KR102639623B1 - Time-lapse cell imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세포가 수용된 배양접시를 배양장치의 챔버 외부로 인출하지 않고 챔버 내부에서 바로 촬영하여 모니터링할 수 있는 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치는 상부면에 개구부가 상하로 개방되게 형성된 케이스; 상기 케이스의 개구부 내측에 배치되며, 세포를 배양하는 배양접시가 안착되는 마운트부재; 상기 케이스 내부에서 상기 마운트부재의 하측에 설치되어 마운트부재를 X, Y, Z축 방향으로 이동시키는 X-Y-Z 스테이지; 상기 케이스 내부에서 상기 X-Y-Z 스테이지를 관통하도록 설치되어 상기 마운트부재의 하측을 통해 상기 배양접시 내부의 세포를 촬영하는 대물렌즈를 구비한 촬상부; 상기 케이스의 외부에 설치되어 상기 배양접시를 향해 촬영을 위한 빛을 방출하는 조명부; 및, 상기 케이스의 개구부의 내주연부와 상기 마운트부재의 외면 사이의 공간을 밀폐시키면서 상기 마운트부재를 X, Y, Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 기밀유지부;를 포함할 수 있다. The present invention relates to a time-lapse culture cell imaging device that can monitor a culture dish containing cells by photographing them directly from inside the chamber without taking them out of the chamber of the culture device. The time-lapse culture cell imaging device according to the present invention is a A case in which an opening is formed on the surface to be open upward and downward; A mount member disposed inside the opening of the case and on which a culture dish for cultivating cells is mounted; An X-Y-Z stage installed below the mount member inside the case to move the mount member in the X, Y, and Z axes; an imaging unit installed inside the case to penetrate the X-Y-Z stage and having an objective lens to photograph cells inside the culture dish through the lower side of the mount member; a lighting unit installed outside the case to emit light for photography toward the petri dish; And, an airtight maintenance portion that seals the space between the inner periphery of the opening of the case and the outer surface of the mount member while supporting the mount member to be movable in the X, Y, and Z axes.
Description
본 발명은 배양접시 내의 세포를 촬영하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세포를 배양하기 위한 다수개의 웰(well)이 형성된 배양접시를 수평 및 수직 방향으로 이동하면서 촬영하여 세포의 배양 상태를 모니터링하는 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for photographing cells in a culture dish, and more specifically, to monitor the culture state of cells by moving a culture dish with a plurality of wells for culturing cells in the horizontal and vertical directions. It relates to a time-lapse cultured cell imaging device.
세포 배양은 분자 생물학을 비롯한 생물학 연구에 있어서 매우 중요한 기술로서, 인체 질병의 진단 또는 치료 등의 목적으로 특정 세포를 배양하는 것을 의미한다. 일반적으로 세포 배양은 세포 촬영 장치를 사용하여 이루어지는데, 종래의 세포 촬영 장치는 커버 글라스, 배양접시 및 덮개를 포함하여 구성된다.Cell culture is a very important technology in biological research, including molecular biology, and refers to cultivating specific cells for purposes such as diagnosis or treatment of human diseases. Generally, cell culture is performed using a cell imaging device, and a conventional cell imaging device includes a cover glass, a culture dish, and a cover.
종래의 세포 촬영 장치를 사용하여 세포를 배양하고 이를 관찰하는 방법은 다음과 같다. 얇은 유리로 된 커버글라스 상에 약물로 처리된 세포 또는 특정 유전자가 재조합된 세포와 배양액을 넣고 이를 배양접시 내에 배치한 후 덮개를 덮고, 덮개가 덮인 배양접시를 인큐베이터(Incubator)에 인입시킴으로써, 세포 배양 준비를 마친다. 인큐베이터는 세포 배양 목적에 맞는 특정 환경을 조성함으로써 세포를 증식시키게 되며, 세포 증식이 완료되면 커버 글라스를 핀셋으로 꺼내어 유리 슬라이드를 얹고 현미경을 통해 이를 관찰하게 된다. 하지만, 이와 같은 종래의 방법은 커버 글라스, 배양접시 및 덮개를 별도로 준비해야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 세포 배양 준비 과정에서 세포가 오염될 가능성이 크다는 문제가 있다.The method of culturing and observing cells using a conventional cell imaging device is as follows. Cells treated with drugs or cells with recombinant specific genes and culture medium are placed on a thin glass cover glass, placed in a culture dish, covered with a cover, and the covered culture dish is placed in an incubator, thereby forming cells. Complete preparations for culture. The incubator proliferates cells by creating a specific environment suitable for the purpose of cell culture. Once cell proliferation is completed, the cover glass is taken out with tweezers, a glass slide is placed on it, and the cells are observed through a microscope. However, this conventional method not only has the inconvenience of having to separately prepare a cover glass, a culture dish, and a cover, but also has the problem that there is a high possibility that cells will be contaminated during the cell culture preparation process.
