KR20130045465A

KR20130045465A - 생체 조직 절단 장치

Info

Publication number: KR20130045465A
Application number: KR1020110109680A
Authority: KR
Inventors: 전병희; 이종길; 이종호
Original assignee: 주식회사 마이크로이즈
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-05-06
Also published as: KR101284708B1

Abstract

본 발명은 생체 조직 덩어리를 수백 마이크로미터 크기로 절단하는 절단 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 한 쌍의 가이드 레일과 회전축이 형성된 지지판과, 상기 지지판의 회전축에 결합하는 바닥면과 상기 바닥면에 결합하며 다수의 가이드 슬롯들이 형성된 측면들을 구비하며, 상기 바닥면과 상기 측면들에 의해서 둘러싸인 수용부에 생체 조직을 수용하는 홀더와, 상기 가이드 슬롯을 따라서 이동하며, 상기 생체 조직을 절단하는 다수의 절단 블레이드들과 상기 절단 블레이드들을 지지하며 상기 가이드 레일을 따라서 직선 운동하는 프레임을 구비한 슬라이서를 포함하는 생체 조직 절단 장치가 제공된다. 본 발명에 따르면, 채취한 생체 조직을 간편하고 또한 신속하게 절단할 수 있고, 예를 들어 병리 검사나 생화학 분석, 게놈 해석 등을 행하는 준비 시간의 단축을 도모할 수 있다. 또한, 동일한 크기의 생체 조직 샘플을 한꺼번에 다수 얻을 수 있어, 동시에 다수의 조직을 배양할 때에도 준비 시간을 단축하고, 균일하게 배양할 수 있다.

Description

생체 조직 절단 장치{Tissue cutting device}

본 발명은 생체 조직 덩어리를 수백 마이크로미터 크기로 절단하는 절단 장치에 관한 것이다.

조직 검사, 조직 배양 등을 위해서는 생체 조직을 생체에서 분리한 후 잘게 절단할 필요가 있다. 종래에는 메스를 이용하여 조직을 잘게 절단한 후 절단된 조직을 배양액이 담긴 샬레에 투입하여 조직 배양을 하였다.

그러나 여러 개의 조직을 동시에 균일하게 배양하기 위해서는 생체 조직을 동일한 크기로 간편하게 절단할 수 있는 장치가 요구된다. 또한, 병리 검사나 생화학 분석, 게놈 해석 등을 행하는 준비를 위해서 생체 조직을 신속하게 절단할 수 있는 장치가 요구된다.

본 발명의 목적은 동일한 크기로 생체 조직을 간편하고 신속하게 절단할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 한 쌍의 가이드 레일과 회전축이 형성된 지지판과, 상기 지지판의 회전축에 결합하는 바닥면과 상기 바닥면에 결합하며 다수의 가이드 슬롯들이 형성된 측면들을 구비하며, 상기 바닥면과 상기 측면들에 의해서 둘러싸인 수용부에 생체 조직을 수용하는 홀더와, 상기 가이드 슬롯을 따라서 이동하며, 상기 생체 조직을 절단하는 다수의 절단 블레이드들과 상기 절단 블레이드들을 지지하며 상기 가이드 레일을 따라서 직선 운동하는 프레임을 구비한 슬라이서를 포함하는 생체 조직 절단 장치가 제공된다.

또한, 상기 홀더에 결합 시 상기 수용부에 수용된 생체 조직을 누를 수 있도록 상기 수용부를 향해서 돌출된 가압면을 구비한 커버를 더 포함하는 생체 조직 절단 장치가 제공된다.

