KR20120058293A - 마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기 및 배양장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기 및 배양장치에 관한 것이다.
본 발명의 마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기는, 내부에 미생물 배양을 위한 배양액이 수용되도록 빈 통 형상으로 형성되어 있고, 마그네틱 소자와 상호 작용하는 재질 또는 마그네틱 재질로 이루어져 있으며, 회전 또는 진동하도록 구성된 유동소자가 측면 또는 바닥에 설치되어 있어, 유동소자와 인접한 외측에서 발생되는 자기장에 의해 유동소자가 회전 또는 진동함으로써 배양액을 유동시켜 미생물을 배양하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 배양용기 내부에 회전 또는 진동이 가능하면서 자기장에 의해 반응하도록 된 마그네틱 재질 또는 마그네틱에 반응하는 재질로 이루어진 유동소자를 설치함으로써 유동소자와 인접한 외부의 자기장 변화에 따라 유동소자가 회전 또는 진동하여 배양용기 내부의 배양액을 교반시키도록 함으로써 배양용기 내부의 배양액을 원할하게 교반할 수 있게 되고, 특히, 자기장의 변화에 따라 배양용기 내부의 유동소자가 회전 또는 진동함으로써 배양용기 자체에 충격이나 회전이 발생하지 않게 되므로, 배양용기 내부의 내용물이 밖으로 이탈하는 현상을 방지할 수 있게 된다.

Description

마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기 및 배양장치{A disposable culture case and apparatus midium for microorganism using magnetic}

본 발명은 일회용 미생물 배양용기 및 배양장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미생물 배양을 위한 배양액과 배지가 수용되는 일회용 배양용기 내부에 마그네틱 소자와 상호 작용하는 재질 또는 마그네틱 재질로 이루어져 있으며, 회전 또는 진동이 가능하도록 된 유동소자를 설치하여 인접한 외부의 자기장 변화에 따라 유동소자가 회전하거나 진동하도록 함으로써 내부 배양액을 교반시켜 원할하게 미생물의 배양을 실시할 수 있도록 한, 미그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기 및 배양장치에 관한 것이다.

일반적으로 미생물 배양 방법은 배양용기에 배양액을 투입한 후, 배양용기를이동식 지지대에 거치한 다음 필요에 따라 교반장치가 구비된 탱크에 이동식 지지대를 삽입함으로써 배양을 실시하게 된다.

이러한 대형 배양장치에 관한 기술로는 "미생물 배양장치"(한국 등록특허공보 제10-0928088호)가 공개된 바 있다.

그런데, 이동식 지지대에 낱개의 배양용기를 설치하는 과정에서는 충분한 교반을 실시할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

또, 낱개 단위의 배양용기를 교반하기 위해서는 작업자가 직접 손으로 배양용기를 파지한 채 계속 흔들어주는데, 이 경우 지속적으로 손으로 잡고 흔들어줘야 하므로 작업이 매우 불편한 문제점이 있다.

또, 손으로 흔들어주게 됨에 따라 내부의 배양액이 배양용기 밖으로 흘러나올 수도 있는 문제점이 있었다.

이에 따라, 배양을 위한 탱크에 배양용기를 수납하기 전 단계에서 간편하게 배양액을 교반시켜 줄 수 있는 휴대가 간편한 배양용기의 개발이 시급한 실정이다.

KR 10-0928088호(2009.11.16)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 발생되는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 배양용기 내부에 회전 또는 진동이 가능하면서 자기장에 의해 반응하도록 된 마그네틱 재질 또는 마그네틱에 반응하는 재질로 이루어진 유동소자를 설치함으로써 유동소자와 인접한 외부의 자기장 변화에 따라 유동소자가 회전 또는 진동하여 배양용기 내부의 배양액을 교반시키도록 함으로써 배양용기 내부의 배양액을 원할하게 교반할 수 있게 하려는 것이다.

특히, 자기장의 변화에 따라 배양용기 내부의 유동소자가 회전 또는 진동함으로써 배양용기 자체에 충격이나 회전이 발생하지 않게 되므로, 배양용기 내부의 내용물이 밖으로 이탈하는 현상을 방지하려는 것이다.