대한민국 공개특허 제10-2019-0080747호에는 세포 배양에 적합한 환경이 조절되며, 주기적으로 세포의 배양과정을 촬영하는 타임 랩스 세포 촬영 장치가 개시되어 있다. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0080747 discloses a time-lapse cell imaging device that controls an environment suitable for cell culture and periodically photographs the cell culture process.
상기 공개특허의 타임 랩스 세포 촬영 장치는 세포가 수용된 배양접시는 고정된 상태에서 세포를 촬영하기 위한 촬상부가 스테이지부에 의해 X, Y, Z축으로 이동하면서 배양접시 상의 세포를 촬영하여 배양 상태를 모니터링할 수 있도록 구성된 것이다. In the time-lapse cell imaging device of the above-mentioned published patent, the culture dish containing the cells is fixed, and the imaging unit for photographing cells is moved in the It is configured for monitoring.
상기 공개특허의 타임 랩스 세포 촬영 장치는 배양접시를 이동하지 않고 촬상부를 이동함으로써 세포의 흔들림이나 엉킴없이 세포의 촬영의 신뢰성과 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 얻을 수 있다. The time-lapse cell imaging device of the published patent has the advantage of improving the reliability and efficiency of cell imaging without shaking or entangling the cells by moving the imaging unit without moving the culture dish.
그러나, 상기 공개특허의 타임 랩스 세포 촬영 장치를 비롯한 종래의 세포 촬영 장치는 세포 배양이 진행되는 배양 챔버 외부에 설치되므로 배양접시를 배양 챔버 외부로 꺼내어 촬영장치로 이송 및 촬영하는 과정에서 세포가 오염되거나 심한 스트레스를 받을 가능성이 상존한다. However, conventional cell imaging devices, including the time-lapse cell imaging device of the above published patent, are installed outside the culture chamber where cell culture is performed, so cells are contaminated during the process of taking the culture dish out of the culture chamber and transferring it to the imaging device and imaging. There is always a possibility that you will become stressed or become severely stressed.
이에 세포 촬영 장치를 배양 챔버 내부에 설치하여 배양접시를 배양 챔버의 외부로 이송하지 않고 챔버 내부의 제어된 환경에서 세포를 촬영할 수 있는 촬영 장치의 개발이 요구되고 있다. Accordingly, there is a demand for the development of a cell imaging device that can be installed inside a culture chamber to capture cells in a controlled environment inside the chamber without transporting the culture dish to the outside of the culture chamber.
그러나 상기 공개특허의 타임 랩스 세포 촬영 장치는 촬상부를 X, Y, Z축 방향으로 이동시키기 위한 구성이 복잡하고 크기 때문에 배양 챔버 내부에 설치하기가 어려운 문제가 있다. However, the time-lapse cell imaging device of the published patent has a problem in that it is difficult to install inside a culture chamber because the configuration for moving the imaging unit in the X, Y, and Z axes is complicated and large.
