KR200496791Y1 - Cultured cells remote monitoring device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 배양 세포 원격 모니터링 장치에 관한 것으로, 본 발명은, 본체; 세포 배양을 위한 배양 접시가 거치되는 거치부; 상기 배양 접시를 향해 광을 조사하는 조명부; 상기 본체에 설치되어 상기 배양 접시를 향하는 Z축 방향으로 왕복 이동하며, 상기 배양 접시의 세포 이미지를 촬영하여 영상 신호로 변환하는 촬영부; 상기 촬영부를 상기 Z축 방향을 가로지르는 Y축 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 상기 촬영부의 Y축 방향 촬영 위치를 조정하는 Y축 이동부; 상기 Z축 방향과 Y축 방향을 각각 가로지르는 방향인 X축 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 상기 촬영부의 X축 방향 촬영 위치를 조정하는 X축 이동부; 상기 본체에 마련되어 외부 서버 또는 사용자 단말과 유선 또는 무선 통신하는 통신부; 및 상기 촬영부를 통해 획득된 영상 신호를 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버 또는 상기 사용자 단말로 송출하며, 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버 또는 상기 사용자 단말로부터 상기 조명부, 상기 촬영부, 상기 Y축 이동부 및 상기 x축 이동부의 제어 신호를 수신하여 구동시키는 제어부를 포함하는 배양 세포 원격 모니터링 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 현미경의 위치, 배율 및 포커싱이 원격에서 자동으로 제어되며, 세포 이미지를 촬영하여 그 영상 신호를 외부의 사용자에게 송출하는 등의 배양 세포의 모니터링 장치를 자동화된 모듈로 구성함으로써, 사용자가 시간과 장소에 제약을 받지 않고 배양 세포를 지속적 또는 단속적으로 관찰할 수 있다.The present invention relates to a cultured cell remote monitoring device, the present invention, the main body; a mounting portion in which a culture dish for cell culture is mounted; a lighting unit radiating light toward the culture dish; a photographing unit installed on the main body, reciprocating in the Z-axis direction toward the culture dish, and capturing an image of cells in the culture dish and converting the image signal into an image signal; a Y-axis moving unit configured to adjust a photographing position of the photographing unit in the Y-axis direction by reciprocating the photographing unit in the Y-axis direction crossing the Z-axis direction; an X-axis moving unit that adjusts a photographing position of the photographing unit in the X-axis direction by reciprocating in an X-axis direction, which is a direction crossing the Z-axis direction and the Y-axis direction; a communication unit provided in the main body for wired or wireless communication with an external server or user terminal; and transmits the video signal obtained through the photographing unit to the external server or the user terminal through the communication unit, and the lighting unit, the photographing unit, the Y-axis moving unit, and the external server or the user terminal through the communication unit. Provided is a cultured cell remote monitoring device including a controller for receiving and driving a control signal of the x-axis moving unit.
According to the present invention, the position, magnification, and focusing of the microscope are remotely and automatically controlled, and the cultured cell monitoring device, such as taking a cell image and transmitting the video signal to an external user, is configured as an automated module, Users can continuously or intermittently observe cultured cells without being restricted by time and place.
Description
본 고안은 배양 세포 원격 모니터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배양 세포를 모니터링하기 위한 촬영부의 촬영 위치, 배율 및 포커스는 물론, 광을 조사하는 조명부의 점멸 동작을 원격으로 조정하여 배양 세포의 변화를 다른 장소에서 모니터링할 수 있는 배양 세포 원격 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a remote monitoring device for cultured cells, and more particularly, changes in cultured cells by remotely controlling the shooting position, magnification, and focus of a photographing unit for monitoring cultured cells, as well as the flickering operation of a lighting unit that irradiates light. It relates to a cultured cell remote monitoring device capable of monitoring in another place.
일반적으로 산업적 응용분야에서 세포들은 플라스틱 재질의 용기 또는 유리 접시(dish), 플라스크(flask) 등의 배양 접시에 파종되어, 인큐베이터 내에서 배양되며, 배양 중에 있는 세포의 관찰은 인큐베이터로부터 배양 접시를 꺼내어 위상차 현미경 등의 도립형 현미경 등에 의해 수행된다.In general, in industrial applications, cells are seeded in a plastic container or a culture dish such as a glass dish or flask and cultured in an incubator, and observation of the cells in culture is performed by taking the culture dish out of the incubator It is performed by an inverted microscope such as a phase contrast microscope.
그러나, 배양 중인 세포들은 세포들의 관리 책임이 있는 해당 담당자가 지속적인 관찰 또는 일정한 시간 간격을 두고 단속적으로 관찰해야 하는 경우도 있어, 배양실 내 해당 담당자가 상주하거나 이를 대체하는 다른 인원들이 필요하게 되어 인력 소모가 따르는 문제가 있다. 이에, 해당 담당자가 배양실에 상주하지 않고서도 배양 중인 세포들을 모니터링할 수 있는 모니터링 장치의 필요가 요구된다.However, there are cases in which the person in charge of managing the cells needs continuous observation or intermittent observation at regular time intervals, so that the person in charge in the culture room or other personnel to replace it is required, which consumes manpower. There is a problem that follows. Accordingly, there is a need for a monitoring device capable of monitoring the cells in culture without the person in charge residing in the culture room.
