KR102533864B1 - Apparatus for manufacturing artificial tissue amd method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인공조직 제조장치로서, 용융된 폴리머 및 세포용액을 분사하도록 구성된 분사부; 상기 분사부를 이송시키도록 구성된 분사유닛 이송부; 상기 분사부에서 분사된 폴리머 또는 세포용액이 도포되도록 구성된 베이스부재; 상기 베이스부재를 회전시키는 회전구동력을 공급하도록 구성된 베이스부재 회전구동부; 및 상기 분사부, 상기 분사유닛 이송부 및 상기 회전구동부 중 적어도 어느 하나를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 갖는 중공 형상의 인공조직을 제조하도록 폴리머층과 세포층의 형성을 제어하는 것을 특징으로 한다. The present invention is an artificial tissue manufacturing apparatus comprising: a spraying unit configured to spray molten polymer and cell solution; a spraying unit transfer unit configured to transfer the spraying unit; a base member configured to apply the polymer or cell solution sprayed from the injection unit; a base member rotational drive unit configured to supply a rotational driving force for rotating the base member; and a control unit configured to control at least one of the injection unit, the injection unit transfer unit, and the rotary driving unit, wherein the control unit manufactures a hollow artificial tissue that is axially symmetric but has a profile that is not constant in an axial direction. It is characterized in that the formation of the polymer layer and the cell layer is controlled so as to

Description

인공조직 제조장치 및 제조방법{Apparatus for manufacturing artificial tissue amd method of manufacturing the same}Artificial tissue manufacturing apparatus and manufacturing method {Apparatus for manufacturing artificial tissue amd method of manufacturing the same}

본 발명은 인공조직 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 축 대칭의 형상이지만 축 방향을 따라 외부 프로파일이 변하는 중공 형상의 인공조직 제작이 가능한 인공조직 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial tissue manufacturing apparatus and manufacturing method, and more particularly, to an artificial tissue manufacturing apparatus and manufacturing method capable of manufacturing a hollow artificial tissue having an axially symmetrical shape but an external profile that changes along the axial direction.

일반적으로, 생체 조직공학(Tissue Engineering)이란 환자의 몸에서 필요한 조직편을 채취하고, 그 조직편으로부터 세포를 분리한 다음 분리된 세포를 배양을 통하여 필요한 양만큼 증식시키고, 다공성을 가지는 생분해성 고분자 지지체에 심어 일정기간 체외 배양한 뒤 하이브리드형 세포배양 지지체인 스캐폴드(scaffold)를 다시 인체 내에 이식하는 것이다.In general, tissue engineering refers to collecting necessary tissue pieces from a patient's body, isolating cells from the tissue pieces, culturing the separated cells to a required amount, and attaching them to a porous biodegradable polymer scaffold. After being planted and cultured outside the body for a certain period of time, the scaffold, which is a hybrid type cell culture support, is transplanted back into the human body.

이식 후 세포들은 대부분의 조직이나 장기의 경우 신생 혈관이 형성될 때까지는 체액의 확산에 의해 산소와 영양분을 공급받다가 인체 내의 혈관이 들어와 혈액의 공급이 이루어지면 세포들이 증식 분화하여 새로운 조직 및 장기를 형성하고 고분자 지지체는 그동안 분해되어 사라지는 기법을 응용하는 것이다.After transplantation, cells are supplied with oxygen and nutrients by the diffusion of bodily fluids until new blood vessels are formed in most tissues or organs. It is to apply a technique in which the polymer support is formed and the polymer support is decomposed and disappears in the meantime.

따라서 이러한 조직공학 연구를 위해서는 우선 생체 조직과 유사한 세포배양 지지체를 제조하는 일이 중요하다.Therefore, for such tissue engineering research, it is important to first prepare a cell culture scaffold similar to living tissue.

종래의 세포배양 지지체를 이용한 세포배양은 일반적으로 이미 제작된 세포배양 지지체 위에 세포가 별도로 뿌려지는 방법이 이용된다. 하지만, 이러한 방법은 평면상에 배치된 세포배양 지지체에 세포를 뿌림으로써, 평판 형상의 인공조직을 제작할 수밖에 없는 한계가 있었다. 또한, 서로 다른 2 가지 이상의 세포가 위치에 따라 분포하는 형태의 인공조직을 제작하는 것이 불가능하였다.Cell culture using a conventional cell culture support generally uses a method in which cells are separately seeded on an already manufactured cell culture support. However, this method has a limitation in that it is inevitable to produce a flat artificial tissue by scattering cells on a cell culture support placed on a flat surface. In addition, it was impossible to fabricate an artificial tissue in which two or more different types of cells are distributed according to location.

특히, 일반적으로 인체 내의 장기나 혈관의 경우 중앙부가 중공인 긴 도관(tube) 형상으로 형성되어 있는데, 종래와 같은 방법으로는 다종의 세포로 구성된 도관 형상의 인공조직을 제조하기 곤란한 문제가 있었다. In particular, organs and blood vessels in the human body are generally formed in a long tube shape with a hollow central portion, and it is difficult to manufacture a tube-shaped artificial tissue composed of various types of cells by the conventional method.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 출원인은 다수의 도관형 인공조직 제조장치를 이미 제안한 바 있다. In order to solve this problem, the present applicant has already proposed a plurality of conduit-type artificial tissue manufacturing devices.

[관련 특허문헌][Related Patent Literature]

1. 대한민국 등록특허 제 10-1569680 호1. Republic of Korea Patent No. 10-1569680

2. 대한민국 공개특허 제 10-2019-0048751 호2. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0048751

그런데 이러한 종래기술은 빨대와 같이 축 방향을 따라 도관 조직의 직경 변화가 없으며, 비교적 구조가 간단한 도관형 인공조직의 제작에만 적용가능한 문제점이 있다.However, this prior art has a problem in that there is no change in the diameter of the ductal tissue along the axial direction, such as a straw, and it is applicable only to the production of a ductal-type artificial tissue having a relatively simple structure.

이에 따라, 가령 인공 자궁과 같이 축 대칭이면서 축 방향을 따라 외부 형상이 변화하는 중공(hollow) 형태의 인공조직 제작이 가능한 제조 기술의 개발이 요구된다. Accordingly, there is a need to develop a manufacturing technology capable of producing hollow artificial tissues having an external shape that is axially symmetrical and changes along the axial direction, such as, for example, an artificial uterus.

본 발명은 전술한 문제 및 이와 연관된 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the above problems and other problems related thereto.

본 발명의 일 예시적 목적은, 축 방향을 따라 직경 변화가 있는 축 대칭 중공형의 인공조직 제작이 가능한 인공조직 제조장치 및 제조방법를 제공하는 것이다. An exemplary object of the present invention is to provide an artificial tissue manufacturing apparatus and manufacturing method capable of manufacturing an axially symmetrical hollow artificial tissue having a diameter change along an axial direction.

본 명세서에 개시된 기술의 기술적 사상에 따른 인공조직 제조장치 및 제조방법이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the artificial tissue manufacturing apparatus and manufacturing method according to the technical idea of the technology disclosed in this specification is not limited to the above-mentioned problem, and another problem not mentioned is clearly apparent to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand.

본 발명의 일 실시예에 따른 인공조직 제조장치는, 용융된 폴리머 및 세포용액을 분사하도록 구성된 분사부; 상기 분사부를 이송시키도록 구성된 분사유닛 이송부; 상기 분사부에서 분사된 폴리머 또는 세포용액이 도포되도록 구성된 베이스부재; 상기 베이스부재를 회전시키는 회전구동력을 공급하도록 구성된 베이스부재 회전구동부; 및 상기 분사부, 상기 분사유닛 이송부 및 상기 회전구동부 중 적어도 어느 하나를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 갖는 중공 형상의 인공조직을 제조하도록 폴리머층과 세포층의 형성을 제어하는 것을 특징으로 한다. An artificial tissue manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a spraying unit configured to spray a molten polymer and cell solution; a spraying unit transfer unit configured to transfer the spraying unit; a base member configured to apply the polymer or cell solution sprayed from the injection unit; a base member rotational drive unit configured to supply a rotational driving force for rotating the base member; and a control unit configured to control at least one of the injection unit, the injection unit transfer unit, and the rotary driving unit, wherein the control unit manufactures a hollow artificial tissue that is axially symmetric but has a profile that is not constant in an axial direction. It is characterized in that the formation of the polymer layer and the cell layer is controlled so as to

상기 분사부는: 제1 폴리머층을 형성하도록 구성된 제1 분사유닛; 제2 폴리머층을 형성하도록 구성된 제2 분사유닛; 및 세포층을 형성하도록 구성된 제3 분사유닛을 포함하고, 상기 제1 분사유닛에 의하여 분사되는 제1 폴리머층은 상기 일정하지 않은 프로파일을 갖는 내부공간에 대응하는 형상을 갖는다. The injection unit includes: a first injection unit configured to form a first polymer layer; a second spraying unit configured to form a second polymer layer; and a third spraying unit configured to form a cell layer, wherein the first polymer layer sprayed by the first spraying unit has a shape corresponding to the inner space having the irregular profile.

상기 제1 폴리머층은 상기 제2 폴리머층과 세포층이 형성된 후 제거되도록 생체적합성 수용성 폴리머로 구성된다. The first polymer layer is composed of a biocompatible water-soluble polymer to be removed after the second polymer layer and the cell layer are formed.

상기 제1 분사유닛의 제어 조건은, 제2 분사유닛 또는 제3 분사유닛의 제어조건과 상이하다. A control condition of the first injection unit is different from a control condition of the second injection unit or the third injection unit.