또한 배양 챔버 내부는 세포의 배양을 위해 습도가 다소 높게 제어된 환경이기 때문에 촬영 장치를 배양 챔버 내부에 설치하는 경우, 촬상부의 렌즈와 촬상부를 이동시키기 위한 구동모터와 전자부품들을 기밀한 공간에 밀폐시켜야 하는데, 장치의 크기가 크고 복잡할수록 기밀 유지를 위한 구성이 복잡해지고, 기밀 유지가 쉽지 않은 문제가 있다.In addition, since the inside of the culture chamber is an environment where the humidity is controlled to be somewhat high for cell culture, when an imaging device is installed inside the culture chamber, the lens of the imaging unit, the drive motor for moving the imaging unit, and electronic components must be sealed in an airtight space. However, as the size of the device becomes larger and more complex, the configuration for maintaining confidentiality becomes more complex, and maintaining confidentiality becomes difficult.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 세포가 수용된 배양접시를 배양장치의 챔버 외부로 인출하지 않고 챔버 내부에서 바로 촬영하여 모니터링할 수 있으며, 촬영 및 위치 이동을 위한 구성요소들의 기밀 유지 구성이 간결하고 확실한 기밀 유지가 가능한 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치를 제공하는 것이다. The present invention is intended to solve the above-described problem, and the purpose of the present invention is to monitor the culture dish containing the cells by taking pictures directly from inside the chamber without taking them out of the chamber of the culture device, and to provide a configuration for taking pictures and moving the position. The aim is to provide a time-lapse culture cell imaging device that has a simple configuration of elements and can ensure confidentiality.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치는 상부면에 개구부가 상하로 개방되게 형성된 케이스; 상기 케이스의 개구부 내측에 배치되며, 세포를 배양하는 배양접시가 안착되는 마운트부재; 상기 케이스 내부에서 상기 마운트부재의 하측에 설치되어 마운트부재를 X, Y, Z축 방향으로 이동시키는 X-Y-Z 스테이지; 상기 케이스 내부에서 상기 X-Y-Z 스테이지를 관통하도록 설치되어 상기 마운트부재의 하측을 통해 상기 배양접시 내부의 세포를 촬영하는 대물렌즈를 구비한 촬상부; 상기 케이스의 외부에 설치되어 상기 배양접시를 향해 촬영을 위한 빛을 방출하는 조명부; 및, 상기 케이스의 개구부의 내주연부와 상기 마운트부재의 외면 사이의 공간을 밀폐시키면서 상기 마운트부재를 X, Y, Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 기밀유지부;를 포함할 수 있다. A time-lapse cultured cell imaging device according to the present invention for achieving the above object includes a case having an opening on the upper surface that opens upward and downward; A mount member disposed inside the opening of the case and on which a culture dish for cultivating cells is mounted; An X-Y-Z stage installed below the mount member inside the case to move the mount member in the X, Y, and Z axes; an imaging unit installed inside the case to penetrate the X-Y-Z stage and having an objective lens to photograph cells inside the culture dish through the lower side of the mount member; a lighting unit installed outside the case to emit light for photography toward the petri dish; And, an airtight maintenance portion that seals the space between the inner periphery of the opening of the case and the outer surface of the mount member while supporting the mount member to be movable in the X, Y, and Z axes.
상기 마운트부재는 상하로 개방된 실린더 형태로 이루어질 수 있다. The mounting member may be formed in the form of a cylinder open up and down.
본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 기밀유지부는, 상기 개구부의 내주연부에 고정되는 링 형태의 실(seal) 하우징; 상기 실 하우징의 상측에 일정한 간격을 두고 고정되는 링 형태의 외측 고정링; 및, 링 형태로 되어 상기 외측 고정링 사이에서 외측 고정링에 대해 기밀을 유지하면서 수평하게 슬라이딩 가능하게 배치되며, 내주연부에 상기 마운트부재의 외면이 기밀을 유지하면서 상하로 슬라이딩 가능하게 밀착되는 내측 슬라이드링;을 포함할 수 있다. According to one form of the present invention, the airtightness maintenance unit includes a ring-shaped seal housing fixed to the inner periphery of the opening; an outer fixing ring in the form of a ring fixed to the upper side of the seal housing at regular intervals; And, an inner side that is in the form of a ring and is horizontally slidable between the outer fixing rings while maintaining airtightness with respect to the outer fixing ring, and is in close contact with the inner peripheral portion so that the outer surface of the mount member can slide up and down while maintaining airtightness. It may include a sliding ring.