본 고안은 배양 세포의 관찰자가 원격에서도 배양 중인 세포들을 모니터링할 수 있는 배양 세포 원격 모니터링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cultured cell remote monitoring device capable of remotely monitoring cultured cells by an observer of the cultured cells.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 본체; 세포 배양을 위한 배양 접시가 거치되는 거치부; 상기 배양 접시를 향해 광을 조사하는 조명부; 상기 본체에 설치되어 상기 배양 접시를 향하는 Z축 방향으로 왕복 이동하며, 상기 배양 접시의 세포 이미지를 촬영하여 영상 신호로 변환하는 촬영부; 상기 촬영부를 상기 Z축 방향을 가로지르는 Y축 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 상기 촬영부의 Y축 방향 촬영 위치를 조정하는 Y축 이동부; 상기 Z축 방향과 Y축 방향을 각각 가로지르는 방향인 X축 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 상기 촬영부의 X축 방향 촬영 위치를 조정하는 X축 이동부; 상기 본체에 마련되어 외부 서버 또는 사용자 단말과 유선 또는 무선 통신하는 통신부; 및 상기 촬영부를 통해 획득된 영상 신호를 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버 또는 상기 사용자 단말로 송출하며, 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버 또는 상기 사용자 단말로부터 상기 조명부, 상기 촬영부, 상기 Y축 이동부 및 상기 x축 이동부의 제어 신호를 수신하여 구동시키는 제어부를 포함하는 배양 세포 원격 모니터링 장치를 제공한다.In order to achieve this object, the present invention, the main body; a mounting portion in which a culture dish for cell culture is mounted; a lighting unit radiating light toward the culture dish; a photographing unit installed on the main body, reciprocating in the Z-axis direction toward the culture dish, and capturing an image of cells in the culture dish and converting the image signal into an image signal; a Y-axis moving unit configured to adjust a photographing position of the photographing unit in the Y-axis direction by reciprocating the photographing unit in the Y-axis direction crossing the Z-axis direction; an X-axis moving unit that adjusts a photographing position of the photographing unit in the X-axis direction by reciprocating in an X-axis direction, which is a direction crossing the Z-axis direction and the Y-axis direction; a communication unit provided in the main body for wired or wireless communication with an external server or user terminal; and transmits the video signal obtained through the photographing unit to the external server or the user terminal through the communication unit, and the lighting unit, the photographing unit, the Y-axis moving unit, and the external server or the user terminal through the communication unit. Provided is a cultured cell remote monitoring device including a controller for receiving and driving a control signal of the x-axis moving unit.
본 고안에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, the following effects are obtained.
첫째, 현미경의 위치, 배율 및 포커싱이 원격에서 자동으로 제어되며, 세포 이미지를 촬영하여 그 영상 신호를 외부의 사용자에게 송출하는 등의 배양 세포의 모니터링 장치를 자동화된 모듈로 구성함으로써, 사용자가 시간과 장소에 제약을 받지 않고 배양 세포를 지속적 또는 단속적으로 관찰할 수 있다.First, the position, magnification, and focusing of the microscope are automatically controlled remotely, and the cultured cell monitoring device, such as taking a cell image and transmitting the video signal to an external user, is configured as an automated module, so that the user can spend time The cultured cells can be continuously or intermittently observed without being restricted by location and location.
둘째, 상술한 자동화에 따라 카메라 모듈로 구성되는 촬영부의 배율 조정 과정과 포커싱 과정이 서로 연동된 상태로 제어되게 하거나, 사용자에 의해 수동으로 각기 제어되게 하면, 모니터링 과정을 간소화할 수 있음은 물론, 모니터링 과정의 자유도를 높일 수 있다.Second, if the magnification adjustment process and the focusing process of the photographing unit composed of the camera module are controlled in a state of interlocking with each other or manually controlled by the user according to the above-described automation, the monitoring process can be simplified, of course, The degree of freedom of the monitoring process can be increased.
셋째, 동일한 위치에서 배양 세포의 이미지를 복수 회 촬영하되, 서로 다른 방향에서 각기 다른 파장의 광을 조사한 상태로 복수 회 촬영하면, 파장별 서로 다른 굴절율과 각도별 서로 다른 명암에 따른 복수의 영상 신호들을 합성함으로써, 배양 세포를 입체적으로 모니터링할 수 있는 이점이 있다.Third, if images of cultured cells are taken multiple times at the same location, but multiple times are taken while irradiating light of different wavelengths in different directions, a plurality of image signals according to different refractive indices for each wavelength and different contrast for each angle By synthesizing them, there is an advantage that cultured cells can be monitored in three dimensions.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배양 세포 원격 모니터링 장치의 외부 구성이 나타난 사시도이다.
도 2는 도 1의 배양 세포 원격 모니터링 장치의 내부 구성이 나타난 사시도이다.