상기 제어기는, 상기 프로파일에 기초하여 일정 높이를 만족하는 구간들을 추출하고, 상기 추출된 구간들 각각에 걸쳐 상기 제1 분사유닛으로 하여금 이동하면서 제1 폴리머를 분사하도록 구성된다. The controller is configured to extract sections satisfying a predetermined height based on the profile, and spray the first polymer while moving the first injection unit over each of the extracted sections.

상기 제어기는, 상기 제1 분사유닛의 분무 경우 상기 제2 분사유닛 또는 제3 분사유닛의 분무 경우보다 이동속도 또는 회전속도가 빠르거나 분사량이 크도록 제어한다. The controller controls the spraying of the first spraying unit so that the moving speed or rotational speed is higher or the spraying amount is greater than that of the second spraying unit or the third spraying unit.

상기 베이스부재는 상기 일정하지 않은 프로파일을 갖는 내부공간에 대응하는 형상을 갖고, 상기 베이스부재 상에 폴리머 및 생체용액이 분사되도록 구성된다. The base member has a shape corresponding to the inner space having the irregular profile, and is configured such that the polymer and biological solution are sprayed onto the base member.

상기 베이스부재는, 상기 폴리머층과 세포층 각각이 형성된 후 제거되도록 구성된다. The base member is configured to be removed after each of the polymer layer and the cell layer is formed.

상기 베이스부재는 생체적합성 수용성 폴리머로 구성되어 물에 의해 제거될 수 있다. The base member is composed of a biocompatible water-soluble polymer and can be removed by water.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공조직 제조방법은, 회전하는 베이스부재 상에 제1 폴리머층을 형성하는 단계; 상기 제1 폴리머층 상에 제2 폴리머층 또는 세포층을 적층 형성하는 단계; 및 상기 베이스부재 및 제1 폴리머층을 제거하는 단계를 포함하고, 상기 인공조직은 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 갖는 중공 형상을 갖고, 상기 제1 폴리머층은 상기 일정하지 않은 프로파일을 갖는 내부공간에 대응하는 형상을 갖도록 길이 방향을 따라 적층 두께가 상이한 것을 특징으로 한다. An artificial tissue manufacturing method according to another embodiment of the present invention includes forming a first polymer layer on a rotating base member; stacking and forming a second polymer layer or cell layer on the first polymer layer; and removing the base member and the first polymer layer, wherein the artificial tissue has a hollow shape that is axially symmetric but has a non-constant profile in the axial direction, and wherein the first polymer layer has a non-constant profile. It is characterized in that the stacking thickness is different along the longitudinal direction to have a shape corresponding to the inner space having.

상기 제1 폴리머층을 제거하는 단계는 상기 제1 폴리머층을 물에 녹여 제거하는 것을 포함한다. The removing of the first polymer layer includes removing the first polymer layer by dissolving it in water.

상기 제1 폴리머층 형성 단계는, 상기 프로파일에 기초하여 일정 높이를 만족하는 구간들을 추출하고, 상기 추출된 구간들 각각에 걸쳐 제1 폴리머를 분사하는 것을 포함하고, The step of forming the first polymer layer includes extracting sections satisfying a predetermined height based on the profile and spraying a first polymer over each of the extracted sections,

상기 제1 폴리머층 형성을 위한 이동속도, 회전속도 또는 분사량이 상기 제2 폴리머층 또는 상기 세포층 형성을 위한 이동속도, 회전속도 또는 분사량보다 빠르거나 크도록 제어되는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that the movement speed, rotational speed or spraying amount for forming the first polymer layer is controlled to be faster or greater than the moving speed, rotational speed or spraying amount for forming the second polymer layer or the cell layer.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공조직 제조방법은, 회전하는 베이스부재 상에 폴리머층 또는 세포층을 형성하는 단계; 및 상기 베이스부재를 제거하는 단계를 포함하고, 상기 인공조직은 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 갖는 중공 형상을 갖고, 상기 베이스부재는 상기 일정하지 않은 프로파일을 갖는 내부공간에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. An artificial tissue manufacturing method according to another embodiment of the present invention includes forming a polymer layer or cell layer on a rotating base member; and removing the base member, wherein the artificial tissue has a hollow shape that is axially symmetric but has a non-constant profile in the axial direction, and wherein the base member corresponds to an internal space having the non-constant profile. It is characterized by having a shape.

상기 베이스부재를 제거하는 단계는 상기 베이스부재를 물에 녹여 제거하는 것을 포함한다. The removing of the base member includes removing the base member by dissolving it in water.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공조직 제조방법은, 회전하는 베이스부재 상에 폴리머층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리머층 상에 세포층을 적층 형성하는 단계를 포함하고, 상기 인공조직은 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 직경의 프로파일을 갖고, 상기 폴리머층 및 세포층은 상기 일정하지 않은 직경의 프로파일을 갖도록 길이 방향을 따라 적층 두께가 상이한 것을 특징으로 한다.An artificial tissue manufacturing method according to another embodiment of the present invention includes forming a polymer layer on a rotating base member; and forming a cell layer laminated on the polymer layer, wherein the artificial tissue is axially symmetric but has a non-constant diameter profile in the axial direction, and the polymer layer and the cell layer have the non-constant diameter profile. It is characterized in that the stacking thickness is different along the longitudinal direction to have.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램이 기록된 저장매체는, 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 갖는 중공 형상의 인공조직을 제조하기 위한 것으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 명령어를 포함하고, 상기 명령어는 컴퓨터로 하여금 앞서 기재된 제조방법을 수행하도록 구성된다. A storage medium on which a computer program is recorded according to another embodiment of the present invention is for manufacturing a hollow artificial tissue having an axially symmetrical but non-constant profile in an axial direction, the computer program including instructions , the instructions are configured to cause a computer to perform the manufacturing method described above.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공조직은, 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 갖는 중공 형상의 인공조직으로서, 앞서 기재된 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 한다. An artificial tissue according to another embodiment of the present invention is a hollow artificial tissue having an axially symmetrical but non-constant profile in the axial direction, and is characterized in that it is manufactured by the manufacturing method described above.

상기 인공조직은 자궁을 포함하다. The artificial tissue includes the uterus.

본 발명의 실시예에 따르면 인공 자궁과 같이 축 대칭이면서 축 방향을 따라 외부 형상이 변화하는 중공(hollow) 형태의 다양한 인공조직의 제조가 가능하다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to manufacture various hollow artificial tissues, such as an artificial uterus, which are axially symmetrical and whose external shape changes along the axial direction.

한편, 앞서 기재된 효과는 예시적인 것에 불과하며 당업자의 관점에서 본 발명의 세부 구성으로부터 예측되거나 기대되는 효과들 또한 본원발명 고유의 효과에 추가될 수 있을 것이다. On the other hand, the effects described above are merely exemplary, and effects predicted or expected from the detailed configuration of the present invention from the viewpoint of those skilled in the art may also be added to the unique effects of the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 인공조직 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 인공조직 제조장치의 작동 상태를 도시한 도면이고,
도 3은 인공조직의 예시로서 자궁을 나타낸 도면이며,
도 4는 제1 실시예에 의한 인공 자궁의 적층구조(중간물)를 나타낸 도면이며,
도 5 및 6은 제1 실시예에 의한 인공 자궁 제조방법을 도식적으로 나타낸 도면이며,
도 7은 제1 실시예에 의한 인공 자궁 제조방법을 도식적으로 나타낸 도면이며,
도 8은 본 발명에 의한 인공조직 제조방법에 대한 순서도이며,
도 9는 도 8의 인공조직 제조방법에 사용되는 구간별 제어방법에 대한 예시 그래프를 나타낸다.
1 is a diagram schematically showing an artificial tissue manufacturing apparatus according to the present invention;
2 is a view showing an operating state of the artificial tissue manufacturing apparatus of FIG. 1;
3 is a view showing the uterus as an example of an artificial tissue,
4 is a view showing a layered structure (intermediate product) of an artificial uterus according to the first embodiment;
5 and 6 are views schematically showing a method for manufacturing an artificial uterus according to the first embodiment,
7 is a diagram schematically showing a method for manufacturing an artificial uterus according to the first embodiment;
Figure 8 is a flow chart for the artificial tissue manufacturing method according to the present invention,
FIG. 9 shows an exemplary graph of a control method for each section used in the artificial tissue manufacturing method of FIG. 8 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same reference numerals will be given to the same or similar components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

본 개시내용은 도면 및 이상의 설명에서 상세하게 예시되고 설명되었지만, 본 개시내용은 특성이 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 고려되어야 하고, 단지 소정의 실시형태가 도시되고 설명되었으며, 본 개시내용의 정신 내에 들어가는 모든 변화와 변형은 보호되는 것이 바람직함이 이해될 것이다.While the present disclosure has been illustrated and described in detail in the drawings and foregoing description, the present disclosure is to be considered illustrative rather than restrictive in nature, with only certain embodiments shown and described, and within the spirit of the present disclosure. It will be appreciated that all changes and modifications that enter are preferably protected.

1. 제조대상1. Manufacturing target

본 발명에 의하여 제조하고자 하는 인공조직(가령, 도 4 참조)은 전체적으로 축 대칭의 형상으로 이루어지면서 축 방향을 따라 내부 및 외부 프로파일이 변화하는 형상으로 내부 공간을 갖는 중공형의 인공조직을 의미하는 것으로서, 예를 들면 여성의 자궁이 이에 해당할 수 있다. 본 명세서에 기재된 인공조직 용어는 특별한 언급이 없는 한 이러한 형상을 갖는 것으로 이해되어야 한다. The artificial tissue to be manufactured according to the present invention (eg, see FIG. 4) is made of an axially symmetrical shape as a whole and has a shape in which the internal and external profiles change along the axial direction, which means a hollow artificial tissue having an internal space. As such, for example, a woman's uterus may correspond to this. Artificial tissue terms described herein should be understood as having such a shape unless otherwise specified.