상기 실 하우징은 상기 개구부의 내주연부 하측에 고정되고 상기 내측 슬라이드링 중 가장 하측에 배치되는 내측 슬라이드링이 슬라이딩 가능하게 안착되는 'L'형 단면을 갖는 링 형태로 된 제1실 하우징과, 상기 제1실 하우징에 상측으로 연장되게 설치되어 상기 외측 고정링을 지지하는 제2실 하우징을 포함할 수 있다. The seal housing includes a first seal housing in the form of a ring that is fixed to a lower side of the inner periphery of the opening and has an 'L'-shaped cross section on which an inner slide ring disposed at the lowermost side of the inner slide rings is slidably seated, It may include a second chamber housing that is installed to extend upward from the first chamber housing and supports the outer fixing ring.
본 발명의 다른 한 형태에 따른 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치는, 상기 케이스의 외측에서 상기 마운트부재의 상부 외면에 밀착되는 링 형태의 결합부와, 상기 결합부에 반경방향으로 연장되게 형성되며 외주연부가 상기 케이스의 상부면에 연접하면서 마운트부재의 상부와 개구부의 주변부 사이를 밀폐하는 평면이동기밀부를 포함하는 외부기밀커버를 더 포함할 수 있다. A time-lapse cultured cell imaging device according to another form of the present invention includes a ring-shaped coupling portion that is in close contact with the upper outer surface of the mount member on the outside of the case, the coupling portion being formed to extend radially, and an outer peripheral portion. It may further include an external airtight cover including a plane movable airtight portion that is connected to the upper surface of the case and seals between the top of the mount member and the periphery of the opening.
본 발명의 또 다른 한 형태에 따른 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치는, 상기 마운트부재의 상단부에 상기 외부기밀커버의 결합부의 외면과 연접하면서 마운트부재가 상하로 이동할 때 결합부의 외면에 대해 기밀을 유지하면서 상하로 슬라이딩하는 실링플랜지를 더 포함할 수 있다.A time-lapse cultured cell imaging device according to another form of the present invention is connected to the outer surface of the coupling portion of the external airtight cover at the upper end of the mount member, while maintaining airtightness with respect to the outer surface of the coupling portion when the mount member moves up and down. It may further include a sealing flange that slides up and down.
본 발명에 따르면, 세포 촬영 장치의 촬상부 및 X-Y-Z 스테이지, 제어부 등의 전기부품 등이 케이스 내부에 설치된 상태에서 기밀유지부에 의해 케이스 내부의 기밀을 유지함과 더불어 배양접시가 안착되는 마운트부재가 기밀유지부에 의해 X축, Y축, Z축 방향으로 원활하게 이동하면서 지지될 수 있다. According to the present invention, when the electrical components such as the imaging unit, It can be supported while moving smoothly in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by the holding part.
따라서 촬상부 및 조명부를 X축, Y축, Z축 방향으로 이동하지 않고 고정한 상태에서 마운트부재만 X축, Y축, Z축의 정해진 방향과 거리만큼 원활하게 이동하여 배양 세포를 촬영할 수 있으므로 세포 촬영 장치의 전체 크기를 대폭 축소하여 소형화가 가능하다. Therefore, with the imaging unit and lighting unit fixed without moving in the Miniaturization is possible by significantly reducing the overall size of the device.
