KR20100095952A

KR20100095952A - 원심분리용 분리장치 및 원심 분리방법

Info

Publication number: KR20100095952A
Application number: KR1020090015016A
Authority: KR
Inventors: 정광회; 이광형; 최행석; 신준호; 고정재
Original assignee: 차의과학대학교 산학협력단
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2010-09-01
Also published as: KR101091052B1

Abstract

원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직으로부터 목적세포를 분리하기 위한 원심분리용 분리장치 및 원심 분리방법이 개시된다. 원심분리용 분리장치는 유연한 재질의 상부 분리백, 및 하부 분리백을 포함하며, 상기 두 개의 분리백 내부의 분리공간을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐할 수 있는 구획부재를 포함한다. 상부 분리백의 상부에는 조직이 주입되는 조직 주입구, 조직과 반응하는 처리용액을 주입하기 위한 처리용액 주입구, 및 원심분리 후 상부 분리공간 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구를 포함한다. 하부 분리백의 하부에는 원심분리 후 하부 분리공간에 포집된 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구가 형성된다. 조직 및 처리 용액의 주입과, 잔류 물질, 및 목적세포의 배출이 서로 다른 통로를 통해서 이루어지기 때문에, 상호 혼합되는 것을 방지할 수 있으며, 플라스틱과 같은 재질을 이용하여 융착을 통한 간단한 제조과정을 통해서 제조가 가능하다. 또한, 복수개의 원심분리용 분리장치를 연결하여 획득하고자 하는 목적세포의 양을 쉽게 늘릴 수 있는 장점이 있다.

조직 주입구, 처리용액 주입구, 용액 배출구, 원심분리용 분리장치

Description

원심분리용 분리장치 및 원심 분리방법{DEVICE FOR CENTRIFUGAL SEPARATION AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직으로부터 목적세포를 분리하기 위한 원심분리용 분리장치 및 원심 분리방법에 관한 것이다.

지방조직의 줄기세포는 인체 내 손상된 각종 조직의 재생에 쓰이기 위한 목적으로 사용될 수 있으며, 특히 조혈세포, 신경세포, 피부재건, 연골세포, 심근세포, 혈관세포 등으로 분화 가능하기 때문에 다양한 분야에서의 사용이 가능하다.

특히, 지방줄기세포의 유용성은 기타 다른 기관에서 유래되는 줄기세포에 비해 실용적 가치가 우수할 수 있다. 구체적으로, 지방줄기세포는 인체 내의 잉여 지방조직으로부터 분리될 수 있으며, 비교적 간단한 처리만으로도 얻을 수 있다. 하지만, 골수, 제대혈, 말초혈액, 배아 등에서 줄기세포를 분리할 경우에는 윤리문제, 채취 대상자의 통증문제, 처리과정 중의 세균, 바이러스 등 외부인자에 의한 오염과 같이 복잡한 문제점을 극복해야 한다.

다만, 지방줄기세포를 분리하기 위하여 기존에 사용되는 효소처리 방식은 지방흡입술로 채취된 지방조직을 별도의 용기에 옮겨 담는 과정 및 처리과정에서 세 균, 바이러스 등 외부인자에 노출이 쉽게 일어 나며, 효소처리 후에 목적세포 만을 추출하기 위한 원심분리를 다시 별개의 공간에서 진행함으로써, 효소처리 및 원심분리 과정에서 외부인자에 대한 노출이 잦다.

본 발명은 조직으로부터 원하는 목적세포를 얻기 위한 수 차례의 처리 과정을 하나의 용기에서 수행할 수 있는 원심분리용 분리장치 및 원심 분리방법을 제공한다.

본 발명은 조직으로부터 목적세포를 얻는 과정에서 필요한 조직의 주입, 처리 용액의 주입, 처리 용액과 조직이 반응한 후 발생하는 잔류 물질의 배출, 및 원하는 목적세포의 배출 등이 각기 서로 다른 통로를 통해서 이루어져 상술상 물질들이 상호 혼합되는 것을 방지할 수 있는 원심분리용 분리장치 및 원심 분리방법을 제공한다.

본 발명은 플라스틱과 같은 유연한 재질을 이용하여 융착과 같은 간단한 제조과정을 통해서 제조가 가능한 원심분리용 분리장치를 제공한다.

본 발명은 제조 비용의 절감으로 일회용으로 사용하는 것이 가능하고, 이로 인하여 보다 순수한 목적세포를 추출할 수 있는 원심분리용 분리장치를 제공한다.

본 발명은 분리장치의 용량을 쉽게 증가시켜 획득하고자 하는 목적세포의 양을 쉽게 늘릴 수 있는 원심분리용 분리장치를 제공한다.

본 발명은 분리장치 내의 공간이 처리될 조직, 처리 용액, 및 처리된 조직을 회수하는 공간이 별도로 제공되지 않도록 설계하여 간단한 구조를 가지는 원심분리용 분리장치를 제공한다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직으로부터 목적세포를 분리하기 위한 원심분리용 분리장치는, 상부 분리백, 하부 분리백, 및 구획부재를 포함한다.