2. 제조장치2. Manufacturing equipment

이하 첨부된 도면을 참고하여 먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 인공조직 제조장치에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an artificial tissue manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 인공조직 제조 장치(1000)는 용액을 분사하여 소정의 인공조직을 구성하는 각각의 세포층을 형성하여 인공조직을 형성하는 장치로서, 크게 분사부(100), 분사유닛 이송부(200), 베이스부재(300), 회전구동부(400) 및 제어부(500)을 포함한다.The artificial tissue manufacturing apparatus 1000 according to the present embodiment is a device for forming artificial tissue by spraying a solution to form each cell layer constituting a predetermined artificial tissue, and largely includes a spraying unit 100 and a spraying unit transfer unit 200. ), a base member 300, a rotary driving unit 400, and a control unit 500.

분사부injection part

도 1 및 도 2에 예시적으로 도시된 바와 같이, 분사부(100)는 하나 이상 형성한 제1 분사유닛(110), 제2 분사유닛(120) 및 제3 분사유닛(130)을 포함하며, 제조하고자 하는 세포층에 따라 추가 분사유닛이 구비될 수 있다. As exemplarily shown in FIGS. 1 and 2 , the spraying unit 100 includes one or more first spraying units 110, second spraying units 120, and third spraying units 130, , Additional injection units may be provided according to the cell layer to be manufactured.

제1 분사유닛(110)은 제1 폴리머(1)를 수용하고, 제1 폴리머(1)를 가열하여 용융시키며, 용융된 제1 폴리머(1)를 분사하도록 구성된다. 제1 폴리머층(10)은 도 3에 도시된 자궁 내부와 같은 공간을 구비하도록 구성된 것으로서 후술하는 제2 폴리머층(20) 및 세포층(30) 형성을 위한 지지체의 역할을 수행한다(도 4 참조). 이와 같이 제1 폴리머(1)는 궁극적으로 지지체 역할을 수행한 이후에는 제거되어야 하며, 생체에 무해한 수용성 재질인 Polyethylene glycol(PEG)/Polyethylene oxide(PEO) 등이 이용될 수 있다. The first injection unit 110 is configured to receive the first polymer 1, heat and melt the first polymer 1, and spray the molten first polymer 1. The first polymer layer 10 is configured to have the same space as the inside of the uterus shown in FIG. 3 and serves as a support for forming the second polymer layer 20 and the cell layer 30 described later (see FIG. 4 ). ). In this way, the first polymer 1 must be removed after ultimately serving as a support, and polyethylene glycol (PEG)/polyethylene oxide (PEO), which is a water-soluble material harmless to a living body, may be used.

제2 분사유닛(120)은 제2 폴리머(2)를 수용하고, 제2 폴리머(2)를 가열하여 용융시키며, 용융된 폴리머(2)를 제1 폴리머층(10) 상에 분사하도록 구성된다.The second spraying unit 120 is configured to receive the second polymer 2, heat and melt the second polymer 2, and spray the molten polymer 2 onto the first polymer layer 10. .

제2 분사유닛(120)에 의해 분사되는 제2 폴리머(2)는 생체적합 폴리머로서, Polycaprolactone(PCL) 등이 이용될 수 있다.The second polymer 2 sprayed by the second spray unit 120 is a biocompatible polymer, and polycaprolactone (PCL) or the like may be used.

제1, 2 분사유닛(110, 120)에는 폴리머(1, 2)를 가열하여 용융시킬 수 있는 히터부가 설치되어 있는데, 수용된 폴리머(1, 2)가 히터에 의해 용융되어 액체 상태가 되면, 가압수단을 작동시켜 용융된 폴리머(1, 2)가 노즐을 통해 후술할 베이스부재(300)로 분사된다.A heater unit capable of heating and melting the polymers 1 and 2 is installed in the first and second injection units 110 and 120. When the accommodated polymers 1 and 2 are melted by the heater and become a liquid state, pressurization is performed. By operating the means, the molten polymers 1 and 2 are sprayed through the nozzle to the base member 300 to be described later.

제3 분사유닛(130)은 세포와 하이드로젤을 포함하는 세포용액(3)을 수용하고, 세포용액(3)을 분사하도록 구성된다. 제3 분사유닛(130)에는 세포용액(3)이 수용되는 공간이 마련되고, 가압수단을 작동시켜 세포용액(3)이 노즐을 통해 후술할 베이스부재(300)로 분사되도록 한다. 본 명세서에 기재된 세포용액은 콜라겐 같은 하이드로젤과 같은 물질과 세포가 섞여 있는 바이오잉크와 동일한 의미로 이해될 수 있다.The third spraying unit 130 is configured to accommodate the cell solution 3 containing cells and hydrogel and spray the cell solution 3. A space in which the cell solution 3 is accommodated is provided in the third spray unit 130, and a pressure means is operated to spray the cell solution 3 through a nozzle to the base member 300 to be described later. The cell solution described herein may be understood in the same sense as bioink in which a material such as a hydrogel such as collagen and cells are mixed.

본 실시예에서 제3 분사유닛(130)은 2 개가 구비될 수 있으며, 서로 다른 세포용액(3)을 분사하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어 제조할 인공조직이 자궁인 경우, 제3 분사유닛(130) 중 하나는 배양된 자궁점막세포와 하이드로젤이 혼합된 세포용액을 분사하고, 제3 분사유닛(130) 중 다른 하나는 배양된 근육층세포와 하이드로젤이 혼합된 세포용액을 분사할 수 있다. In this embodiment, two third spraying units 130 may be provided, and may be configured to spray different cell solutions 3 . For example, when the artificial tissue to be manufactured is the uterus, one of the third spraying units 130 sprays a cell solution in which cultured uterine mucosal cells and hydrogel are mixed, and the other of the third spraying units 130 A cell solution in which cultured muscle layer cells and hydrogel are mixed can be sprayed.

제조해야 하는 인공조직에 따라 분사할 세포용액(3)의 수가 결정되면, 그에 대응하여 제3 분사유닛(130)의 수량은 변경될 수 있다.When the number of cell solutions 3 to be sprayed is determined according to the artificial tissue to be manufactured, the number of third spray units 130 may be changed correspondingly.

제3 분사유닛(130)은 동 유닛을 가열 또는 냉각시키도록 세포용액(3)이 수용된 부분에 설치된 온도조절부를 더 포함할 수 있다. 제3 분사유닛(130)에 수용된 세포용액(3) 내의 세포는 일정 온도, 예를 들어 약 36.5도의 온도로 유지될 경우 생존율이 향상될 수 있다. 이와 같이 제3 분사유닛(130)에 수용된 세포용액(3) 내의 세포의 생존율을 향상시키기 위하여, 온도조절부를 이용하여 제3 분사유닛(130)을 일정 온도로 가열한다.The third injection unit 130 may further include a temperature controller installed in a portion where the cell solution 3 is accommodated to heat or cool the unit. Cells in the cell solution 3 accommodated in the third injection unit 130 may have improved survival rates when maintained at a constant temperature, for example, about 36.5 degrees. In this way, in order to improve the viability of cells in the cell solution 3 accommodated in the third spray unit 130, the third spray unit 130 is heated to a certain temperature by using a temperature controller.

한편, 경우에 따라 제3 분사유닛(130)에 수용된 세포용액(3) 내의 하이드로젤은 일정 온도로 냉각되어야 원하는 물성이 구현될 수 있다. 이와 같이 제3 분사유닛(130)에 수용된 세포용액(3) 내의 하이드로젤의 물성을 개선하기 위하여, 온도조절부를 이용하여 제3 분사유닛(130)을 일정 온도로 냉각시킨다.Meanwhile, in some cases, the hydrogel in the cell solution 3 accommodated in the third injection unit 130 needs to be cooled to a certain temperature so that desired physical properties can be realized. In this way, in order to improve the physical properties of the hydrogel in the cell solution 3 accommodated in the third spray unit 130, the third spray unit 130 is cooled to a certain temperature by using a temperature controller.

이러한 온도조절부는 다양한 구성으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 펠티어 소자와 방열핀 및 팬으로 구성될 수 있다. 제3 분사유닛(130)에 수용된 세포용액(3)을 가열할 경우 펠티어 소자를 이용하여 펠티어 소자에서 발생한 열을 세포용액(3)으로 공급하고, 제3 분사유닛(130)에 수용된 세포용액(3)을 냉각할 경우 펠티어 소자를 이용하여 세포용액(3)의 열을 외부로 방출한다. 이때 방열핀과, 팬을 이용하여 열을 신속하게 방출할 수 있다.The temperature control unit may be implemented in various configurations, and may include, for example, a Peltier element, a heat dissipation fin, and a fan. When the cell solution 3 contained in the third injection unit 130 is heated, heat generated from the Peltier element is supplied to the cell solution 3 using a Peltier element, and the cell solution contained in the third injection unit 130 ( When cooling 3), the heat of the cell solution 3 is released to the outside using a Peltier element. At this time, heat can be quickly dissipated using a heat dissipation fin and a fan.