본 발명의 마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기는 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 내부에 미생물 배양을 위한 배양액이 수용되도록 빈 통 형상으로 형성되어 있고, 마그네틱 소자와 상호 작용하는 재질 또는 마그네틱 재질로 이루어져 있으며, 회전 또는 진동하도록 구성된 유동소자가 측면 또는 바닥에 설치되어 있어, 유동소자와 인접한 외측에서 발생되는 자기장에 의해 유동소자가 회전 또는 진동함으로써 배양액을 유동시켜 미생물을 배양하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 배양용기의 상부에 덮개가 설치되어 있으며, 덮개에는 미생물 증식을 위한 공기투과막이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 공기투과막에 "X" 또는 "*" 형태로 절개된 절개부가 형성되어 있어, 주사바늘 또는 피펫을 이용하여 용액을 무균적으로 첨가하거나 제거할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 마그네틱을 이용한 미생물 배양장치는, 배양용기삽입홀이 상부에 형성되어 있어 상기 배양용기 하부가 배양용기삽입홀에 삽입되어 있고, 배양용기에 설치되어 있는 유동소자와 인접한 위치에 해당되도록, 배양용기삽입홀의 인접한 저부 또는 측면에 자기장을 발생시키는 유도소자가 설치되어 있으며, 상기 유도소자를 진동 또는 회전시키는 구동장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 미생물 배양장치의 상부에는 다수 개의 배양용기삽입홀이 형성되어 있으며, 상기 구동장치는 동력전달장치에 의해 서로 연결되어 하나의 동력원에 의해 각 구동장치가 동시에 작동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 배양용기 내부에 회전 또는 진동이 가능하면서 자기장에 의해 반응하도록 된 마그네틱 재질 또는 마그네틱에 반응하는 재질로 이루어진 유동소자를 설치함으로써 유동소자와 인접한 외부의 자기장 변화에 따라 유동소자가 회전 또는 진동하여 배양용기 내부의 배양액을 교반시키도록 함으로써 배양용기 내부의 배양액을 원할하게 교반할 수 있게 된다.

특히, 자기장의 변화에 따라 배양용기 내부의 유동소자가 회전 또는 진동함으로써 배양용기 자체에 충격이나 회전이 발생하지 않게 되므로, 배양용기 내부의 내용물이 밖으로 이탈하는 현상을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기의 일 실시예를 나타낸 부분절단 사시도.
도 2는 본 발명의 마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기의 또다른 실시예를 나타낸 부분절단 사시도.
도 3은 본 발명의 미생물 배양장치의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 미생물 배양장치에서 유도소자내장케이스의 내부를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 미생물 배양장치의 상부 구조를 나타낸 사시도.

이하, 본 발명의 마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기에 대하여 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기의 실시예가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 본 발명의 일회용 미생물 배양용기(10)는 내부에 미생물 배양을 위한 배양액이 수용되도록 빈 통 형상으로 형성되어 있다.

아울러, 내부 일측에는 유동소자(12)가 설치되어 있다.

이 유동소자(12)는 마그네틱 소자와 상호 작용하는 재질 또는 마그네틱 재질로 이루어져 있어 인접한 자기장의 변화에 따라 회전하거나 진동할 수 있도록 배양용기(10)의 측벽면이나 바닥 측에 설치되어 있다.

유동소자(12)는 도 1에 도시된 바와 같이 길이가 배양용기(10) 내경에 상당하거나, 내경으로부터 1 ~ 2 mm 정도 못 미치도록 구성하여 인접한 하부에 설치되는 마그네틱 소자나 전자석 등의 회전에 따른 자기장의 영향에 의해 별도의 회전 축 없이 회전하도록 구성할 수 있다.

또는 도 2에 도시된 바와 같이 배양용기(10)의 바닥 중앙에 교반축(13)을 설치하고, 유동소자(12)를 교반축(13) 중앙에 회전 가능하도록 연결하여 자기장의 영향에 따라 유동소자(12)가 교반축(13)을 기준으로 회전하도록 구성할 수도 있다.

또한, 도시하지는 않았으나, 유동소자(12)의 일측을 배양용기(10)의 내벽면이나 바닥에 연결시키되, 연결 부위를 플렉시블한 소재를 이용하고, 타측은 유동이 가능하도록 구성하여 유동소자(12)와 인접한 외부의 자기장 영향에 따라 유동소자(12)가 진동하도록 구성할 수도 있다.