상부 분리백은 유연한 재질을 이용하여 상부 분리공간을 형성하며, 상부 분리공간으로 조직을 주입하기 위한 조직 주입구, 조직 주입구와 별도로 처리용액을 주입하기 위한 처리용액 주입구, 및 원심분리 후 상부 분리공간 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구를 포함한다.

하부 분리백 또한 유연한 재질을 이용하여 상부 분리백과 일체로 형성되며, 상부 분리공간과 연결되는 하부 분리공간을 형성하며, 하부 분리공간으로부터 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구를 포함한다.

구획부재는 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐한다. 바람직하게는 상부 분리공간 및 하부 분리공간 사이에 위치할 수 있다.

상술한 상부 분리백은 하부 분리백을 향하여 상부 분리백의 폭은 점차 줄어들게 형성할 수 있으며, 반면에 하부 분리백의 폭은 동일하게 유지되도록 형성할 수 있다.

또한, 상부 분리백은 조직 주입구, 처리용액 주입구, 및 용액 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재를 포함할 수 있으며, 마찬가지로 하부 분리백 또한 목적 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재를 포함할 수 있다. 밸브부재는 집게나 밸브, 지퍼 등을 이용할 수 있다.

또한, 하부 분리백은 구획부재를 이용하여 밀폐된 상태로 상부 분리백으로부터 분리될 수 있으며, 구획부재는 집게나 밸브, 지퍼 등을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 합성수지를 이용하여 형성된 적어도 한 장 이상의 수지필름을 융착하여 형성되는 필름 분리백을 포함하며, 필름 분리백의 내부는 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 제공하며, 상부 분리공간의 상부에는 조직을 주입하기 위한 조직 주입구, 조직 주입구와 별도로 처리용액을 주입하기 위한 처리용액 주입구, 및 원심분리 후 상부 분리공간 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구가 제공되고, 하부 분리공간의 하부에는 하부 분리공간에 수집된 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구가 형성되고, 상부 분리공간 및 하부 분리공간 사이에는 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐하는 구획부재가 제공된다.

유연한 합성수지를 이용하여 형성된 적어도 한 장 이상의 수지필름을 가압, 열, 고주파, 및 화학반응 등을 통해서 융착하여 형성되는 필름 분리백은, 상술한 방법 등을 통해서 융착할 시에, 조직 주입구, 처리용액 주입구, 용액 배출구, 및 목적 배출구를 제외한 필름 분리백의 테두리는 융착에 의해서 밀폐되고, 특히 하부 분리공간을 향하여 깔대기 모양과 같이 상부 분리공간의 폭은 점차 줄어들도록 융착되어 밀폐될 수 있으며, 반면에 하부 분리공간의 폭은 동일하게 유지되도록 융착할 수 있다. 이때, 한 장의 수지필름을 사용할 경우에는 서로 다른 부분의 수지필름이 겹쳐지도록 접어서 융착할 수 있으며, 여러장의 수지필름을 서로 겹쳐서 융착할 수도 있다.

또한, 상부 분리공간 상부의 필름 분리백에 형성된 조직 주입구, 처리용액 주입구, 및 용액 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재를 포함할 수 있으며, 마찬가지로 하부 상부 분리공간 하부의 필름 분리백에 형성된 목적 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재를 포함할 수 있다. 밸브부재는 집게나 밸브 등을 이용할 수 있다.

또한, 하부 분리공간은 구획부재를 이용하여 밀폐된 상태로 상부 분리백으로부터 분리될 수 있으며, 구획부재는 집게나 밸브 등을 이용할 수 있다.

이때, 하부 분리공간의 외곽을 따른 필름 분리백에는 절개선이 형성되어, 하부 분리공간은 밀폐된 상태로 필름 분리백으로부터 절취가 용이하도록 하여, 조직을 원심 분리한 후에, 목적세포를 하부 분리백에 보관한 상태로 별도로 저장할 수도 있다.

또한, 상술한 원심분리용 분리장치의 상부 분리백, 하부 분리백, 및 필름 분리백의 재질로는 유연한 재질의 합성수지를 이용할 수 있으며, 특히 폴리염화비닐(polyvinyl chloride)과 같이 흡수성은 없으나 탄력이 있고 약품에 대한 저항력도 큰 재질을 사용할 수 있다.

다만, 본 발명에 따른 원심분리용 분리장치가 원심분리뿐만 아니라, 조직으로부터 추출해낸 목적세포를 배양할 목적으로 사용할 경우에는 상부 분리백, 하부 분리백, 및 필름 분리백의 재질로는 상술한 특성 외에도 특정 기체가 투과할 수 있는 재질을 사용할 수도 있다.

예를 들면, 기체를 분리하는 고분자 분리막은, 배양을 목적으로 할 경우에는 액체는 투과할 수 없으나, 산소만은 투과하는 산소 부화막을 사용할 수 있다. 이는 이미 알려진 바와 같이, 디메틸실록산, 및 폴리카보네이트의 중합체를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 상술한 원심분리용 분리장치를 둘 이상 결합하여 사용할 수 있는 원심분리용 분리어셈블리는, 하나의 원심분리용 분리장치의 목적 배출구가 다른 하나의 원심분리용 분리장치의 조직 주입구와 연결된다.