상기 절단 블레이드는 삼각형이며, 상기 생체 조직을 향하는 빗변에 날이 형성된 것이 바람직하다. 또한, 상기 절단 블레이드에는 복수의 관통 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 절단 블레이드는, 금속 기판 위에 포토레지스트를 도포하는 단계와, 상기 절단 블레이드의 날에 해당되는 부분이 개방된 상태로 상기 포토레지스트를 패터닝하는 단계와, 상기 금속 기판을 에칭하는 단계와, 상기 포토레지스트를 제거하는 단계와, 상기 금속 기판을 상기 절단 블레이드의 날에 해당되는 부분을 기준으로 절단하는 단계를 포함하는 공정에 의해서 제조될 수 있다.

또한, 상기 프레임은 상기 절단 블레이드들이 결합하는 결합면과 상기 결합면과 직각을 이루며, 상기 절단 블레이드들과 나란한 한 쌍의 측면을 구비하는 생체 조직 절단 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 채취한 생체 조직을 간편하고 신속하게 절단할 수 있어, 병리 검사나 생화학 분석, 게놈 해석 등을 행하는 준비 시간의 단축할 수 있다. 또한, 동일한 크기의 생체 조직 샘플을 한꺼번에 다수 얻을 수 있어, 동시에 다수의 조직을 배양할 때에도 준비 시간을 단축하고, 균일하게 배양할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 생체 조직 절단 장치의 일실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 생체 조직 절단 장치의 A-A 방향 단면도이다.
도 3 내지 8은 도 1에 도시된 생체 조직 절단 장치의 작용을 설명하기 위한 도면들이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예들에 대해서 상세히 설명한다.

다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 생체 조직 절단 장치의 일실시예의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 생체 조직 절단 장치의 A-A 방향 단면도이다.

도 1과 2를 참고하면, 본 발명에 따른 생체 조직 절단 장치의 일실시예는 지지판(10), 홀더(20), 슬라이서(30) 및 커버(40)를 포함한다.

지지판(10)은 직사각형의 플레이트로서, 중심부에는 회전 축(11)을 구비하며, 양측에는 서로 나란한 한 쌍의 가이드 레일(12)을 구비한다.

홀더(20)는 채취된 생체 조직(C)을 수용하기 위한 것으로서, 바닥면(21)과 측면(22)들을 구비한다. 홀더(20)는 생체 친화성 재질로 이루어진다. 특별히 제한되는 것은 아니지만 예를 들면, PDMS, PMMA, PET, PC와 같은 생체 친화성 플라스틱이 사용될 수 있다.

바닥면(21)은 대략 50㎜×50㎜×5㎜정도의 정사각형 플레이트이다. 바닥면(21)은 지지판(10)의 회전 축(11)에 회전 가능하도록 결합한다. 바닥면(21)은 지지판(10)에 대해서 90도 단위로 회전하는 것이 바람직하다.

생체 조직 절단 과정에서 발생하는 체액을 따로 수집하거나 제거할 필요가 있는 경우에는 바닥면(21)에 관통 구멍을 형성하고, 지지판(10)에 체액을 수용할 수 있는 공간을 형성할 수 있다.

측면(22)들은 바닥면(21)에서 위로 연장되며, 측면(22)들과 바닥면(21)에 의해서 둘러싸인 내부는 10㎜×10㎜×10㎜ 정도의 정육면체 공간을 형성한다. 측면(22)에는 폭이 30㎛정도인 다수의 가이드 슬롯(23)이 약 300㎛의 간격으로 형성되어 있다.

가이드 슬롯(23)의 상단은 개방되어 있다. 가이드 슬롯(23)은 다이싱소를 이용한 슬릿팅을 통해서 형성할 수 있다. 두께가 수십㎛ 이하인 다이싱소의 블레이드는 다이아몬드가 전착된 블레이드이며, 다이아몬드 입자는 대부분 Ni 전기도금공정으로 만들어진다.

생체 조직(C)은 측면(22)들과 바닥면(21)에 의해서 둘러싸인 수용부(24)에 보관된다. 가이드 슬롯(23)이 형성된 측면(22)은 후술하는 슬라이서(30)의 절단 블레이드(31)를 지지하는 역할과 절단된 생체 조직이 절단 블레이드(31)에 부착되어 수용부(24) 바깥으로 이동하는 것을 방지하는 역할을 한다.

