KR102557012B1 - 동물 실험용 방사선 차폐 장치 - Google Patents

동물 실험용 방사선 차폐 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스 플레이트; 제1개구부를 포함하고, 상기 베이스 플레이트 상부에서 실험용 동물의 다리를 고정할 수 있는 다리 고정부; 상기 제1개구부와 수직으로 동일선 상에 위치하는 제2개구부를 포함하고, 상기 다리 고정부 상부에서 다리 고정부와 함께 상기 실험용 동물을 수용하는 몸체 고정부; 상기 몸체 고정부 상부에 위치하고, 방사선 조사 부위의 면적을 조절할 수 있는 조절부를 포함하는 동물 실험용 방사선 차폐 장치에 관한 것으로, 실험용 동물의 전신이 아닌 부분에 방사선 조사가 가능하고, 나아가 방사선을 조사하고자 하는 면적을 원하는대로 조절할 수 있어 주변 조직의 손상을 최소화할 수 있다.

Description

동물 실험용 방사선 차폐 장치{RADIATION SHIELDING DEVICE FOR ANIMAL EXPERIMENTS}
본 발명은 베이스 플레이트; 제1개구부를 포함하고, 상기 베이스 플레이트 상부에서 실험용 동물의 다리를 고정할 수 있는 다리 고정부; 상기 제1개구부와 수직으로 동일선 상에 위치하는 제2개구부를 포함하고, 상기 다리 고정부 상부에서 다리 고정부와 함께 상기 실험용 동물을 수용하는 몸체 고정부; 상기 몸체 고정부 상부에 위치하고, 방사선 조사 부위의 면적을 조절할 수 있는 조절부를 포함하는 동물 실험용 방사선 차폐 장치에 관한 것이다.
생명 현상은 몸을 구성하는 각 요소의 생물학적 활성과 각 요소들 간의 상호 작용을 통해 조절된다. 질병은 각각의 활성과 상호작용의 균형이 깨어졌을 때 발생한다. 특히, 생체 내의 상호 작용은 복잡하고 정교해서 시험관 내 시험이나 다른 방법으로 이를 대체하기는 불가능하다. 생명 의약학 연구에서 동물 모델이 필요한 이유는 크게 3가지로 요약할 수 있다. 첫째, 생명 현상을 이해하기 위한 모델이 된다. 실험 동물도 몸의 기본 구성 요소와 호흡, 소화, 대사, 생식 등 생명을 유지하는데 필요한 주요 기능을 수행하는 방식은 인간과 동일하다. 따라서 동물 모델 연구를 통해 인간의 생명 현상을 이해할 수 있다. 둘째, 질병 연구의 모델이 된다. 동물도 인간과 유사한 질병을 가지고 있어 인간 질병 연구의 대리자로 사용할 수 있다. 질병 모델 연구를 통해 발병 기전과 진행 과정을 이해할 수 있다. 마지막으로, 치료제 개발을 위한 평가 모델이 된다. 치료제를 개발하여 규제 당국의 승인을 받기 위해서는 동물 모델에서 작용 기전, 유효성, 독성 평가를 통해 약물이 안전하고 효과적임을 입증해야 한다. 그리고 약동/약력학적 평가를 통해 임상 유효 농도와 사용법에 대한 근거 자료를 산출하여야 한다.
종양 모델은 대부분 암 세포주를 이식하여 제작하며, 암세포 이식 장소와 기원에 따라 다양한 모델로 나뉜다 종양 모델은 암유전자나 바이오 마커 발굴, 종양의 발달과정 및 기전 연구 항암제의 유효성, 독성 및 약동학 평가에 사용된다.
이소(heterotopic) 이식 모델은 종이 다른 동물의 기관이나 조직, 세포 등을 이식하는 모델인데 대표적인 모델이 피하(Subcutaneous) 이식 모델이다, 피하이식모델은 제작이 쉽고, 종양 모델 증식이 육안으로 쉽게 관찰되어 항암효능평가모델로 가장 널리 사용되는 방법 중 하나이다.