이와 같이 마운트부재를 움직여서 배양 세포를 촬영할 때 기밀이 지속적으로 유지될 수 있으며, 소형화가 가능하므로 세포 촬영 장치를 배양장치의 챔버 내부에 용이하게 설치하여 배양접시를 챔버 외부로 이송하지 않고 챔버 내부에서 바로 촬영할 수 있으므로 배양접시를 외부로 이송하는 과정에서 오염을 방지하고, 세포가 스트레스를 받는 것을 방지할 수 있다. In this way, airtightness can be continuously maintained when photographing cultured cells by moving the mount member, and miniaturization is possible, so the cell imaging device can be easily installed inside the chamber of the culture device, rather than transporting the culture dish outside the chamber. Since imaging can be done right away, contamination can be prevented during the process of transporting the culture dish to the outside, and cells can be prevented from being stressed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치를 절개하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치의 주요 부분에 대한 단면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.Figure 1 is a perspective view showing a time-lapse cultured cell imaging device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a cutaway time-lapse culture cell imaging device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of main parts of a time-lapse culture cell imaging device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of part A of Figure 3.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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.The terms used herein are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치는, 케이스(100), 마운트부재(500), X-Y-Z 스테이지(400), 촬상부(200), 조명부(300), 기밀유지부(600)를 포함한다. 1 to 4, the time-lapse culture cell imaging device according to an embodiment of the present invention includes a
케이스(100)는 직육면체의 박스 형태를 가질 수 있으며, 상부면(110) 일측에 상기 마운트부재(500) 및 기밀유지부(600)가 설치되는 개구부(111)가 상하로 개방되게 형성되어 있다. 개구부(111)는 원형으로 형성될 수 있다. 케이스(100)는 배양접시(1)가 수용되는 배양장치의 배양챔버 내부에 설치된다. The
마운트부재(500)는 상하로 개방된 실린더 형태를 가지며 기밀유지부(600)에 의해 케이스(100)의 개구부(111) 내측에 X, Y, Z축 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 마운트부재(500)의 상단부에는 세포를 배양하기 위한 배양접시(1)가 안착되면서 지지된다. 마운트부재(500)의 하단부는 X-Y-Z 스테이지(400) 상에 결합되어 X-Y-Z 스테이지(400)에 의해 X, Y, Z축 방향으로 이동한다.The
마운트부재(500)에 안착되는 배양접시(1)는 세포를 배양하기 위한 다수의 웰(well)을 구비한다. 배양접시(1)는 세포의 배양 상태를 모니터링하고자 할 때 마운트부재(500)의 상단부에 안착되고, 촬영이 종료되면 마운트부재(500)의 상단부에서 분리되어 정해진 위치로 이송된다. The
X-Y-Z 스테이지(400)는 케이스(100) 내부에서 마운트부재(500)의 하측에 설치되어 마운트부재(500)를 X, Y, Z축 방향으로 이동시킨다. X-Y-Z 스테이지(400)는 X축 모터, Y축 모터, Z축 모터를 포함하는 선형운동장치에 의해 X, Y, Z축의 원하는 방향과 위치로 정밀하게 이동할 수 있는 공지의 X-Y-Z 스테이지를 적용하여 구성할 수 있다. X-Y-Z 스테이지는 당해 기술분야에서 잘 알려진 구성요소이므로 그 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다. The X-Y-Z