슬라이서(30)는 가이드 슬롯(23)에 대응하는 위치에 설치되는 다수의 절단 블레이드(31)와 절단 블레이드(31)를 지지하는 프레임(32)을 포함한다.

절단 블레이드(31)는 두께가 약 10㎛이며, 320㎛간격으로 배치되어 있다. 절단 블레이드(31)는 텅스텐(tungsten)인 것이 바람직하다. 절단 블레이드(31)들은 홀더(20)의 가이드 슬롯(23)을 따라서 이동하면서, 홀더(20)에 저장된 생체 조직을 절단한다.

프레임(32)은 절단 블레이드(31)들이 결합하는 결합면(33)과 겹합면(33)과 직각을 이루며, 절단 블레이드(31)들과 나란한 한 쌍의 측면(34)들을 포함한다. 측면(34)들은 절단 블레이드(31)가 외부로 노출되는 것을 방지하여 사용자가 슬라이서(30)를 안전하게 사용할 수 있도록 하는 역할을 한다. 또한, 슬라이서(30)가 이동할 때 홀더(20)의 측면(22)과 접하여, 슬라이서(30)의 직선운동을 가이드하는 역할도 한다.

프레임(32)은 지지판(10)의 가이드 레일(12)을 따라서 직선운동한다. 프레임(32)이 직선운동할 때, 프레임(32) 측면(34)의 바깥쪽은 가이드 레일(12)에 의해서 지지되고, 안쪽은 홀더(20)의 측면(22)에 의해서 지지되어, 슬라이서(30)가 안정적으로 직선운동을 할 수 있다.

절단 블레이드(31)들은 직각 삼각형 형태로서 생체 조직을 향하는 빗변에 날(35)이 형성되어 있다. 절단 블레이드(31)에는 관통 구멍(36)들이 형성된다. 관통 구멍(36)들은 절단된 생체 조직이 절단 블레이드(31)에 부착되는 것을 방지한다. 또한, 절단 블레이드(31)의 표면에서 생체 조직의 부착되는 것을 방지하기 위한 표면처리를 할 수도 있다.

절단 블레이드(31)는 다음과 같은 방법으로 제조한다.

우선, 텅스텐 박판을 준비한 후 세척하여 오염물질을 제거한다. 다음, 텅스텐 박판 위에 포토레지스트를 얇게 코팅한다. 그리고 포토리소그래피 공정을 이용하여 포토레지스트를 패터닝한다. 포토레지스트는 절단 블레이드(31)의 날(35)에 해당되는 부분과 관통 구멍(36)에 해당되는 부분이 개방된 상태로 패터닝한다. 다음, 전기화학적 에칭 공정을 통해서 텅스텐 박판에 날(35) 부분과 관통 구멍(36) 부분을 형성한다. 마지막으로, 포토레지스트를 제거하고, 텅스텐 박판을 날(35)을 기준으로 절단하면 한 쌍의 절단 블레이드(31)를 획득할 수 있다. 에칭 과정에서 날(35)에 해당되는 부분의 두께가 얇아졌기 때문에 생체 조직을 절단하는 날로서 작용할 수 있다.

커버(40)는 정사각형 형태의 플레이트로서 윗면에는 원형의 손잡이(41)가 결합되어 있다. 사용자가 사용하기 용이하도록 하기 위함이다. 아래 면에는 수용부(24)를 향해서 돌출된 가압면(42)이 형성되어 있다. 가압면(42)은 약 2㎜정도 돌출되어 있어, 수용부(24)에 생체 조직을 투입한 후 커버(40)의 가압면(42)을 홀더(20)의 개방된 상면에 끼운 후 커버(40)를 아래로 누르면, 커버(40)의 가압면(42)이 수용부(24)에 생체 조직을 살짝 눌러 수용부(24)에 고르게 펴지도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여, 상술한 생체 조직 절단 장치의 일시예의 작용에 대해서 설명한다. 우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 약 10㎜×10㎜×10㎜ 크기의 생체 조직(C)을 채취하여 홀더(20)의 수용부(24)에 넣는다.