이종이식(xenograft)모델은 유전적으로 이종인 인간의 암세포를 이식하는 모델이다. 이종의 암세포에 대한 면역거부반응을 극복하기 위해 면역결핍(Nude 또는 Severe combined immune deficient(SCID) 마우스를 사용된다, 암세포주 이식(Cell derived xenograft, CDX)모델과 환자 유래 종양이식(Patient-derived tumor xenograft, PDX)모델이 이에 속하며 맞춤형 치료를 위한 항암제 감수성 평가에 사용된다, 이 모델은 암세포에 직접 작용하는 세포 독성 항암제나 혈관형성 억제제와 같이 면역시스템과의 상호작용이 요구되지 않는 효능 평가에 적합하다. 면역시스템과의 상호작용이 요구되는 면역 항암제의 효능평가에서 주의해야 할 점은 인간의 면역시스템을 이식한 인간화 마우스를 사용하게 된다.
방사선 조사는 암세포의 직접적인 공격을 통해 항암 효과를 유도하는데 목적을 두고 있다. 또한 방사선 조사로 영향을 받는 세포에서 분비되는 여러 사이토카인, 케모카인, 성장유도, 인자 등에 의한 세포내, 외부 환경변화를 유도해 치료효과를 유도하고 암세포는 방사선조사로 변화된 이러한 주변환경과의 상호작용을 자신에게 적합한 환경으로 변화시켜 암의 악성화 전이 및 방사선 저항성을 일으키도록 유도한 치료제 개발에 사용되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0458365호
본 발명은 주위의 정상 조직의 방사선 노출을 최소화하면서 부분적으로 조사위치를 정할 수 있고, 방사선을 조사할 수 있는 면적을 조절할 수 있는 동물 실험용 방사선 차폐 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차폐 장치는 베이스 플레이트; 제1개구부를 포함하고, 상기 베이스 플레이트 상부에서 실험용 동물의 다리를 고정할 수 있는 다리 고정부; 상기 제1개구부와 수직으로 동일선 상에 위치하는 제2개구부를 포함하고, 상기 다리 고정부 상부에서 다리 고정부와 함께 상기 실험용 동물을 수용하는 몸체 고정부; 상기 몸체 고정부 상부에 위치하고, 방사선 조사 부위의 면적을 조절할 수 있는 조절부를 포함할 수 있다.
상기 베이스 플레이트는 부채꼴 형상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 장치는 4 ~ 6개의 장치를 원형으로 배열하여 복수의 실험동물에 동시에 방사선을 조사할 수 있다.
상기 다리 고정부 및 몸체 고정부는 길이방향으로 연장된 한 쌍의 상부 덮개 지지대 및 상기 지지대와 연결되고 수직 단면이 반원형인 상부 덮개를 포함할 수 있다.
상기 개구부는 상부 덮개 원주면의 일측에 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 개구부가 형성된 상부 덮개 원주면은 내부로 오목한 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 조절부는 길이방향으로 연장된 하나의 상부 덮개 지지대 및 일측면이 상기 지지대와 연결되고 수직 단면이 반원형인 상부 덮개를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 지지대가 연결되지 않는 타측면에 크기가 상이한 복수의 홈을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 복수의 홈은 상기 타측면에 계단식으로 일렬로 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 조절부는 몸체 고정부 상부에서 좌우로 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 동물 실험용 방사선 차폐 장치는 일부분에 조사된 방사선의 영향을 국소부위로 제한하고 미세 환경을 일정하게 만들 수 있다는 장점이 있다. X 선이나 감마선 조사기의 경우 조사 범위가 사람에 맞춰져 있어 동물에게는 방사선 조사시 치명적인 방사선 조사선량을 가지게 되는데 이에 동물 맞춤형 차페 장치를 통해 방사선에 외부 손상으로 죽는 동물의 생존율을 90%이상으로 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차폐 장치의 분리 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 복수개의 동물 실험용 방사선 차폐 장치를 원형으로 배열한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 다리 고정부(200)와 함께 실험용 쥐가 베이스 플레이트(100)에 고정된 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 몸체 고정부(300) 및 조절부(410)가 결합된 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 조절부(410)가 슬라이딩식으로 위치가 조절됨으로써 방사선 조사를 위한 개구부의 면적이 조절되는 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차폐 장치의 단면을 나타내는 도면이다.
