KR20000009233A - Plant cell cultivator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식물세포 배양기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 약품이나 항생제로 사용되는 고가의 식물의 2차 신진대사물을 생산하는 식물세포 배양기에 관한 것이다.The present invention relates to a plant cell incubator, and more particularly, to a plant cell incubator for producing secondary metabolites of expensive plants used as drugs or antibiotics.
종래에 의한 식물세포 배양기는, 도 1에 도시한 바와 같이 일정량의 식물세포(1)가 유입되어 배양되도록 상부에 개구부가 형성된 배양기몸체(3)와, 상기 배양기몸체(3)의 상부 개구부를 개폐하는 덮개(5)로 이루어져 있다.The conventional plant cell incubator, as shown in FIG. 1, opens and closes the incubator body 3 having an opening formed thereon so that a predetermined amount of plant cells 1 are introduced and cultured, and the upper opening of the incubator body 3. It consists of a cover (5).
이때, 상기 배양기몸체(3)에는 그 하부 중앙에 배양기몸체(3)내의 하부로 공기(7)를 투입하여 식물세포(1)를 교반하는 공기투입관(9)이 설치되어 있고, 그 측벽 소정위치에는 배양기몸체(3)내의 배양액(11)이 외부로 배출되도록 배출관(13)이 설치되어 있으며, 상기 배출관(13)의 중간거리에는 배출관(13)으로 배출되는 배양액(11)을 상기 덮개(5)측으로 통하여 배양기몸체(3)내에 재순환시키도록 제1펌프(17)를 매개로 순환투입관(15)이 연결 설치되어 있다.At this time, the incubator body (3) is provided with an air inlet tube (9) for injecting air (7) into the lower part of the incubator body (3) and stirring the plant cells (1) at the lower center thereof, The discharge pipe 13 is installed so that the culture medium 11 in the incubator body 3 is discharged to the outside, and at the intermediate distance of the discharge pipe 13, the culture medium 11 discharged to the discharge pipe 13 is disposed on the cover ( The circulation inlet pipe 15 is connected to the inlet body 3 through the first pump 17 so as to be recycled to the incubator body 3 through the 5) side.
상기 덮개(5)에는 그 중앙에 새로 준비된 배양액(11)을 배양기몸체(3)의 내부로 투입시키도록 제2펌프(19)와 연결된 적어도 2개이상의 배양액투입관(21)이 설치되어 있고, 상기 배양액투입관(21) 및 배양액순환투입관(15)의 하단에는 배양액(11)을 방사상으로 분산시키도록 미스트(Mist)발생기(23)가 각각 설치되어 있다.The cover 5 is provided with at least two culture solution inlet tubes 21 connected to the second pump 19 to introduce the newly prepared culture solution 11 into the incubator body 3 at the center thereof. Mist generators 23 are respectively provided at the lower ends of the culture solution introduction tube 21 and the culture solution circulation introduction tube 15 to disperse the culture solution 11 radially.
이와 같이 구성된 종래에 의한 식물세포 배양기는, 공기투입관(9)을 통하여 배양기몸체(3)의 내부로 공기(7)를 투입하면, 이 공기(7)는 배양기몸체(3)의 하부 중앙에서 분사됨과 동시에 공기압력에 의해 식물세포(1)를 위로 상승시키고, 상승된 식물세포(1)는 양측으로 분산되었다가 자체 무게에 의한 중력작용에 의해 다시 중앙으로 모여지는 형상을 반복함으로써 배양기몸체(3)내의 배양액(11)과 공기(7)내에 포함된 산소와의 교반이 이루어져 식물세포(1)의 성장을 촉진시켜 주게된다.In the conventional plant cell incubator configured as described above, when the air 7 is introduced into the incubator body 3 through the air inlet tube 9, the air 7 is formed at the lower center of the incubator body 3. At the same time, the plant cell 1 is lifted up by the air pressure, and the plant cell 1 is dispersed to both sides and is repeatedly gathered to the center by gravity by its own weight. 3) Agitation of the culture solution 11 and the oxygen contained in the air 7 is made to promote the growth of the plant cells 1.