X-Y-Z 스테이지(400)의 중심부는 개방되게 형성되어 상기 촬상부(200)의 대물렌즈(220)가 X-Y-Z 스테이지(400)의 개방된 중심부를 통해 배치되어 마운트부재(500)의 하측에서 배양접시(1) 내에 수용된 세포를 촬영할 수 있다. The center of the X-Y-Z
촬상부(200)는 케이스(100) 내부에 고정되게 설치된다. 촬상부(200)는 마운트부재(500)의 개방된 하단부를 통해 상기 배양접시(1) 내부의 세포를 촬영하는 대물렌즈(220)가 끝단부에 설치된 경통(210)과, 경통(210)의 다른 일단부에 설치되는 카메라(230)를 포함할 수 있다. 촬상부(200)에서 촬영된 영상은 촬영 장치의 제어부(미도시)로 전송된다. The
상기 조명부(300)는 케이스(100)의 상부면(110) 외측에 고정되게 설치되어 마운트부재(500) 상단에 안착된 배양접시(1)를 향해 촬영을 위한 빛을 방출한다. 조명부(300)는 촬영 장치의 제어부(미도시)에 의해 전원을 인가받아 작동한다.The
촬상부(200) 및 조명부(300) 또한 일반적인 세포 촬영 장치에 구성되는 공지의 촬상장치 및 조명장치를 적용하여 구성할 수 있다. The
X-Y-Z 스테이지(400)와 촬상부(200)는 습기와 이물질의 오염에 민감한 구성요소들이므로 케이스(100) 내부에 기밀을 유지하면서 설치되는 것이 바람직하다. Since the
상기 기밀유지부(600)는 케이스(100) 내부에 설치되는 각종 구성 부품들이 밀폐된 상태를 유지할 수 있도록 마운트부재(500)의 외면과 개구부(111)의 내주연부 사이의 공간을 기밀하게 밀폐하면서 가동체인 마운트부재(500)가 X, Y, Z축 방향으로 원활하게 이동할 수 있게 지지하는 작용을 하는 구성요소이다. The
상기 기밀유지부(600)는 실(seal) 하우징(610), 복수의 외측 고정링(620), 복수의 내측 슬라이드링(630), 외부기밀커버(650), 실링플랜지(660)를 포함할 수 있다. The
실 하우징(610)은 중앙이 개방된 원형 링(ring) 형태로 되어 상기 개구부(111)의 내주연부 하측에 고정되는 대략 'L'형 단면을 갖는 링 형태로 된 제1실 하우징(611)과, 상기 제1실 하우징(611)에 상측으로 연장되게 설치되어 상기 복수의 외측 고정링(620)을 지지하는 제2실 하우징(612)을 포함한다. The
상기 제1실 하우징(611)의 상부면에는 상기 복수의 내측 슬라이드링(630) 중 가장 하측에 배치되는 내측 슬라이드링(630)이 기밀을 유지하면서 슬라이딩 가능하게 안착된다. On the upper surface of the
상기 외측 고정링(620)은 중앙이 개방된 원형 링(ring) 형태로 되어 외측 단부가 상기 제2실 하우징(612)의 내주면에 상하로 일정한 간격을 두고 설치된다. 상기 외측 고정링(620)의 외경은 상기 제2실 하우징(612)의 내경과 거의 동일하게 형성되어 외측 고정링(620)의 외주면이 제2실 하우징(612)의 내주면에 의해 고정되게 지지된다. The
상기 내측 슬라이드링(630)은 제2실 하우징(612)의 내경보다는 작지만 외측 고정링(620)의 내경보다는 큰 외경을 갖는 원형 링(ring) 형태로 되어, 외측 고정링(620) 사이와 최하단의 외측 고정링(620)과 제1실 하우징(611)의 상부면 사이에 각각 슬라이딩 가능하게 배치된다. 복수의 외측 고정링(620)과 복수의 내측 슬라이드링(630)은 서로 교대로 배치된다. The
내측 슬라이드링(630)의 내주연부는 상기 마운트부재(500)의 외면과 밀착된다. 이 때 마운트부재(500)의 외면은 내측 슬라이드링(630)의 내주연부에 대해 기밀을 유지하면서 상하로 슬라이딩 가능하게 밀착된다. The inner peripheral portion of the
이와 같이 마운트부재(500)가 내측 슬라이드링(630)의 내주연부에 밀착되어 지지되기 때문에 X-Y-Z 스테이지(400)에 의해 마운트부재(500)가 수평 방향으로 이동하면, 내측 슬라이드링(630)이 외측 고정링(620)과 제1실 하우징(611)의 상부면에 대해 기밀을 유지하면서 슬라이딩하게 되므로 마운트부재(500)가 원하는 위치로 원활하게 이동함과 동시에 기밀은 계속 유지될 수 있다. As the
또한 마운트부재(500)가 X-Y-Z 스테이지(400)에 의해 상하로 이동하는 경우에도 마운트부재(500)의 외면이 내측 슬라이드링(630)의 내주연부를 따라 상하로 부드럽게 슬라이딩함과 동시에 기밀이 유지될 수 있다. In addition, even when the
상기한 실 하우징(610)과 복수의 외측 고정링(620) 및 복수의 내측 슬라이드링(630)의 상대 이동 및 기밀 유지 기능에 의해 마운트부재(500)가 X, Y, Z축 방향으로 부드럽고 원활하게 이동함과 동시에 높은 기밀성을 유지할 수 있다. Due to the relative movement and airtightness function of the
상기 기밀유지부(600)로서 벨로우즈(Bellows) 형태로 된 것을 적용할 수도 있지만, 벨로우즈 타입의 기밀유지부는 양단에 설치용 플렌지를 위한 공간이 필요하고, 축 방향(Axial) 으로는 큰 자유도를 가지나, 반경 방향(Radial)으로는 변형에 따른 일정량의 산 수가 요구되어 길이 방향으로 소형화가 제한될 수 있다. 또한, 가동 저항에 있어 벨로우즈의 산 수 의존도가 커서 소형 스테이지의 작은 구동력으로 사용하기 위해서는 더욱 많은 산 수를 가진 벨로우즈를 사용해야 한다.As the