또한, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 따르면, 원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직으로부터 목적세포를 분리하기 위한 원심분리방법은, 플렉서블(flexible)한 재질을 이용하여 상부 분리공간을 형성하며, 상부 분리공간으로 조직을 주입하기 위한 조직 주입구, 조직 주입구와 별도로 처리용액을 주입하기 위한 적어도 하나의 처리용액 주입구, 및 원심분리 후 상부 분리공간 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구를 포함하는 상부 분리백; 플렉서블(flexible)한 재질을 이용하여 상부 분리백과 일체로 형성되며, 상부 분리공간과 연결되는 하부 분리공간을 형성하며, 하부 분리공간으로부터 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구가 형성되는 하부 분리백; 및 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐하는 구획부재;를 포함하는 원심분리용 분리장치를 마련하는 단계; 조직 주입구를 통해서 상부 분리공간으로 조직을 주입하는 단계; 처리용액 주입구 중 어느 하나를 통해서 상부 분리공간으로 조직과 반응하는 처리용액을 주입하는 단계; 원심분리의 회전축에서 상부 분리백, 및 하부 분리백 순으로 배치하고 원심분리하는 단계; 구획부재를 이용하여 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 분리하는 단계; 및 잔류 물질을 용액 배출구를 통해서 배출하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 잔류 물질을 상기 용액 배출구로 배출시키는 단계 이후에, 처리 용액에 의해서 처리된 조직을 처리 용액과는 별도로 서로 다른 처리 용액을 이용하여 적어도 한 번 이상 재처리하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 재처리하는 단계는, 구획부재를 이용하여 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 연결하는 단계; 처리용액 주입구 중 어느 하나를 통해서 다른 처리용액을 주입하는 단계; 원심분리의 회전축에서 상부 분리백, 및 하부 분리백 순으로 배치하고 원심분리하는 단계; 구획부재를 이용하여 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 분리하는 단계; 및 잔류 물질을 용액 배출구를 통해서 배출하는 단계;를 포함할 수 있다.

참고로, 본 명세서에서 처리용액이라함은, 조직과 반응하는 효소나 화학물질뿐만 아니라, 원심분리용 분리장치 내부에 주입되어 그 내부를 세척하는 세척액과 같이 조직과는 무관한 화학물질을 포함할 수 있다.

본 발명의 원심분리용 분리장치 및 원심 분리방법은 조직으로부터 원하는 목적세포를 얻기 위한 수 차례의 처리 과정을 하나의 용기에서 수행할 수 있다.

본 발명의 원심분리용 분리장치 및 원심 분리방법은 조직으로부터 목적세포를 얻는 과정에서 필요한 조직의 주입, 처리 용액의 주입, 처리 용액과 조직이 반응한 후 발생하는 잔류 물질의 배출, 및 원하는 목적세포의 배출 등이 각기 서로 다른 통로를 통해서 이루어져 상술한 물질들이 상호 혼합되는 것을 방지하여, 사용자가 주입할 물질과 선 주입된 물질이 동시에 내부 공간으로 들어가 사용자가 원하지 않는 반응이 일어나는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 원심분리용 분리장치는 플라스틱과 같은 유연한 재질을 이용하여 융착과 같은 간단한 제조과정을 통해서 제조가 가능한 원심분리용 분리장치를 제공한다. 따라서, 제조 비용의 절감으로 일회용으로 사용하는 것이 가능하고, 이로 인하여 보다 순수한 목적세포를 추출할 수 있다.

지방세포를 사용하여 지방줄기세포와 같은 목적세포를 획득하고자 할 경우에, 반복적인 처리를 위한 분리공간 내부 세척이 지방세포의 경우 잘 세척되지 않아 선 처리된 물질이 잔류하는 문제점이 있을 수 있으나, 본 발명의 원심분리용 분리장치는 1회만 사용할 수 있어 상술한 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명의 원심분리용 분리장치는 획득하고자 하는 목적세포의 양을 쉽게 늘릴 수 있도록 일 원심분리용 분리장치의 목적 배출구와 다른 원심분리용 분리장치의 조직 주입구를 연결하는 방법으로 복수개 연결하여 사용할 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

실시예1

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원심분리용 분리장치를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직으로부터 목적세포를 분리하기 위한 원심분리용 분리장치(100)는 상부 분리백(110), 하부 분리백(120), 및 구획부재(130)를 포함한다.

상부 분리백(110)은 유연한 재질을 이용하여 상부 분리공간(111)을 형성하며, 상부 분리공간(111)으로 조직을 주입하기 위한 조직 주입구(112), 조직 주입구(112)와 별도로 처리용액을 주입하기 위한 제1 처리용액 주입구(113), 제2 처리용액 주입구(114), 및 원심분리 후 상부 분리공간(101) 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구(115)를 포함한다. 참고로, 처리용액을 주입하는 처리용액 주입구(113, 114)는 본 실시예에서는 2개가 제공되지만, 사용자가 처리하기 원하는 처리용액의 수량에 의해서 더 형성할 수도 있다.