그러나, 이와같이 구성된 종래의 식물세포 배양기에 의하면, 덮개(5)에 설치된 다수의 배양액투입관(21)과 배양액순환투입관(15)을 통하여 투입되는 배양액(11)이 식물세포(1)에 골고루 교반되게 함과 동시에 투입되는 공기(7)가 식물세포(1)에 골고루 분산 공급되도록 배양기몸체(3)의 하부에 공기투입관(9)이 설치되는 구조로 되어 있으나, 이러한 교반구조는 공기투입관(9)으로부터 투입되는 공기(7)가 배양기몸체(3)의 하부 중앙에 한정되어 위치되고, 공기압력이 한계가 있기 때문에 배양기몸체(3)애의 산소농도 분포 및 배양액(11)의 농도 분포가 일정하게 유지되지 않게 되고, 이 결과 식물세포(1)의 성장속도가 현저히 떨어지면서 일정한 시간이 경과 후에는 식물세포(1)가 죽게 되거나 또는 2차 신진대사물의 생성효율도 낮아지는 등의 이유로 인하여 식물세포(1)의 대량 생산이 부적합하다는 문제점이 있었다.However, according to the conventional plant cell incubator configured as described above, the culture solution 11 introduced through the plurality of culture solution introduction tubes 21 and the culture medium circulation tube 15 installed in the cover 5 is evenly distributed to the plant cells 1. At the same time, the air inlet tube 9 is installed in the lower part of the incubator body 3 so that the air 7 that is injected at the same time is uniformly distributed and supplied to the plant cells 1. The air 7 introduced from the tube 9 is located in the lower center of the incubator body 3 and the air pressure is limited, so the oxygen concentration distribution and the concentration of the culture solution 11 in the incubator body 3 are limited. The distribution is not kept constant. As a result, the growth rate of the plant cells 1 is significantly reduced, and after a certain time, the plant cells 1 die or the production efficiency of secondary metabolites decreases. For reasons There was a problem that mass production of the capsule (1) as irrelevant.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 배양기내의 식물세포의 교반을 공기방식에 의존하지 않고 펄세이터방식으로 개선함으로써 배양기내의 산소농도 분포 및 배양액농도 분포를 일정하게 유지시켜 식물세포의 성장속도를 최대화시킴과 동시에 신진대사물의 생성효율을 극대화시키도록 한 식물세포 배양기를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the agitation of the plant cells in the incubator by the pulsator method without depending on the air method, so that the oxygen concentration distribution and the culture medium distribution in the incubator are constant. It is to provide a plant cell incubator to maximize the growth rate of plant metabolites while maintaining the maximum growth rate of plant cells.
본 발명의 다른 목적은 식물세포가 교반될 때 서로 엉키지 않도록 한 식물세포 배양기를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a plant cell incubator that does not get tangled with each other when the plant cells are stirred.
상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 식물세포 배양기는, 식물세포가 유입되어 배양되도록 상부에 개구부가 형성된 배양기몸체와, 상기 배양기몸체의 상부 개구부를 개폐하는 덮개와, 상기 배양기몸체에 설치되어 배양기몸체내의 식물세포에 공기를 공급하는 공기투입관과, 상기 덮개에 설치되어 새로운 배양액을 배양기몸체내의 상부로 분산 투입시키는 다수의 배양액투입관을 구비한 식물세포 배양기에 있어서, 상기 배양기몸체내의 하부에는 배양기몸체내의 식물세포에 배양액과 공기의 농도 분포를 일정하게 교반함과 동시에 식물세포가 서로 엉키지 않도록 서로 같은 속도로 회전되면서 서로 반대방향으로 회전되는 교반수단을 설치한 것을 특징으로 한다.Plant cell incubator according to the present invention made to achieve the above object, the incubator body with an opening formed in the upper portion so that the plant cells are introduced and cultured, the cover for opening and closing the upper opening of the incubator body, and is installed in the incubator body A plant cell incubator having an air inlet tube for supplying air to plant cells in the incubator body, and a plurality of culture liquid inlet tubes installed in the cover to disperse the new culture solution to the upper part of the incubator body. It characterized in that the plant cells in the incubator body is constantly stirring the concentration distribution of the culture solution and air and at the same time rotated at the same speed so that the plant cells are not tangled with each other, it characterized in that the stirring means for rotating in opposite directions to each other.
