KR20150111535A - Nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells and method for culturing stem cells using the same - Google Patents

Nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells and method for culturing stem cells using the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells and method for culturing stem cells using the same comprising: a one side consisting of a nanofiber membrane which is formed by laminating nanofibers having a fiber diameter of less than 1μm; and the other side where support cells are placed, wherein the a nanofiber membrane has a plurality of pores for supplying nutrients necessary to grow the stem cells from the support cells to the stem cells.

Description

줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및 이를 이용한 줄기세포의 배양 방법{Nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells and method for culturing stem cells using the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells, and a method for culturing stem cells using the same.

본 발명은 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 인체의 세포외 기질(ECM, Extra Cellular Matrix)과 가장 유사한 구조를 가지고 있는 나노섬유 멤브레인을 줄기세포와 지지세포의 분리막으로 적용하여, 줄기세포의 부착이 용이하고, 적합한 배양환경으로 양질의 줄기세포를 얻을 수 있는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및 이를 이용한 줄기세포의 배양 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanofiber hybrid membrane for culturing a stem cell, and more particularly, to a nanofiber hybrid membrane having a structure most similar to an extracellular matrix (ECM) of a human body, To a method for culturing a stem cell using the same, and to a method for culturing a stem cell using the same, which can obtain high quality stem cells with a suitable culture environment.

최근, 생명 공학이 지속적으로 발전되고 있는 가운데, 줄기세포를 이용하여 조직 및 장기를 재생시켜 그 기능을 복원하기 위한 연구가 시도되고 있다. Recently, as biotechnology continues to develop, research is underway to regenerate tissues and organs using stem cells to restore their functions.

줄기세포는 인간의 몸을 구성하고 있는 여러 조직으로 분화할 수 있는 세포로 지칭되며, 사고나 질병에 의하여 손상과 결손된 조직 및 장기를 복원하기 위한 줄기세포는 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분된다.Stem cells are called cells that can differentiate into various tissues that make up the human body. Stem cells for reconstructing damaged tissues and organs by accident or disease are divided into embryonic stem cells and adult stem cells do.

배아줄기세포는 종양을 발생할 수 있는 위험성이 있고, 윤리적, 법률적인 문제로 치료목적으로 사용되기 어려운 실정이나, 성체줄기세포는 지방 조직이나 골수에서 추출한 줄기세포를 배양한 것으로, 윤리적, 법률적인 문제에서 자유로워 배아줄기세포의 문제를 해결할 수 있다.Embryonic stem cells have a risk of developing tumors and are difficult to be used for therapeutic purposes due to ethical and legal problems. However, adult stem cells are cultured stem cells extracted from adipose tissue or bone marrow, and ethical and legal problems And the problem of embryonic stem cells can be solved.

현재, 줄기세포 배양시 주된 연구방향으로는 지지세포(feeder cell)와 줄기세포를 공배양하여 줄기세포를 얻는 기술과 지지세포 없이(feeder cell free) 줄기세포만을 배양하는 방법으로 나눌 수 있다. 궁극적으로는, 지지세포가 없는 쪽으로 진행하는 것이 유리하지만, 현 단계에서는 지지세포가 없는 경우 고가의 배양액을 매일 교체해야 하는 등의 문제가 있다. 좀 더 최근에는 만능줄기세포를 배양하는 것으로 연구가 진행되고 있다. Currently, the main research direction of stem cell cultivation is divided into the technique of obtaining stem cells by co-culturing feeder cells and stem cells, and the method of culturing only stem cells without feeder cells (feeder cell free). Ultimately, it is advantageous to proceed to the absence of support cells, but in the present stage, there is a problem such that an expensive culture solution should be replaced every day in the absence of supporting cells. More recently, research is under way to cultivate pluripotent stem cells.

한편, 줄기세포의 연구에서 미분화된 줄기세포를 오염 없이 대량으로 양산하는 것이 중요한 과제인데, 지지세포와 줄기세포를 공배양할 경우 줄기세포를 임상에 적용할 때 생쥐유래 지지세포를 제거해야 하는 단점이 있다. In the meantime, in the study of stem cells, mass production of undifferentiated stem cells without contamination is an important task. When co-culturing stem cells and supporting cells, disadvantages of removing mouse-derived stem cells when applying stem cells to clinical use .

따라서 줄기세포를 배양하는데 지지세포와 줄기세포를 분리하여 지지세포에서 줄기세포로 영양분만을 이동할 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있는데, 예를 들면 한국등록특허 제10-0744445호에는 지지세포(feeder cell)가 바닥면에 부착된 다공성 막을 포함하는 배지를 이용하는 인간 배아 줄기세포의 배양 방법이 개시되어 있고, 또 한국등록특허 제10-0832592호에는 피더세포와 줄기세포를 복수의 포어(pores)를 가지는 폴리머 막(membrane)으로 분리하여 두개의 공간으로 나누어 배양하는 줄기세포의 배양 방법이 개시되어 있다.Therefore, a technique has been developed in which stem cells are separated from support cells and stem cells to allow only nutrients to migrate from stem cells to stem cells. For example, in Korean Patent No. 10-0744445, feeder cells Discloses a method for culturing human embryonic stem cells using a medium containing a porous membrane attached to a bottom surface thereof. Korean Patent No. 10-0832592 discloses a method for culturing a feeder cell and a stem cell with a polymer having plural pores A method for culturing a stem cell in which the cells are separated into a membrane and cultured in two spaces is disclosed.

이와 같은 선행 기술 문헌에서는, 줄기세포를 배양하는데 사용되는 다공성 막은 상분리 기법으로 제조되어 줄기세포와 이질적인 구조를 가지고 있어 다공성 막에 줄기세포를 부착하는데 긴 시간이 소요되고 다소 부적합한 배양환경으로 양질의 줄기세포를 얻을 수 없는 문제점이 존재한다.In this prior art document, the porous membrane used for culturing stem cells has a heterogeneous structure with the stem cells prepared by the phase separation technique. Therefore, it takes a long time to adhere the stem cells to the porous membrane, and the culture medium is somewhat inadequate. There is a problem that cells can not be obtained.