경우에 따라서, 하나의 처리용액 주입구를 통해서 복수의 처리용액을 주입할 수도 있겠으나, 선 주입된 처리용액이 처리용액 주입구에 잔류하여 후 주입되는 처리용액과 함께 상부 분리공간(101)으로 주입되는 것을 방지할 수 있도록 사용하는 처리용액의 종류의 수에 따라 그 수가 결정되는 것이 바람직하다.

하부 분리백(120) 또한 유연한 재질을 이용하여 상부 분리백(110)과 일체로 형성되며, 상부 분리공간(111)과 연결되는 하부 분리공간(121)을 형성하며, 하부 분리공간(121)으로부터 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구(122)를 포함한다.

구획부재(130)는 상부 분리공간(111) 및 하부 분리공간(121) 사이에 위치하여 상부 분리공간(111) 및 하부 분리공간(121)을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐한다.

상술한 상부 분리백(110)은 하부 분리백(120)을 향하여 상부 분리백(110)의 폭은 점차 줄어드는 깔때기(funnel) 형상으로 형성함으로써, 원심분리 시 목적세포가 용이하게 하부 분리백(120)을 향하여 유입될 수 있도록 하며, 하부 분리백(120)의 폭은 상부 분리백(110)의 폭보다 작게 형성되되 길이 방향으로 동일한 폭을 가지도록 형성한다.

또한, 상부 분리백(110)은 조직 주입구(112), 제1 처리용액 주입구(113), 제2 처리용액 주입구(114), 및 용액 배출구(115)를 선택적으로 개폐하는 밸브부재(101)들을 포함하며, 마찬가지로 하부 분리백(120) 또한 목적 배출구(122)를 선택적으로 개폐하는 밸브부재(101)를 포함한다.

본 실시예에서 밸브부재(10)는 집게나 밸브, 지퍼 등을 별도로 마련하여 사용할 수도 있으나, 본 실시예의 상부 및 하부 분리백(110, 120)은 유연성을 가지는 플라스틱 재질로 형성되기 때문에, 사실상 조직 주입구(112), 제1 처리용액 주입구(113), 제2 처리용액 주입구(114), 용액 배출구(115), 및 목적 배출구(122) 모두 막힌 상태로 제공하고, 캐뉼러(cannula), 및 바늘 등과 같이 뾰족하고 얇은 관을 사용하여 원하는 물질을 주입 혹은 배출 시킬 수 있다. 즉, 밸브부재(10)를 합성수지 필름으로 하는 경우 밸브부재(10)를 상, 하부 분리백(110, 120)과 일체로 형성할 수 있으며, 관을 연결하는 것만으로도 바로 원심분리 시스템을 구현할 수 있 으며, 제조도 간단하다.

또한, 상부 및 하부 분리백(110, 120)은 외부와 밀폐성을 가지며, 탄성을 가지는 플라스틱 재질을 사용하되, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride)과 같이 흡수성은 없으나 탄력이 있고 약품에 대한 저항력도 큰 재질을 사용할 수 있다.

다만, 본 발명에 따른 원심분리용 분리장치(100)가 원심분리뿐만 아니라, 조직으로부터 추출해낸 목적세포를 배양할 목적으로 사용할 경우에는 상술한 특성 외에도 특정 기체가 투과할 수 있는 재질을 사용할 수도 있으며, 예를 들면, 액체는 투과할 수 없으나, 산소만은 투과하도록 디메틸실록산, 및 폴리카보네이트의 중합체를 이용하여 제조한 산소 부화막을 사용할 수 있다.

이에, 본 발명의 원심분리용 분리장치(100)는 조직으로부터 목적세포를 얻는 과정에서 필요한 조직의 주입, 처리 용액의 주입, 처리 용액과 조직이 반응한 후 발생하는 잔류 물질의 배출, 및 원하는 목적세포의 배출 등이 각기 서로 다른 통로를 통해서 이루어져 상술상 물질들이 상호 혼합되는 것을 방지할 수 있으며, 밸브부재(10)를 사용하거나, 캐뉼러와 같은 날카로운 도구를 사용함으로써, 외부의 먼지나 바이러스, 세균과 같은 오염물질로부터 철저히 차단된다.

또한, 하부 분리백(120)은 구획부재(130)를 이용하여 밀폐된 상태로 상부 분리백(110)으로부터 분리될 수 있으며, 구획부재(130)는 집게나 밸브 등을 이용할 수 있다.

따라서, 본 장치(100)를 이용하여 조직을 원심 분리한 후에, 목적세포를 하부 분리백(120)에 보관한 상태로 별도로 저장할 수도 있다.