도 1은 종래에 의한 식물세포 배양기의 구조를 도시한 개략 단면도,1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional plant cell incubator,
도 2는 본 발명에 의한 식물세포 배양기의 구조를 도시한 개략 단면도,Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the plant cell incubator according to the present invention,
도 3은 도 2의 A-A선 횡단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
51 : 식물세포 53 : 배양기몸체51: plant cell 53: incubator body
55 : 덮개 57 : 공기55: cover 57: air
59a,59b : 제1 및 제2공기투입관 61 : 배양액59a, 59b: first and second air inlet tube 61: culture medium
71 : 배양액투입관 80 : 교반수단71: culture solution inlet tube 80: stirring means
81 : 구동모터 83 : 구동축81: drive motor 83: drive shaft
85 : 종동축 87a,87b : 제1 및 제2기어85: driven shaft 87a, 87b: first and second gear
89a,89b : 제1 및 제2교반부재 89c : 교반봉89a, 89b: First and second stirring members 89c: Stirring rod
89d : 교반날개 90 : 커버부재89d: stirring blade 90: cover member
이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면 도 2 및 도 3을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
본 발명의 식물세포 배양기는, 일정량의 식물세포(51)가 유입되어 배양되도록 상부에 개구부가 형성된 배양기몸체(53)와, 상기 배양기몸체(53)의 상부 개구부를 개폐하는 덮개(55)와, 상기 배양기몸체(53)의 하부에 설치되어 배양기몸체(53)내의 식물세포(51)에 배양액(61)과 공기(57)의 농도 분포를 일정하게 유지되도록 교반하는 교반수단(80)과, 상기 배양기몸체(53)내의 바닥으로부터 일정 높이에는 상기 교반수단(80)의 동력부로 식물세포(51) 및 배양액(61)이 침투되지 않도록 커버하는 커버부재(90)로 이루어져 있다.The plant cell incubator of the present invention includes an incubator body 53 having an opening formed at an upper portion thereof so that a predetermined amount of plant cells 51 are introduced and cultured, a lid 55 for opening and closing an upper opening of the incubator body 53; Agitation means (80) installed below the incubator body (53) to stir to maintain a constant distribution of concentration of the culture liquid (61) and air (57) in the plant cells (51) in the incubator body (53); At a certain height from the bottom in the incubator body 53, the cover member 90 covers the plant cell 51 and the culture medium 61 by the power unit of the stirring means 80 so as not to penetrate.
이때, 상기 배양기몸체(53)에는 그 하부 양측벽에 배양기몸체(53)내의 하부측방향으로 공기(57)를 투입하여 식물세포(51)에 산소를 공급하도록 제1 및 제2공기투입관(59a)(59b)이 서로 대향되는 높이에 각각 설치되어 있고, 그 한쪽 측벽 소정높이에는 배양기몸체(53)내의 배양액(61)이 외부로 배출되도록 배출관(63)이 설치되어 있으며, 상기 배출관(63)의 중간거리에는 배출관(63)으로 배출되는 배양액(61)을 상기 덮개(55)측으로 통하여 배양기몸체(53)내에 재순환시키도록 제1펌프(67)를 매개로 배양액순환투입관(65)이 연결 설치되어 있다.At this time, the incubator body 53 is supplied with air 57 in the lower side direction of the incubator body 53 on both lower walls of the incubator body 53 to supply oxygen to the plant cells 51. 59a) and 59b are respectively provided at heights opposed to each other, and a discharge pipe 63 is provided at one sidewall of the predetermined height so that the culture liquid 61 in the incubator body 53 is discharged to the outside. At the intermediate distance of the medium), the culture medium circulating inlet tube 65 is provided through the first pump 67 to recycle the culture medium 61 discharged to the discharge tube 63 into the incubator body 53 through the cover 55 side. The connection is installed.