이에, 본 발명자들은 상기 선행 기술 문헌들의 문제점들을 해결하기 위해 연구를 거듭한 결과, 콜라겐 피브릴과 파이버로 형성된 세포외 기질 구조와 유사한 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 사용하여 선행 기술 문헌들의 문제를 제거 내지는 획기적으로 감소시킬 수 있는 본 발명을 완성하게 되었다.As a result, the inventors of the present invention have found that a nanofiber hybrid membrane formed by laminating nanofibers having a diameter of less than 1 μm, which is similar to the extracellular matrix structure formed of collagen fibrils and fibers, The present invention has been accomplished in order to solve the problems of the prior art documents in a remarkable manner.

한국 등록특허공보 제10-0744445호Korean Patent Registration No. 10-0744445 한국 등록특허공보 제10-0832592호Korean Patent Registration No. 10-0832592

본 발명의 목적은 나노섬유 멤브레인에 줄기세포를 부착하는 시간을 단축할 수 있고 적합한 배양환경으로 양질의 줄기세포를 얻을 수 있는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및 그를 이용한 줄기세포 배양 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture capable of shortening the time for adhering stem cells to a nanofiber membrane and obtaining high quality stem cells in a suitable culture environment and a method for culturing stem cells using the same There is.

본 발명의 다른 목적은 나노섬유 멤브레인을 줄기세포와 지지세포의 분리막으로 적용하여, 줄기세포와 지지세포를 효율적으로 공배양할 수 있는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및 그를 이용한 줄기세포 배양 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells, which can efficiently culture co-cultured stem cells and supporting cells by applying a nanofiber membrane as a membrane between stem cells and supporting cells, and a method for culturing stem cells using the same .

본 발명의 또 다른 목적은 줄기세포의 배양 상태를 육안으로 쉽게 관찰할 수 있는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및 그를 이용한 줄기세포 배양 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells, which can easily observe the cultured state of stem cells by naked eyes, and a method for culturing stem cells using the same.

상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명은, 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 나노섬유 멤브레인으로 이루어지고, 상기 나노섬유 멤브레인은 줄기세포가 위치되는 일면; 및 지지세포가 위치되는 타면;을 포함하고, 상기 나노섬유 멤브레인은, 상기 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분을 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 공급하기 위한 다수의 3차원 미세 기공이 표면에서 이면까지 연결된 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a nanofiber membrane formed by lamination of nanofibers having a fiber diameter of less than 1 탆, wherein the nanofiber membrane has one side on which stem cells are located; Wherein the nanofiber membrane comprises a plurality of three-dimensional micropores for feeding the nutrients necessary for the stem cells to grow from the supporting cells to the stem cells, A nanofiber membrane for cell culture is provided.

또한, 본 발명은, 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유로 구성된 나노섬유 멤브레인층과 섬유직경 10㎛~100㎛로 범위의 부직포 내지는 직포 층을 2 층 (2 Layer), 3 층 (3 Layer) 형태로 하이브리드화 하여 나노섬유 단독 멤브레인 대비 기계적 물성과 취급성을 향상시켜 줄기세포가 성장하는데 필요한 영양분의 공급이 원활하게 이루어질 수 있는 형태의 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a non-woven fabric or a woven fabric layer having a fiber diameter of less than 1 占 퐉 and a non-woven fabric or a woven fabric layer having a fiber diameter of 10 占 퐉 to 100 占 퐉 in two layers, The present invention also provides a method for manufacturing a nanofiber hybrid membrane for culturing a stem cell in which the nutrients necessary for growth of stem cells can be smoothly improved by improving mechanical properties and handling properties of the nanofiber single membrane.

아울러, 본 발명은, 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 다수의 3차원 미세 기공을 갖는 나노섬유 멤브레인과 다수의 기공을 갖는 부직포 또는 직포가 하이브리드화한 형태로 이루어진 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 줄기세포 및 지지세포 사이에 개재시키는 단계; 및 상기 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및, 부직포 또는 직포의 기공을 통하여 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 영양분을 공급하여 상기 줄기세포를 배양시키는 단계;를 포함하는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 이용한 줄기세포의 배양 방법을 제공한다.The present invention also provides a nanofiber hybrid membrane comprising a nanofiber membrane having a plurality of three-dimensional micropores formed by lamination of nanofibers having a fiber diameter of less than 1 μm and a nonwoven fabric or woven fabric having a plurality of pores hybridized with each other Intervening between stem cells and supporting cells; And culturing the stem cells by supplying nutrients from the supporting cells to the stem cells through the pores of the nanofiber hybrid membrane and the nonwoven fabric or the woven fabric, thereby culturing the stem cells using the nanofiber hybrid membrane for stem cell culture. .

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 인체의 세포외 기질(ECM, Extra Cellular Matrix)과 가장 유사한 구조를 가지고 있는 나노섬유 멤브레인에 줄기세포를 신속하고 원활하게 부착시켜 줄기세포의 배양시간을 단축시킬 수 있고, 적합한 배양환경을 생성하여 양질의 줄기세포만을 얻을 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the stem cell can be rapidly and smoothly adhered to the nanofiber membrane having the structure most similar to the extracellular matrix (ECM) of the human body, thereby shortening the culturing time of the stem cell , There is an advantage that only a high-quality stem cell can be obtained by generating a suitable culture environment.