실시예 2

본 발명의 제2 실시예에 따른 원심분리용 분리장치는 제1 실시예에서 설명한 원심분리용 분리장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 제2 실시예에서 원심분리용 분리장치에 대한 설명은 제1 실시예의 원심분리용 분리장치에 대한 설명 및 도면을 참조할 수 있으며, 반복되는 내용은 생략될 수 있다. 그리고, 본 발명의 제2 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.

다만, 본 발명의 제2 실시예에서는 원심분리용 분리장치의 제조방법에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.

도 2은 본 발명의 제2 실시예에 따른 원심분리용 분리장치의 평면도다.

원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직으로부터 목적세포를 분리하기 위한 원심분리용 분리장치(200)를 제조하기 위하여 먼저, 2 장의 합성수지를 이용한 수지필름을 서로 마주보도록 배치한다. 유연한 합성수지를 이용하여 형성된 2 장의 수지필름을 가압, 가열, 고주파, 및 화학반응 등을 통해서 융착하여 필름 분리백(20)을 형성할 수 있다.

또한, 상술한 수지필름은 외부와 밀폐성을 가지며, 탄성을 가지는 플라스틱 재질을 사용하되, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride)과 같이 흡수성은 없으나 탄력이 있고 약품에 대한 저항력도 큰 재질을 사용할 수 있다.

다만, 본 발명에 따른 원심분리용 분리장치(200)가 원심분리뿐만 아니라, 조 직으로부터 추출해낸 목적세포를 배양할 목적으로 사용할 경우에는 상술한 특성 외에도 특정 기체가 투과할 수 있는 재질을 사용할 수도 있다.

도 2을 참조하면, 필름 분리백(20)의 내부는 상부 분리공간(211) 및 하부 분리공간(221)을 제공하며, 상부 분리공간(211)의 상부에는 조직을 주입하기 위한 조직 주입구(212), 조직 주입구(212)와 별도로 처리용액을 주입하기 위한 제1 및 제2 처리용액 주입구(213, 214), 및 원심분리 후 상부 분리공간(211) 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구(215)가 제공되고, 하부 분리공간(221)의 하부에는 하부 분리공간(221)에 수집된 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구(222)가 형성되고, 상부 분리공간(211) 및 하부 분리공간(221) 사이에는 상부 분리공간(211) 및 하부 분리공간(221)을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐하는 구획부재(230)가 제공된다.

구획부재(230)의 배치는 상술한 2장의 필름(10)을 융착할 시에 구획부재(230)가 삽입될 공간 주위를 융착하고, 그 부분을 떼어냄으로써, 상부 분리공간(211) 및 하부 분리공간(221)은 외부와 밀폐될 수 있도록 하고, 구획부재(230)를 삽입할 수 있다.

또한, 필름 분리백(20)은 상술한 방법 등을 통해서 융착할 시에, 조직 주입구(212), 용액 배출구(215), 제1 및 제2 처리용액 주입구(213, 214), 및 목적 배출구(222)를 제외한 필름 분리백(20)의 테두리는 융착에 의해 형성된 융착부분(A)에 의해서 밀폐되고, 특히 하부 분리공간(221)을 향하여 상부 분리공간(211)의 폭은 점차 줄어들도록 융착되어 밀폐될 수 있으며, 반면에 하부 분리공간(221)의 폭은 동일하게 유지되도록 융착할 수 있으며, 경우에 따라서 원심분리되어 하부 분리공 간(221)에 포집된 물질이 목적 배출구(222) 주위로 밀집하여, 목적 배출구(222)를 통한 상기 물질의 획득이 용이하도록, 하부 분리공간(221) 또한 그 폭이 상부 분리공간(211)과 대향한 방향으로 점차 완만하게 경사진 U-자형으로 융착되거나, 조금 더 급하게 경사진 V-자형과 같은 형태로도 융착될 수 있다.

그 후에, 도 2에 도시된 바와 같이, 조직 주입구(212), 제1 및 제2 처리용액 주입구(213, 214), 용액 배출구(215), 및 목적 배출구(222)를 선택적으로 개폐하는 밸브나 집게와 같은 밸브부재(201)들을 배치할 수 있다.

다만, 본 발명에 따른 필름 분리백(20)은 소정의 탄성을 가지는 플라스틱 재질로 형성되기 때문에, 사실상 조직 주입구(212), 제1 처리용액 주입구(213), 제2 처리용액 주입구(214), 용액 배출구(215), 및 목적 배출구(222) 모두 융착시켜 막힌 상태로 제공하고, 캐뉼러(cannula), 및 바늘 등과 같이 뾰족하고 얇은 관을 사용하여 원하는 물질을 주입 혹은 배출 시킬 수 있다.

또한, 하부 분리공간(221)의 외곽을 따른 필름 분리백(20)에는 절개선(L)이 형성됨으로써, 본 실시예의 원심분리용 분리장치(200)를 이용하여 조직을 원심분리한 후에는, 하부 분리공간(221)은 밀폐된 상태로 필름 분리백(20)으로부터 절취될 수 있다. 특히, 상부 분리 공간(211)과 하부 분리공간(221)의 경계는 구획부재(230)를 이용하여 차단된 상태로 필름 분리백(20)으로부터 분리될 수 있다.

