을 이용하여 저 농도에서 고농도로 흐르는 원리는 이용한 것이다.
-실시예-
자세한 실험 방법은 아래와 같다.
재료: 마이크로 채널(튜브), 삼투압펌프, 튜빙, 소금물(설정된 농도의 용매), Food coloring, DI water(세포배양액에 대응)준비.
소금 (혹은 PEG)을 일정 (1% ~ 5%) %농도로 준비하고 DI water에 Food Coloring을 조금 섞어 색이 있는 DI water를 준비.
마이크로 채널에는 입구부에는 Tip을 출구부에는 튜빙을 준비.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 마이크로채널 입구부는 DI water 연결, 출구부에는 튜빙을 이용하여 삼투압 펌프에 연결하고, 삼투압 펌프는 소금용액 (혹은 PEG 용액)에 위치한다.
삼투압 펌프를 출구부 튜빙에 연결하기 전에, DI water를 입구부부터 채널, 출구부에 연결된 튜빙까지 채우고 삼투압펌프 안쪽에도 DI water를 채운 뒤에 튜빙과 연결을 한다.
시간이 지남에 따라서, 저 농도인 DI water가 고농도인 소금용액 (혹은 PEG 용액) 쪽으로 흐름이 생긴다.
- 유량 (유속 측정방법)-
유량을 측정하기 위하여, 튜빙내에 버블을 만들고 일정시간 (10분 ~ 30분)이 지난 뒤 버블을 거리를 측정하여 이를 부피로 환산하고 시간으로 나누어서 유량을 계산할 수 있다.
부피는 버블이 간거리 × 튜빙 단면적 (튜빙 반지름2×π)으로 계산함.
Figure 112020141496966-pat00001
사용하는 튜빙은 (반지름 0.5mm, 0.25mm)
- 유동속도 (유량) 최소화 평가 (0.7 uL/min 이하)-
삼투압 펌프 + 마이크로 채널을 각각 3개 연결하여, 3% 농도의 소금물 (PEG)용액에서 10분, 30분 동안 버블의 이동거리를 측정 (3개 결과값의 평균값 사용)
0.7uL를 mm3으로 환산을 하면 0.7 mm3이고, 지름이 1.0mm인 튜빙은 0.785mm2 단면적을 갖는다.
흘러간 시간에 따라서 부피를 계산하고, 단면적으로 나누면 버블이 간 거리가 된다.
흘러간 시간이 10분이면 버블이 간거리 8.92 mm, 30분이면 26.75 mm, 60분이면 53.50 mm, 120분 107mm 이하이면 0.7 uL/min의 유량속도 최소화의 목표치에 달성한다.
100 : 세포배양액탱크 200 : 세포배양부
300 : 튜브 400 : 삼투압펌프
500 : 펌프실장부

Claims (5)

  1. 세포배양액이 담지되는 세포배양액탱크; 상기 세포배양액탱크에 담지된 세포배양액이 공급될 수 있는 유입구와 배출될 수 있는 배출구 및 세포가 배양될 수 있는 복수개의 세포배양지지체로 구성된 세포배양부; 및 상기 배출구와 세포배양액이 흐를 수 있는 튜브를 매개로 연결된 삼투압펌프와 상기 삼투압펌프가 내부에 위치하고 설정된 농도의 용매가 담지된 별도의 펌프실장부;를 포함하되,
    상기 삼투압펌프는,
    내부에 중공을 갖는 관체로 형성된 챔버, 상기 튜브와 연결되고 그 일측에 상기 튜브와 접촉하며 상기 챔버 내로 세포배양액이 유입될 수 있도록 미세홀이 형성되는 셉타가 실장된 셉타캡, 상기 챔버의 타측에 끼워지되 삼투압막이 형성된 삼투압캡으로 이루어진 것을 특징으로 하되, 상기 세포배양액과 상기 설정된 농도의 용매로 인한 삼투압에 의해 상기 세포배양액탱크의 세포배양액이 세포배양부를 거친 뒤 상기 챔버로 유입 후 상기 펌프실장부의 내부로 흐르게 하며,
    상기 챔버의 양측에는 나사산이 형성되고, 이에 대응되어 선택적으로 끼워질 수 있도록 상기 삼투압캡과 상기 셉타캡의 내측면에도 나사홈이 형성되며,
    상기 셉타의 성분은 PTFE와 Silicone (실리콘)으로 이루어지며,
    상기 삼투압막은 반투과성 분리막으로 실리콘카바이드 성분이 포함되거나 셀로판(Cellophane이 사용되는 것을 특징으로 하는, 삼투압펌프를 이용한 세포배양액 자동 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 내부에 중공을 갖는 관체로 형성된 챔버; 상기 챔버 내로 세포배양액이 유입될 수 있도록 미세홀이 형성되는 셉타가 실장된 셉타캡;을 포함하되,
    상기 챔버의 타측에 끼워지되 삼투압막이 형성된 삼투압캡으로 이루어지며,
    진 것을 특징으로 하고, 상기 챔버 내로 유입된 세포배양액과 상기 삼투압막이 담지되는 용매의 농도에 의한 삼투압으로 챔버 내의 세포배양액이 상기 삼투압막을 따라 외부로 배출될 수 있으며,
    상기 챔버의 양측에는 나사산이 형성되고, 이에 대응되어 선택적으로 끼워질 수 있도록 상기 삼투압캡과 상기 셉타캡의 내측면에도 나사홈이 형성되며,
    상기 셉타의 성분은 PTFE와 Silicone (실리콘)으로 이루어지며,
    상기 삼투압막은 반투과성 분리막으로 실리콘카바이드 성분이 포함되거나 셀로판(Cellophane이 사용되는 것을 특징으로 하는, 삼투압펌프.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Lee 등. Spheroid-based three-dimensional liver-on-a-chip to investigate hepatocyte-hepatic stellate cell interactions and flow effects. Lab Chip. 2013, 13, 3529 1부.*
Park 등. Responses of endothelial cells to extremely slow flows. Biomicrofluidics. 2011. 5, 022211 1부.*
Xu 등. An osmotic micro-pump integrated on a microfluidic chip for perfusion cell culture. Talanta. 2010. 80, 1088-1093 1부.*

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