또한, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인을 줄기세포와 지지세포의 분리막으로 적용함으로써, 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분만 나노섬유 멤브레인에 형성된 다수의 3차원 미세 기공으로 통과시키고, 기공 크기보다 상대적으로 크기가 큰 불순물은 통과하지 못하도록 하여 불순물이 최소화된 줄기세포를 대량으로 생산할 수 있는 이점이 있다.In the present invention, the nanofiber membrane is used as a separation membrane between stem cells and supporting cells. Thus, only the nutrients required for the stem cells to grow are passed through a plurality of three-dimensional micropores formed on the nanofiber membrane, It is advantageous to mass-produce the stem cells having impurities minimized by preventing impurities from passing therethrough.

더불어, 본 발명에서는 지지세포와 줄기세포를 열린 세공 구조를 가지는 나노섬유 멤브레인으로 분리하여 두개의 공간으로 나누어 줄기세포와 지지세포를 효율적으로 공배양할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, the support cells and the stem cells are separated into nanofiber membranes having an open pore structure, and are divided into two spaces, whereby the stem cells and support cells can be efficiently co-cultured.

아울러, 본 발명에서는 나노섬유와 부직포 내지는 직포를 하이브리드화함으로서 나노섬유 멤브레인의 취약한 기계적 물성과 취급성을 동시에 향상시키고 지지세포 및 줄기세포를 나노섬유 하이브리드 표면에 용이하게 부착할 수 있는 효과가 있다. In addition, in the present invention, by hybridizing the nanofibers with the nonwoven fabric or the woven fabric, it is possible to simultaneously improve the weak mechanical properties and handleability of the nanofiber membrane and to easily attach the supporting cells and the stem cells to the surface of the nanofiber hybrid.

게다가, 본 발명에서는 투명한 나노섬유로 적층된 나노섬유 멤브레인을 적용하여 줄기세포를 배양함으로써, 줄기세포의 배양 상태를 육안으로 쉽게 관찰할 수 있는 장점이 있다. In addition, in the present invention, culturing of stem cells by applying a nanofiber membrane laminated with transparent nanofibers makes it possible to easily observe the cultured state of the stem cells with the naked eye.

도 1은 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인에 줄기세포 및 지지세포가 결합된 상태를 설명하기 위한 모식적인 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 설명하기 위한 모식적으로 도시한 일부 도면이고,
도 3(a)은 본 발명에 따라 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 이용한 줄기세포를 배양하는 방법의 흐름도이고, 도 3(b)는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인의 제조 방법의 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유, 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도이고,
도 5(a)와 (b)는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 PVdF 나노섬유의 주사전자 현미경 사진의 표면과 단면의 사진이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 PVdF 나노섬유의 기공분포를 나타내는 PMI 그래프이고,
도 7(a)와 (b)은 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 PAN 나노섬유의 표면과 단면의 주사전자 현미경 사진이다.
도 8(a)와 (b)는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 프라즈마 처리된 PVdF 나노섬유의 표면과 접촉각 측정을 나타낸 그림이며,
도 9(a)-(c)는 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 분리막 단면의 주사전자 현미경 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 나노섬유 하이브리드 분리막을 사용하여 성장시킨 지방세포유래, 뼈유래 줄기세포를 계수한 그래프이다.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a state where a stem cell and supporting cells are bound to a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture according to the present invention,
FIG. 2 is a schematic view illustrating a nanofiber membrane for culturing stem cells according to the present invention,
FIG. 3 (a) is a flow chart of a method of culturing stem cells using a nanofiber membrane membrane for culturing stem cells according to the present invention, and FIG. 3 (b) FIG.
4A to 4D are schematic cross-sectional views illustrating a structure of a nanofiber / nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells according to the present invention,
5 (a) and 5 (b) are photographs of the surface and cross-section of the PVdF nanofiber fabricated according to one embodiment of the present invention by scanning electron microscopy,
6 is a PMI graph showing the pore distribution of PVdF nanofibers produced according to one embodiment of the present invention,
7 (a) and 7 (b) are scanning electron micrographs of the surface and cross-section of PAN nanofibers produced according to one embodiment of the present invention.
8 (a) and 8 (b) are graphs showing the surface and contact angle measurement of the plasma-treated PVdF nanofiber prepared according to one embodiment of the present invention,
9 (a) - (c) are scanning electron micrographs of a section of a nanofiber hybrid membrane for culture of stem cells prepared according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing counts of bone-derived stem cells derived from fat cells grown using the nanofiber hybrid membrane prepared according to an embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인에 줄기세포 및 지지세포가 결합된 상태를 설명하기 위한 모식적인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 설명하기 위하여 나타낸 전자 현미경 사진의 일부이고, 도 3(a)은 본 발명에 따라 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 이용한 줄기세포를 배양하는 방법의 흐름도이고, 도 3(b)는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인의 제조 방법의 흐름도이다. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a state where stem cells and support cells are bound to a nanofiber hybrid membrane for culturing stem cells according to the present invention. FIG. 2 is a schematic view illustrating a nanofiber membrane membrane for culturing stem cells according to the present invention FIG. 3 (a) is a flow chart of a method for culturing stem cells using a nanofiber membrane for stem cell culture according to the present invention, and FIG. 3 (b) FIG. 2 is a flow chart of a method of manufacturing a nanofiber membrane for cell culture. FIG.

본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인은 섬유직경 1㎛미만으로 구성된 나노섬유가 적층되어 다수의 3차원 미세 기공(101)을 갖는 나노섬유 멤브레인(100)을 사용하며, 나노섬유 멤브레인(100)을 줄기세포(110) 및 지지세포(120) 사이에 개재시켜 배양 용기(미도시)에 삽입하여 줄기세포(110) 및 지지세포(120)를 공배양시키기 위한 것이다. The nanofiber membrane for culture of stem cells according to the present invention comprises a nanofiber membrane 100 having a plurality of three-dimensional micropores 101 laminated with nanofibers having a fiber diameter of less than 1 mu m, Is interposed between the stem cells 110 and the support cells 120 and inserted into a culture container (not shown) to co-culture the stem cells 110 and the support cells 120.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 나노섬유 멤브레인(100)의 일면에는 줄기세포(110)가 부착되어 있고, 나노섬유 멤브레인(100)의 타면에는 지지세포(120)가 부착되어 있을 수 있다. 이와 같은 줄기세포(110) 및 지지세포(120)는 나노섬유 멤브레인(100)에 배양되어 부착된 상태이다. 1, stem cells 110 are attached to one surface of the nanofiber membrane 100 and support cells 120 are attached to the other surface of the nanofiber membrane 100. The stem cells 110 and supporting cells 120 are attached to the nanofiber membrane 100 by being cultured.