본 실시예의 원심분리용 분리장치(200)는 플라스틱과 같은 유연한 재질을 이용하여 융착과 같은 간단한 제조과정을 통해서 제조가 가능한 원심분리용 분리장치(200)를 제공함으로써, 제조 비용의 절감이 가능하고, 이에 원심분리용 분리장 치(200)를 부담 없이 일회용으로 사용하는 것이 가능하다. 또한, 재사용을 하지 않아도 되기 때문에, 보다 순수한 목적세포를 추출할 수 있다.

실시예3

이하, 상술한 제1 실시예 및 제2 실시예의 원심분리용 분리장치를 적어도 둘 이상 연결하여 원심분리 시 사용할 수 있는 원심분리용 분리어셈블리에 대해서 설명하며, 본 발명의 제3 실시예에 따른 원심분리용 분리어셈블리의 구성요소들은 제1 실시예 및 제2 실시예에서 설명한 원심분리용 분리장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 제3 실시예에서는 제1 및 제2 실시예에서 설명한 원심분리용 분리장치 간의 연결구조를 중심으로 설명하며, 그 외의 구성요소들에 대한 설명은 제1 실시예 및 제2 실시예의 원심분리용 분리장치에 대한 설명 및 도면을 참조할 수 있으며, 반복되는 내용은 생략한다. 또한, 설명의 편의를 위해 원심분리용 분리어셈블리의 구성요소에 대해서는 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일한 도면 번호를 사용한다.

도 3는 본 발명의 제3 실시예에 따른 원심분리용 분리어셈블리의 평면도다.

도 3를 참조하면, 도 2에 도시된 원심분리용 분리장치(200, 200’)가 나란히 2개가 배치되어 원심분리용 분리어셈블리(300)를 구성한다.

이때, 일 원심분리용 분리장치(200)의 목적 배출구(222)는 다른 원심분리용 분리장치(200’)의 조직 주입구(212’)와 연결된다. 이때에는 목적 배출구(222)에 장착된 개폐밸브(201) 및 조직 주입구(212’)에 장착된 개폐밸브(201’)는 항시 개방된다.

또한, 목적 배출구(222)와 조직 주입구(212’) 사이에는 이들을 연결하는 연결관(30)이 배치되어, 2 개의 원심분리용 분리장치(200, 200’)의 내부를 연결한다.

따라서, 처리 대상인 조직은 원심분리용 분리장치(200)의 조직 주입구(201)를 통해서 주입하고, 처리용액과 반응하고, 원심분리되어 수득된 목적세포는 원심분리용 분리장치(200’)의 목적 배출구(222’)를 통해서 획득할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 원심분리용 분리장치를 복수개 연결하여 사용함으로써, 획득하고자 하는 목적세포의 양을 쉽게 늘릴 수 있다.

물론, 상술한 2 개의 원심분리용 분리장치(200, 200’) 혹은 그 이상의 원심분리용 분리장치가 원심분리기에 적용될 때에는 일렬로 배열되어 사용된다.

실시예4

본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리방법은 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 설명한 원심분리용 장치 및 원심분리용 분리어셈블리를 이용하여 구현할 수 있으며, 따라서, 본 실시예의 원심 분리방법에 사용되는 장치에 관한 설명은 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 설명한 내용을 참조할 수 있으며, 반복되는 내용은 생략한다. 또한, 설명의 편의를 위해 제4 실시예에서 예시하는 원심분리용 분리장치는 제2 실시예에서 설명한 분리장치를 예로 들어 설명한다. 또한, 상기 분리장치의 구성요소에 대해서는 제2 실시예와 동일한 도면 번호를 사용한다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 원심 분리방법은 원심분리용 분리장치(200)를 마련하는 단계(S410), 조직 주입구(201)를 통해서 상부 분리공간(211)으로 조직을 주입하는 단계(S420), 제1 및 제2 처리용액 주입구(213, 214) 중 어느 하나를 통해서 상부 분리공간으로 조직과 반응하는 처리용액을 주입하는 단계(S430), 원심분리의 회전축에서 상부 분리백, 및 하부 분리백 순으로 배치하고 원심분리하는 단계(S440); 구획부재를 이용하여 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 격리하는 단계(S450), 및 잔류 물질을 상기 용액 배출구를 통해서 배출하는 단계(S460)를 포함한다.

이를 지방조직으로부터 지방줄기세포를 분리하는 과정을 예를 들어 설명한다.

먼저, 흡입된 지방조직을 조직 주입구(201)를 주사바늘을 이용하여 상부 분리공간(211) 내부로 주입한다.

그 후에, 지방조직에 대한 효소 처리 및 세척 용액을 주입하기 위하여, 원심분리용 분리장치(200)를 진탕 배양기 내에 위치시키고, 제1 처리용액 주입구(213)을 통해서 효소(collagenase type I)를 주입하고 37°C에서 2시간 반응시킨다.