도 3은 도 2의 거치부의 세부 구성이 나타난 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 조명부의 세부 구성이 나타난 부분 확대도이다.
도 5는 도 2의 촬영부의 세부 구성이 나타난 부분 확대도이다.
도 6은 도 2의 Y축 이동부와 X축 이동부의 세부 구성이 나타난 부분 확대도이다.1 is a perspective view showing the external configuration of a cultured cell remote monitoring device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the internal configuration of the remote monitoring device for cultured cells of FIG. 1;
FIG. 3 is a partially enlarged view showing a detailed configuration of the holder of FIG. 2 .
4 is a partially enlarged view showing a detailed configuration of the lighting unit of FIG. 2 .
5 is a partially enlarged view showing the detailed configuration of the photographing unit of FIG. 2 .
FIG. 6 is a partially enlarged view showing detailed configurations of the Y-axis moving unit and the X-axis moving unit of FIG. 2 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 배양 세포 원격 모니터링 장치(100)의 내외부 구성이 각각 나타나 있다.1 and 2 show the internal and external configuration of the cultured cell
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배양 세포 원격 모니터링 장치(100)는, 관찰자가 원격에서도 배양 중인 세포들을 모니터링할 수 있도록 고안된 것으로, 본체(110), 거치부(120), 조명부(130), 촬영부(140), Y축 이동부(150), X축 이동부(160), 통신부(170) 및 제어부(180)를 포함한다.1 and 2, the cultured cell
본체(110)는 장치(100)의 외관을 형성하는 것으로, 출납구(111) 및 동작 표시등(112)을 포함한다. 출납구(111)는 모니터링될 세포가 담긴 배양 접시(PD)의 출납을 위하여 후술될 거치부(120)와 인접한 본체(110)의 측면 일부에서 개폐 가능한 구조로 형성된다. 동작 표시등(112)은 장치(100)의 온/오프 상태를 비롯하여 내부 거치대(121)에 배양 접시(PD)의 거치 유무, 외부와의 통신 연결 상태 유무, 배양 세포의 모니터링 과정의 실시/종료 여부를 나타낸다. 아울러, 실시예에서는 본체(110)의 구조가 육면체이고 측부에 개폐구가 형성되며 독립적으로 설치되는 형상 및 구조로 상정하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 원호, 원통 또는 다각기둥 형태일 수 있고, 출납구(111) 역시 본체(110)의 상하좌우 중 어느 한 부분 또는 복수의 부분에 설치될 수 있음은 물론이다. 덧붙여, 하나의 본체(110) 내에 상술한 거치부(120) 내지 X축 이동부(160)의 구성들이 복수 모듈로 설치되어 동시에 여러 배양 세포를 원격으로 모니터링 할 수 있음은 물론이다.The
한편, 본체(110) 내에는 배양 접시(PD)를 거치하는 거치부(120)와, 거치된 배양 접시(PD)에 촬영을 위한 광을 조사하는 조명부(130), 거치된 배양 접시(PD)의 세포들을 확대하여 촬영하는 촬영부(140), 촬영부(140)를 목적한 위치로 이동시키는 Y축 이동부(150) 및 X축 이동부(160)가 설치되며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.On the other hand, in the
통신부(170)는 본체(110) 내 또는 본체(110) 외에 설치되어 외부 서버(미도시) 또는 사용자 단말(미도시)과 유무선 통신한다. 유무선 통신을 위한 구성은 공지된 기술 구성이 채택되어 적용될 수 있으며, 이에 그 상세한 설명은 생략한다.The communication unit 170 is installed inside or outside the
제어부(180)는 촬영부(140)를 통해 획득된 세포의 영상 신호를 통신부(170)를 통해 상술한 외부 서버 및/또는 사용자 단말로 송출하며, 통신부(170)를 통해 외부 서버 및/또는 사용자 단말로부터 조명부(130), 촬영부(140), Y축 이동부(150), X축 이동부(160)의 제어 신호를 수신하여 각각 또는 연동시켜 구동한다.The control unit 180 transmits the image signal of the cells acquired through the photographing
이러한, 본 발명의 배양 세포 원격 모니터링 장치(100)는 원격으로 모니터링 장치(100)를 제어하여 배양 세포의 모니터링 과정을 자동화하는 것으로, 자동화를 위한 제어부(180)의 구성과 원격 지원을 위한 통신부(170)의 구성을 이용하여, 인큐베이터 내에 직접 설치되어 사용될 수도 있음은 물론이며, 인큐베이터 내 배양 접시(PD)의 이송 장치(미도시) 및 교체 장치(미도시) 등의 공지된 기술 구성들이 함께 설치된다면, 배양 접시(PD)의 교체 과정까지 자동화함으로써, 배양 세포가 인큐베이터 내에서 외부의 유출 없이 모니터링되게 할 수 있다. 이에, 배양 세포는 외부 유출에 따른 오염을 걱정하지 않고서도 모니터링되는 상태에서 배양될 수 있다.The cultured cell
이하에서는 앞서 약술한 거치부(120), 조명부(130), 촬영부(140), Y축 이동부(150), X축 이동부(160)의 세부 구성과 그 구성의 기능들을 도 3 내지 6을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 약술한다.Hereinafter, detailed configurations and functions of the above-described