한편, 앞서 설명한 제1 폴리머층(10)은 자궁 내부와 같은 공간을 마련하도록 구성된 것으로서 제2 폴리머층(20) 및 세포층(30) 형성을 위한 지지체의 역할을 수행하는데, 이러한 제1 폴리머층으로 구현되는 지지체(실시예 1)는 동일 형상의 베이스부재로 대체(실시예 2)될 수 있으며 이에 대해서는 후술하기로 한다. On the other hand, the first polymer layer 10 described above is configured to provide a space such as the inside of the uterus, and serves as a support for forming the second polymer layer 20 and the cell layer 30. The implemented support (Example 1) may be replaced with a base member having the same shape (Example 2), which will be described later.

분사유닛 이송부Injection unit transfer part

분사유닛 이송부(200)는 제1 내지 제3 분사유닛(110 내지 130)을 수평 또는 수직 방향으로 이송시키도록 구성된다.The spray unit transfer unit 200 is configured to transfer the first to third spray units 110 to 130 in a horizontal or vertical direction.

도 1 및 도 2를 참조하면, 베이스부재(300)에 제1 폴리머(1)를 도포할 경우, 제1 분사유닛(110)이 베이스부재(300)에 근접하도록 제1 분사유닛(110)을 수직 이송시킨 후, 베이스부재(300)를 회전시키면서 제1 폴리머(1)가 분사되는 제1 분사유닛(110, 120)을 베이스부재(300)의 길이 방향으로 수평 이송시킨다. 이러한 동작은 인공조직의 내부공간에 상당하는 형상을 제조할때까지 반복된다. 1 and 2, when the first polymer 1 is applied to the base member 300, the first spray unit 110 is moved so that the first spray unit 110 is close to the base member 300. After the vertical transfer, the first spraying units 110 and 120 in which the first polymer 1 is sprayed are horizontally transferred in the longitudinal direction of the base member 300 while rotating the base member 300 . This operation is repeated until a shape corresponding to the internal space of the artificial tissue is manufactured.

완성된 제1 폴리머층(100)에 제2 폴리머(2)를 도포할 경우, 제2 분사유닛(120)이 제1 폴리머층(100)에 근접하도록 제2 분사유닛(120)을 수직 이송시킨 후, 베이스부재(300)를 회전시키면서 제2 폴리머(2)가 분사되는 제2 분사유닛(120)을 제1 폴리머층(10)과 일정한 간격을 유지한 상태에서 베이스부재(300)의 길이 방향으로 수평 이송시킨다.When the second polymer 2 is applied to the completed first polymer layer 100, the second spray unit 120 is vertically moved so that the second spray unit 120 approaches the first polymer layer 100. Then, while the base member 300 is rotated, the second spray unit 120 in which the second polymer 2 is sprayed is maintained at a constant distance from the first polymer layer 10 in the longitudinal direction of the base member 300. horizontal transfer to

마찬가지로, 적층체에 세포용액(3)을 도포할 경우, 제3 분사유닛(130)이 제2 폴리머층(20)에 근접하도록 제3 분사유닛(130)을 수직 이송시킨 후, 베이스부재(300)를 회전시키면서 세포용액(3)이 분사되는 제3 분사유닛(130)을 제2 폴리머층(20)과 일정한 간격을 유지한 상태에서 베이스부재(300)의 길이 방향으로 수평 이송시킨다.Similarly, when the cell solution 3 is applied to the laminate, the third spray unit 130 is moved vertically so that the third spray unit 130 approaches the second polymer layer 20, and then the base member 300 While rotating the cell solution 3, the third spray unit 130 spraying the cell solution 3 is horizontally transferred in the longitudinal direction of the base member 300 while maintaining a constant distance from the second polymer layer 20.

이와 같이, 분사유닛 이송부(200)는 폴리머(1, 2) 또는 세포용액(3)을 베이스부재(300) 및 중간 적층체에 도포하는 과정에서, 제1 내지 제3 분사유닛들(110 내지 130) 중 적어도 어느 하나를 수평 또는 수직 방향으로 이송시킬 수 있다.In this way, in the process of applying the polymers 1 and 2 or the cell solution 3 to the base member 300 and the intermediate laminate, the spray unit transfer unit 200 moves the first to third spray units 110 to 130 ), at least one of which may be transferred in a horizontal or vertical direction.

분사유닛 이송부(200)는 분사부(100)와 베이스부재(300) 사이의 상대위치가 변경되도록 적어도 어느 하나를 x, y, z 방향으로 이동시켜 분사되는 용액의 분사 위치를 조절할 수 있다. 이러한 분사유닛 이송부(200)로는 리니어 모터, 회전 모터와 볼스크류를 조합한 구조 등 일반적인 직선이송 구조체가 이용될 수 있고, 이러한 직선이송 구조체의 구성은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 가령, 분사유닛 이송부(200)는 분사부(100)를 z축 방향으로 이동시키는 z축 가이드레일이 각각 형성된 고정브라켓 및 고정브라켓을 각각 x, y축으로 이동시키는 x축 가이드레일 및 y축 가이드레일을 포함하여 형성될 수 있다.The injection unit transfer unit 200 may adjust the spray position of the sprayed solution by moving at least one of them in the x, y, and z directions so that the relative position between the spray unit 100 and the base member 300 is changed. A general linear transport structure, such as a structure combining a linear motor, a rotary motor and a ball screw, may be used as the injection unit transport unit 200, and the configuration of such a linear transport structure will be apparent to those skilled in the art. For example, the injection unit transfer unit 200 includes a fixed bracket having a z-axis guide rail for moving the spray unit 100 in the z-axis direction, and an x-axis guide rail and a y-axis guide for moving the fixing bracket in the x and y axes, respectively. It may be formed including a rail.

한편, 본 실시예에 따른 인공조직 제조 장치(1000)는 앞서 기재된 바와 같이, 분사유닛 이송부(200)에 의해 분사부(100)를 이동시킴으로써 분사위치를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 베이스부재(300)를 x, y, z 방향으로 이동시켜 분사위치를 조절할 수도 있다.On the other hand, the artificial tissue manufacturing apparatus 1000 according to the present embodiment, as described above, by moving the injection unit 100 by the injection unit transfer unit 200, not only can adjust the injection position, but also the base member 300 The injection position may be adjusted by moving in the x, y, and z directions.

아울러, 도 1의 실시예에서와 같이 분사유닛 이송부(200)는 분사부(100)가 하나 이상 다수 형성되었을 때에는, 다수의 분사부(100)를 함께 이동시켜 분사위치를 조절하거나, 각각의 분사부(100)를 따로 제어하여 분사위치를 조절할 수 있는 등 다양한 분사부의 제어 실시예가 가능하다.In addition, as in the embodiment of FIG. 1, when one or more spraying units 100 are formed, the spraying unit transfer unit 200 moves the plurality of spraying units 100 together to adjust the spraying position, or Various controlling embodiments of the spraying unit are possible, such as controlling the spraying position by separately controlling the spraying unit 100 .

베이스부재base member

베이스부재(300)는 제1 분사유닛(110)에서 분사된 제1 폴리머(1) 또는 제2 분사유닛(120)에서 분사된 제2 폴리머(2)가 표면에 도포되는 것으로, 제1 내지 제3 분사유닛(110 내지 130)의 하측에 배치된다.The base member 300 is one on which the first polymer 1 sprayed from the first spray unit 110 or the second polymer 2 sprayed from the second spray unit 120 is applied to the surface, and the first to third 3 is disposed on the lower side of the injection unit (110 to 130).

통상적으로 베이스부재(300)는 원통형의 봉 부재 형상으로 마련되는 것이 바람직하나, 용도에 따라 다각형의 봉 부재가 이용될 수도 있다. 또한, 베이스부재(300)는 금속 재질로 마련되거나, 용도에 따라 폴리머 재질이 이용될 수도 있다. 이러한 베이스 부재의 최소 직경은 1 mm까지 사용 가능하다. In general, the base member 300 is preferably provided in the shape of a cylindrical rod member, but a polygonal rod member may be used depending on the purpose. In addition, the base member 300 may be made of a metal material, or a polymer material may be used depending on the purpose. The minimum diameter of these base elements is usable up to 1 mm.

특히, 본 발명에서 제조하고자 하는 인공조직은 자궁과 같이 축 대칭의 형상을 갖되 축 방향을 따라 전체적인 내외부 프로파일이 변화하는 형상을 특징으로 하므로, 이러한 내외부 프로파일을 갖는 내부 공간이 구비되어야 한다. In particular, since the artificial tissue to be manufactured in the present invention has an axially symmetrical shape like the uterus and is characterized by a shape in which the overall internal and external profiles change along the axial direction, an internal space having such an internal and external profile must be provided.

이러한 내부 공간은 앞서 설명한 제1 폴리머층(10)에 의해 형성될 수 있지만 내부 공간에 대응하는 형상의 베이스부재(300)에 의하여 형성될 수도 있다. 즉, 제1 폴리머층(10)에 의해 형성될 지지 구조체와 실질적으로 동일한 형상을 갖는 베이스부재(300)를 구비하고, 이러한 형상의 베이스부재(300)를 회전시키면서 제2 폴리머(2) 및/또는 세포용액(3)을 동 베이스부재 상에 직접 분사할 수 있다. 이 때, 제2 폴리머층(20) 및/또는 세포층(30)이 형성된 인공조직으로부터 베이스부재(300)를 제거해야만 하는데, 내부공간에 해당하는 베이스부재 자체의 형상으로 인해 물리적인 탈거가 불가능한 경우도 존재할 수 있다. 이러한 경우에는, 내부공간 프로파일을 갖는 베이스부재 자체를 생체에 무해한 수용성 재질로 구성하여 이를 최종적으로 물에 녹여 제거할 수 있다. This inner space may be formed by the previously described first polymer layer 10, but may also be formed by the base member 300 having a shape corresponding to the inner space. That is, a base member 300 having substantially the same shape as the support structure to be formed by the first polymer layer 10 is provided, and while rotating the base member 300 having this shape, the second polymer 2 and/or Alternatively, the cell solution 3 may be directly sprayed onto the base member. At this time, the base member 300 must be removed from the artificial tissue on which the second polymer layer 20 and/or the cell layer 30 are formed, but physical removal is impossible due to the shape of the base member itself corresponding to the internal space. may also exist. In this case, the base member itself having an internal space profile is made of a water-soluble material harmless to the living body, and it can be finally removed by dissolving it in water.