그리고, 이를 원심분리의 회전축에서 상부 분리공간(211), 및 하부 분리공간(221) 순으로 놓이도록 필름 분리백(20)을 배치하고 300xg로 10분간 원심분리하여 지방줄기세포를 회수한다. 여기서 회수된 지방줄기세포는 대부분 하부 분리공간(221)에 포집된다.

상술한 바와 같이, 지방줄기세포를 회수하여 사용할 수도 있으나, 고순도의 지방줄기세포를 원할 경우에는 아래와 같은 재처리 과정(S470)을 더 거칠 수도 있다.

이하, 재처리 과정에 대해서 상세하게 설명한다.

먼저, 구획부재(230)를 이용하여 하부 분리공간(221)을 상부 분리공간(211)으로부터 격리하고, 회수한 세포가 이동하지 못하게 한 후 용액 배출구(215)를 통해서 상부 분리공간(211) 내의 잔류 물질 즉, 상층액을 제거한다.

그 후에, 제2 처리용액 주입구(214)를 통해 세척액을 넣고 구획부재(230)를 다시 개방하여 교반기에서 일정기간 현탁한다.

그 후에, 다시 300xg로 10분간 원심분리한다.

그 후에, 구획부재(230)를 이용하여 하부 분리공간(221)을 상부 분리공간(211)으로부터 격리하고, 용액 배출구(215)를 통한 효소처리 시 첨가된 외부인자가 포함된 상층액을 제거한다.

또 다른 재처리를 원하는 경우에는 다시, 상술한 과정을 반복할 수 있다.

구체적으로, 구획부재(230)를 개방하여, 상부 분리공간(211) 및 하부 분리공간(221)을 연통시키고, 제1 처리용액 주입구(213)나 제2 처리용액 주입구(214)를 통해서 적혈구 용해액을 넣고 교반기에서 현탁한다.

그 후에, 300xg로 10분간 원심분리한다.

그 후에, 구획부재(230)를 이용하여 하부 분리공간(221)을 상부 분리공간(211)으로부터 격리하고, 용액 배출구(215)를 상층액을 제거한다.

그 후에도, 필요에 따라 효소 반응, 세척액의 투입과 교반, 원심분리와 상층액 제거 과정을 추가 반복할 수 있다.

상술한 바와 같이, 반복적인 효소 반응, 세척, 및 원심분리 과정을 통해서 하부 분리공간(221)에 포집된 고순도의 지방줄기세포를 획득할 수 있다.

이때, 고순도의 지방줄기세포를 목적 배출구(222)를 통하여 외부로 배출시키거나, 주사기 등으로 회수한 후 목적에 따라 사용할 수 있으며, 이미 상술한 바와 같이, 하부 분리공간(221) 만을 분리하여 별도로 보관 후 필요에 따라 사용할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원심분리용 분리장치의 평면도다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 분리방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10：수지 필름 20：필름 분리백

101：밸브부재 100：원심분리용 분리장치

110：상부 분리백 111：상부 분리공간

112：조직 주입구 113：제1 처리용액 주입구

114：제2 처리용액 주입구 115：용액 배출구

120：하부 분리백 121：하부 분리공간

122：목적 배출구 130：구획부재

Claims

원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직으로부터 목적세포를 분리하기 위한 원심분리용 분리장치에 있어서,

유연한 재질을 이용하여 상부 분리공간을 형성하며, 상기 상부 분리공간으로 상기 추출된 조직을 주입하기 위한 조직 주입구, 상기 조직 주입구와 별도로 처리용액을 주입하기 위한 처리용액 주입구, 및 원심분리 후 상기 상부 분리공간 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구를 포함하는 상부 분리백;

유연한 재질을 이용하여 상기 상부 분리백과 일체로 형성되며, 상기 상부 분리공간과 연결되는 하부 분리공간을 형성하며, 상기 하부 분리공간으로부터 상기 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구가 형성되는 하부 분리백; 및

상기 상부 분리공간 및 상기 하부 분리공간을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐하는 구획부재;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 유연한 재질은 폴리염화비닐(polyvinyl chloride)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 유연한 재질은 기체를 선택적으로 투과하는 디메틸실록산, 및 폴리카보네이트의 중합체를 이용하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 상부 분리백은 상기 조직 주입구, 상기 처리용액 주입구, 및 상기 용액 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재를 포함하며,

상기 하부 분리백은 상기 목적 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 하부 분리백의 상기 하부 분리공간의 폭은 상기 상부 분리백의 상기 상부 분리공간의 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제5항에 있어서,

상기 상부 분리공간의 폭은 상기 하부 분리공간의 폭에 대응하여 점차 줄어드는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 구획부재는 집게, 밸브, 및 지퍼 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 조직 주입구, 상기 처리용액 주입구, 상기 용액 배출구, 및 목적 배출구 중 어느 하나는 캐뉼러(cannula)를 이용하여 외부와 연결되는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직에서 목적세포를 분리하기 위한 원심분리용 분리장치에 있어서,