도 3을 참조하면, 거치부(120)는 상술한 출납구(111)를 통해 유입되는 배양 접시(PD)의 거치를 위해 본체(110) 내 상측에 설치되는 것으로, 거치대(121), 홀더(122) 및 유리 기판(123)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the
거치대(121)는 본체(110)의 내주면을 따라 결합되어 후술될 배양 접시(PD)를 지지한 홀더(122)가 거치되도록 하며, 중심부는 후술될 촬영부(140)가 배양 접시(PD)를 촬영할 수 있도록 원형 또는 사각형의 개구부가 형성된다. 홀더(122)는 배양 접시(PD)를 지지하는 트레이로 외부 테두리가 상술한 거치대(121)에 대응되는 규격이며, 중심은 상술한 거치대(121)의 개구부와 연통되도록 개구된 구조로 형성된다. 이때, 홀더(122)에는 배양 접시(PD)의 테두리를 지지하는 걸림턱(미도시)들이 형성될 수 있음은 물론이다. 유리 기판(123)은 홀더(122)의 개구된 중심을 커버하여 홀더(122)에 거치된 배양 접시(PD)의 중심부를 지지한다.The
이때, 배양 접시(PD)는 복수 개의 웰(well)들을 포함하는 플레이트(도 3(a) 참조), 디시(dish, 도 3(b) 참조) 또는 플라스크(flask) 구조일 수 있으며, 홀더(122)의 배양 접시(PD)지지 구조 역시 이에 대응하는 구조로 각각 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the culture dish (PD) may be a plate (see FIG. 3 (a)), a dish (see FIG. 3 (b)) or a flask structure including a plurality of wells, and a holder ( 122), it is preferable that the supporting structure of the culture dish (PD) is also formed in a corresponding structure.
도 4를 참조하면, 조명부(130)는 거치대(121)에 배치된 배양 접시(PD)에 광을 조사하기 위해 본체(110) 내 거치부(120)의 상부 또는 본체(110) 상부의 저면에 설치되는 것으로, 배양 접시(PD)의 폭방향과 길이방향을 따라 설정 간격 복수 개로 배치되며, 배양 접시(PD)에 수용된 세포들에 서로 다른 입사각의 광을 조사하는 광원(131)들을 포함한다. 이러한 복수 개의 광원(131)들은 하나의 세포 또는 웰에 서로 다른 입사각의 광을 조사하여 촬영부(140)에 의해 획득되는 세포 이미지가 각기 다른 명암을 갖도록 할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
구체적으로, 이러한 광원(131)들은 선택적으로 개별 점멸되거나 그룹별 점멸될 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 복수의 LED가 설치된 패널을 4개의 구역으로 구획한 후, 제1 그룹(131a)과 제4 그룹(131d)을 점등하고 제2 그룹(131b)과 제3 그룹(131c)을 소등하거나 제1 그룹(131a)과 제2 그룹(131b)을 점등하고, 제3 그룹(131c)과 제4 그룹(131d)을 소등하는 식으로, 거치대(121)에 거치된 배양 접시(PD)에 전후좌우 방향의 광을 조사할 수 있다. 상술한 내용은 하나의 예시에 불과하며, 획득하고자 하는 세포 이미지 수에 따라 개개의 광원(131)을 일일이 점멸하여 여러 세포 이미지를 획득하거나, 광원(131)들을 복수 그룹으로 묶어 일정 수의 세포 이미지를 획득할 수 있음은 물론이다. 아울러, 광원(131)들은 개개의 광원(131)들에 각각의 전원이 공급되거나, 그룹별로 전원이 공급되어 점멸 동작이 전원 공급에 의해 제어되게 하는 것이 바람직하다.Specifically, these
한편, 조명부(130)의 광원(131)들은 서로 다른 파장의 광을 조사하여 촬영부(140)에 의해 획득되는 배양 접시(PD)의 세포 이미지들이 각각 다른 굴절률에 의한 다른 색상을 갖도록 할 수 있다. 이에, 상술한 바와 같이 광원(131)들이 선택적으로 개별 점멸 또는 그룹별 점멸되는 과정에서 각각 서로 다른 파장의 광이 조사되도록 함으로써, 촬영부(140)에 의해 다른 명암과 다른 색상의 세포 이미지들이 획득될 수 있게 한다.Meanwhile, the
이러한 조명부(130)의 다른 명암 및 다른 색상의 여러 세포 이미지들은 제어부(180)에 의해 취합되어 입체적인 세포 이미지로 생성 또는 합성됨으로써, 외부 서버 또는 사용자 단말로 제공될 수 있으며, 단순히 제어부(180)가 다른 명암 및 다른 색상의 여러 세포 이미지들을 외부 서버 또는 사용자 단말로 제공하여, 외부 서버 또는 사용자 단말에서 이미지를 취합하고 생성 또는 합성하도록 하게 할 수 있다.Several cell images of different brightness and different colors of the
도 5를 참조하면, 촬영부(140)는 거치부(120)의 하부에서 배양 접시(PD)를 향해 설치되어, 거치부(120)에 거치된 상태에서 조명부(130)에 의해 조명되는 배양 접시(PD)를 촬영하는 카메라 모듈로, 대물 렌즈(141), 이미지 센서(142), 오토 포커싱 수단(143) 및 배율 조절수단(144)을 포함한다.Referring to FIG. 5 , the photographing
대물 렌즈(141)는 경통 형상의 촬영부(140) 본체(110) 내에서 배양 접시(PD)를 향해 배치되며, 이미지 센서(142)는 촬영부(140) 본체(110) 내 대물 렌즈(141) 하부(배양 접시와 먼 위치)에 설치되어 대물 렌즈(141)를 통해 입사되는 배양 접시(PD)의 세포 이미지를 영상 신호로 변환한다. 오토 포커싱 수단(143)은 촬영부(140) 본체(110) 내 대물 렌즈(141) 상부(배양 접시와 가까운 위치)에 설치되어 초점을 자동 조절한다. 여기서, 오토 포커싱 수단(143)은 대물 렌즈(141)와 이미지 센서(142)의 거리에 따라 인가되는 전압의 크기가 가변되도록 설정되어, 배율 조절수단(144)의 동작에 따라 촬영부(140)의 배율 증감 시 초점이 자동 조절되는 액체 렌즈(Liquid Lens)가 채택되어 사용되는 것이 바람직하다. 배율 조절수단(144)은 대물 렌즈(141)와 이미지 센서(142) 간의 거리를 조절하는 것으로, 대물 렌즈(141)와 이미지 센서(142) 중 어느 하나에 설치되어 대물 렌즈(141)와 이미지 센서(142) 중 어느 하나를 다른 하나를 상대로 배양 접시(PD)를 향하는 Z축 방향으로 이동시키며, 이를 위해, Z축 슬라이더(144a), Z축 볼스크류(144b), Z축 모터(144c), Z축 안내레일(144d) 및 Z축 동작센서(144e)를 포함한다.The
Z축 슬라이더(144a)는 대물 렌즈(141) 또는 이미지 센서(142) 중 어느 하나에 연결된 상태로 Z축 볼스크류(144b)를 따라 상하방향(Z축) 방향으로 이동하고, Z축 볼스크류(144b)는 양단이 경통 구조의 촬영부(140)에 연결되어 지지된 상태로 촬영부(140)의 길이방향을 따라 길게 연장되며, Z축 모터(144c)는 Z축 볼스크류(144b)의 어느 하나의 단부에 결합되어 Z축 볼스크류(144b)를 회전시키는 구동력을 제공한다. 추가적으로 Z축 볼스크류(144b)를 따라 Z축 안내레일(144d)이 연장되어 Z축 슬라이더(144a)를 지지한 상태로 이동 경로를 안내하며, Z축 슬라이더(144a)의 이동 반경을 제한하기 위해 Z축 동작센서(144e)가 Z축 볼스크류(144b)의 양단 부근에 설치되어 Z축 슬라이더(144a)의 이동을 감지한다.The Z-
도 6을 참조하면, Y축 이동부(150)는 본체(110) 내 상술한 촬영부(140)의 하부에 결합되어 촬영부(140)를 Y축 방향(좌우방향)으로 이동시키는 것으로, Y축 슬라이더(151), Y축 볼스크류(152), Y축 모터(153), Y축 안내레일(154) 및 Y축 동작센서(155)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the Y-
Y축 슬라이더(151)는 촬영부(140)의 하부에 결합되어 Y축 볼스크류(152)를 따라 Y축 방향으로 이동하고, Y축 볼스크류(152)는 Y축 방향을 따라 길게 연장되며, Y축 모터(153)는 Y축 볼스크류(152)의 어느 하나의 단부에 결합되어 Y축 볼스크류(152)를 회전시키는 구동력을 제공한다. 또한, Y축 볼스크류(152)를 따라 Y축 안내레일(154)이 연장되어 Y축 슬라이더(151)를 지지한 상태로 그 이동 경로를 안내하며, Y축 슬라이더(151)의 이동 반경을 제한하기 위해 Y축 동작센서(155)가 Y축 볼스크류(152)의 양단 부근에 설치되어 Y축 슬라이더(151)의 이동을 감지한다.The Y-
X축 이동부(160)는 본체(110) 내 Y축 이동부(150)의 하부에 설치되어 Y축 슬라이더(151)를 X축 방향(전후방향)으로 이동시키는 것으로, X축 슬라이더(161), X축 볼스크류(162), X축 모터(163), X축 안내레일(164) 및 X축 동작센서(165)를 포함한다. The
X축 슬라이더(161)는 Y축 안내레일(154)의 하부에 결합되어 X축 볼스크류(162)를 따라 X축 방향으로 이동하고, X축 볼스크류(162)는 X축 방향을 따라 길게 연장되며, X축 모터(163)는 X축 볼스크류(162)의 어느 하나의 단부에 결합되어 X축 볼스크류(162)를 회전시키는 구동력을 제공한다. 또한, X축 볼스크류(162)를 따라 X축 안내레일(164)이 연장되어 X축 슬라이더(161)를 지지한 상태로 그 이동 경로를 안내하며, X축 슬라이더(161)의 이동 반경을 제한하기 위해 X축 동작센서(165)가 X축 볼스크류(162)의 양단 부근에 설치되어 X축 슬라이더(161)의 이동을 감지한다.The
본 발명의 배양 세포 원격 모니터링 장치(100)는 거치부(120)에 복수 개의 웰들을 포함하는 플레이트, 디시 또는 플라스크 구조 등의 다양한 규격의 배양 접시(PD)가 거치될 수 있어, 촬영부(140)가 전후좌우 방향으로 이동하고, 배율 조절수단(144)에 의해 상하 방향으로도 이동하는 것이 바람직하다.In the cultured cell
본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100 : 배양 세포 원격 모니터링 장치
110 : 본체 111 : 출납구
112 : 동작 표시등 120 : 거치부
121 : 거치대 121a : 개구부
122 : 홀더 123 : 유리 기판
130 : 조명부 131 : 광원
131a ~ 131d : 제1 내지 4 그룹 140 : 촬영부
141 : 대물 렌즈 142 : 이미지 센서
143 : 오토 포커싱 수단 144 : 배율 조절수단
144a : Z축 슬라이더 144b : Z축 볼스크류
144c : Z축 모터 144d : Z축 안내레일
144e : Z축 동작센서 150 : Y축 이동부
151 : Y축 슬라이더 152 : Y축 볼스크류
153 : Y축 모터 154 : Y축 안내레일
155 : Y축 동작센서 160 : X축 이동부
161 : X축 슬라이더 162 : X축 볼스크류
163 : X축 모터 164 : X축 안내레일
165 : X축 동작센서 170 : 통신부
180 : 제어부 PD : 배양 접시100: cultured cell remote monitoring device
110: main body 111: cashier
112: operation indicator 120: mounting unit
121: cradle 121a: opening
122: holder 123: glass substrate
130: lighting unit 131: light source
131a to 131d: first to fourth groups 140: photographing unit
141: objective lens 142: image sensor
143: auto focusing means 144: magnification control means
144a: Z-
144c: Z-
144e: Z-axis motion sensor 150: Y-axis moving unit
151: Y-axis slider 152: Y-axis ball screw
153: Y-axis motor 154: Y-axis guide rail
155: Y-axis motion sensor 160: X-axis moving unit
161: X-axis slider 162: X-axis ball screw
163: X-axis motor 164: X-axis guide rail
165: X-axis motion sensor 170: communication unit
180: control unit PD: culture dish
Claims (9)
상기 본체의 내부에 설치되어 세포 배양을 위한 배양 접시가 거치되는 거치부;
상기 본체의 내부에 설치되어 배양 접시를 향해 광을 조사하는 조명부;
상기 본체의 내부에 설치되어 상기 배양 접시를 향하는 Z축 방향으로 왕복 이동하며, 상기 배양 접시의 세포 이미지를 촬영하여 영상 신호로 변환하는 촬영부;
상기 촬영부를 상기 Z축 방향을 가로지르는 Y축 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 상기 촬영부의 Y축 방향 촬영 위치를 조정하는 Y축 이동부;
상기 Z축 방향과 Y축 방향을 각각 가로지르는 방향인 X축 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 상기 촬영부의 X축 방향 촬영 위치를 조정하는 X축 이동부;
상기 본체에 마련되어 외부 서버 또는 사용자 단말과 유선 또는 무선 통신하는 통신부; 및
상기 촬영부를 통해 획득된 영상 신호를 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버 또는 상기 사용자 단말로 송출하며, 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버 또는 상기 사용자 단말로부터 상기 조명부, 상기 촬영부, 상기 Y축 이동부 및 상기 x축 이동부의 제어 신호를 수신하여 구동시키는 제어부를 포함하고,
상기 거치부는,
상기 본체에 설치되며, 중심부가 상기 촬영부의 이동 반경에 대응되는 크기로 개구된 거치대; 및
상기 배양 접시가 상기 거치대의 설정된 위치에 정위치되도록, 상기 배양 접시를 지지한 상태로 상기 거치대에 거치되는 홀더를 포함하고,
상기 본체는,
상기 홀더에 지지되는 상기 배양 접시의 출납을 위하여, 상기 거치부와 인접한 부분에 개방 가능한 구조로 설치되는 출납구를 포함하며,
상기 배양 접시는,
하나 이상의 웰(well)들을 포함하는 플레이트, 디시(dish) 또는 플라스크(Flask)이고,
상기 조명부는,
상기 배양 접시의 폭방향과 길이방향을 따라 설정 간격으로 복수 개가 배치되어, 상기 배양 접시의 세포에 선택적으로 서로 다른 입사각과 서로 다른 파장의 광을 조사하는 복수의 광원들을 포함하여, 상기 배양 접시에 전,후,좌,우 방향의 광을 조사하며,
광원들이 선택적으로 개별 점멸 또는 그룹별 점멸되어, 상기 촬영부에 의해 획득되는 상기 배양 접시의 세포 이미지들이 각각 다른 각도의 명암을 갖도록 하고, 광원들이 각각 서로 다른 파장의 광이 조사되도록 하여, 상기 촬영부에 의해 획득되는 상기 배양 접시의 세포 이미지들이 각각 다른 굴절율의 반사에 의한 다른 색상과 다른 명암을 갖도록 하며,
상기 제어부, 상기 외부 서버 또는 상기 사용자 단말은,
상기 촬영부에 의해 획득되는 서로 다른 명암과 색상을 가진 세포 이미지들을 취합하여 입체적인 세포 이미지로 합성하고,
상기 촬영부는,
상기 거치부의 배양 접시를 향해 배치되는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈를 통해 입사되는 상기 배양 접시의 세포 이미지를 영상 신호로 변환하는 이미지 센서와, 상기 대물 렌즈와 상기 이미지 센서 중 어느 하나가 나머지 하나를 상대로 상기 Z축 방향으로 왕복 이동시키는 배율 조절수단과, 초점을 자동으로 조절하는 오토 포커싱 수단을 포함하고,
상기 오토 포커싱 수단은,
상기 촬영부의 상기 대물 렌즈 전방에 설치되며, 상기 대물 렌즈와 상기 이미지 센서의 거리에 따라 인가되는 전압의 크기가 가변되도록 설정되어, 상기 배율 조절수단의 동작에 따른 상기 촬영부의 배율 증감 시 초점이 자동으로 조절되는 액체 렌즈(Liquid Lens)이고,
상기 배율 조절수단은,
상기 대물 렌즈와 상기 이미지 센서 중 어느 하나에 결합되는 Z축 슬라이더와, 상기 Z축 방향으로 길게 연장되며 상기 Z축 슬라이더가 길이방향을 따라 이동 가능하도록 결합된 Z축 볼스크류와, 상기 Z축 볼스크류를 회전시키는 Z축 모터와, 상기 Z축 슬라이더를 지지한 상태로 상기 Z축 슬라이더의 이동을 안내하는 Z축 안내레일 및 상기 Z축 슬라이더의 이동 반경을 제한하기 위하여, 상기 Z축 슬라이더가 설정 위치에 도달하는 것을 측정하여, 상기 Z축 모터의 구동 정지 신호를 송출하는 Z축 동작센서를 포함하는,
배양 세포 원격 모니터링 장치.main body;
a holder installed inside the main body to mount a culture dish for cell culture;
a lighting unit installed inside the main body to irradiate light toward the culture dish;
a photographing unit installed inside the main body, reciprocating in the Z-axis direction toward the culture dish, and capturing an image of the cells of the culture dish and converting it into an image signal;
a Y-axis moving unit configured to adjust a photographing position of the photographing unit in the Y-axis direction by reciprocating the photographing unit in the Y-axis direction crossing the Z-axis direction;
an X-axis moving unit that adjusts a photographing position of the photographing unit in the X-axis direction by reciprocating in an X-axis direction, which is a direction crossing the Z-axis direction and the Y-axis direction;
a communication unit provided in the main body for wired or wireless communication with an external server or user terminal; and
The image signal obtained through the photographing unit is transmitted to the external server or the user terminal through the communication unit, and the lighting unit, the photographing unit, the Y-axis moving unit and the external server or the user terminal are transmitted through the communication unit. A control unit for receiving and driving a control signal of the x-axis moving unit;
The holding part,
a cradle installed on the main body and having a central opening corresponding to a movement radius of the photographing unit; and
A holder mounted on the cradle while supporting the culture dish so that the culture dish is properly positioned at a set position of the cradle;
the body,
In order to take in and out of the culture dish supported by the holder, it includes a drawer installed in an openable structure at a portion adjacent to the holder,
The culture dish,
A plate, dish or flask containing one or more wells,
the lighting unit,
Including a plurality of light sources arranged at set intervals along the width and length directions of the culture dish to selectively irradiate light of different incident angles and different wavelengths to the cells of the culture dish, It irradiates light in front, back, left and right directions,
The light sources selectively blink individually or in groups so that the cell images of the culture dish obtained by the photographing unit have different contrast angles, and the light sources irradiate light of different wavelengths, respectively, so that the photographing The cell images of the culture dish obtained by the unit have different colors and different contrasts due to reflection of different refractive indices,
The control unit, the external server or the user terminal,
Cell images having different contrasts and colors obtained by the photographing unit are collected and synthesized into a three-dimensional cell image;
the filming unit,
An objective lens disposed toward the culture dish of the mounting unit, an image sensor converting an image of the cells of the culture dish incident through the objective lens into an image signal, and one of the objective lens and the image sensor transmits the other one. It includes a magnification adjusting means for reciprocating in the Z-axis direction and an auto focusing means for automatically adjusting the focus,
The auto focusing means,
It is installed in front of the objective lens of the photographing unit, and the magnitude of the applied voltage is set to vary according to the distance between the objective lens and the image sensor, so that the focus is automatically performed when the magnification of the photographing unit increases or decreases according to the operation of the magnification adjusting unit. It is a liquid lens controlled by
The magnification control means,
A Z-axis slider coupled to any one of the objective lens and the image sensor, a Z-axis ball screw extending long in the Z-axis direction and coupled to allow the Z-axis slider to move along the longitudinal direction, and the Z-axis ball screw A Z-axis motor for rotating the screw, a Z-axis guide rail for guiding the movement of the Z-axis slider while supporting the Z-axis slider, and the Z-axis slider are set to limit the movement radius of the Z-axis slider. Including a Z-axis motion sensor for measuring arrival at a position and sending a signal to stop driving the Z-axis motor,
Cultured cell remote monitoring device.