이하, 실시예 및 실험예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차폐 장치가 도시되어 있다. 상기 동물 실험용 방사선 차폐 장치는 베이스 플레이트(100), 다리 고정부(200), 몸체 고정부(300) 및 조절부(400)를 포함할 수 있다.
상기 동물은 실험용 쥐와 같은 소동물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차례 장치는 방사선 조사 부위를 제외한 실험 동물의 부위를 방사선으로부터 보호하는 역할을 하는 것이기 때문에 방사선을 차단할 수 있는 재질로 제조될 수 있으며, 구체적으로 납(Pb), 알루미늄(Al), 규소(Si), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 은(Ag), 주석(Sn), 텅스텐(W), 백금(Pt), 금(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있으며, 상기 재질 대신 산화납을 함유한 납유리 또는 황산바륨을 도포한 방사선 차단섬유를 사용할 수도 있다.
상기 베이스 플레이트(100)는 부채꼴 모양으로 형성될 수 있으며, 복수개, 바람직하게는 4 ~ 6개의 동물 실험용 방사선 차폐 장치가 원형으로 배치될 수 있고 따라서 한 번에 여러 마리, 바람직하게는 4 ~ 6마리의 동물에 대하여 동시에 방사선을 조사할 수 있다(도 2).
상기 베이스 플레이트(100) 상에 동물 실험에 사용될 동물의 다리를 고정하는 다리 고정부(200)가 안착될 수 있으며, 상기 다리 고정부(200)는 상기 베이스 플레이트(100) 상에 분리 가능하도록 결합될 수 있으며, 이 결합 구조는 슬라이딩 구조가 될 수 있다.
상기 다리 고정부(200)는 제1개구부(210), 다리 체결부(220), 상부 덮개 지지대(230 및 240) 및 상부 덮개(250)를 포함할 수 있다.
상기 제1개구부(210)는 방사선이 통과할 수 있는 노출된 구멍으로 상기 동물 실험용 방사선 차폐 장치에 수용된 실험용 동물의 적어도 일부분을 노출시킬 수 있을 정도의 크기로 형성된다.
상기 다리 체결부(220)는 수용된 실험용 동물의 하나 이상의 다리와 결합하여 동물의 다리를 고정할 수 있으며, 상기 동물 실험용 방사선 차폐 장치에 수용된 실험용 동물의 적어도 일부분을 노출시킬 수 있도록 한다.
상기 다리 고정부(200)는 길이방향으로 연장된 한 쌍의 상부 덮개 지지대(230 및 240) 및 상기 지지대(230 및 240)와 연결되고 수직 단면이 반원형인 상부 덮개(250)를 포함할 수 있다.
상기 제1개구부(210)는 상부 덮개(250) 원주면의 일측에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상부 덮개(250)의 일측면으로부터 상기 상부 덮개 지지대(230)까지 연장되어 형성될 수 있다.
상기 다리 체결부(220)는 상기 상부 덮개 지지대(230)의 제1개구부(210) 전방에 위치할 수 있다.
도 3을 참고하면, 실험용 쥐의 다리 부분에 방사선을 조사하고자 할 경우에는 상기 다리 체결부(220)에 실험용 쥐의 하나의 다리를 고정하고, 다리 체결부(220)를 실험용 쥐와 함께 상기 베이스 플레이트(100)에 위치시킬 수 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차폐 장치는 다리 고정부(200) 상에서 다리 고정부(200)와 함께 상기 실험용 동물을 수용할 수 있는 몸체 고정부(300)를 포함할 수 있다.