여기서, 나노섬유 멤브레인(100)에 구비된 다수의 3차원 미세 기공(101)은 줄기세포(110)가 자라는데 필요한 영양분을 지지세포(120)에서 줄기세포(110)로 공급한다. The plurality of three-dimensional micropores 101 provided in the nanofiber membrane 100 supply the nutrients necessary for the stem cells 110 to the stem cells 110 from the supporting cells 120.

또한, 줄기세포(110) 및 지지세포(120)는 별도의 배지에 안착되어 배양 용기에 삽입할 수 있다. In addition, the stem cells 110 and the supporting cells 120 may be placed in a separate medium and inserted into a culture container.

여기서, 줄기세포(110)와 지지세포(120)가 동일한 배지에서 배양하는 경우에 혈청이 줄기세포의 자연분화를 유발할 수 있는 바, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인(100)으로 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 구현하여, 줄기세포(110)가 배양되는 공간과 지지세포(120)가 배양되는 공간을 나노섬유 멤브레인(100)으로 분리시켜, 줄기세포의 자연분화 유발을 방지할 수 있는 것이다. Here, when the stem cells 110 and the support cells 120 are cultured in the same medium, serum may induce spontaneous differentiation of the stem cells. In the present invention, the nanofiber membrane 100 may contain nanofibers for culturing stem cells By implementing the membrane, the space in which the stem cells 110 are cultured and the space in which the support cells 120 are cultured is separated into the nanofiber membrane 100, thereby preventing the stem cells from spontaneous differentiation.

참고로, 줄기세포는 인간의 몸을 구성하고 있는 여러 조직으로 분화할 수 있는 세포이고, 지지세포는 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분을 공급하고 줄기세포가 특정한 세포로 분화되는 것을 억제하는 역할을 하는 세포이다. For reference, stem cells are cells that can differentiate into various tissues that make up the human body. Support cells are cells that supply the nutrients necessary for stem cells to grow and inhibit the differentiation of stem cells into specific cells to be.

이러한 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 이용하여 본 발명의 줄기세포의 배양 방법을 설명하면, 도 3(a)와 같이, 먼저, 직경 1㎛ 미만으로 구성된 나노섬유가 적층되어 다수의 3차원 미세 기공을 갖는 나노섬유 멤브레인으로 이루어진 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 줄기세포 및 지지세포 사이에 개재시킨다(S200). 여기서, 'S200'공정을 수행하는 일례의 방법으로는, 나노섬유 멤브레인의 일면에 줄기세포를 배양하여 부착시키고, 나노섬유 멤브레인의 타면에 지지세포를 배양하여 부착시켜, 줄기세포 및 지지세포 사이에 나노섬유 멤브레인을 개재시키는 것이다. As shown in FIG. 3 (a), nanofibers having a diameter of less than 1 μm are laminated to form a plurality of three-dimensional micropores A nanofiber membrane membrane for culturing a stem cell is interposed between the stem cell and the supporting cell (S200). As an example of performing the 'S200' process, a stem cell is cultured on one side of a nanofiber membrane, adhered thereto, and a supporting cell is adhered to the other side of the nanofiber membrane to attach the stem cell. Interposing a nanofiber membrane.

그후, 상기 나노섬유 멤브레인의 다수의 3차원 미세 기공을 통하여 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 영양분을 공급하여 상기 줄기세포를 배양(S210)시키는 것이다. Thereafter, nutrients are supplied to the stem cells from the supporting cells through a plurality of three-dimensional micro pores of the nanofiber membrane to cultivate the stem cells (S210).

또한, 본 발명의 줄기세포의 다른 배양 방법에서는 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 다수의 3차원 미세 기공을 갖는 나노섬유 멤브레인과 다수의 기공을 갖는 부직포 또는 직포가 하이브리드화한 형태로 이루어진 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 줄기세포 및 지지세포 사이에 개재시키는 단계; 및 상기 나노섬유 하이브리드 멤브레인 및, 부직포 또는 직포의 기공을 통하여 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 영양분을 공급하여 상기 줄기세포를 배양시키는 단계;를 포함하여 구현할 수 있다.In another method of culturing a stem cell of the present invention, a nanofiber membrane having a plurality of three-dimensional micropores formed by laminating nanofibers having a fiber diameter of less than 1 μm and a nonwoven fabric or woven fabric having a plurality of pores are hybridized Intervening between the stem cells and the supporting cells; And culturing the stem cells by supplying nutrients from the support cells to the stem cells through pores of the nanofiber hybrid membrane and nonwoven fabric or woven fabric.

한편, 전술된 나노섬유 멤브레인(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 섬유 직경 1㎛ 미만으로 구성된 나노섬유(111)가 적층되어진 다수의 3차원 미세 기공(112)을 갖는 멤브레인 형태이며, 고체 상태의 시트 형상을 갖는다. 2, the above-described nanofiber membrane 100 is in the form of a membrane having a plurality of three-dimensional micropores 112 in which nanofibers 111 having a fiber diameter of less than 1 mu m are laminated, Shaped sheet shape.