이와 같이 베이스부재(300)에는 폴리머층(10, 20) 및 세포층(30)이 각각 적층되고, 폴리머층(10, 20) 및 세포층(30)이 적층된 후 제1 폴리머층(10)과 베이스부재(300)를 분리/제거하면, 최종적으로 일정하지 않은 내외부 프로파일 공간을 구비하면서 제2 폴리머층(20)과 세포층(30)으로 구성된 중공형 인공조직을 제조할 수 있다.In this way, the polymer layers 10 and 20 and the cell layer 30 are laminated on the base member 300, respectively, and after the polymer layers 10 and 20 and the cell layer 30 are laminated, the first polymer layer 10 and the base When the member 300 is separated/removed, a hollow artificial tissue composed of the second polymer layer 20 and the cell layer 30 can be manufactured while finally having an irregular inner/outer profile space.

회전구동부(400)는 제1, 2 폴리머(1, 2) 또는 세포용액(3)이 베이스부재(300)를 중심으로 감싸면서 도포되도록 베이스부재(300)를 회전시키는 회전구동력을 공급한다.The rotary driving unit 400 supplies a rotational driving force to rotate the base member 300 so that the first and second polymers 1 and 2 or the cell solution 3 are applied while surrounding the base member 300 .

회전구동부(400)로는 베이스부재(300)에 직접적으로 결합되는 회전 모터, 회전 모터와 벨트를 조합한 구조 등 일반적인 회전구동 구조체가 이용될 수 있고, 이러한 회전구동 구조체의 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 이에 대한 설명은 생략한다. As the rotary driving unit 400, a general rotary driving structure such as a rotary motor coupled directly to the base member 300 or a structure combining a rotary motor and a belt may be used, and the configuration of such a rotary driving structure is obvious to those skilled in the art. Therefore, the description thereof is omitted.

제1 온도조절부(310)는 베이스부재(300)를 가열 또는 냉각시키도록 구성된다.The first temperature controller 310 is configured to heat or cool the base member 300 .

도 1을 참조하면, 폴리머(1, 2) 또는 세포용액(3)을 베이스부재(300)에 도포할 때는 베이스부재(300)를 가열하는 것이 바람직하다. 지나치게 낮은 온도 상태의 베이스부재(300)에 폴리머(1, 2)를 도포하는 경우 폴리머(1, 2)의 급격한 경화로 인해 원하는 형상을 얻을 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 지나치게 낮은 온도 상태의 베이스부재(300)에 세포용액(3)을 도포하는 경우 세포용액(3) 내의 세포가 생육할 수 있는 환경이 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 폴리머(1, 2)의 정상적인 경화 과정이나 세포용액(3) 내의 세포가 정상적으로 생육할 수 있는 환경을 구현하기 위하여 미리 정해진 적절한 온도로 베이스부재(300)를 가열하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1 , when applying the polymers 1 and 2 or the cell solution 3 to the base member 300, it is preferable to heat the base member 300. When the polymers 1 and 2 are applied to the base member 300 at an excessively low temperature, rapid curing of the polymers 1 and 2 may cause a problem in that a desired shape cannot be obtained, and the base member 300 at an excessively low temperature When the cell solution 3 is applied to the member 300, an environment in which cells in the cell solution 3 can grow may not be formed. Therefore, it is preferable to heat the base member 300 to a predetermined appropriate temperature in order to realize a normal curing process of the polymers 1 and 2 or an environment in which cells in the cell solution 3 can grow normally.

한편, 베이스부재(300)로서 일정한 직경의 원통형 부재를 사용하는 경우, 적층된 폴리머층(10, 20) 및 세포층(30)을 베이스부재(300)로부터 분리시킬 때는 베이스부재(300)를 냉각시키는 것이 바람직하다. 최종적으로 인공조직을 얻기 위해서는 폴리머층(10, 20) 및 세포층(30)으로부터 베이스부재(300)을 분리하는 과정을 수행하는데 결합력으로 인해 베이스부재(300)의 분리가 쉽지 않은 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 가령 금속 재질인 베이스부재(300)를 냉각하여 열수축시킴으로써, 폴리머층(10, 20) 및 세포층(30)으로부터 베이스부재(300)을 용이하게 분리할 수 있다.On the other hand, in the case of using a cylindrical member having a certain diameter as the base member 300, when separating the laminated polymer layers 10 and 20 and the cell layer 30 from the base member 300, the base member 300 is cooled. it is desirable In order to finally obtain the artificial tissue, a process of separating the base member 300 from the polymer layers 10 and 20 and the cell layer 30 is performed, but a problem in that the base member 300 is not easy to separate may occur due to the bonding force. . Therefore, the base member 300 can be easily separated from the polymer layers 10 and 20 and the cell layer 30 by cooling and heat-shrinking the base member 300 made of metal, for example.

예를 들어, 제1 온도조절부(310)는 베이스부재(300)를 중공 형상으로 제조하고, 가열 시에는 베이스부재(300)의 내부에 온풍을 공급하고, 냉각 시에는 베이스부재(300)의 내부에 냉풍을 공급하는 형태 등으로 구현될 수 있다.For example, the first temperature controller 310 manufactures the base member 300 in a hollow shape, supplies warm air to the inside of the base member 300 when heating, and cools the base member 300. It may be implemented in the form of supplying cold air to the inside.

제어부control unit

제어부(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 분사유닛 이송부(200)가 제1 내지 제3 분사유닛(110 내지 130)을 이송시키는 이송위치, 이송속도와 회전구동부(150)가 베이스부재(300)를 회전시키는 회전속도를 각각 제어한다. As shown in FIG. 1, the control unit 500 controls the transfer position, transfer speed and rotation drive unit 150 of the base member 150 to transfer the first to third spray units 110 to 130 by the spray unit transfer unit 200. The rotation speed for rotating the 300 is respectively controlled.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 제조대상은, 자궁 등과 같이 축 대칭 형상을 이루되 축 방향을 따라 조직의 내외부 프로파일이 변하는 3차원 인공조직인 것을 특징으로 한다. As described above, the manufacturing target in the present invention is characterized in that it is a three-dimensional artificial tissue having an axially symmetrical shape, such as a uterus, in which the internal and external profiles of the tissue change along the axial direction.

이러한 내외부 프로파일이 변하는 조직은, 제어부(500)가 구간별 제어 및/또는 좌표별 제어에 기초하여 분사유닛 이송부(200)와 베이스부재(300) 또는 분사부(100)를 소정의 프로파일에 따라 연동 제어함에 의하여 제조될 수 있다. The structure in which the internal and external profiles change is such that the control unit 500 interlocks the spraying unit transfer unit 200 and the base member 300 or the spraying unit 100 according to a predetermined profile based on section-by-section control and/or coordinate-by-coordinate control. It can be produced by controlling.

구체적인 제어방법은 이하 제조방법 부분에서 상세히 설명한다. A specific control method will be described in detail in the manufacturing method section below.

3. 제조방법3. Manufacturing method

본 실시예에 의한 제조방법은 크게 두가지로 나뉜다. The manufacturing method according to this embodiment is largely divided into two.

실시예 1에 의한 제조방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 앞서 설명한 베이스부재(300) 상에 제1 폴리머층(10), 제2 폴리머층(20) 및 세포층(30)을 순차적으로 적층 형성하는 방법이다. As shown in FIG. 5, in the manufacturing method according to Example 1, the first polymer layer 10, the second polymer layer 20, and the cell layer 30 are sequentially laminated on the base member 300 described above. way to form

제1 폴리머층(10)은, 지지 구조체로서 종국적으로는 분해 제거되는 부분으로서, 제2 폴리머층(20) 또는 세포층(30)을 지지할 수 있을 정도의 구조적 강도만 구비하면 되므로 후속 적층되는 층들에 비해 상대적으로 정밀도보다는 신속성이 요구된다고 할 것이다. 이는 자궁과 같은 내부 공간에 대응하는 프로파일 형상으로 적층 두께가 축 방향을 따라 상이하며, 후술하는 구간별 제어방법 등이 적용될 수 있다. The first polymer layer 10, as a support structure, is a part that is ultimately decomposed and removed, and only needs to have structural strength sufficient to support the second polymer layer 20 or the cell layer 30, so that the layers to be subsequently stacked In comparison, it will be said that speed is required rather than precision. This is a profile shape corresponding to an internal space such as a uterus, and the stacking thickness is different along the axial direction, and a control method for each section described later may be applied.

제2 폴리머층(20) 및 세포층(30)은 완성된 제1 폴리머층(10) 상에 순차적으로 적층형성되며, 제2 분사유닛(120)과 제3 분사유닛(130)이 제1 폴리머층(10)의 외부 프로파일을 따라 일정 간격을 유지하면서 수평, 수직 이동하면서 분사하여 각 층이 순차적으로 형성된다(도 5 참조). 후속하여 베이스부재(300)를 앞서 설명한 방법에 의해 물리적으로 분리한 후, 제1 폴리머층(10)을 물리적으로 분리하거나 도 6에 도시된 바와 같이 물에 녹여 제거하여 최종적으로 내부 공간이 형성된 인공조직을 완성하게 된다. The second polymer layer 20 and the cell layer 30 are sequentially stacked on the completed first polymer layer 10, and the second spray unit 120 and the third spray unit 130 form the first polymer layer. Each layer is sequentially formed by spraying while moving horizontally and vertically while maintaining regular intervals along the external profile of (10) (see FIG. 5). Subsequently, after physically separating the base member 300 by the method described above, the first polymer layer 10 is physically separated or, as shown in FIG. complete the organization.