합성수지를 이용하여 형성된 적어도 한 장의 수지필름을 융착하여 형성되는 필름 분리백을 포함하며,

상기 필름 분리백의 내부는 상부 분리공간 및 하부 분리공간을 제공하며, 상기 상부 분리공간의 상부에는 상기 조직을 주입하기 위한 조직 주입구, 상기 조직 주입구와 별도로 처리용액을 주입하기 위한 처리용액 주입구, 및 원심분리 후 상기 상부 분리공간 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구가 제공되고, 상기 하부 분리공간의 하부에는 상기 하부 분리공간에 수집된 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구가 형성되고,

상기 상부 분리공간 및 상기 하부 분리공간 사이에는 상기 상부 분리공간 및 상기 하부 분리공간을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐하는 구획부재가 제공되는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제9항에 있어서,

상기 조직 주입구, 상기 용액 배출구, 및 상기 목적 배출구를 제외한 상기 필름 분리백의 테두리는 융착에 의해서 밀폐되고,

상기 하부 분리공간을 향하여 상기 상부 분리공간의 폭은 점차 줄어들도록 융착되어 밀폐되는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제9항에 있어서,

상기 필름 분리백의 테두리는 융착에 의해서 밀폐되고, 상기 조직 주입구, 상기 처리용액 주입구, 상기 용액 배출구, 및 상기 목적 배출구 중 어느 하나는 캐뉼러(cannula)를 이용하여 외부와 연결되는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제9항에 있어서,

상기 조직 주입구, 상기 처리용액 주입구, 상기 용액 배출구, 및 상기 목적 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제9항에 있어서,

상기 하부 분리공간의 외곽을 따른 상기 필름 분리백에는 절개선이 형성됨으로써, 상기 하부 분리공간은 밀폐된 상태로 상기 필름 분리백으로부터 절취되는 것 을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제13항에 있어서,

상부 분리 공간과 하부 분리공간의 경계는 상기 구획부재를 이용하여 차단된 상태로 상기 필름 분리백으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
제9항에 있어서,

상기 합성수지는 기체를 선택적으로 투과하는 디메틸실록산, 및 폴리카보네이트의 중합체를 이용하는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리장치.
상기 제1항 내지 상기 제15항 중 어느 하나의 상기 원심분리용 분리장치를 둘 이상 포함하며,

일 상기 원심분리용 분리장치의 목적 배출구를 다른 상기 원심분리용 분리장치의 상기 조직 주입구와 연결하여 원리분리용 분리장치의 용량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 원심분리용 분리어셈블리.
원심분리를 이용하여 생물체로부터 추출된 조직으로부터 목적세포를 분리하기 위한 원심분리방법에 있어서,

유연한 재질을 이용하여 상부 분리공간을 형성하며, 상기 상부 분리공간으로 상기 조직을 주입하기 위한 조직 주입구, 상기 조직 주입구와 별도로 처리용액을 주입하기 위한 처리용액 주입구, 및 원심분리 후 상기 상부 분리공간 내의 잔류 물질을 배출하기 위한 용액 배출구를 포함하는 상부 분리백, 유연한 재질을 이용하여 상기 상부 분리백과 일체로 형성되며, 상기 상부 분리공간과 연결되는 하부 분리공간을 형성하며, 상기 하부 분리공간으로부터 상기 목적세포를 배출하기 위한 목적 배출구가 형성되는 하부 분리백, 및 상기 상부 분리공간 및 상기 하부 분리공간을 연결하는 통로를 선택적으로 개폐하는 구획부재를 포함하는 원심분리용 분리장치를 마련하는 단계;

상기 조직 주입구를 통해서 상기 상부 분리공간으로 상기 추출된 조직을 주입하는 단계;

상기 처리용액 주입구를 통해서 상기 상부 분리공간으로 상기 조직과 반응하는 처리용액을 주입하는 단계;

원심분리의 회전축에서 상기 상부 분리백, 및 상기 하부 분리백 순으로 배치하고 원심분리하는 단계;

상기 구획부재를 이용하여 상기 상부 분리공간 및 상기 하부 분리공간을 격리하는 단계; 및

상기 잔류 물질을 상기 용액 배출구를 통해서 배출하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 분리방법.
제17항에 있어서,

상기 잔류 물질을 상기 용액 배출구로 배출시키는 단계 이후에,

상기 하부 분리공간에 격리된 물질을 상기 처리 용액과는 별도로 다른 처리 용액을 이용하여 재처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 원심 분리방법.
제21항에 있어서,

상기 재처리하는 단계는,

상기 구획부재를 이용하여 상기 상부 분리공간 및 상기 하부 분리공간을 연결하는 통로를 연결하는 단계;

상기 처리용액 주입구를 통해서 상기 다른 처리용액을 주입하는 단계;

원심분리의 회전축에서 상기 상부 분리백, 및 상기 하부 분리백 순으로 배치하고 원심분리하는 단계;

상기 구획부재를 이용하여 상기 상부 분리공간 및 상기 하부 분리공간을 연결하는 통로를 패쇄하는 단계; 및

상기 잔류 물질을 상기 용액 배출구를 통해서 배출하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 분리방법.