상술된 바와 같이, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인을 줄기세포와 지지세포의 분리막으로 적용함으로써, 나노섬유 멤브레인에 형성된 다수의 3차원 미세 기공을 통하여 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분을 지지세포에서 줄기세포로 원활하게 공급시킬 수 있으나, 기공 크기보다 상대적으로 큰 크기를 갖는 불순물은 다수의 3차원 미세 기공을 통과하지 못해, 줄기세포를 배양하는데 있어 불순물을 최소화하면서 줄기세포만을 대량으로 생산할 수 있는 장점이 있다. As described above, in the present invention, by applying the nanofiber membrane as a membrane separating stem cells and supporting cells, nutrients necessary for the stem cells to grow through a plurality of three-dimensional micropores formed on the nanofiber membrane are transferred from the supporting cells to the stem cells Impurities having a size larger than the pore size can not pass through a plurality of three-dimensional micropores, and thus it is possible to produce a large number of stem cells while minimizing impurities in culturing the stem cells.

아울러, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인의 직경과 구조는 콜라겐 파이버(collagen fiber)나 콜라겐 피브릴(collagen fibril)로 구성된 인체의 세포외 기질(ECM, Extra Cellular Matrix)과 가장 유사한 구조를 가지고 있다. 그러므로, 인간의 세포외 기질구조인 ECM 구조와 유사한 나노섬유를 이용하여 나노섬유 멤브레인에 줄기세포를 신속하고 원활하게 부착시켜 줄기세포의 배양시간을 단축시킬 수 있고, 적합한 배양환경으로 양질의 줄기세포를 얻을 수 있는 이점이 있다. In addition, in the present invention, the diameter and structure of the nanofiber membrane are most similar to the extracellular matrix (ECM) of the human body, which is composed of collagen fiber or collagen fibril. Therefore, it is possible to rapidly and stably attach the stem cells to the nanofiber membrane using the nanofibers similar to the ECM structure of the human extracellular matrix structure, thereby shortening the culturing time of the stem cells. In addition, Can be obtained.

더불어, 본 발명에서는 지지세포와 줄기세포를 열린 세공 구조(open pore structure)를 가지는 나노섬유 멤브레인으로 분리하여 두개의 공간으로 나누어 줄기세포와 지지세포를 효율적으로 공배양할 수 있는 장점이 있다. In addition, in the present invention, the support cells and the stem cells are separated into nanofiber membranes having an open pore structure, and the cells are divided into two spaces, so that the stem cells and support cells can be efficiently co-cultured.

본 발명에 적용된 나노섬유 멤브레인(100)은 단일 종류의 고분자 또는 적어도 2 종류의 고분자를 혼합하여 용매에 용해시킨 혼합 방사용액을 전기방사하거나, 또는 서로 다른 고분자를 각각 용매에 용해시킨 후 각각 서로 다른 방사 노즐을 통하여 교차방사하여 얻어질 수 있다. The nanofiber membrane 100 applied to the present invention may be prepared by electrospinning a mixed spinning solution obtained by mixing a single kind of polymer or at least two kinds of polymers dissolved in a solvent or dissolving different polymers in a solvent, Can be obtained by cross-irradiation through a spinning nozzle.

나노섬유 멤브레인(100)은 단일 또는 혼합 고분자를 용매에 용해시켜 방사용액을 제조한 후, 방사용액을 전기방사하여 초극세 나노섬유로 이루어진 다공성 나노섬유 멤브레인을 형성하고, 고분자의 융점 이하의 온도에서 열압착하여 기공 사이즈와 멤브레인의 두께를 조절하여 형성된다. The nanofiber membrane 100 may be prepared by dissolving a single or mixed polymer in a solvent to prepare a spinning solution, electrospinning the spinning solution to form a porous nanofiber membrane made of microfine nanofiber, And adjusting the pore size and the thickness of the membrane.

나노섬유 멤브레인(100)은 10~50㎛ 두께로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 나노섬유 멤브레인(100)의 섬유 직경은 50 ~ 600㎛이고, 기공의 크기는 0.1 ~ 0.5㎛인 것이 바람직하다.The nanofiber membrane 100 is preferably set to a thickness of 10 to 50 mu m. The nanofiber membrane 100 preferably has a fiber diameter of 50 to 600 mu m and a pore size of 0.1 to 0.5 mu m.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인은 먼저, 섬유 성형성 고분자 물질을 단일 또는 2종 이상을 유기용매에 용해하여 방사용액을 제조한다(S100). 그 후, 상기 방사용액을 전기방사하여 나노섬유가 적층된 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인을 형성한다(S110). Referring to FIG. 3, the nanofiber membrane for culturing stem cells according to the present invention is prepared by dissolving single or at least two types of fibrous polymeric materials in an organic solvent (S100). Thereafter, the spinning solution is electrospun to form a nanofiber membrane for culturing stem cells in which nanofibers are stacked (S110).

이어서, 상기 나노섬유 멤브레인을 열 융착으로 성형한 후, 소정 크기로 커팅한다(S120). 커팅된 나노섬유 멤브레인은 줄기세포 배양 전 멸균처리하여 사용한다. Next, the nanofiber membrane is formed by thermal fusion, and then cut to a predetermined size (S120). The cut nanofiber membrane is used by sterilization treatment before stem cell culture.

그리고, 'S110' 또는 'S120' 공정 후에, 상기 나노섬유 멤브레인의 표면에 플라즈마 처리로 표면 친수화 처리하는 공정을 더 수행할 수 있다.Further, after the step 'S110' or 'S120', the surface of the nanofiber membrane may be subjected to a surface hydrophilizing treatment by a plasma treatment.

여기서, 본 발명에서는 성형 및 커팅하는 공정 및 플라즈마 처리 공정은 선택적으로 수행할 수 있다. Here, in the present invention, the forming and cutting processes and the plasma treatment process can be selectively performed.

하이브리드화 공정으로는 열판 캘린더링, 핫멜트 본딩, 초음파 본딩, 라미네이팅 등 특별한 방법에 한정하지는 않으며, 나노섬유 층과 기존 소재와의 복합화가 가능한 방법이면 좋다. The hybridization process is not limited to special methods such as hot plate calendering, hot melt bonding, ultrasonic bonding, and laminating, and it is sufficient that the nanofiber layer and the existing material can be combined with each other.