다음, 커버(40)를 홀더(20) 위에 올려놓고 아래 방향으로 눌러서, 생체 조직(C)이 수용부(24)에서 고르게 펴지도록 한다. 그리고 커버(40)를 들어올려서 홀더(20)의 상단을 개방한다.

다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 슬라이서(30)를 홀더(20)를 향해 이동시킨다. 이때 절단 블레이드(31)는 가이드 슬롯(23)을 따라서 이동하며, 프레임(32)은 가이드 레일(12) 및 홀더(20)의 측면(22)에 의해서 지지되어 이동한다. 따라서 흔들림 없이 안정적으로 이동한다. 절단 블레이드(31)는 가이드 슬롯(23)들을 따라서 이동하면서 생체 조직(C)을 절단한다. 이러한 방법으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 동일한 두께의 다수의 생체 조직 슬라이스를 한번에 얻을 수 있다.

또한, 필요한 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 홀더(20)를 90℃회전시킨 후 도 7에 도시된 바와 같이 다시 한번 생체 조직(C)을 절단한다. 이 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 한 변이 약 300㎛인 정사각형 단면을 가지는 다수의 생체 조직(C)을 한번에 얻을 수 있다.

마지막으로, 절단된 생체 조직(C)을 회수한다.

앞에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 생체 조직 절단 장치는 간편하고, 신속한 방법으로, 한번에 다수의 생체 조직 슬라이스를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이러한 다수의 생체 조직 샘플은 크기와 형태가 거의 동일하여 동시에 다수의 생체 조직을 배양할 경우에 유리하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10: 지지판 12: 가이드 레일
20: 홀더 23: 가이드 슬롯
24: 수용부 30: 슬라이서
31: 절단 블레이드 32: 프레임
40: 커버

Claims

한 쌍의 가이드 레일과 회전축이 형성된 지지판과,
상기 지지판의 회전축에 결합하는 바닥면과 상기 바닥면에 결합하며 다수의 가이드 슬롯들이 형성된 측면들을 구비하며, 상기 바닥면과 상기 측면들에 의해서 둘러싸인 수용부에 생체 조직을 수용하는 홀더와,
상기 가이드 슬롯을 따라서 이동하며, 상기 생체 조직을 절단하는 다수의 절단 블레이드들과 상기 절단 블레이드들을 지지하며 상기 가이드 레일을 따라서 직선 운동하는 프레임을 구비한 슬라이서를 포함하는 생체 조직 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 홀더에 결합 시 상기 수용부에 수용된 생체 조직을 누를 수 있도록 상기 수용부를 향해서 돌출된 가압면을 구비한 커버를 더 포함하는 생체 조직 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 절단 블레이드는 삼각형이며, 상기 생체 조직을 향하는 빗변에 날이 형성된 생체 조직 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 절단 블레이드에는 복수의 관통 구멍이 형성되어 있는 생체 조직 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 절단 블레이드는,
금속 기판 위에 포토레지스트를 도포하는 단계와,
상기 절단 블레이드의 날에 해당되는 부분이 개방된 상태로 상기 포토레지스트를 패터닝하는 단계와,
상기 금속 기판을 에칭하는 단계와,
상기 포토레지스트를 제거하는 단계와,
상기 금속 기판을 상기 절단 블레이드의 날에 해당되는 부분을 기준으로 절단하는 단계를 포함하는 공정에 의해서 제조되는 생체 조직 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 상기 절단 블레이드들이 결합하는 결합면과 상기 결합면과 직각을 이루며, 상기 절단 블레이드들과 나란한 한 쌍의 측면을 구비하는 생체 조직 절단 장치.