상기 덮개(55)의 중앙에는 새로 준비된 배양액(61)을 배양기몸체(53)의 내부로 투입시키도록 제2펌프(69)와 연결된 적어도 2개이상의 배양액투입관(71)이 설치되어 있고, 상기 투입관(71) 및 순환투입관(65)의 하단에는 배양액(61)을 방사상으로 분산시키도록 미스트발생기(73)가 각각 설치되어 있다.At least two culture medium input pipes 71 connected to the second pump 69 are installed at the center of the cover 55 to introduce the newly prepared culture solution 61 into the incubator body 53. The mist generator 73 is provided in the lower end of the input tube 71 and the circulation input tube 65 so that the culture liquid 61 may be radially disperse | distributed.
상기 교반수단(80)은, 상기 배양기몸체(53)의 하부 외측에 설치된 구동모터(81)와, 상기 구동모터(81)의 동력을 전달받아 회전되는 구동축(83)과, 상기 배양기몸체(53)내의 바닥에 설치되어 회전되는 종동축(85)과, 상기 구동축(83)과 종동축(85)의 중간높이에 회전자유롭게 설치되어 서로 기어물림됨과 동시에 서로 반대방향으로 회전되는 제1 및 제2기어(87a)(87b)와, 상기 구동축(83)과 종동축(85)의 상부 끝단에 각각 결합되어 서로 같은 회전속도 및 서로 반대방향으로 회전되면서 배양기몸체(53)내의 식물세포(51), 배양액(61), 공기(57)를 교반하는 제1 및 제2교반부재(89a)(89b)로 구성되어 있다.The stirring means 80, the drive motor 81 is installed on the lower outer side of the incubator body 53, the drive shaft 83 is rotated by receiving the power of the drive motor 81, and the incubator body 53 The first and second driven shafts (85) rotated and installed on the floor in the bottom, and are freely installed at the intermediate height of the drive shaft (83) and the driven shaft (85), which are meshed with each other and rotated in opposite directions. The plant cells 51 in the incubator body 53 while being coupled to the gears 87a and 87b and the upper ends of the drive shaft 83 and the driven shaft 85, respectively, while being rotated in the same rotational speed and in opposite directions, respectively. It consists of the 1st and 2nd stirring members 89a and 89b which stir the culture liquid 61 and the air 57.
이때, 상기 제1 및 제2교반부재(89a)(89b)에는 상기 식물세포(51)의 교반이 용이하도록 그 상면 중앙에 교반봉(89c)이 각각 일정높이로 돌설되어 있고, 그 상면 가장자리에는 일정간격을 두고 다수개의 교반날개(89d)가 각각 일정높이로 돌설되어 있다.At this time, the first and second stirring member (89a) (89b) has a stirring bar (89c) in the center of the upper surface of each of the height so as to facilitate the stirring of the plant cells (51), the upper edge of the A plurality of stirring blades 89d are protruded to a certain height at a predetermined interval.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.Next, the operation and effect of the present invention configured as described above will be described.
도 2에 도시한 바와 같이 제2펌프(69)의 가동에 따라 배양액투입관(71)을 통하여 배양액(61)이 공급되면, 이 배양액(61)은 배양액투입관(71)의 끝단에 설치된 미스트발생기(73)를 거치면서 방사상으로 분산됨과 동시에 배양기몸체(53)의 내부 상측에서 골고루 분포되어 식물세포(51)에 공급되고, 제1 및 제2공기투입관(59a)(59b)을 통하여 배양기몸체(53)의 내부로 투입된 공기(57)는 식물세포(51)의 하부측으로 공급된다.As shown in FIG. 2, when the culture solution 61 is supplied through the culture solution introduction tube 71 according to the operation of the second pump 69, the culture solution 61 is a mist installed at the end of the culture solution introduction tube 71. While being distributed radially while passing through the generator (73), it is evenly distributed on the inside of the incubator body (53) and supplied to the plant cells (51), and the incubator through the first and second air input pipes (59a) and (59b). The air 57 introduced into the body 53 is supplied to the lower side of the plant cell 51.