기밀유지부(600)에 의한 기밀성을 더욱 향상시키기 위하여, 케이스(100)의 외측에서 1차적으로 기밀성을 발휘하는 외부기밀커버(650)와 실링플랜지(660)가 구성될 수 있다. In order to further improve the airtightness by the
외부기밀커버(650)는 케이스(100)의 상부면(110) 외측에서 상기 마운트부재(500)의 상부 외면에 밀착되는 링 형태의 결합부(651)와, 상기 결합부(651)의 하단부 외주연부에 반경방향으로 연장되게 형성되며 외주연부가 상기 케이스(100)의 상부면(110)에 연접하면서 마운트부재(500)의 상부 외면과 개구부(111)의 주변부 사이를 밀폐하는 평면이동기밀부(652)를 포함할 수 있다. The external
상기 평면이동기밀부(652)의 외주연부는 하측으로 절곡되면서 선단부가 케이스(100)의 상부면(110)에 연접하도록 되어, 마운트부재(500)가 X축 또는 Y축으로 수평 방향으로 이동할 때 케이스(100)의 상부면(110)을 따라 슬라이딩하면서 기밀을 유지한다. 이 때, 평면이동기밀부(652)의 하부면은 최상측 외측 고정링(620)의 상부면과 밀착되면서 슬라이딩한다. The outer peripheral edge of the plane movable
상기 실링플랜지(660)는 마운트부재(500)의 상단부에 반경방향 외측으로 연장되면서 'ㄱ' 형태로 형성되어, 마운트부재(500)가 상하로 이동함에 따라 상기 결합부(651)의 외면에 대해 슬라이딩하면서 상하 이동에 따른 기밀을 유지하는 작용을 한다. The sealing
이러한 세포 촬영 장치는 촬상부(200) 및 X-Y-Z 스테이지(400), 제어부(미도시) 등의 전기부품 등이 케이스(100) 내부에 설치된 상태에서 기밀유지부(600)에 의해 케이스(100) 내부의 기밀이 유지됨과 더불어 배양접시(1)가 안착되는 마운트부재(500)가 기밀유지부(600)에 의해 X축, Y축, Z축 방향으로 원활하게 이동하면서 지지될 수 있다. This cell imaging device is installed inside the
따라서 촬상부(200) 및 조명부(300)를 X축, Y축, Z축 방향으로 이동하지 않고 고정한 상태에서 마운트부재(500)를 X축, Y축, Z축의 정해진 방향과 거리만큼 원활하게 이동하여 배양 세포를 촬영할 수 있으므로 세포 촬영 장치의 전체 크기를 대폭 축소하여 소형화가 가능하며, 배양접시(1)가 수용되는 배양장치의 챔버 내부에 세포 촬영 장치를 용이하게 설치하여 배양접시(1)를 챔버 외부로 이송하지 않고 챔버 내부에서 바로 촬영 및 배양 상태 모니터링이 가능하다. Therefore, while the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
1 : 배양접시 100 : 케이스
200 : 촬상부 220 : 대물렌즈
300 : 조명부 400 : X-Y-Z 스테이지
500 : 마운트부재 600 : 기밀유지부
610 : 실(seal) 하우징 620 : 외측 고정링
630 : 내측 슬라이드링 650 : 외부기밀커버
660 : 실링플랜지1: Petri dish 100: Case
200: imaging unit 220: objective lens
300: Lighting unit 400: XYZ stage
500: Mounting member 600: Confidentiality maintenance part
610: seal housing 620: outer fixing ring
630: Inner slide ring 650: External airtight cover
660: Sealing flange
Claims (6)
상기 케이스의 개구부 내측에 배치되며, 세포를 배양하는 배양접시가 안착되는 마운트부재;
상기 케이스 내부에서 상기 마운트부재의 하측에 설치되어 마운트부재를 X, Y, Z축 방향으로 이동시키는 X-Y-Z 스테이지;
상기 케이스 내부에서 상기 X-Y-Z 스테이지를 관통하도록 설치되어 상기 마운트부재의 하측을 통해 상기 배양접시 내부의 세포를 촬영하는 대물렌즈를 구비한 촬상부;
상기 케이스의 외부에 설치되어 상기 배양접시를 향해 촬영을 위한 빛을 방출하는 조명부; 및,
상기 케이스의 개구부의 내주연부와 상기 마운트부재의 외면 사이의 공간을 밀폐시키면서 상기 마운트부재를 X, Y, Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 기밀유지부;
를 포함하고,
상기 기밀유지부는,
상기 개구부의 내주연부에 고정되는 링 형태의 실(seal) 하우징;
상기 실 하우징의 상측에 일정한 간격을 두고 고정되는 링 형태의 외측 고정링; 및,
링 형태로 되어 상기 외측 고정링 사이에서 외측 고정링에 대해 기밀을 유지하면서 수평하게 슬라이딩 가능하게 배치되며, 내주연부에 상기 마운트부재의 외면이 기밀을 유지하면서 상하로 슬라이딩 가능하게 밀착되는 내측 슬라이드링;
을 포함하며,