이러한 배양용기(10)의 구성은 유동소자(12)와 인접한 외측에서 발생되는 자기장에 의해 유동소자(12)가 회전 또는 진동함으로써 배양액을 유동시켜 미생물을 배양하도록 하는 것이다.

상기와 같이 배양용기(10)를 구성함에 있어서, 도시된 것처럼 배양용기(10)의 상부에 내부의 내용물이 밖으로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 덮개(11)를 설치하는 것이 바람직하다.

아울러, 내부로 공기가 통해 미생물 증식율을 향상시키기 위해 덮개(11)에는 공기투과막(11a)을 설치하는 것이 바람직하다.

이때, 공기투과막(11a)에 "X" 또는 "*" 형태로 절개된 절개부(11b)가 형성되어 있어, 주사바늘 또는 피펫을 이용하여 용액을 무균적으로 첨가하거나 제거할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 배양용기(10)는 내부에 배지를 용이하게 설치할 수 있도록 다양한 형태의 배플(14) 또는 선반을 설치할 수도 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 배양용기(10)가 포함된 배양장치에 대하여 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 미생물 배양장치는 상부에 배양용기삽입홀(21)이 형성되어 있어 배양용기(10) 하부가 삽입되도록 구성되어 있으며, 배양용기(10)에 설치되어 있는 유동소자(12)와 인접한 위치에 해당되도록, 배양용기삽입홀(21)의 인접한 저부 또는 측면에 자기장을 발생시키는 유도소자가 설치되어 있고, 상기 유도소자를 진동 또는 회전시키는 구동장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 유도소자는 일반적으로 마그네틱이나 전자석 등으로 구성될 수 있다.

즉, 유도소자와 유동소자는 자기장의 변화에 의해 상호 반응할 수 있는 어떠한 재질로든 형성할 수 있다 할 것이다.

보다 구체적으로, 도 3에는 상부에 배양용기삽입홀(21)이 형성되어 있는 이동식 지지대(20) 및 이동식 지지대(20) 하부에 설치되어 있고, 유도소자 및 구동장치가 구비된 유도소자내장케이스(30)로 구성된 예가 도시되어 있다.

이때, 유도소자내장케이스(30)의 좌,우측에는 별도의 브라켓(40)이 설치되어 테이블 등에 고정될 수 있도록 구성하였다.

이러한 미생물 배양장치를 구성함에 있어 도시된 바와 같이 미생물 배양장치의 상부에는 다수 개의 배양용기삽입홀(21)이 형성되어 있으며, 구동장치는 동력전달장치에 의해 서로 연결되어 하나의 동력원에 의해 각 구동장치가 동시에 작동되도록 하여 하나의 동력원으로 다수 개의 배양용기(10) 내부의 유동소자(12)를 회전, 진동시키도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 도 4에는 유도소자내장케이스(30)의 한 예가 도시되어 있다.

도면을 살펴보면, 유도소자내장케이스(30)의 내부에는 서로 맞물려 회전하는 다수 개의 원형 기어(60)가 설치되어 있으며, 각각의 기어(60)는 유도소자지지봉(50)을 감싼 채 설치되어 원형 기어(60)의 회전에 따라 유도소자지지봉(50)이 함께 회전하도록 구성되어 있다.

유도소자지지봉(50)의 상면에는 유도소자삽입홈(51)이 형성되어 있어 스틱 형태로 되어 있는 유도소자가 유도소자삽입홈(51)에 끼워져 삽입되는 구성을 취한다.

도면에는 유도소자가 미도시되어 있으나, 도시된 유도소자삽입홈(51)에 끼워지는 형태와 구조를 갖는다 할 것이다.

여기서, 구동장치는 일측이 기어(60)와 연결되어 있는 모터로 구성되며, 동력전달장치는 서로 맞물려 연결되어 있는 원형 기어(60)에 해당한다 할 것이다.

이때, 동력전달장치는 서로 맞물려 회전하는 원형 기어(60) 대신 벨트를 이용하여 인접한 유도소자지지봉(50)을 연결하여 구성할 수도 있다 할 것이다.

도 5는 배양용기(10)가 이동식 지지대(20)의 배양용기삽입홀(21)에 삽입되어 안착된 상태를 나타낸 예를 나타낸 것이다.