이와 같이, 나노섬유 멤브레인과 부직포 내지는 직포를 하이브리드화하여 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인으로 사용하게 되면, 나노섬유 단독의 멤브레인 대비 기계적 물성과 취급성을 향상시킬 수 있으며, 표면 요철 및 세공구조 또한 나노섬유 멤브레인 단독 대비 마이크로-나노 구조체로 되어 있어 줄기세포의 안착을 더 용이하게 할 수 있다.If the nanofiber membrane and the nonwoven fabric or the woven fabric are hybridized and used as a nanofiber hybrid membrane for stem cell culture, the mechanical properties and handleability of the nanofiber alone can be improved, and the surface irregularity and pore structure The micro-nano-structure of the nanofiber membrane alone is compared with that of the nanofiber membrane.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인의 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.4A to 4D are schematic cross-sectional views illustrating the structure of a nanofiber membrane for culturing stem cells according to the present invention.

도 4a 내지 도 4d를 참고하면, 본 발명에 따른 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인은 나노섬유 멤브레인(100) 단독으로 이루어진 도 4a의 구조로 구현할 수 있다.4A to 4D, the nanofiber membrane for culturing stem cells according to the present invention can be realized by the structure of FIG. 4A, which is made of the nanofiber membrane 100 alone.

또한, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인(100)이 부직포 또는 직포(200)에 하이브리드화된 도 4b의 2층 구조, 또는 한 쌍의 부직포(210,220) 사이에 나노섬유 멤브레인(100)이 개재된 형태로 하이브리드화된 도 4c의 3층 구조로 구현할 수 있다. 또한 한 쌍의 나노섬유 멤브레인들(100a,100b) 사이에 부직포(200)가 개재된 형태로 하이브리드화된 도 4d의 3층 구조로 구현할 수 있다. 4B in which the nanofiber membrane 100 is hybridized with the nonwoven fabric or the woven fabric 200 or a structure in which the nanofiber membrane 100 is interposed between the pair of nonwoven fabrics 210 and 220 Layered structure shown in FIG. 4C. Layer structure of FIG. 4D in which the nonwoven fabric 200 is interposed between the pair of nanofiber membranes 100a and 100b.

여기서, 2층 구조 및 3층 구조에 적용된 부직포 내지는 직포(200,210,220)는 레이온(rayon), PP, PE, PET, nylon, cellulose, PVDF, 콜라겐, PU, PLA계, PLGA계, PCL계 중 어느 것을 선택해도 무방하며, 줄기세포 배양 중 용해되거나 변형, 변색 되지 않으면서 나노섬유 멤브레인(100)과 충분히 열접합이 가능하면 바람직하다. 부직포 내지는 직포(200,210,220)와 나노섬유 멤브레인(100)과의 하이브리드화는 접착제 없이 열접합하는 것이 바람직하다. 이때, 2층 구조에서 부직포(200의 두께는 10~100㎛, 나노섬유 멤브레인(100)의 두께는 5~20㎛인 것이 좋고, 3층 구조에서는 나노섬유 멤브레인(100)의 두께는 1~10㎛로 하여 최대한 얇은 두께가 바람직하다.The nonwoven fabric or the woven fabric 200, 210 or 220 applied to the two-layer structure and the three-layer structure may be any one of rayon, PP, PE, PET, nylon, cellulose, PVDF, collagen, PU, PLA, PLGA, And it is preferable that sufficient thermal bonding with the nanofiber membrane 100 is possible without dissolving, deforming, or discoloring in the stem cell culture. The hybridization of the nonwoven fabric or the woven fabric (200, 210, 220) and the nanofiber membrane (100) is preferably thermally bonded without an adhesive. In this case, the thickness of the nonwoven fabric 200 (10 to 100 μm, the thickness of the nanofiber membrane 100) is preferably 5 to 20 μm, and the thickness of the nanofiber membrane 100 is 1 to 10 Lt; RTI ID = 0.0 > m, < / RTI >

아울러, 도 4a와 같이 나노섬유 멤브레인(100) 단독으로 이루어진 구조는 나노섬유 표면에 플라즈마 처리로 표면 친수화 처리하여, 나노섬유 표면에 줄기세포의 부착을 용이하게 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4A, the nanofiber membrane 100 alone can facilitate the attachment of stem cells to the surface of the nanofibers by surface-hydrophilizing the surface of the nanofibers by plasma treatment.

여기서, 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인이 불투명한 경우, 줄기세포 배양시 줄기세포 배양을 육안으로 확인하기가 곤란하여 현미경 관찰이나 염색법으로 관찰하는 단점이 있으나, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인(100)의 나노 섬유를 PMMA, PC, PU, PCL, PLA, PLGA 단독 나노섬유로 구현할 수 있는데, 이 경우, 나노섬유 멤브레인(100)이 반투명하게 되어, 줄기세포의 배양 상태를 육안으로 쉽게 관찰할 수 있는 장점이 있다. In the case where the nanofiber membrane for stem cell culture is opaque, it is difficult to visually confirm stem cell culture during stem cell culture, and there is a disadvantage in observing by microscopic observation or staining. However, in the present invention, In this case, since the nanofiber membrane 100 is translucent, it is possible to easily observe the cultured state of the stem cells with the naked eye. In this case, the nanofiber membrane 100 can be made translucent by PMMA, PC, PU, PCL, PLA or PLGA alone. .

그리고, 본 발명에 적용된 나노섬유 멤브레인(100)은 사용가능한 고분자 물질로는 전기방사가 가능한 물질로 합성 고분자 또는 천연고분자를 사용할 수 있으며, 상기 합성 고분자 내지는 천연 고분자를 단독 내지는 복합화하여 사용할 수 있으나, 전기방사에 의해 나노섬유를 형성할 수 있는 고분자 물질이면 특별한 제한은 없다.
The nanofiber membrane 100 according to the present invention may be a synthetic polymer or a natural polymer that can be electrospun as a usable polymer material. The synthetic polymer or natural polymer may be used singly or in combination, There is no particular limitation on a polymer substance capable of forming nanofibers by electrospinning.