상기 실 하우징은 상기 개구부의 내주연부 하측에 고정되고 상기 내측 슬라이드링 중 가장 하측에 배치되는 내측 슬라이드링이 슬라이딩 가능하게 안착되는 'L'형 단면을 갖는 링 형태로 된 제1실 하우징과, 상기 제1실 하우징에 상측으로 연장되게 설치되어 상기 외측 고정링을 지지하는 제2실 하우징을 포함하는 타임 랩스 배양 세포 촬영 장치.A case having an opening on the upper surface that opens upward and downward;
A mount member disposed inside the opening of the case and on which a culture dish for cultivating cells is mounted;
An XYZ stage installed below the mount member inside the case to move the mount member in the X, Y, and Z axes;
An imaging unit installed inside the case to penetrate the XYZ stage and having an objective lens to photograph cells inside the culture dish through the lower side of the mount member;
a lighting unit installed outside the case to emit light for photography toward the petri dish; and,
an airtight maintenance portion that seals the space between the inner periphery of the opening of the case and the outer surface of the mount member while supporting the mount member to be movable in the X, Y, and Z axes;
Including,
The confidentiality department said,
a ring-shaped seal housing fixed to the inner periphery of the opening;
an outer fixing ring in the form of a ring fixed to the upper side of the seal housing at regular intervals; and,
An inner slide ring is arranged in the form of a ring so that it can slide horizontally between the outer fixing rings while maintaining airtightness with respect to the outer fixing ring, and the outer surface of the mount member is in close contact with the inner periphery so that it can slide up and down while maintaining airtightness. ;
Includes,
The seal housing includes a first seal housing in the form of a ring that is fixed to a lower side of the inner periphery of the opening and has an 'L'-shaped cross section on which an inner slide ring disposed at the lowermost side of the inner slide rings is slidably seated, A time-lapse culture cell imaging device comprising a second chamber housing that is installed to extend upward to the first chamber housing and supports the outer fixing ring.
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KR1020230069204A KR102639623B1 (en) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Time-lapse cell imaging apparatus |
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KR1020230069204A KR102639623B1 (en) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Time-lapse cell imaging apparatus |
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KR (1) | KR102639623B1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2023
- 2023-05-30 KR KR1020230069204A patent/KR102639623B1/en active IP Right Grant
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