상기 거치부는,
상기 본체에 설치되며, 중심부가 상기 촬영부의 이동 반경에 대응되는 크기로 개구된 거치대; 및
상기 배양 접시가 상기 거치대의 설정된 위치에 정위치되도록, 상기 배양 접시를 지지한 상태로 상기 거치대에 거치되는 홀더를 포함하고,
상기 본체는,
상기 홀더에 지지되는 상기 배양 접시의 출납을 위하여, 상기 거치부와 인접한 부분에 개방 가능한 구조로 설치되는 출납구를 포함하며,
상기 배양 접시는,
하나 이상의 웰(well)들을 포함하는 플레이트, 디시(dish) 또는 플라스크(Flask)인 배양 세포 원격 모니터링 장치. The method of claim 1,
The holding part,
a cradle installed on the main body and having a central opening corresponding to a movement radius of the photographing unit; and
A holder mounted on the cradle while supporting the culture dish so that the culture dish is properly positioned at a set position of the cradle;
the body,
In order to take in and out of the culture dish supported by the holder, it includes a drawer installed in an openable structure at a portion adjacent to the holder,
The culture dish,
A cultured cell remote monitoring device that is a plate, dish or flask containing one or more wells.
상기 Y축 이동부는,
상기 촬영부에 결합되는 Y축 슬라이더와, 상기 Y축 방향으로 길게 연장되며, 상기 Y축 슬라이더가 길이방향을 따라 이동 가능하도록 결합된 Y축 볼스크류와, 상기 Y축 볼스크류를 회전시키는 Y축 모터와, 상기 Y축 슬라이더를 지지한 상태로 상기 Y축 슬라이더의 이동을 안내하는 Y축 안내레일 및 상기 Y축 슬라이더의 이동 반경을 제한하기 위해, 상기 Y축 슬라이더가 설정 위치에 도달하는 것을 측정하여, 상기 Y축 모터의 구동 정지 신호를 송출하는 Y축 동작센서를 포함하는 배양 세포 원격 모니터링 장치.The method of claim 1,
The Y-axis moving unit,
A Y-axis slider coupled to the photographing unit, a Y-axis ball screw that extends in the Y-axis direction and is coupled to allow the Y-axis slider to move along the length direction, and a Y-axis that rotates the Y-axis ball screw A motor, a Y-axis guide rail for guiding the movement of the Y-axis slider in a state in which the Y-axis slider is supported, and measuring that the Y-axis slider reaches a set position in order to limit the movement radius of the Y-axis slider and a Y-axis motion sensor for transmitting a signal to stop driving the Y-axis motor.
상기 X축 이동부는,
상기 Y축 이동부에 결합되는 X축 슬라이더와, 상기 X축 방향으로 길게 연장되며, 상기 X축 슬라이더가 길이방향을 따라 이동 가능하도록 결합된 X축 볼스크류와, 상기 X축 볼스크류를 회전시키는 X축 모터와, 상기 X축 슬라이더를 지지한 상태로 상기 X축 슬라이더의 이동을 안내하는 X축 안내레일과, 상기 X축 슬라이더의 이동 반경을 제한하기 위해, 상기 X축 슬라이더가 설정 위치에 도달하는 것을 측정하여, 상기 X축 모터의 구동 정지 신호를 송출하는 X축 동작센서를 포함하는 배양 세포 원격 모니터링 장치.The method of claim 1,
The X-axis moving unit,
An X-axis slider coupled to the Y-axis moving unit, an X-axis ball screw extending in the X-axis direction and coupled to allow the X-axis slider to move along the longitudinal direction, and rotating the X-axis ball screw An X-axis motor, an X-axis guide rail for guiding the movement of the X-axis slider while supporting the X-axis slider, and an X-axis slider reaching a set position to limit the movement radius of the X-axis slider. A cultured cell remote monitoring device comprising an X-axis motion sensor that measures what the X-axis motor is doing and transmits a signal to stop driving the X-axis motor.
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
REGI | Registration of establishment |