실시예 1Example 1

섬유 성형성 고분자로 폴리비닐리덴 플로라이드(polyvinyliden fluoride, PVdF)를 DMAc(dimethylacetamide)/아세톤(acetone)의 혼합용매(혼합비는 wt.%로 7/3)에 15wt.%가 되도록 혼합, 용해하여 방사용액을 제조하였다. 이렇게 제조된 방사용액을 방사 노즐팩으로 이송하여 인가전압 25kV, 방사노즐과 집전체와의 거리 20㎝, 홀당 토출량 0.05cc/g·hole·min, 온도 30℃, 상대습도 60%의 방사 조건에서 전기방사를 실시하였다. 상기 조건으로 얻어진 PVdF 나노섬유 멤브레인을 140℃로 가열된 롤러를 이용하여 열압착을 실시하였다. Polyvinylidene fluoride (PVdF), a fiber-forming polymer, was mixed and dissolved in a mixed solvent of DMAc (dimethylacetamide) / acetone (mixing ratio is 7/3 in wt.%) At 15 wt. A spinning solution was prepared. The spinning solution thus prepared was transferred to a spinning nozzle pack and spin-coated at a spinning temperature of 30 ° C and a relative humidity of 60% under the conditions of an applied voltage of 25 kV, a distance of 20 cm between the spinneret and the collector, a discharge rate per hole of 0.05 cc / Electrospinning was performed. The PVdF nanofiber membrane obtained under the above conditions was subjected to thermocompression bonding using a roller heated at 140 占 폚.

도 5 (a)와 (b)에는 상기 조건에서 얻어진 PVdF 나노섬유 멤브레인의 표면과 단면의 주사전자 현미경 사진을, 도 6에는 평균기공 분포를 나타내는 PMI(Capillary Flow Porometer) 결과를 나타냈다. 사진에서와 같이 섬유직경은 대부분 1㎛ 미만이었으며, 평균 400㎚를 나타냈다. 상기 조건에서 얻어진 PVdF 나노섬유의 두께는 약 30㎛였으며, 평균기공의 크기는 약 0.3㎛를 나타냈다.
5 (a) and 5 (b) show SEM images of the surface and cross section of the PVdF nanofiber membrane obtained under the above conditions, and FIG. 6 shows the PMI (Capillary Flow Porometer) showing the average pore distribution. As shown in the photograph, the fiber diameter was mostly less than 1 탆, and the average diameter was 400 nm. The thickness of the PVdF nanofiber obtained under the above conditions was about 30 탆, and the average pore size was about 0.3 탆.

실시예 2Example 2

섬유 성형성 고분자로 폴리아크릴로 나이트릴(polyacrylonitrile, PAN)를 DMAc(dimethylacetamide) 용매에 12wt.%가 되도록 혼합, 용해하여 방사용액을 제조하였다. 이렇게 제조된 방사용액을 상기 실시예와 동일한 방법으로 전기방사 및 열압착하여 평균 섬유직경 약 300 ㎚, 평균 세공크기 0.45㎛, 멤브레인 두께 20㎛인 PAN 나노섬유로 이루어진 멤브레인을 얻었다. 도 7에는 PAN 나노섬유의 표면 및 단면의 주사전자 현미경 사진을 나타냈다.
Polyacrylonitrile (PAN) as a fiber-forming polymer was mixed and dissolved in DMAc (dimethylacetamide) to a concentration of 12 wt.% To prepare a spinning solution. The spinning solution thus prepared was electrospun and thermocompression-bonded in the same manner as in the above example to obtain a membrane made of PAN nanofibers having an average fiber diameter of about 300 nm, an average pore size of 0.45 mu m, and a membrane thickness of 20 mu m. Fig. 7 shows a scanning electron micrograph of the surface and cross section of PAN nanofibers.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에 의해 제조된 PVdF 나노섬유 멤브레인을 플라즈마 크리너 장비를 사용하여 표면개질을 실시하였다. 이때 사용된 가스로는 아르곤(Ar)을 100 sccm으로 공급하면서 400W에서 60sec로 표면개질을 실시했다. The surface modification of the PVdF nanofiber membrane prepared in Example 1 was performed using a plasma cleaner. At this time, surface reforming was performed at 400 W for 60 seconds while supplying argon (Ar) at 100 sccm.

도 8(a)와 (b)에는 플라즈마 처리된 PVdF 나노섬유 멤브레인의 표면 구조와 물과의 접촉각 결과를 나타냈다. 플라즈마 처리에 따라 물의 접촉각이 낮아지는 친수화 경향을 나타냈으며, 플라즈마 처리에 의해 PVdF 나노섬유의 표면의 접촉각이 110ㅀ에서 75ㅀ로 친수화로 개질됨을 알 수 있었다.
8 (a) and 8 (b) show the surface structure of the plasma-treated PVdF nanofiber membrane and the results of contact angle with water. The contact angle of water decreased with plasma treatment. The contact angle of PVdF nanofiber was modified by hydrophilization from 110 75 to 75 플라 by plasma treatment.

실시예 4Example 4

상기 실시예 1에서 얻어진 나노섬유를 중량 30gsm인 PET 부직포를 사용하여 열판의 온도 160℃에서 도 4의 b-d의 방법으로 열접합을 실시하여 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 제작하였다. 도 9에는 상기 방법으로 제조된 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 단면의 모폴러지를 주사전자현미경 사진을 나타냈다. The nanofibers obtained in Example 1 were thermally bonded at a temperature of 160 DEG C using a PET nonwoven fabric having a weight of 30 gsm by the method b-d shown in Fig. 4 to prepare a nanofiber hybrid membrane. FIG. 9 shows a scanning electron microscope photograph of the cross-sectional morphology of the nanofiber hybrid membrane prepared by the above method.