실시예 2에 의한 제조방법은, 특정 프로파일 형상의 내부공간이 이미 형성된 베이스부재(300)를 준비한 후 이러한 소정 형상의 베이스부재(300) 상에 제2 폴리머층(20) 및 세포층(30)을 순차적으로 형성함에 특징이 있다. In the manufacturing method according to Example 2, after preparing a base member 300 in which an internal space having a specific profile shape is already formed, the second polymer layer 20 and the cell layer 30 are formed on the base member 300 having a predetermined shape. It is characterized by sequential formation.

특정 프로파일 형상의 내부공간이 이미 형성된 베이스부재는 실시예 1 제조방법에 있어서의 제1 폴리머층(10)에 대응되는 구성이다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 분사유닛(120)과 제3 분사유닛(130)이 베이스부재(300)의 외부 프로파일을 따라 중간 적층체와의 일정 간격을 유지하면서 수평, 수직 이동하면서 분사하여 각 층을 순차적으로 형성한다. 각 층을 형성한 후 내부공간 형상 프로파일의 베이스부재(300) 자체를 물리적으로 분리하거나 물에 녹여 제거하여 내부 공간이 형성된 최종 인공조직을 완성하게 된다. The base member in which an internal space having a specific profile shape is already formed corresponds to the first polymer layer 10 in the manufacturing method of Example 1. That is, as shown in FIG. 7, the second spray unit 120 and the third spray unit 130 move horizontally and vertically while maintaining a constant distance from the intermediate laminate along the outer profile of the base member 300. While spraying, each layer is sequentially formed. After forming each layer, the base member 300 itself of the inner space shape profile is physically separated or dissolved in water to complete the final artificial tissue in which the inner space is formed.

또한, 실시예 3에 의한 제조방법은, 베이스부재는 직경이 일정한 형태이고, 제2 폴리머층 및 제3 세포층의 직경을 다르게 하여 인공조직을 제조하는 것을 특징으로 한다. In addition, the manufacturing method according to Example 3 is characterized in that the base member has a constant diameter, and the second polymer layer and the third cell layer have different diameters to manufacture the artificial tissue.

즉, 회전하는 베이스부재 상에 폴리머층을 형성하고, 폴리머층 상에 세포층을 적층 형성하는 단계를 포함하고, 이러한 인공조직은 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 직경의 프로파일을 갖고, 폴리머층 및 세포층은 일정하지 않은 직경의 프로파일을 갖도록 길이 방향을 따라 적층 두께가 상이하도록 형성된다. That is, a step of forming a polymer layer on a rotating base member and layering a cell layer on the polymer layer, wherein the artificial tissue is axially symmetric but has a profile of a diameter that is not constant in the axial direction, and the polymer layer and the cell layer is formed such that the laminated thickness is different along the longitudinal direction so as to have a profile of non-constant diameter.

이상과 같은 제조방법에 적용될 수 있는 분사유닛/회전구동부의 제어방법을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. A control method of the injection unit/rotation drive unit applicable to the above manufacturing method will be described with reference to FIGS. 8 and 9 .

도 9는 제조하고자 하는 인공조직의 외부 프로파일을 예시적으로 나타낸다. 편의상 x축은 분사부(100)가 수평이동하는 인공조직의 길이, y축은 분사부(100)가 수직이동하는 인공조직의 폭을 나타내며, 이러한 인공조직의 폭이 축방향 길이를 따라 일정하지 않고 가변하는 프로파일(P)을 갖는다. 실제 제조시 베이스부재(300)가 x축을 중심으로 회전하므로 인공조직은 가변 프로파일의 대칭형 3차원 컨투어(contour) 표면을 갖게 된다. 9 shows an exemplary external profile of an artificial tissue to be manufactured. For convenience, the x-axis represents the length of the artificial tissue through which the spraying unit 100 moves horizontally, and the y-axis represents the width of the artificial tissue through which the spraying unit 100 moves vertically. It has a profile (P) that During actual manufacturing, since the base member 300 rotates around the x-axis, the artificial tissue has a symmetrical three-dimensional contour surface with a variable profile.

먼저 도 8을 참조하여 본 실시예에 의한 구간별 제어방법에 대해 설명한다. 구간별 제어는 분사유닛의 이동속도 및/또는 베이스부재의 회전속도가 설정된 특정 구간 내에서 일정한 것을 특징으로 한다. First, with reference to FIG. 8, a control method for each section according to the present embodiment will be described. Sectional control is characterized in that the movement speed of the injection unit and / or the rotational speed of the base member is constant within a specific section.

단계 S11: 먼저 제조하고자 하는 조직의 외부 프로파일(P)에 대한 정보가 제어부(500)에 입력 및 저장된다(S11). 가령, 베이스부재(300)를 회전축인 x 축으로 설정하고 외부 프로파일(P)에 따른 (x, y) 좌표가 저장된다. Step S11: First, information on the external profile P of a tissue to be manufactured is input and stored in the controller 500 (S11). For example, the base member 300 is set to the x-axis, which is the axis of rotation, and (x, y) coordinates according to the external profile P are stored.

단계 S12: 저장된 (x, y) 좌표들 중 y축 좌표가 동일한 것들끼리 순차적으로 추출 및 분류된다. 순차적의 의미는 y 좌표가 순차적으로 증가함을 의미하며 소정 증분 Δy를 기준으로 취할 수 있다. Δy는 제조 수율 또는 해상도 등을 고려하여 적절히 설정될 수 있으며, 가령, 분사되는 물질의 직경으로도 설정가능하다. 실제로는 층수가 증가할수록 무너지거나 변형되는 현상이 발생할 수 있으므로 1배, 1.9배, 2.8배 등으로 변경할 수도 있다.Step S12: Among the stored (x, y) coordinates, those having the same y-axis coordinates are sequentially extracted and classified. Sequential means that the y coordinate increases sequentially, and a predetermined increment Δy can be taken as a standard. Δy may be appropriately set in consideration of manufacturing yield or resolution, and may also be set by, for example, the diameter of the material to be injected. In fact, as the number of layers increases, collapse or deformation may occur, so it can be changed to 1x, 1.9x, 2.8x, etc.

가령, 도 9에서와 같이 제조하고자 하는 인공조직의 최소 두께를 y0라고 가정하고, y1= y0+Δy, y2= y0+2Δy, y3= y0+3Δy, y4= y0+4Δy, y5= y0+5Δy … yn= y0+nΔy 로 설정하면, 외부 프로파일 데이터 중 y1 내지 yn 각각을 만족하는 복수의 x 좌표구간을 추출할 수 있다. y1에 해당하는 x 좌표가 x1, x1’ 라면, y1 높이(두께)에 대한 시점을 x1, 종점을 x1’로 하는 제1 좌표구간으로 설정하고, 마찬가지로 y2, y3, …, yn에 대해서 제2 내지 제n 좌표구간으로 각각 설정한다. For example, assuming that the minimum thickness of the artificial tissue to be manufactured is y 0 as shown in FIG. 9, y 1 = y 0 +Δy, y 2 = y 0 +2Δy, y 3 = y 0 +3Δy, y 4 = y 0 +4Δy, y 5 = y 0 +5Δy … If y n = y 0 +nΔy is set, a plurality of x-coordinate intervals satisfying each of y 1 to y n can be extracted from the external profile data. If the x coordinates corresponding to y 1 are x 1 and x 1 ', set the start point for the height (thickness) of y 1 to x 1 and the end point to x 1 ' as the first coordinate interval, and similarly y 2 and y 3 , … , y n are set to the second to nth coordinate intervals, respectively.

단계 S13: 이와 같이 설정된 특정 높이에서의 좌표구간들 각각에 대해 순차적으로 폴리머 또는 세포액이 분사된다. 먼저 두께가 가장 작은 구간인 최소 두께 y0 좌표구간인 x0 내지 x0’에 걸쳐 분사유닛이 이동하면서 분사가 진행된다. y0 좌표구간에 대한 분사가 완료되면 최소 두께 y0 보다 Δy 만큼 더 두꺼운 프로파일 y1을 갖는 제1 좌표구간(x1 내지 x1’)으로 분사유닛이 이동되고 동 좌표구간에 걸쳐 분사가 추가로 진행된다. Step S13: The polymer or cell fluid is sequentially sprayed for each of the coordinate sections at the specific height set as described above. First, spraying proceeds as the spraying unit moves over the minimum thickness y 0 coordinate range x 0 to x 0 ', which is the smallest thickness section. When the spraying for the y 0 coordinate area is completed, the spraying unit is moved to the first coordinate area (x 1 to x 1 ') having a profile y 1 thicker by Δy than the minimum thickness y 0 and spraying is added over the same coordinate area. proceeds with

단계 S14: 이러한 좌표구간별 순차적 이동 후 분사는 최대높이 해당하는 yn에 대한 제n 좌표구간까지 수행된다. Step S14: After the sequential movement for each coordinate section, injection is performed up to the nth coordinate section for yn corresponding to the maximum height.