이때, 구동모터(81)가 구동되어 구동축(83)이 회전되면, 이 구동축(83)은 그 중간높이에 고정된 제2기어(87b)를 회전시키게 되고, 제2기어(87b)는 종동축(85)의 중간높이에 고정된 또 다른 제1기어(87a)와 기어물림되어 제1기어(87a)를 같은 속도로 회전시킴으로써 구동축(83)과 종동축(85)의 상부 끝단에 각각 고정된 제1 및 제2교반부재(89a)(89b)를 동시 연동시킨다.At this time, when the drive motor 81 is driven and the drive shaft 83 is rotated, the drive shaft 83 rotates the second gear 87b fixed at the intermediate height thereof, and the second gear 87b is the driven shaft. Geared with another first gear 87a fixed at the middle height of 85, the first gear 87a is rotated at the same speed, thereby being fixed to the upper ends of the drive shaft 83 and the driven shaft 85, respectively. The first and second stirring members 89a and 89b are interlocked at the same time.
즉, 제1기어(87a)와 제2기어(87b)는 서로 기어물림되어 동시 같은 속도로 회전되면서도 서로 반대방향으로 회전되기 때문에 구동축(83)과 종동축(85)의 상부 끝단에 고정된 제1 및 제2교반부재(89a)(89b)도 동시 반대방향으로 회전되면서 그 상면에 얹혀진 식물세포(51)를 엉킴없이 교반하게 된다.That is, since the first gear 87a and the second gear 87b are geared to each other and rotate at the same speed and rotate in opposite directions, the first gear 87a and the second gear 87b are fixed to the upper ends of the drive shaft 83 and the driven shaft 85. The first and second stirring members (89a, 89b) are also rotated in the opposite direction at the same time to stir the plant cells 51 on the top surface without tangling.
이때, 제1 및 제2교반부재(89a)(89b)의 회전에 의해 식물세포(51)가 교반될 때 배양기몸체(53)의 상부에서 배양액투입관(71)을 통하여 투입되는 배양액(61)과 배양기몸체(53)의 하부에서 제1 및 제2공기투입관(59a)(59b)을 통하여 투입되는 공기(57)에 충분히 접촉되어 교반이 골고루 이루어지게 됨으로, 식물세포(51)의 성장속도를 최대화시킬 수 있음과 동시에 신진대사물의 생성효율을 극대화시킬 수 있게 되는 것이다.At this time, when the plant cells 51 are agitated by the rotation of the first and second stirring members 89a and 89b, the culture solution 61 is introduced through the culture solution introduction tube 71 from the upper part of the incubator body 53. And the lower part of the incubator body 53 is sufficiently in contact with the air (57) introduced through the first and second air inlet pipe (59a, 59b), the stirring is evenly made, the growth rate of the plant cell 51 In addition to maximizing the production efficiency of metabolites can be maximized.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 식물세포 배양기에 의하면, 배양기내의 식물세포를 공기방식에 의존하지 않고 서로 반대방향으로 회전되는 2개의 펄세이터방식으로 교반하는 구조로 되어 있기 때문에 식물세포가 교반될 때 서로 엉키지 않게 할수 있음은 물론, 배양기내의 산소농도 분포 및 배양액농도 분포를 일정하게 유지시켜 식물세포의 성장속도를 최대화시킴과 동시에 신진대사물의 생성효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the plant cell incubator according to the present invention has a structure in which the plant cells in the incubator are agitated in two pulsator manners which rotate in opposite directions without depending on the air method. When not tangled with each other, of course, by maintaining a constant oxygen concentration distribution and culture concentration distribution in the incubator has the effect of maximizing the growth rate of plant cells and at the same time maximize the production efficiency of metabolites.
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KR1019980029507A KR20000009233A (en) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | Plant cell cultivator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019980029507A KR20000009233A (en) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | Plant cell cultivator |
Publications (1)
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KR1019980029507A KR20000009233A (en) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | Plant cell cultivator |
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KR (1) | KR20000009233A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100370049B1 (en) * | 2001-02-22 | 2003-02-05 | 백기엽 | the medium animate of air floating drum |
-
1998
- 1998-07-22 KR KR1019980029507A patent/KR20000009233A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100370049B1 (en) * | 2001-02-22 | 2003-02-05 | 백기엽 | the medium animate of air floating drum |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |