KR20060102325A - 조직 분리 장치 - Google Patents

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KR20060102325A
KR20060102325A KR1020067005538A KR20067005538A KR20060102325A KR 20060102325 A KR20060102325 A KR 20060102325A KR 1020067005538 A KR1020067005538 A KR 1020067005538A KR 20067005538 A KR20067005538 A KR 20067005538A KR 20060102325 A KR20060102325 A KR 20060102325A
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separation
cell suspension
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로렌스 뷸렌
허버트 에스. 브레슬러
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바텔리 메모리얼 인스티튜트
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Abstract

본 발명의 조직 분리 장치는 분리되는 조직과 액체 배지(medium)을 수용하는 살균 내부를 구비하는 콘테이너를 포함한다. 상기 조직 분리 장치는 또한 상기 콘테이너 내부에, 상기 조직의 분리를 일으키도록 상기 조직과 부딪치는 분리 부재를 포함한다. 상기 조직 분리 장치는 또한 상기 콘테이너 내부에, 상기 분리 부재와의 부딪힘에 의한 조직의 움직임에 저항하는 저항 부재를 포함한다. 상기 분리 및 저항 부재 사이의 상대적인 운동과, 상기 저항 부재에 의해 제공되는 저항력에 의해 상기 분리 부재는 상기 조직을 효과적으로 분리하게 된다. 조직 분리 장치는, 상기 분리 부재가 상기 조직과 부딪쳐 움직이도록 상기 분리 부재와 연결되는 동력원을 포함한다.
조직, 분리, 세포, 부유액, 생존력

Description

조직 분리 장치{Tissue Dissociation Device}
본 출원은 2003년 9월 22일자 미국 특허 가출원 제60/504,772호에 기초한 우선원을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 의학 실험 장치에 관한 것이며, 구체적으로 생물 조직 분리용 장치에 관한 것이다.
의학 및 생물학 연구 분야에서는 종종 생물 조직을 단세포 부유액(single cell suspension)으로 분리할 필요가 있다. 예를 들어, 개별적인 암 백신은 암 환자 자신의 종양 세포(tumor cell)를 이용하여 만들어질 수 있다. 백신 제작 과정의 첫번째 단계는 환자로부터 제거된 종양을 단세포 부유액으로 분리하는 것이다. 절단, 스크랩핑(scraping), 민싱(mincing), 또는 조직을 관류시키고, 효소 또는 비효소 용액에 침지시키는 등 다양한 물리적, 화학적 분리 방법이 알려져 있다. 세포의 생존력(viability)과 샘플의 살균성(sterility)을 유지하면서, 조직을 감소시켜 단세포 부유액으로 하는 조직 분리 장치, 특히 효소의 필요없이 작용할 수 있는 장치에 대한 요구가 여전히 존재한다.
관련 분야에서 다양한 조직 분리 장치가 알려져 있다. 예를 들어, 학키(Hakki) 등의 "쥐의 면역 세포에서 아포토시스(apoptosis)의 니코틴 억제", 실험 생물학 및 의학(Experimental Biology and Medicine) 226:947-953(2001)은, 비장(spleen) 또는 흉선(thymus) 조직을 수술로 제거하고, 10 ㎖ 의 안정된 소금 용액을 포함하는 살균(sterile) 플라스틱 백(bag)에 보관하는 것에 대해서 개시한다. 상기 백은 조직을 단세포 부유액으로 분열시키기 위하여 10 초 동안 스토마커(Stomacher) 80 랩 혼합기(Lab Blender)에 담겨 진다. 상기 혼합기는 조직을 분열시키도록 상기 백을 두들기는 패들(paddle)을 포함한다.
1998년 7월 28일에 등록된 카츠(Katz) 등의 미국 특허 제 5,786,207호는 조직을 단세포 부유액으로 분리하는 장치에 대해서 개시한다. 상기 조직은 회전 도웰(dowel)에 의해 교란되고, 여과된다. 상기 장치는 살균 환경을 유지한다.
관련분야에서는 많은 혼합기가 이미 알려져 있다. 예를 들어, 토스트마스터 촙스터 미니 음식 분쇄기(Toastmaster Chopster Mini Food Chopper)는 음식을 잘게 자르는 칼날을 포함한다. 이러한 음식 분쇄 과정은 세포의 생존력과 샘플의 살균성을 유지하면서 조직을 단세포 부유액으로 분리하기에는 적합하지 않다.
1976년 2월 17일에 등록된 모레톤(Moreton)의 미국 특허 제3,938,784호는, 반경 방향으로 외부로 돌출된 칼날(blade)을 구비하는 회전 임펠러(impeller)를 포함하는 혼합기에 대해서 개시한다. 상기 임펠러 칼날은, 반경 방향으로 내부로 돌출된 혼합 볼(bowl)의 내면에 장착된 고정 칼날과 협력하여 작동한다. 상기 혼합기는 액체 및/또는 분말(powder)를 혼합하는데 사용되는데, 세포의 생존력과 샘플의 살균성을 유지하면서 조직을 단세포 부유액으로 분리하기에는 적합하지 않다.
본 발명은 조직 분리 장치에 관한 것이다. 상기 조직 분리 장치는 분리되는 조직과 액체 배지(medium)를 수용하는 살균 내부를 구비하는 콘테이너를 포함한다. 상기 조직 분리 장치는 또한 상기 콘테이너 내부에, 상기 조직의 분리를 일으키도록 상기 조직과 부딪치는 움직이는 분리 부재를 포함한다. 상기 조직 분리 장치는 또한 상기 콘테이너 내부에, 상기 분리 부재와의 부딪힘에 의한 조직의 움직임에 저항하는 저항 부재를 포함한다. 상기 저항 부재에 의해 제공되는 저항력에 의해 상기 분리 부재는 상기 조직을 효과적으로 분리하게 된다.
본 발명은 또한 구동하는 조직 분리 장치에 관한 것이다. 상기 장치는, 상기 분리 부재가 상기 조직과 부딪쳐 움직이도록 하며, 상기 분리 부재와 연결되는 동력원을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 동력원은 상기 장치와 짝을 이루는 개별적인 동력 유닛으로 이루어진다.
상기 분리 부재와 저항 부재 사이에는 상대적인 운동이 요구된다. 일부 적용예에서 사용되는 대체 실시예에서, 상기 동력원은 상기 분리 부재가 제자리에 고정된 동안에 상기 콘테이너 및 저항 부재를 움직이거나, 또는 동일한 방향으로 상이한 속도로 회전시키거나, 또는 상기 저항 부재의 방향과 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 다수개의 분리 부재 또는 저항 부재를 포함하는 경우, 다수개의 분리 부재 또는 저항 부재는 제자리에 고정되거나, 또는 상기 분리 및 저항 부재의 상대방에 대하여 동일하거나 상이한 방향 및 동일하거나 상이한 속도로 구동된다.
본 발명은 또한 상기 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법에 관한 것이다. 상기 조직 및 액체 배지는 상기 장치의 콘테이너에 투입된다. 상기 조직은 상기 장치의 움직이는 분리 부재와 부딪친다. 상기 장치의 저항 부재는 상기 분리 부재와의 부딪힘에 의한 상기 조직의 움직임에 저항한다. 상기 저항 부재에 의해 제공되는 저항력에 의해 상기 분리 부재는 상기 조직을 단세포 부유액으로 효과적으로 분리하게 된다.
본 발명의 많은 장점은 후술하는 상세한 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 본 발명의 당업자에게 자명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조직 분리 장치의 측면 단면도,
도 2는 도 1의 2-2선에 따른 조직 분리 장치의 단면도,
도 3은 도 1의 3-3선에 따른 조직 분리 장치의 단면도, 및
도 4는 조직 분리 장치의 개별적인 동력 유닛을 나타내는 사시도이다.
본 발명은 생물학적 조직을 단세포 부유액으로 분리할 수 있는 조직 분리 장치에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 조직 분리 장치(10)의 바람직한 일 실시예를 나타낸다. 상기 조직 분리 장치(10)는 분리되는 조직과 액체 배지(liquid medium)를 수용하는 콘테이너(12)를 포함한다. 상기 콘테이너(12)는 다른 적합한 구조를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 콘테이너(12)는 일반적으로 원통 형상의 대칭적인 외벽(14), 개방 상단부(16) 및 폐쇄 하단부(18)를 포함하는 컵 형상이다. 상기 콘테이너(12)는 살균성 내부(sterile interior)(15)를 구비한다. 특히 폐 종양 세포에 적합한 일 실시예에서, 상기 콘테이너(12)는 약 100㎖(약 6 큐빅 인치 (cu inch))에서 1000㎖(약 60 큐빅 인치)의 체적을 갖는다. 상기 콘테이너(12)의 크기는 분리되는 조직의 유형에 따라 변화될 수 있다.
상기 콘테이너(12)는 상기 하단부(18)에서 내부를 향해 상부로 연장된 관 형상의 중앙 허브(19)를 포함한다. 상기 외벽(14)과 중앙 허브(19) 사이의 거리는 분리되기 전의 조직이 그들 사이에 삽입되기에 충분한 거리를 갖는다.
바람직하게, 상기 콘테이너(12)는 고정 형상부(locking feature)를 구비하여, 개별적인 동력원에 고정된다. 적절한 어떠한 고정 구조도 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 콘테이터(12)는 하부 림(rim)(20)을 포함하며, 한 쌍의 탭(tab)(22)(하나만이 도면에 도시됨)이 상기 림(20)의 내부에 마주보도록 형성된다. 상기 탭(22)을 이용하여 동력원에 상기 콘테이너(12)가 고정되는 방식에 대해서는 이후에 설명한다.
상기 콘테이너(12)는 플라스틱이나 금속과 같은 적합한 어떠한 재질로도 제작될 수 있다. 바람직하게, 상기 콘테이너(12)는 투명한 강성 플라스틱으로 제작되어, 분리 및 후속 과정 동안에 상기 콘테이너(12)의 내용물을 볼 수 있도록 한다. 상기 콘테이너(12)는 바람직하게 항공 수송 및 다른 수송 방법에 적합하며, 수송 및 처리 콘테이너의 두 가지 용도로서 기능한다.
도시된 조직 분리 장치(10)는 또한 상기 콘테이너(12)의 상단부(16)에 연결되는 뚜껑(lid)(24)을 포함한다. 상기 도시된 뚜겅(24)은 내부 림(rim) 부분(26) 및 외부 림 부분(28)을 포함한다. 상기 뚜껑(24) 및 콘테이너(12)는 적절한 연결 구조에 의해 연결된다. 도시된 실시예에서, 상기 뚜껑(24) 및 콘테이너(12)는, 뚜 껑(24)의 외부 림 부분(28)에 형성된 소켓(socket)(30)과, 콘테이너(12)의 상단부(16) 상의 대응하는 탭(32)을 포함하며 동일 간격으로 이격된 네 개의 바요넷(bayonet) 고정구(두 개만 도시됨)에 의해 서로 연결된다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예들에 의해 한정되지 않으며, 다른 대체 연결구는 나사 연결구조를 가질 수 있다. 상기 뚜껑(24)은 적합한 다른 재질로 제작될 수 있으며, 바람직하게 투명한 강성 플라스틱으로 제작된다.
바람직하게, 상기 뚜껑(24)은 실링되어, 뚜껑(24) 주변을 따라 액체 또는 가스가 상기 콘테이너(12)에서 나오거나, 또는 콘테이너로 들어가는 것을 방지한다. 적합한 어떠한 실링 구조도 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 콘테이너(12)는 상단부(16)를 따라 링 형상의 그루브(groove)(34)를 포함하며, 오-링 실(O-ring seal)(36)이 상기 그루브(34)에 위치한다. 이를 대신하여, 상기 링 형상의 그루브와 오-링은 콘테이너의 단부가 아니라 뚜껑에 위치할 수 있다(미도시). 이러한 구성에 관계없이, 상기 뚜껑(24)의 내부 림 부분(26)은 콘테이너(12)의 상단부(16)를 둘러싸며, 그 사이에 실(36)이 위치하여 콘테이너(12)와 뚜껑(24) 사이에 밀폐 실(air-tight seal)을 형성한다. 또한, 상기 뚜껑(24) 부분 및 콘테이너(12)에는 나사산(미도시)이 형성되어, 뚜껑이 상기 콘테이너의 상단부에 스크류 결합할 수 있다.
도시된 뚜껑(24)은 유체 교환 포트(port)(38)를 구비하여, 분리 후에 상기 콘테이너(12)로부터 세포 부유액을 제거하게 된다. 또한 상기 유체 교환 포트(38)를 통하여 상기 콘테이너(12)로 새로운 액체 배지를 투입할 수 있다. 바람직하게, 상기 뚜껑(24)은 비대칭 형상으로 이루어져, 상기 콘테이너(12)에서 내용물의 완전한 제거를 촉진시킨다. 도시된 일 실시예에서, 상기 뚜껑(24)은 제거를 도와주는 섬프(sump)(40)를 형성하는 형상을 이룬다.
바람직하게, 상기 콘테이너(12)는 상기 유체 교환 포트(38)에 결합되며, 내용물을 제거하기 전에 여과하는 필터(42)를 포함한다. 상기 필터(42)는 스크린, 또는 크기에 기초한 선택적인 물질 분리를 위한 다른 장치로 이루어질 수 있다. 상기 필터(42)는 상기 포트(38)가 막히는 것을 방지하며, 아래쪽으로의 여과 과정을 돕는다. 상기 필터(42)는 콘테이너(12)의 상단부(16)의 내부에 장착될 수도 있지만, 도시된 실시예에서 상기 필터(42)는 뚜껑(24)의 내부에 장착된다.
도시된 뚜껑(24)은 또한 가스 교환 포트(44)를 구비하여, 공기 및 다른 가스가 상기 콘테이너(12)로 들어가고, 상기 콘테이너로부터 나오도록 한다. 선택적으로, 상기 조직 분리 장치(10)는 상기 포트(44)와 결합된 가스 교환 필터(미도시)를 구비할 수 있으며, 이러한 필터는 콘테이너(12)의 내부의 살균성을 유지하면서 상기 콘테이너(12)로 가스가 들어가거나 또는 콘테이너로부터 가스가 나오는 것을 허용하기에 충분히 작은 구멍을 포함한다. 상기 필터링 가스 교환 포트(44)는 상기 콘테이너(12) 및 그 내용물의 살균성을 유지하면서 상기 콘테이너(12)로의 가스 유입 또는 상기 콘테이너(12)로부터의 가스 배출을 촉진시킨다. 상기 가스 교환 필터는 조직 분리 장치(10)에서 적합한 어느 위치, 예를 들어 가스 교환 관 리드(gas exchange tubing lead)(46)(이후 설명됨)에 부착될 수 있다. 통풍(venting) 이외에 유체 체적의 변화를 달성하는 다른 방법은 플렉서블(flexible)한 저장조 (reservoir)를 포함한다. 상기 플레서블 저장조는 부피가 팽창하거나 수축하는 풍선(balloon), 또는 콘테이너 내부의 플레서블한 벽, 또는 콘테이너 내부의 부피를 조정하는 피스톤 장치로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
비록 도시된 콘테이너(12)는 하나의 유체 교환 포트(38) 및 하나의 가스 교환 포트(44)를 포함하지만, 상기 콘테이너(12)는 각 포트에 대해서 하나 이상을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 콘테이너(12)는 두 개의 유체 교환 포트, 즉 콘테이너로 유체를 유입하는 하나의 포트와 콘테이너로부터 유체를 제거하는 다른 포트(예를 들어 콘테이너를 플러싱(flushing) 하기 위한)를 포함할 수 있다. 또한, 유체 교환 포트(38) 및 가스 교환 포트(44)는 콘테이터(12)의 뚜껑(24)에 위치한 것으로 도시되었지만, 유체 교환 포트(38) 및 가스 교환 포트(44)는 콘테이너(12)의 다른 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 유체 교환 포트(38) 및 필터(42)는 콘테이너(12)의 측면에 위치할 수 있다. 이에 의해 좀더 연속적인 공정이 촉진된다.
바람직하게 상기 콘테이너(12)의 내부(15)는 조직 및 액체 배지가 투입되기 전에 살균되며, 상기 콘테이너(12)는 폐쇄되고 살균성을 유지하도록 실링된다. 여기서 "폐쇄"는, 상기 콘테이너(12)가 자체적으로 폐쇄되거나, 또는 상기 콘테이너가 폐쇄 시스템의 일부분으로서 기능하는 다른 구성부재에 연결된다는 것을 의미한다. 도시된 실시예에서, 가스 교환 포트(44) 및 유체 교환 포트(38)는 둘 다 무균 연결 장치(sterile connect device, SCD) 관: 즉, 폐쇄 시스템의 일부를 형성하는 다른 용기에 각각 이르는 가스 교환 관 리드(lead)(46) 및 유체 교환 관 리드(48) 에 무균적으로 연결되도록 구성된다. 상기 콘테이너는 뚜껑 사이의 전술한 실(36) 및 구동축(drive shaft)과의 사이의 다른 실(seal)(이후 설명됨)에 의해 실링된다. SCD 관은 뉴저지 08873 서머셋(Somerset) 코튼테일 레인(Cottontail Lane) 2101에 위치한 테루모 의학 회사(Terumo Medical Corparation)에서 제작된다.
상기 뚜껑(24)은 또한 후술하는 바와 같이, 뚜껑이 부착된 콘테이너(12)가 동력원 상에 정확하게 설치되도록 해주는 연결 형상부(interlock feature)(49)를 포함한다. 적절한 어떠한 구조도 이러한 목적으로 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 연결 형상부(49)는 상기 뚜껑(24)의 주위를 따라 형성된 돌출부로 이루어진다. 상기 연결 형상부(49)는 짧게 외측으로 연장된 부분(51)과 짧게 상부로 연장된 부분(53)을 포함한다.
도시된 조직 분리 장치(10)는 또한 상기 뚜껑(24) 및 관 리드(46, 48)의 상부에 끼워지며, 분리 과정 전에 제거 가능한 커버(50)를 포함한다. 상기 커버(50)는 적절한 재질, 예를 들어 불투명하고 약간 플렉서블한 플라스틱으로 제작될 수 있다. 상기 커버(50)는 적절한 연결 구조에 의해 상기 뚜껑(24)에 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 커버(50)는 상기 뚜껑(24)의 내부 림 부분(26)의 둘레를 따라 정확하게 끼워지는 림(52)을 구비한다. 상기 뚜껑(24)의 내부 림 부분(26)은, 상기 커버(50)의 림(52) 내부의 대응하는 그루브(groove)(미도시)에 끼워지는 융기부(ridge)(미도시)를 구비하며, 상기 커버(50)를 융기부가 그루브에 스냅 연결될 때까지 상기 뚜겅(24)을 향해서 누름으로써 상기 뚜껑에 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 조직 분리 장치(10)는 또한 상기 콘테 이너(12)의 내부에, 조직의 분리를 발생시키는 움직이는 분리 부재(movable dissociation element)를 포함한다. 상기 목적에 적합한 어떠한 유형의 부재도 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 분리 부재는 칼날(blade), 톱니 부재, 거친 표면을 구비하는 부재, 회전 스트랜드(strand)(예를 들어 단섬유 필라멘트(monofilament)), 3차원 분리 형상을 구비하는 부재(예를 들어 소정길이의 가시 철사(barbed wire)), 또는 조직 분리를 가능하게 하는 다른 부재로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 분리 부재는 적어도 하나의 칼날(54)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 장치는 또한 분리 부재로서 제2 칼날(56)을 포함한다. 칼날(54, 56)들은 조직을 분리하기 위해 적절한 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 칼날(54, 56)들은 각 위치에서 각 슬롯(slot)(82, 84)을 관통하여 동작하는 복수개의 칼날(미도시)로 이루어질 수 있다. 도시된 칼날들은 일반적으로 마주보는 측면을 따라 비스듬히 경사진 절단 날(cutting edge)(58, 60)을 구비하는 삼각형 판(triangular plate)이다. 칼날들은 적절한 재질, 예를 들어 스테인레스 강으로 제작될 수 있다. 분리 부재는 조직을 분리하기에 적합한 어떠한 방향으로도 움직일 수 있는데, 예를 들어 분리 부재는 회전형 또는 진동형 움직임을 위해 배치될 수 있다.
상기 조직 분리 장치(10)는 일반적으로 동력원으로부터 분리 부재로 동력을 전달하는 구동 구조를 포함한다. 도시된 실시예에서, 칼날들은 회전자(rotor)(62)에 장착되며, 회전자(62)는 콘테이너(12)의 중앙 허브(19)의 주위에 배치된다. 상기 회전자(62)는 적절한 재질, 예를 들어 강성 플라스틱 또는 금속으로 제작될 수 있다. 상기 회전자(62)는 중앙부에 위치한 구동축(64) 위에 회전 운동을 하도록 장착된다. 구동축(64) 및 회전자(62)는 적절한 구조에 의해 회전을 하도록 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 구동축(64) 및 회전자(62)는, 회전자(62) 상단부 내부의 요철(textured) 내면(70)에 결합하는 구동축(64) 상단부 상의 요철 외면(66)에 의해 회전가능하게 연결된다. 구동축(64)은 적절한 재질, 예를 들어 스테인레스 강과 같은 금속으로 제작될 수 있다. 구동축(64)은 콘테이너(12)의 하단부(18)를 관통하여 연장된다. 구동축(64)의 하단부(74)는 별개의 동력 유닛(이후에 설명함)에 부착되도록 정사각형의 단면 형상을 갖는다. 동력 유닛에 의한 구동축의 회전에 의해 칼날들이 회전하게 된다. 바람직하게, 구동축의 회전 방향은 분리 과정 동안에 발생할 수 있는 방해물이 분리 부재를 방해하지 못하도록 반대로 회전 가능하다. 칼날의 마주보는 측면의 상기 절단 날(58, 60)들은 칼날이 양쪽 방향으로 자를 수 있도록 한다.
분리 부재 및 저항 부재(resistive element) 사이의 상대적인 움직임이 요구되므로, 몇몇 적용예에서는 다른 실시예들이 사용될 수 있다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 분리 부재가 제자리에 고정된 반면에, 동력원은 콘테이너(12), 뚜껑(24), 커버(50) 또는 저항 부재 자체를 움직임으로써, 상기 장치를 구동시켜 저항 부재를 움직이도록 배치될 수 있다. 또한 적용예에서 요구될 수 있는 바와 같이, 분리 부재 및 저항 부재가 상이한 속도, 또는 서로에 대해서 반대 방향으로 움직이고 회전할 수 있다.
바람직하게, 상기 조직 분리 장치(10)는 구동축(64)의 주위를 따라 액체 또 는 가스가 콘테이너(12)로부터 배출되거나 콘테이너(12)로 들어오는 것을 방지하기 위하여 실링 구조(sealing structure)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 한 쌍의 실(seal)(75, 76)은 구동축(64)과 콘테이너(12)의 중앙 허브(19) 사이에 위치한다. 적합한 어떠한 실, 예를 들어 고무 컵 실(rubber cup seal)이 사용될 수도 있다.
또한 상기 조직 분리 장치(10)는 구동축(64)의 정렬을 유지하며, 이에 의해 회전자(62) 및 칼날(54, 56)의 정렬을 유지하는 장치(mechanism)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 한 쌍의 부싱(bushing)(77, 78)이 구동축(64)과 콘테이너(12)의 중앙 허브(19) 사이에 위치한다. 부싱과 함께, 쓰러스트 와셔(thrust washer)(79)가 축 상의 위치를 유지하고, 마찰을 줄이기 위해 사용된다. 쓰러스트 와셔(79)는 콘테이너(12)의 하단부(18)와, 구동축(64)을 콘테이너(12)에 구속하는 스냅 링(80) 사이에 위치한다.
조직 분리 장치(10)는 또한 콘테이너(12)의 내부에, 분리 부재와의 부딪힘에 의한 조직의 움직임에 저항하는 저항 부재를 포함한다. 저항 부재는, 분리 부재와의 부딪힘에 의하여 발생할 수 있는 조직의 움직임에 저항력을 제공한다. 저항 부재는 조직에 대해 어떠한 유형이든 변화된 움직임을 가져온다; 예를 들어, 조직은 저항 부재에 의해 고정된 상태로 수용될 수 있으며, 조직은 분리 부재의 움직임의 방향과 반대되는 방향으로 저항 부재에 의해 움직일 수 있으며, 또한 조직은 분리 부재의 움직임의 방향으로 움직일 수 있는 것보다 더 천천히 움직일 수 있다. 저항 부재와 분리 부재 사이의 상대적인 이동이 이러한 저항력으로 나타되는 한, 저항 부재는 움직이거나 고정될 수 있다. 이러한 목적에 적합한 어떠한 부재도 사용 될 수 있다. 예를 들어, 저항 부재는 배플(baffle), 고정되거나 또는 분리 부재와 반대되는 방향으로 움직이는 하나 이상의 칼날, 또는 칼날 형상의 분리 부재가 통과할 수 있는 슬롯(slot)이 형성된 수직 금속 핀(vertical metal fin)으로 이루질 수 있다.
도시된 실시예에서, 저항 부재는 콘테이너(12)의 외벽(14)으로부터 내측으로 연장되며, 콘테이너(12)의 하단부(18)에서 상부로 연장되는 고정 배플(81)로 이루어진다. 평면도(도 2 및 도 3)를 참조하면, 배플(81)은 두 개의 교차하는 원형 구획의 형상으로 이루어진다. 배플(81)은 적절한 재질, 예를 들어 플라스틱 또는 금속으로 제작될 수 있다. 도시된 실시예에서, 배플(81)은 콘테이너(12)의 하단부 및 외벽에 접착제에 의해 접착되는 강성 플라스틱 부재로 이루어지지만, 콘테이너(12)와 일체로 형성될 수도 있다.
배플(81)은 콘테이너(12)의 외벽(14)에 대하여 거의 반경 방향으로 연장되는 제1 및 제2 슬롯(82, 84)을 포함한다. 제1 및 제2 슬롯(82, 84)은 각각 제1 및 제2 칼날(54, 56)과 동일한 높이에서 축을 따라 배치된다. 만약 조직 분리 장치(10)가 하나의 칼날만 구비한다면 배플(81)은 하나의 슬롯만 구비할 수 있으며, 만약 조직 분리 장치(10)가 둘 이상의 칼날을 구비한다면 배플(81)은 둘 이상의 슬롯을 구비할 수 있다. 칼날이 회전함에 따라, 칼날들은 배플(81)의 슬롯을 통과하게 된다. 배플(81)은 자체 무게와 비용을 줄이기 위하여 선택적으로 중공부(85)를 포함할 수도 있다.
대체 실시예에서, 콘테이너의 외벽에서 내측을 향하며 링 상에서 회전하는 칼날을 구비한 콘테이너의 중앙부에 배플이 장착될 수도 있다. 다른 대체 실시예에서는 배플이 움직이고 칼날이 고정될 수 있다(이러한 경우, 배플이 분리 부재가 되며, 칼날이 저항 부재가 될 수 있다).
저항 부재에 의해 제공되는 저항력은 분리 부재가 조직을 효과적으로 분리하도록 한다. 여기서 "분리"는 조직이 요구되는 적용에 따라 흥미를 가지는 단세포 및/또는 작은 세포 덩어리(clump) 또는 세포군으로 나누어지는 것을 의미한다. 이는 조직의 절단, 민싱(mincing), 찢기(tearing), 또는 자름(shearing)과 같은 적절한 방식에 의해 이루어질 수 있다. 분리 부재, 조직, 및 저항 부재 사이의 상호 작용은 이러한 분리를 일으킨다. 저항 부재가 없다면, 분리 부재는 조직을 분리하는데 보다 덜 효과적일 것이다. 예를 들어, 상대적으로 느린 속도로 움직이는 칼날(이하 설명됨)은 조직을 효과적으로 자르는 대신에, 콘테이너 주위로 조직을 단지 밀기만 한다; 조직을 구속하는 배플은 느린 속도의 칼날이 조직을 효과적으로 자를 수 있도록 한다.
본 발명의 구동하는 조직 분리 장치(10)는 분리 부재에 연결되며, 분리 부재를 조직과 부딪치면서 움직이게 하는 동력원을 포함한다. 일 실시예(미도시)에서, 동력원은 조직 분리 장치의 콘테이너에 수용된다. 동력원은 전형적으로 콘테이너에서 적절한 위치, 예를 들어 콘테이너의 하단부의 아래에 콘테이너와 일체로 형성되거나 또는 콘테이너에 부착되는 하우징을 포함한다. 전기 모터와 같은 동력원은 하우징의 내부에 장착된다. 모터는 분리 부재를 움직이도록 적절한 수단, 예를 들어 칼날의 회전을 발생시키는 콘테이너 내부의 구동축에 기어 열(gear train) 또는 벨트에 의해 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 바람직한 실시예에서, 조직 분리 장치는 개별적인 동력 유닛(power unit)(86)을 포함한다. 도시된 동력 유닛(86)은 구동 장치 조립체(88), 및 상기 구동 장치 조립체의 위에 끼워지는 하우징 조립체(90)를 포함한다. 하우징 조립체(90)는 적절한 방법, 예를 들어 구동 장치 조립체(88)의 베이스(96)에 형성된 나사산 없는 홀(hole)(94)을 관통하여, 상기 홀(94)에 대응하는 하우징 조립체(90)의 나사산 홀(미도시)로 연장되는 다수개의 고정구(92)(예를 들어 소켓 헤드 캡 볼트(socket head cap screw))에 의해 구동 장치 조립체(88)에 연결된다. 와셔(98)가 선택적으로 고정구(92)에 사용될 수 있다.
도시된 구동 장치 조립체(88)는 베이스(96)에 장착된 프레임(100)을 포함한다. DC 전기 기어 모터(102)와 같은 적절한 동력원이 프레임의 배면부에 장착된다. 분리 부재의 요구되는 움직임을 가능하게 하는 동력원이 선택된다. 도시된 실시예에서, 조직 분리 장치의 칼날의 요구되는 회전 속도를 가능하게 하는 모터가 선택된다.
구동 장치 조립체(88)는 또한 프레임(100)의 전면부의 홀을 관통하여 상부로 연장된 회전 출력축(108)을 포함한다. 모터(102)는 적절한 장치, 예를 들어 톱니 형상의 벨트 구동(미도시)에 의해 출력축(108)에 회전 동력을 제공하도록 연결된다. 출력축(108)은 상단부에 구멍(bore)(110)을 구비한다. 도시된 구멍(110)은 조직 분리 장치의 구동축(64)의 정사각형 형상의 하단부(74)를 수용할 수 있도록 정사각형의 단면 형상을 갖는다. 그러나, 상기 구멍(110) 및 구동축(64)의 하단부 (74)는 구동 연결에 적합한 다른 구조, 예를 들어 삼각형 또는 직사각형의 단면, 또는 스플라인(spline) 구조를 가질 수 있다.
도시된 하우징 조립체(90)는 하우징 몸체(112)를 포함한다. 하우징 몸체(112), 구동 장치 조립체(88)의 베이스(96)와 프레임(100)은, 적절한 재질, 예를 들어 강성 플라스틱 재질, 또는 금속으로 제작될 수 있다. 전진/후진/차단 스위치(114)가 하우징 몸체((112)의 배면부 상단에 장착된다. 하우징은 또한 마스터 퓨즈드 파워 스위치(master fused power switch)(미도시)와, DC 모터용 AC 변환 DC 동력 공급기(미도시)와, 과열로부터 동력 유닛을 보호하기 위한 과열 온도 스위치(thermal over temperature switch)(미도시)를 포함한다.
동력 유닛(86)은 조직 분리 장치(10)의 콘테이너(12)와 접하도록 구성된다. 이러한 목적에 적합한 어떠한 구조도 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 하우징 몸체(112)의 전면부는 오목부(116)를 포함한다. 상기 오목부(116)는 조직 분리 장치의 콘테이너(12)를 수용하는 크기 및 형상을 갖는다. 장착 구조(mounting structure)(118)가 동력 유닛(88) 상에 콘테이너(12)를 장착할 수 있도록 오목부(116)의 하부에 형성된다. 상기 장착 구조(118)는 동력 유닛(88)에 콘테이너(12)를 고정하는 고정 구조(locking structure)를 포함한다. 적절한 고정 구조는 어떠한 것이라도 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 장착 구조(118)는 콘테이너의 탭(도 1 참조)(22)이 삽입되는 노치(notch)(120)를 구비한다. 이어서, 콘테이너(12)를 장착 구조(118)에 고정하기 위하여 콘테이너를 돌리게 된다. 장착 구조(118)는 조직 분리 장치의 구동축(64)과 연결되기 위하여, 동력 유닛의 출력축 (108)이 연장되어 관통하는 홀(122)을 구비한다.
동력 유닛(88)은 또한 뚜껑이 부착된 콘테이너(12)가 정확하게 동력 유닛의 상부에 설치될 때까지 동작하는 것을 방지하는 연결 형상부(interlock feature)(124)를 포함한다. 이러한 목적에 적합한 어떠한 구조도 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 연결 형상부(124)는 하우징 몸체(112)의 오목부(116)의 내측을 따라 그루브(groove)를 포함한다. 그루브는 광역부(wide portion)(126)와 협소부(narrow portion)(128)를 포함한다. 콘테이너가 동력 유닛의 상부에 설치되는 경우, 뚜껑(도 1 참조)(24)의 둘레를 따라 형성된 돌출부(49)는 그루브의 광역부(126)를 지나서 연장된다. 콘테이너를 동력 유닛에 고정하기 위해 돌리는 경우, 돌출부는 그루브의 협소부(128)로 돌려지게 된다. 돌출부의 외측으로 연장된 부분(51)은 그루브를 지나서 연장되며, 돌출부의 상부로 연장된 부분(53)은 그루브에 인접하여 하우징 몸체(112)의 내부에 위치하게 되며, 이에 의해 콘테이너를 동력 유닛에 고정하게 된다. 돌출부의 상부로 연장된 부분(53)이 상기 위치에 있는 경우, 하우징의 상부에 위치한 전진/후진/차단 스위치(114)와 연결되는 연결 스위치(interlock switch)(미도시)를 안쪽에서 누르게 된다. 전진/후진/차단 스위치(114)는 상기 연결 스위치가 뚜껑의 돌출부에 의해 눌려질 때까지 모터를 동작시키지 않는다.
동력 유닛의 장착 구조(118)는 동력 유닛의 연결 형상부(124)와 콘테이너(12)가 서로에 대해서 적절하게 정열하도록 보장해준다. 이러한 목적에 적합한 어떠한 구조도 사용할 수 있다. 도시된 실시예에서, 장착 구조(118)는 원형 디스크 의 일반적인 형상을 갖는다. 상기 디스크의 지름은 콘테이너(도 1 참조)(12)의 하부 림(20)의 내부 지름과 실질적으로 동일하며, 이에 의해 콘테이너는 장착 구조(118)의 상부에 견고하게 끼워져서 위치하게 된다. 장착 구조(118)는 하우징 몸체 상부의 연결 형상부가 서로에 대해서 정열되는 위치에 위치하게 된다.
바람직하게, 동력원은 잼(jam)의 경우에 동작하는 조직 분리 장치의 구성부재를 보호하기 위하여 과전류 보호기(overcurrent protection)를 포함한다. 동력원은 바람직하게 조직 분리 장치에서 조직의 잼(jam)을 제거하기 위하여 반대로 구동할 수 있다. 또한, 동력 유닛은 조직의 잼이 발생하는 경우에, 자동적으로 알람(alarm)을 울리거나, 또는 자동적으로 칼날의 움직임을 반대로 하는 안티-잼(anti-jam) 장치(미도시)를 선택적으로 포함할 수 있다.
또한 동력 유닛은 선택적으로 미리 정해진 시간에 분리 과정을 자동적으로 멈추는 타이밍 장치(timing mechanism)(예를 들어 시간 지시기 또는 제어기)(미도시)를 포함할 수 있다.
조직 분리 장치를 이용하여 세포 부유액을 만드는 방법을 살펴보면, 분리되는 조직, 및 액체 배지가 상기 장치의 콘테이너의 내부로 투입된다. 조직 분리 장치는 인간, 동물 또는 식물, 및 자연적 또는 가공 조직을 포함하는 어떠한 유형의 생물학적 조직을 효과적으로 분리하도록 사용될 수 있다. 상기 조직은 폐, 간장, 신장, 췌장, 뇌, 또는 심장과 같은 인간 또는 동물의 장기에서 나올 수 있다. 특별한 실시예에서 상기 조직 분리 장치는 인간 폐 종양 세포를 분리하는데 사용되지만, 이에 한정되지는 않는다. 콘테이너 내부로 조직의 투입은 적절한 어느 장소에 서도 이루어질 수 있다. 일부 적용예에서, 조직의 투입은 무균 환경 하에서 수술실에서 이루어진다.
조직이 담긴 콘테이너 내부로 투입되는 액체 배지는 조직이 단세포 부유액으로 효과적으로 분리되도록 한다. 액체 배지 없이 상기 조직 분리 장치를 작동시키는 것은 조직을 효과적으로 분리하지 못한다. 이것은 액체 배지 없이도 원하는 목적을 달성하는 음식 분쇄기(food chopper) 같은 장치와는 대조된다. 액체 배지로는 조직 및 분리 과정에 친화성이 있는 어떠한 유형의 액체도 사용될 수 있다. 전형적으로, 액체 배지는 물을 기반으로 하여, 삼투압 차이(osmotic pressure differential)에 의해 세포가 붕괴하는 것을 방지하는 적당한 양의 소금을 포함한다. 적절한 액체 배지의 예로는 식염수(saline solution), 완충 식염수(buffered saline solution), 링거 유산액(ringer's lactate solution), 세포 배양액(cell culture solution), 플라즈마리트(plasmalyte), 및 종래에 알려진 다른 유체를 포함한다. 항생제(antibiotics), 안정제(stabilizers), 단백질(protein), 및 다른 첨가제가 액체 배지에 포함될 수 있다.
액체 배지는 콘테이너에 미리 준비되거나 또는 이후에 추가될 수 있다. 사용되는 액체 배지의 양은 개별적인 적용에 따라 결정될 수 있다. 액체 배지와 조직의 비율은 분리 과정에 의해 만들어진 세포의 생존력을 유지하는데 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 조직 및 액체 배지는 세포의 대부분의 생존력을 유지하는 중량 비율로 콘테이너에 투입될 수 있다. 사용되는 액체 배지의 양은 또한 분리에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 만약 적절한 양의 액체 배지가 사용된다면 조직은 회전하는 칼날의 경로에서 콘테이너 내부의 하부에 위치하지만, 만약 너무 많은 양의 액체 배지가 사용된다면 조직은 칼날의 위에서 액체 배지의 상부에서 부유할 수 있다. 콘테이너는 액체 배지의 적절한 양을 지시하는 채움선(fill line)을 구비할 수도 있다.
조직 및 액체 배지가 콘테이너에 첨가된 이후, 조직은 전술한 바와 같이 회전하는 칼날과 같은 움직이는 분리 부재와 부딪치게 된다. 저항 부재에 의해 제공되는 조직 움직임에 대한 저항력은 분리 부재가 효과적으로 조직을 단세포 부유액으로 분리하도록 한다. 분리 부재 및 저항 부재의 협력에 의해서 분리 부재는, 조직을 단세포 및/또는 세포 덩어리로 분리하는 동안에, 분리 과정에 의해 만들어지는 세포의 생존력을 유지하는 방식으로 움직이게 된다. 상기 방식에 의한 생존 가능한 세포 및 물질의 산출은 원료 물질과 의도하는 사용에 의존할 것이다. 상기 장치는 요구되는 경우에, 건강한 조직으로부터 높은 산출 및 높은 생존력을 줄 수 있을 것이다.
예를 들어, 분리 부재와 저항 부재에 의해 상기 조직에 가해지는 협력 작용에 의해, 분리 부재는 조직을 여전히 효과적으로 분리하면서도 상대적으로 느린 속도로 움직임으로써 세포의 생존력을 유지하게 된다. 전형적으로, 분리 부재는 상기 방법에 의해 만들어지는 세포의 대부분(50% 이상)이 분리되고 생존하는 범위 내의 분리 속도로 움직인다. 일부 적용예의 경우에는 본 발명에 의해 만들어지는 세포의 95% 까지가 생존하였다. 일부 실시예의 경우, 분리 부재는 분리 동안에 최고로 빠르게 움직이는 부분(예를 들어 회전 칼날의 끝 부분)을 포함하는데, 이러한 부분은 약 100 ㎜/second(약 250 inches/minute)에서 약 200 ㎜/second(약 500 inches/minute)의 속도로 움직인다. 예를 들어, 만약 분리 부재가 회전 칼날로 이루어진다면, 상기 칼날은 약 25 ㎜(약 1 inch)에서 약 50 ㎜(약 2 inches)의 길이를 가질 것이며, 약 50 rpm's 에서 약 100 rpm's 의 속도록 회전할 것이다. 분리 속도는 요구되는 세포 생존력, 분리되는 양, 및 분리 과정의 시간뿐만 아니라, 개별적인 적용예 및 분리 장치의 구조에 따라 좌우될 것이다.
분리 부재의 운동은 일반적으로 조직을 분리 부재의 경로로 끌어오기에 충분하다. 즉, 분리 부재는 충분한 교란을 발생시켜, 조직이 액체 배지의 상부에 머물러 있는 대신, 액체 배지의 내부로 끌려와서 분리 부재의 경로로 내려오도록 한다.
본 발명의 조직 분리 장치를 이용한 조직의 분리는 종래의 분리 방법에 비하여 대체로 더 빠르다. 예를 들어, 종양 조직의 분리는 본 조직 분리 장치를 이용하면 약 10 내지 15분이 걸리지만, 스칼펠(scalpel)로 절단한 다음 효소 침지(enzymatic digestion)에 의한 조직 분리는 약 2시간 이상이 걸리게 된다. 일반적으로, 상기 조직 분리 장치를 이용한 분리는 약 15분 이하의 시간 동안 이루어진다.
상기 조직 분리 장치는 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 상기 장치를 이용한 조직 분리의 전형적인 방법에서, 조직 샘플은 운반 배지(shipping medium)(일반적으로 항생제를 포함하는 세포 배양 배지)를 포함하는 상기 장치의 콘테이너의 내부에 놓여 진다. 이어서, 적절한 배지 내부의 식물 조직과 같은 다른 조직들은 냉각할 필요 없지만, 종양 조직은 바람직하게 냉 각된 상태에서, 콘테이너는 처리 센터(processing center)로 운반된다. 운반 배지는 처리 전에 무균 처리되어 배출된다. 처리 유체(processing fluid)(액체 배지, 일반적으로 완충 식염수)는 무균처리되어 콘테이너에 첨가된다. 이후, 콘테이너는 별개의 동력 유닛에 부착된다. 동력 유닛이 켜지면, 조직 분리 장치는 조직을 단세포 부유액으로 분리하기 위하여 동작한다. 세포 부유액은 이어서 무균처리되어 여과 과정으로 옮겨진다. 여과 후에, 세포 부유액은 이후의 공정을 위해 무균 처리되어 무균 용기로 이동된다.
일 실시예에서, 상기 조직 분리 장치는 암 환자 자신의 종양 세포를 이용하여 개별화된 암 백신을 만들기 위한 과정의 일부로써 사용될 수 있다. 종양 조직의 샘플은 수술실에서 의사에 의해 환자로부터 제거된다. 종양 조직은 백신 제작공정의 장소로 이동되기 위하여 조직 분리 장치의 콘테이너에 바로 놓여진다. 종양 조직은 운반 도중에 조직의 생존력을 유지하는데 도움이 되도록 콘테이너 내부의 운반 배지에 잠기게 된다. 콘테이너는 종양 조직의 무균성을 유지하기 위하여 수술실에서부터 폐쇄된 상태를 유지한다. 백신 제작공정 장소에서, 상기 조직 분리 장치의 콘테이너는 종양 조직을 단세포 부유액으로 분리하기 위하여 동력 유닛의 상부에 설치된다. 선택적으로, 상기 조직을 침지시키고 이에 의해 분리를 돕기 위하여 상기 조직 분리 장치와 함께 효소가 사용될 수 있다. 콜라게나제(collagenase)와 같은 적절한 효소가 사용될 수 있다. 상기 조직 분리 장치는 콘테이너의 유체 교환 포트와 연결되는 SCD 관을 통하여 효소를 투입함으로써 침지 챔버(digestion chamber)로써 기능할 수 있다. 이에 의해 공정의 속도를 높이고, 페쇄된 시스템 내부에서 조직의 무균성을 유지하는데 도움이 된다.
다양한 유형의 인간 종양 조직으로부터 세포를 복구하기 위하여 상기 조직 분리 장치가 연속하여 20번 사용되었다. 이러한 결과는 아래의 <표 1>에 요약되어 있다.
조직의 단위 그램당 복구된 세포 생존율 (percent viability)
고(high) 2.9 ×109 95%
저(low) 6.2 ×105 14%
중(mean) 2.6 ×108 70%
표준편차 6.4 ×108 19
특허법 조항에 따라, 본 발명의 원리와 동작 방식은 바람직한 실시예에 의해 설명되고 도시되었다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 정신 또는 범위를 벗어나지 않으면서 실행될 수도 있을 것이다.

Claims (32)

  1. 콘테이너;
    조직과 부딪쳐서 조직의 분리를 일으키도록 상기 콘테이너의 내부에 위치하는 분리 부재; 및
    상기 분리 부재와의 부딪힘에 의한 조직의 움직임에 저항하도록 상기 콘테이너 내부에 위치하는 저항 부재를 포함하고,
    상기 분리 부재 및 저항 부재 중에 적어도 하나는 상대방에 대해서 상대적으로 움직일 수 있으며, 상기 저항 부재에 의해 제공되는 저항력에 의해 상기 분리 부재가 조직을 효과적으로 분리하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분리 부재는 하나 이상의 칼날을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 칼날은 상기 콘테이너의 내부에서 회전 운동하도록 배치된 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 저항 부재는 하나 이상의 배플을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 배플은 상기 하나 이상의 칼날이 통과하는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배플은 둘 이상의 슬롯을 포함하고, 상기 분리 부재는 둘 이상의 칼날을 포함하여, 상기 칼날들이 각각 상기 슬롯들을 통과하도록 배치된 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조직 분리 장치는 상기 분리 부재 및 저항 부재 중에 적어도 하나를 상대방에 대해서 상대적으로 움직이도록 구동시켜 조직에 부딪히게 하는 하나 이상의 동력원을 더 포함하며, 상기 동력원에 의해 구동되는 상대적인 회전 방향은 상기 분리 부재 및 저항 부재를 방해물로부터 자유롭게 할 수 있도록 반대 방향으로 될 수 있는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조직 분리 장치는 조직에 부딪히는 상기 분리 부재를 구동시키는 회전 구동축을 더 포함하고, 상기 콘테이너는 실(seal)을 포함하며, 상기 구동축은 그 주위를 따라 액체 또는 가스가 상기 콘테이너로부터 배출되거나 상기 콘테이너로 들어오는 것을 방지하기 위하여 상기 실을 관통하여 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 콘테이너는 뚜껑을 포함하며, 상기 뚜껑은 그 주위를 따라 액체 또는 가스가 상기 콘테이너로부터 배출되거나 상기 콘테이너로 들어오는 것을 방지하기 위하여 실링되는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 콘테이너는 그 내부로부터 내용물을 제거하는 포트를 포함하고, 상기 콘테이너는 상기 포트와 결합되며 상기 내용물을 제거하기 전에 여과하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 콘테이너는 그 내부로부터 내용물을 제거하는 포트를 구비하는 뚜껑을 포함하고, 상기 뚜껑은 내용물의 완전한 제거를 촉진하는 비대칭 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 콘테이너는 회전력에 대항하여 고정된 위치에 그 자신을 고정하는 고정 형상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 콘테이너는 외벽 및 중앙 허브를 포함하고, 상기 외벽과 중앙 허브 사이의 거리는 분리 공정 전에 상기 외벽과 중앙 허브 사이에 조직이 투입될 수 있을 정도로 충분한 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 콘테이너는 가스 교환 포트와, 상기 가스 교환 포트에 결합되는 필터를 포함하며, 상기 필터는 상기 콘테이너의 내부의 살균성을 유지하면서 상기 콘테이너로 가스가 들어가거나 또는 상기 콘테이너로부터 가스가 나오는 것을 허용하기에 충분히 작은 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 콘테이너는 가스 교환 포트 및 유체 교환 포트를 포함하며, 상기 가스 교환 포트 및 유체 교환 포트는 무균 연결되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 조직 분리 장치의 내부는 살균 처리된 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 조직 분리 장치는 상기 분리 부재와 저항 부재 중에 적어도 하나를 상대방에 대해서 상대적으로 움직여서 조직에 부딪히게 구동시키도록 연결되는 하나 이상의 동력원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 하나 이상의 동력원은 상기 콘테이너를 수용하도록 구성되는 동력 유닛 몸체와, 상기 동력 유닛 몸체에 결합되는 하나 이상의 모터를 구비하는 개별적인 동력 유닛으로 이루어지며, 상기 조직 분리 장치는 상기 하나 이상의 모터로부터 상기 분리 부재 및 저항 부재 중에 적어도 하나로 직접적 또는 간접적으로 동력을 전달하는 구동 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 조직 분리 장치는 상기 콘테이너용 뚜껑과, 상기 뚜껑이 부착된 콘테이너가 상기 동력 유닛의 상부에 정확하게 설치될 때까지 상기 동력 유닛이 작동하는 것을 방지하는 동력 연결 장치(power interlock mechanism)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 동력 유닛은 분리 과정 중에 조직의 잼이 발생하는 경우에, 자동으로 알람(alarm)을 울리거나, 또는 자동으로 상기 저항 부재에 대한 상대적인 상기 분리 부재의 움직임을 반대로 하는 안티-잼(anti-jam) 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 동력원은 미리 정해진 시간에 분리 과정을 자동으로 멈추는 타이밍 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 분리 부재 및 저항 부재는 서로 상이한 속도로 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치.
  23. 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법에 있어서,
    상기 조직 분리 장치의 콘테이너 내부에 조직 및 액체 배지를 투입하는 단계;
    상기 콘테이너 내부의 분리 부재 및 저항 부재 사이에 상대적인 운동을 발생시키는 단계;
    상기 조직 분리 장치의 분리 부재에 조직을 부딪치는 단계;
    상기 조직 분리 장치의 상기 저항 부재에 의해, 상기 분리 부재와의 부딪힘에 의한 조직의 움직임에 저항하는 단계; 및
    조직을 단세포 부유액으로 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상대적인 운동을 발생시키는 상기 단계는, 상기 분리 부재가 상기 방법에 의해 만들어지는 세포의 대부분이 분리되고 생존하는 범위 내의 분리 속도로 상기 저항 부재에 대하여 상대적으로 움직이도록 하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상대적인 운동을 발생시키는 상기 단계는, 상기 분리 부재의 최고로 빠르게 움직이는 부분을 100 ㎜/second(250 inches/minute)에서 200 ㎜/second(500 inches/minute)의 속도로 상기 저항 부재에 대하여 상대적으로 움직이도록 하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 분리 부재는 25 ㎜(1 inch)에서 50 ㎜(2 inches)의 길이를 가지는 칼날을 포함하며, 상대적인 운동을 발생시키는 상기 단계는 상기 칼날을 50 rpm's 에서 100 rpm's 의 속도로 상기 저항 부재에 대하여 상대적으로 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 분리는 15분 이하의 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  28. 제24항에 있어서,
    조직을 단세포 부유액으로 분리하는 상기 단계는, 세포가 95%까지 살아있는 단세포 부유액을 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  29. 제24항에 있어서,
    조직 및 액체 배지를 투입하는 상기 단계는, 세포의 대부분의 생존력을 유지하는 중량 비율에 따라 상기 조직 및 액체 배지가 투입되는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  30. 제23항에 있어서,
    상기 저항 부재에 대한 상기 분리 부재의 상대적인 운동에 의해 조직이 상기 분리 부재의 경로로 끌려오는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  31. 제23항에 있어서,
    조직을 투입하는 상기 단계는 살균 조건 하의 수술실에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
  32. 제23항에 있어서,
    상기 세포 부유액을 필터를 통과시키고, 이 후 상기 콘테이너로부터 상기 세포 부유액을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 분리 장치를 이용하여 단세포 부유액을 만드는 방법.
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