한편, 해당 특정 (좌표)구간 내에서는 분사유닛의 이동속도 및/또는 베이스부재의 회전속도 및/또는 분사량이 일정한 것이 바람직하지만, 복수의 특정 구간들에서 이러한 이동속도와 회전속도 및 분사량이 서로 동일할 필요는 없다. 가령, 폴리머층의 용도, 전체 제조 수율 및 프로파일의 세부 형상 등을 고려하여, y0에 대한 좌표구간에서의 분사유닛의 이동속도, 베이스부재의 회전속도 및 분사유닛으로부터의 분사량 중 적어도 어느 하나를 yn에 대한 제n 좌표구간에서와는 상이하게 설정할 수도 있다. 아울러, 분사유닛이 좌표구간들 사이를 이동하는 동안에는 베이스부재가 회전하지 않고 정지된 후 좌표구간 내에서 분사를 개시하는 시점부터 다시 회전할 수도 있다. On the other hand, it is preferable that the moving speed of the spray unit and/or the rotational speed and/or the spraying amount of the base member are constant within the specific (coordinate) section, but the moving speed, rotational speed, and spraying amount are the same in a plurality of specific sections. You don't have to. For example, considering the use of the polymer layer, the overall manufacturing yield, and the detailed shape of the profile, at least one of the movement speed of the spray unit in the coordinate interval for y 0 , the rotational speed of the base member, and the spray amount from the spray unit It may be set differently from that in the nth coordinate range for y n . In addition, while the injection unit is moving between the coordinate intervals, the base member may rotate again from the point of initiating injection within the coordinate interval after being stopped without rotating.

앞서 설명한 설명한 제어방법은 제1 폴리머층(10) 형성에서와 같이 상당한 부피의 내부공간에 대응하는 층을 미리 형성하고자 하는 제조방법에 특히 유용하다. 이러한 제1 폴리머층(10)은 그 위에 형성된 제2 폴리머층(20)과 세포층(30)을 위한 지지체 기능을 하며 종국적으로 제거되는 대상에 해당한다. 따라서, 제1 폴리머층(10) 형성시에는 이러한 구간별 제어방법을 사용하고, 후속하는 제2 폴리머층(20) 및 세포층(30) 형성시에는, 제1 폴리머층(10) 형성에 사용된 제어방법과는 달리, 외부 프로파일에 대응하는 궤적으로 소정 간격을 유지하도록 수평 및 수직 이동하면서 전체적으로 제2 폴리머 및 세포용액을 균일하게 분사하는 제어방법을 사용할 수 있다. The above-described control method is particularly useful in a manufacturing method in which a layer corresponding to a significant volume of the internal space is to be formed in advance, as in the formation of the first polymer layer 10 . The first polymer layer 10 functions as a support for the second polymer layer 20 and the cell layer 30 formed thereon and corresponds to an object to be eventually removed. Therefore, when the first polymer layer 10 is formed, this section-by-section control method is used, and when the second polymer layer 20 and the cell layer 30 are subsequently formed, the first polymer layer 10 is formed. Unlike the control method, a control method may be used in which the second polymer and the cell solution are sprayed uniformly as a whole while moving horizontally and vertically to maintain a predetermined interval along a trajectory corresponding to an external profile.

제어부(500)는 제조해야 하는 인공조직에 따라 제1 폴리머층(10), 제2 폴리머층(20) 및 세포층(30)의 두께 또는 피치를 서로 다르게 조정할 수도 있다. 가령, 상대적으로 얇은 두께의 제2 폴리머층(20) 또는 세포층(30)을 형성하기 위해서는 제2 분사유닛(120) 및 제3 분사유닛(130)을 수평 방향으로 이송시키는 이송속도를 빠르게 하거나, 베이스부재(300)를 회전시키는 회전속도를 빠르게 하여 두께를 얇게 조정할 수 있다. 반면, 상대적으로 두꺼운 두께의 제2 폴리머층(20) 또는 세포층(30)을 형성하기 위해서는 제2 분사유닛(120) 및 제3 분사유닛(130)을 수평 방향으로 이송시키는 이송속도를 느리게 하거나, 베이스부재(300)를 회전시키는 회전속도를 느리게 하여 두께를 두껍게 조정할 수 있다.The controller 500 may adjust the thickness or pitch of the first polymer layer 10, the second polymer layer 20, and the cell layer 30 differently according to the artificial tissue to be manufactured. For example, in order to form the second polymer layer 20 or the cell layer 30 having a relatively thin thickness, the second spray unit 120 and the third spray unit 130 are transferred in a horizontal direction to increase the transfer speed, The thickness can be adjusted to be thin by increasing the rotational speed of the base member 300 . On the other hand, in order to form the second polymer layer 20 or the cell layer 30 having a relatively thick thickness, the transfer speed for transporting the second spray unit 120 and the third spray unit 130 in the horizontal direction is slowed, The thickness can be adjusted to be thick by slowing the rotation speed of the base member 300 .

또한, 제어부(500)는 제1, 2 분사유닛(110, 120)에서 분사되는 제1, 2 폴리머(1, 2)의 분사 압력 및 제3 분사유닛(130)에서 분사되는 세포용액(3)의 분사 압력을 제어함으로써, 제1 폴리머층(10), 제2 폴리머층(20) 및 세포층(30)의 두께를 조정할 수 있다. 가령, 제2 분사유닛(120) 또는 제3 분사유닛(130)이 스크류 방식으로 제조된 경우 스크류의 회전 속도를 제어하여 제2 폴리머(2)의 분사 압력 및 세포용액(3)의 분사 압력을 제어할 수 있고, 제2 분사유닛(120) 또는 제3 분사유닛(130)이 공압으로 제어되도록 제조된 경우 공급되는 공기의 압력을 제어하여 제2 폴리머(2)의 분사 압력 및 세포용액(3)의 분사 압력을 제어할 수 있다. In addition, the control unit 500 controls the spray pressure of the first and second polymers 1 and 2 sprayed from the first and second spray units 110 and 120 and the cell solution 3 sprayed from the third spray unit 130. By controlling the injection pressure of the first polymer layer 10, the second polymer layer 20 and the thickness of the cell layer 30 can be adjusted. For example, when the second injection unit 120 or the third injection unit 130 is manufactured in a screw type, the injection pressure of the second polymer 2 and the injection pressure of the cell solution 3 can be adjusted by controlling the rotational speed of the screw. If the second injection unit 120 or the third injection unit 130 is manufactured to be controlled by pneumatic pressure, the injection pressure of the second polymer 2 and the cell solution 3 are controlled by controlling the pressure of the supplied air. ) can control the injection pressure.

한편, 제1, 2 분사유닛(110, 120)과 제3 분사유닛(130)에 장착된 노즐의 직경(내경)을 조절하여 폴리머층(10, 20) 및 세포층(30)의 두께를 조정하는 방법도 있다. 작은 직경의 노즐이 장착되면 적층되는 폴리머층(10, 20) 및 세포층(30)의 두께가 얇아지고, 큰 직경의 노즐이 장착되면 적층되는 폴리머층(10, 20) 및 세포층(30)의 두께가 두꺼워진다.On the other hand, by adjusting the diameter (inner diameter) of the nozzles mounted on the first and second spray units 110 and 120 and the third spray unit 130 to adjust the thickness of the polymer layers 10 and 20 and the cell layer 30 There is also a way. The thickness of the polymer layers 10 and 20 and the cell layer 30 stacked when the small diameter nozzle is mounted becomes thin, and when the large diameter nozzle is mounted, the thickness of the stacked polymer layers 10 and 20 and the cell layer 30 gets thicker

한편, 앞서 설명한 구간별 제어 방법에 대해 대안적, 추가적 또는 부분적으로 좌표별 제어 방법이 사용될 수도 있다. 좌표별 제어방법은 외부 프로파일에 대응하는 좌표값 (x, y)을 추출하고 해당 x 좌표값에서의 특정 y 좌표값 즉 두께를 만족시킬 때까지 분사조건(분사부 이송속도, 베이스부재 회전속도, 분사압력, 분사유닛용량별 노즐 등)을 제어하는 것을 의미한다. 이러한 좌표별 제어방법은 제2 폴리머층(20) 또는 세포층(30) 형성에 유용하게 사용될 수 있다. Meanwhile, an alternative, additional or partial control method for each coordinate may be used for the above-described control method for each section. The coordinate-specific control method extracts the coordinate values (x, y) corresponding to the external profile and uses the injection conditions (injection part transport speed, base member rotation speed, It means to control spray pressure, nozzle by spray unit capacity, etc.). This coordinate-specific control method can be usefully used in forming the second polymer layer 20 or the cell layer 30 .