상기 몸체 고정부(300)는 제2개구부(310), 상부 덮개 지지대(330 및 340) 및 상부 덮개(350)를 포함하고, 상기 상부 덮개 지지대(330)는 다리 체결부(220)가 위치할 수 있는 공간(320)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2개구부(310)는 방사선이 통과할 수 있는 노출된 구멍으로 상기 동물 실험용 방사선 차폐 장치에 수용된 실험용 동물의 적어도 일부분을 노출시킬 수 있을 정도의 크기로 형성된다.
상기 제2개구부(310)는 상기 다리 고정부(200)의 제1개구부(210)와 수직으로 동일선 상에 위치할 수 있으며, 상기 제2개구부(310)의 개구부의 크기는 제1개구부(210)의 크기보다 작은 것이 바람직하다.
상기 몸체 고정부(300)는 길이방향으로 연장된 한 쌍의 상부 덮개 지지대(330 및 340) 및 상기 지지대(330 및 340)와 연결되고 수직 단면이 반원형인 상부 덮개(250)를 포함할 수 있다.
상기 제1개구부(210)는 상부 덮개(250) 원주면의 일측에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상부 덮개(250)의 일측면으로부터 상기 상부 덮개 지지대(230)까지 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차폐 장치는 방사선 조사 부위의 면적을 조절할 수 있는 조절부(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 조절부(400)는 크기가 상이한 복수의 홈(410), 상부 덮개 지지대(420) 및 상부 덮개(430)를 포함할 수 있다.
상기 조절부(400)는 길이방향으로 연장된 하나의 상부 덮개 지지대(420) 및 일측면이 상기 지지대와 연결되고 수직 단면이 반원형인 상부 덮개(430)를 포함할 수 있다.
상기 조절부(400)는 다리 고정부(200), 몸체 고정부(300)와 달리 하나의 상부 덮개 지지대(420)만을 포함하고, 상기 상부 덮개 지지대(420)는 개구부(210 및 310)가 위치하는 반대측에 위치할 수 있다.
상기 조절부(400)의 상부 덮개(430)는 일측면에서만 상기 상부 덮개 지지대(420)와 결합하고, 상기 상부 덮개 지지대(420)가 결합하지 않은 타측면은 크기가 상이한 복수의 홈(410)을 포함할 수 있다.
상기 크기가 상이한 복수의 홈(410)은 상기 상부 덮개 지지대(420)가 결합하지 않은 타측면에서 길이 방향을 따라 계단식으로 일렬로 배치될 수 있다.
상기 복수의 홈(410)은 방사선이 통과할 수 있는 노출된 구멍으로 상기 동물 실험용 방사선 차폐 장치에 수용된 실험용 동물의 적어도 일부분을 노출시킬 수 있을 정도의 크기로 형성되며, 노출시키고자 하는 면적에 따라 홈의 면적을 달리 구성할 수 있다.
상기 복수의 홈(410)은 상기 제1개구부(210) 및 제2개구부(310)와 수직으로 동일선 상에 위치할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 조절부(410)는 상기 몸체 고정부(300)의 상부에서 좌우로 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있으며, 실험자는 상기 복수의 홈(410) 중 어느 하나를 선택하여 동물 실험용 방사선 차폐 장치에 수용된 실험용 동물에 노출시키고자 하는 면적을 선택할 수 있다.
상기 조절부(410)는 슬라이딩 결합 부재(미도시)에 의하여 상기 몸체 고정부(300)에 결합될 수 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차폐 장치의 상부 덮개(250, 350, 430)의 원주면은 내부로 오목한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일실시 예에 따른 동물 실험용 방사선 차폐 장치의 수직 단면은 도 6에 도시되어 있다.