도면을 보면 알 수 있듯이 유도소자지지봉(50)은 배양용기삽입홀(21) 상단면에 도달할 정도의 높이를 가지며, 배양용기삽입홀(21)의 상부는 유도소자지지봉(50) 외경보다 크게 확폭부(21a)를 형성하고, 그 하부로 턱(21b)을 형성하여 배양용기(10)의 하부 둘레는 턱(21b) 위에 안착될 정도의 돌기(15)를 형성하여 돌기(15)가 턱(21b) 위에 안착된 상태에서 배양용기(10)의 저부는 유도소자지지봉(50)과 최대한 인접한 상태에서 이동식 지지대(20) 상부에 안착된 구조를 갖도록 하였다.

이러한 구조는 유도소자와 유동소자(12)가 최대한 인접한 상태가 되므로 자기장 변화에 따라 유동소자(12)의 회전이 매우 활발하게 이루어지게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 미생물 배양장치는 동력원가 전기적으로 연결되어 있는 컨트롤장치 및 컨트롤장치와 연결되어 있는 모니터나 액정과 같은 표시장치, 컨트롤장치를 조작하기 위한 스위치와 같은 입력장치가 설치될 수 있다.

아울러, 배양용기(10)에는 내부의 pH 농도, 균체 농도, 산소 농도 등을 측정할 수 있는 계측센서가 설치될 수 있다 할 것이다.

또, 배양용기(10)는 기존의 원심분리기 용기와 호환 가능한 형상으로 형성하여 배양이 끝난 후 별도의 과정 없이 직접 원심분리기에 장착하여 사용하도록 구성할 수도 있다.

또한, 이동식 지지대(20)의 상부에 회전식 커버를 설치하고, 커버 내부에는 온도 조절을 위한 가열장치를 설치함과 더불어, 가열장치를 컨트롤장치와 전기적으로 연결함으로써 내부 온도를 일정 온도 이상을 유지하도록 하여 배양 속도가 보다 향상되도록 구성할 수도 있다.

10 : 배양용기 11 : 덮개
11a : 공기투과막 11b : 절개부
12 : 유동소자 13 : 교반축
14 : 배플 15 : 돌기
20 : 이동식 지지대 21 : 배양용기삽입홀
21a : 확폭부 21b : 턱
30 : 유도소자내장케이스 40 : 브라켓
50 : 유도소자지지봉 51 : 유도소자삽입홈
60 : 기어

Claims (5)

1. 일회용 미생물 배양용기에 있어서,
   내부에 미생물 배양을 위한 배양액이 수용되도록 빈 통 형상으로 형성되어 있고,
   마그네틱 소자와 상호 작용하는 재질 또는 마그네틱 재질로 이루어져 있으며, 회전 또는 진동하도록 구성된 유동소자(12)가 측면 또는 바닥에 설치되어 있어,
   유동소자(12)와 인접한 외측에서 발생되는 자기장에 의해 유동소자(12)가 회전 또는 진동함으로써 배양액을 유동시켜 미생물을 배양하도록 하는 것을 특징으로 하는,
   마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 배양용기(10)의 상부에 덮개(11)가 설치되어 있으며, 덮개(11)에는 미생물 증식을 위한 공기투과막(11a)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
   마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 공기투과막(11a)에 "X" 또는 "*" 형태로 절개된 절개부(11b)가 형성되어 있어, 주사바늘 또는 피펫을 이용하여 용액을 무균적으로 첨가하거나 제거할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는,
   마그네틱을 이용한 일회용 미생물 배양용기.
   
4. 미생물 배양장치에 있어서,
   배양용기삽입홀(21)이 상부에 형성되어 있어 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 미생물 배양용기(10) 하부가 배양용기삽입홀(21)에 삽입되어 있고,
   배양용기(10)에 설치되어 있는 유동소자(12)와 인접한 위치에 해당되도록, 배양용기삽입홀(21)의 인접한 저부 또는 측면에 자기장을 발생시키는 유도소자가 설치되어 있으며,
   상기 유도소자를 진동 또는 회전시키는 구동장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
   마그네틱을 이용한 미생물 배양장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 미생물 배양장치의 상부에는 다수 개의 배양용기삽입홀(21)이 형성되어 있으며,
   상기 구동장치는 동력전달장치에 의해 서로 연결되어 하나의 동력원에 의해 각 구동장치가 동시에 작동되는 것을 특징으로 하는,
   마그네틱을 이용한 미생물 배양장치.

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