4. 제어 프로그램4. Control program

이상에서 설명된 장치 및 이에 대한 제어는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성도 가능하다.The above-described device and its control may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in the embodiments include a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA), and a programmable PLU (programmable logic unit). logic unit), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but a person skilled in the art will understand that the processing device may include a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. it can be seen that there is For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소, 물리적 장치, 가상 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or, independently or in combination, instructs the processing device. can do. Software and/or data may be permanently or temporarily stored in any tangible machine, component, physical device, virtual device, computer storage medium or device for interpretation by a processing device or to provide instructions or data to a processing device. can materialize. Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

1000: 인공조직 제조 장치
100: 분사부
200: 분사유닛 이송부
300: 베이스부재
400: 회전구동부
500: 제어부
1000: artificial tissue manufacturing device
100: injection unit
200: injection unit transfer unit
300: base member
400: rotary drive unit
500: control unit

Claims (19)

인공조직 제조장치로서,
용융된 폴리머 및 세포용액을 분사하도록 구성된 분사부;
상기 분사부를 이송시키도록 구성된 분사유닛 이송부;
상기 분사부에서 분사된 폴리머 또는 세포용액이 도포되도록 구성된 베이스부재;
상기 베이스부재를 회전시키는 회전구동력을 공급하도록 구성된 베이스부재 회전구동부; 및
상기 분사부, 상기 분사유닛 이송부 및 상기 회전구동부 중 적어도 어느 하나를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일의 중공 형상을 갖는 인공조직을 제조하도록 폴리머층과 세포층의 형성을 제어하며,
상기 중공 형상은 상기 인공조직으로부터 물리적 또는 화학적으로 제거됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는,
인공조직 제조장치.
As an artificial tissue manufacturing device,
a spraying unit configured to spray the molten polymer and cell solution;
a spraying unit transfer unit configured to transfer the spraying unit;
a base member configured to apply the polymer or cell solution sprayed from the injection unit;
a base member rotational drive unit configured to supply a rotational driving force for rotating the base member; and
A control unit configured to control at least one of the injection unit, the injection unit transfer unit, and the rotary driving unit;
The control unit controls the formation of the polymer layer and the cell layer to manufacture an artificial tissue having a hollow shape with an axially symmetrical but non-constant profile in the axial direction,
Characterized in that the hollow shape is formed by physically or chemically removing from the artificial tissue,
Artificial tissue manufacturing device.
제1 항에 있어서,
상기 분사부는:
제1 폴리머층을 형성하도록 구성된 제1 분사유닛;
제2 폴리머층을 형성하도록 구성된 제2 분사유닛; 및
세포층을 형성하도록 구성된 제3 분사유닛을 포함하고,
상기 제1 분사유닛에 의하여 분사되는 제1 폴리머층은 상기 일정하지 않은 프로파일을 갖는 내부공간에 대응하는 형상을 갖는,
인공조직 제조장치.
According to claim 1,
The injection unit:
a first spraying unit configured to form a first polymer layer;
a second spraying unit configured to form a second polymer layer; and
And a third spraying unit configured to form a cell layer,
The first polymer layer sprayed by the first spray unit has a shape corresponding to the inner space having the non-constant profile,
Artificial tissue manufacturing device.
제2 항에 있어서,
상기 제1 폴리머층은 상기 제2 폴리머층과 세포층이 형성된 후 제거되도록 생체적합성 수용성 폴리머로 구성되는,
인공조직 제조장치.
According to claim 2,
The first polymer layer is composed of a biocompatible water-soluble polymer to be removed after the second polymer layer and the cell layer are formed.
Artificial tissue manufacturing device.
제2 항에 있어서,
상기 제1 분사유닛의 제어 조건은, 제2 분사유닛 또는 제3 분사유닛의 제어조건과 상이한,
인공조직 제조장치.
According to claim 2,
The control condition of the first injection unit is different from the control condition of the second injection unit or the third injection unit,
Artificial tissue manufacturing device.
제4 항에 있어서,
제어기는,
상기 프로파일에 기초하여 일정 높이를 만족하는 구간들을 추출하고, 상기 추출된 구간들 각각에 걸쳐 상기 제1 분사유닛으로 하여금 이동하면서 제1 폴리머를 분사하도록 구성된,
인공조직 제조장치.
According to claim 4,
The controller
Extracting sections satisfying a certain height based on the profile, and injecting the first polymer while moving the first spraying unit over each of the extracted sections,
Artificial tissue manufacturing device.
제4 항에 있어서,
제어기는, 상기 제1 분사유닛의 분무 경우 상기 제2 분사유닛 또는 제3 분사유닛의 분무 경우보다 이동속도 또는 회전속도가 빠르거나 분사량이 크도록 제어하는,
인공조직 제조장치.
According to claim 4,
The controller, in the case of spraying the first spraying unit, controls the moving speed or rotational speed to be faster or the spraying amount larger than the case of spraying the second spraying unit or the third spraying unit,
Artificial tissue manufacturing device.
제1 항에 있어서,
상기 베이스부재는 상기 일정하지 않은 프로파일을 갖는 내부공간에 대응하는 형상을 갖고, 상기 베이스부재 상에 폴리머 및 생체용액이 분사되도록 구성되는,
인공조직 제조장치.
According to claim 1,
The base member has a shape corresponding to the inner space having the non-constant profile, and is configured to spray a polymer and a biological solution onto the base member.
Artificial tissue manufacturing device.
제7 항에 있어서,
상기 베이스부재는, 상기 폴리머층과 세포층 각각이 형성된 후 제거되도록 구성되는,
인공조직 제조장치.
According to claim 7,
The base member is configured to be removed after each of the polymer layer and the cell layer is formed.
Artificial tissue manufacturing device.
제8 항에 있어서,
상기 베이스부재는 생체적합성 수용성 폴리머로 구성되어 물에 의해 제거될 수 있는,
인공조직 제조장치.
According to claim 8,
The base member is composed of a biocompatible water-soluble polymer and can be removed by water.
Artificial tissue manufacturing device.
인공조직 제조방법으로서,
회전하는 베이스부재 상에 제1 폴리머층을 형성하는 단계;
상기 제1 폴리머층 상에 제2 폴리머층 또는 세포층을 적층 형성하는 단계; 및
상기 베이스부재 및 제1 폴리머 층을 물리적 또는 화학적으로 제거함으로써 중공 형상이 형성되는 단계 - 상기 중공 형상은 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 가짐 - 를 포함하고,
상기 제1 폴리머층은 상기 일정하지 않은 프로파일을 갖는 내부공간에 대응하는 형상을 갖도록 길이 방향을 따라 적층 두께가 상이한 것을 특징으로 하는,
인공조직 제조방법.
As an artificial tissue manufacturing method,
Forming a first polymer layer on the rotating base member;
stacking and forming a second polymer layer or cell layer on the first polymer layer; and
Forming a hollow shape by physically or chemically removing the base member and the first polymer layer, the hollow shape being axisymmetric but having an axially non-constant profile,
The first polymer layer is characterized in that the laminated thickness is different along the longitudinal direction to have a shape corresponding to the inner space having the non-constant profile,
Artificial tissue manufacturing method.
제10 항에 있어서,
상기 제1 폴리머층을 제거하는 단계는 상기 제1 폴리머층을 물에 녹여 제거하는 것을 포함하는,
인공조직 제조방법.
According to claim 10,
The removing of the first polymer layer includes dissolving and removing the first polymer layer in water.
Artificial tissue manufacturing method.
제10 항에 있어서,
상기 제1 폴리머층 형성 단계는, 상기 프로파일에 기초하여 일정 높이를 만족하는 구간들을 추출하고, 상기 추출된 구간들 각각에 걸쳐 제1 폴리머를 분사하는 것을 포함하는,
인공조직 제조방법.
According to claim 10,
The first polymer layer forming step includes extracting sections satisfying a predetermined height based on the profile and spraying a first polymer over each of the extracted sections.
Artificial tissue manufacturing method.
제12 항에 있어서,
상기 제1 폴리머층 형성을 위한 이동속도, 회전속도 또는 분사량이 상기 제2 폴리머층 또는 상기 세포층 형성을 위한 이동속도, 회전속도 또는 분사량보다 빠르거나 크도록 제어되는 것을 특징으로 하는,
인공조직 제조방법.
According to claim 12,
Characterized in that the moving speed, rotational speed or spraying amount for forming the first polymer layer is controlled to be faster or greater than the moving speed, rotational speed or spraying amount for forming the second polymer layer or the cell layer,
Artificial tissue manufacturing method.
인공조직 제조방법으로서,
회전하는 베이스부재 상에 폴리머층 또는 세포층을 형성하는 단계; 및
상기 베이스 부재를 물리적 또는 화학적으로 제거함으로써 중공 형상이 형성되는 단계 - 상기 중공 형상은 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 가짐 - 를 포함하고,
상기 베이스부재는 상기 일정하지 않은 프로파일을 갖는 내부공간에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는,
인공조직 제조방법.
As an artificial tissue manufacturing method,
Forming a polymer layer or a cell layer on the rotating base member; and
forming a hollow shape by physically or chemically removing the base member, the hollow shape being axisymmetric but having an axially non-constant profile;
Characterized in that the base member has a shape corresponding to the inner space having the non-constant profile,
Artificial tissue manufacturing method.
제14 항에 있어서,
상기 베이스부재를 제거하는 단계는 상기 베이스부재를 물에 녹여 제거하는 것을 포함하는,
인공조직 제조방법.
According to claim 14,
The step of removing the base member includes dissolving and removing the base member in water.
Artificial tissue manufacturing method.
삭제delete 축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 갖는 중공 형상의 인공조직을 제조하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 저장매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 명령어를 포함하고, 상기 명령어는 컴퓨터로 하여금 제10 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 제조방법을 수행하도록 구성된, 컴퓨터 프로그램이 기록된 저장매체.
A storage medium in which a computer program for manufacturing a hollow artificial tissue that is axially symmetrical but has a profile that is not constant in an axial direction is recorded, wherein the computer program includes instructions, and the instructions cause a computer to operate according to claim 10 to A storage medium on which a computer program is recorded, configured to perform the manufacturing method according to any one of claims 15 to 16.
축대칭이되 축방향으로 일정하지 않은 프로파일을 갖는 중공 형상의 인공조직으로서, 제10 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는, 인공조직.
A hollow artificial tissue that is axially symmetrical but has a profile that is not constant in the axial direction, characterized in that it is manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 10 to 15.
제18 항에 있어서,
상기 인공조직은 자궁을 포함하는, 인공조직.
According to claim 18,
The artificial tissue is an artificial tissue comprising a uterus.
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