상기 상부 덮개(250, 350, 430)의 수직 단면은 반원의 형상을 가질 수 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 덮개 중 일측이 내부로 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 오목한 형상은 상부 덮개에서 개구부 또는 복수의 홈이 위치하는 곳에서 형성되는 것이 바람직하다.
상기 상부 덮개 중 일측이 내부로 오목한 형상을 가짐으로써 개구부의 면적이 증가하여 보다 더 넓은 면적을 통하여 방사선을 조사할 수 있다.
따라서, 본 발명의 동물 실험용 방사선 차폐 장치를 사용하는 경우 실험용 동물의 전신이 아닌 부분에 방사선 조사가 가능하고, 나아가 방사선을 조사하고자 하는 면적을 원하는대로 조절할 수 있어 주변 조직의 손상을 최소화할 수 있다.
또한 플레이트가 부채꼴의 형태를 가지므로, 복수개의 동물 실험용 방사선 차폐 장치를 원형으로 배치시켜, 1회의 방사선 조사로 동시에 복수 마리의 동물에 대해 방사선을 조사함으로써 최소의 비용으로 최대의 효율을 달성할 수 있고, 여러 마리의 동물에 대해 동시에 방사선 실험을 할 수 있어 실험적 오차를 최소화할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발 명의 사상적 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 하기 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 베이스 플레이트
200: 다리 고정부
210: 제1개구부
220: 다리 체결부
230, 240: 상부 덮개 지지대
250: 다리 고정부의 상부 덮개
300: 몸체 고정부
310: 제2개구부
320: 다리 체결부(220)가 위치할 수 있는 공간
330, 340: 상부 덮개 지지대
350: 몸체 고정부의 상부 덮개
400: 조절부
410: 복수의 홈
420: 상부 덮개 지지대
430: 조절부의 상부 덮개

Claims (10)

  1. 베이스 플레이트;
    제1개구부를 포함하고, 상기 베이스 플레이트 상부에서 실험용 동물의 다리를 고정할 수 있는 다리 고정부;
    상기 제1개구부와 수직으로 동일선 상에 위치하는 제2개구부를 포함하고, 상기 다리 고정부 상부에서 다리 고정부와 함께 상기 실험용 동물을 수용하는 몸체 고정부;
    상기 몸체 고정부 상부에 위치하고, 방사선 조사 부위의 면적을 조절할 수 있는 조절부를 포함하고,
    상기 조절부는 길이방향으로 연장된 하나의 상부 덮개 지지대 및 일측면이 상기 지지대와 연결되고 수직 단면이 반원형인 상부 덮개를 포함하며,
    상기 지지대가 연결되지 않는 타측면에 크기가 상이한 복수의 홈을 포함하는 동물 실험용 방사선 차폐 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 부채꼴 형상인 동물 실험용 방사선 차폐 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장치는 4 ~ 6개의 장치를 원형으로 배열하여 복수의 실험동물에 동시에 방사선을 조사할 수 있는 동물 실험용 방사선 차폐 장치.

  4. 제1항에 있어서,
    상기 다리 고정부 및 몸체 고정부는 길이방향으로 연장된 한 쌍의 상부 덮개 지지대 및 상기 지지대와 연결되고 수직 단면이 반원형인 상부 덮개를 포함하는 동물 실험용 방사선 차폐 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    개구부는 상부 덮개 원주면의 일측에 형성되는 동물 실험용 방사선 차폐 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 개구부가 형성된 상부 덮개 원주면은 내부로 오목한 형상을 갖는 동물 실험용 방사선 차폐 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 홈은 상기 타측면에 계단식으로 일렬로 배치되는 동물 실험용 방사선 차폐 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는 몸체 고정부 상부에서 좌우로 슬라이딩 가능하게 결합되는 동물 실험용 방사선 차폐 장치.
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