실시예 5Example 5

피더세포로는 생쥐(CF1, C57BL6)에서 일차 추출 배양한 생쥐태아섬유아세포를 사용하기 위해 마이토마이신(Mitomycin C, Sigma, Cat.No.M-4287)를 10 ug/ml 농도로 1시간 30 분 동안 처리한 후 4ㅧ104/㎠의 밀도로 접종, 다음날 배아줄기세포(HSF6) 조각을 접종하여 배양한다. 배지 조성으로는 MEM/F12배지 (GIBCO, USA, Cat.No. 12500-062)에 3.069g/l sodium bicarbonate (Sigma, USA, Cat.No.S5761), 2 mM L-glutamine (Sigma, Cat.No. S8540), 1% penicillin(50U/ml)(Sigma, Cat.No.P4687)/streptomysin (50ug/ml)(Sigma, USA, Cat.No.S1277), 20% Knock-Out serum replacement (SR;Invitrogen BRL, Cat.No.10828-028), 4 ng/ml Basic Fibroblasts Growth Factor (bFGF; Invitrogen BRL,Cat.No. 13256-029)이다. 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 배지 교환은 매일 시행하여 대조군으로 사용하였다.
As feeder cells, mitomycin C (Sigma, Cat. No. M-4287) was inoculated at a concentration of 10 ug / ml for 1 hour 30 min to use mouse embryo fibroblasts that were firstly extracted and cultured from mice (CF1, C57BL6) Min, and inoculated at a density of 4 × 10 4 / cm 2, and cultured the next day by inoculating a piece of embryonic stem cell (HSF6). For the medium composition, 3.069 g / l sodium bicarbonate (Sigma, USA, Cat. No. S5761), 2 mM L-glutamine (Sigma, Cat. No.5761) were added to MEM / F12 medium (GIBCO, USA, Cat. No. 12500-062). 20% Knock-Out serum replacement (Sigma, Cat. No. 46687) / streptomysin (50 ug / ml) (Sigma, USA, Cat No. S1277), 1% penicillin ; Invitrogen BRL, Cat. No. 10828-028) and 4 ng / ml Basic Fibroblasts Growth Factor (bFGF; Invitrogen BRL, Cat. No. 13256-029). And cultured at 37 ° C in a 5% CO2 incubator. The medium was changed daily and used as a control.

실시예 6Example 6

나노섬유 하이브리드 멤브레인을 줄기세포 배양용 분리막으로 사용하기 위해 상기 실시예 1, 4에 의해 제조된 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 상용화된 6 well 배양접시를 사용하여 실시하였다. To use the nanofiber hybrid membrane as a membrane for stem cell culture, the nanofiber hybrid membrane prepared by the above Examples 1 and 4 was carried out using a commercially available 6-well culture dish.

피더세포인 생쥐태아섬유아세포를 성장 억제제인 마이코마이신-C (mitomycin-c)를 2 시간 동안 처리하여 증식을 억제시킨 후 4 ㅧ104/㎠의 밀도로 접종하고, 24시간 후 나노섬유 하이브리드 멤브레인 위에 배아줄기세포용 배지를 첨가하여 상부와 하부 사이에 배지의 평형이 이루어졌는지 확인 후 멤브레인 위에 줄기세포(Adipose stem cell, Bone marrow stem cell)를 접종 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 줄기세포를 배양하였다. 줄기세포의 성장을 관찰하기 alkaline phosphatase 염색을 통하여 염색이 되는 콜로니는 미분화, 염색이 안되는 콜로니는 분화 콜로니로 계수하였다 Alkaline phosphatase 염색은 pH 9.5 Tris-Cl에 NBT/BCIP (Roche, Germany, Cat.No. 1 681 451) 용액을 99:1의 비율로 섞어 반응시켜 발색을 확인하였으며, 400배의 현미경 관찰을 실시했다. 도 10에는 지방 및 뼈유래 줄기세포를 계수하여 나타낸 값을 표시했다. The mouse embryonic fibroblast, a feeder cell, was treated with mitomycin-C (growth inhibitor) for 2 hours to inhibit proliferation and was inoculated at a density of 4 10 4 / cm 2. After 24 hours, the nanofiber hybrid membrane (Adipose stem cell, Bone marrow stem cell) was inoculated on the membrane. After culturing the stem cells in the same manner as in Example 5, Respectively. The colonies were stained with alkaline phosphatase staining, and colonies with undifferentiated staining were counted with differentiation colonies. Alkaline phosphatase staining was performed with NBT / BCIP (Roche, Germany, Cat. No 1 681 451) solution was mixed and reacted at a ratio of 99: 1 to confirm color development, and a microscopic observation of 400 times was carried out. FIG. 10 shows the values obtained by counting the fat and bone-derived stem cells.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

100,100a,100b:나노섬유 멤브레인 101,112:미세 기공
110:줄기세포 111:나노섬유
120:지지세포 200,210,220:부직포 또는 직포
100, 100a, 100b: nanofiber membranes 101, 112: micropores
110: stem cell 111: nanofiber
120: supporting cells 200, 210, 220: nonwoven fabric or woven fabric

Claims (4)

섬유 직경 1㎛미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 나노섬유 멤브레인으로 이루어지고,
상기 나노섬유 멤브레인은 줄기세포가 위치되는 일면; 및 지지세포가 위치되는 타면;을 포함하고,
상기 나노섬유 멤브레인은, 상기 줄기세포가 자라는데 필요한 영양분을 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 공급하기 위한 다수의 3차원 미세 기공이 구비된 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인.
And a nanofiber membrane formed by laminating nanofibers having a fiber diameter of less than 1 mu m,
Wherein the nanofiber membrane comprises one surface on which the stem cells are located; And a second surface on which the support cells are located,
Wherein the nanofiber membrane is provided with a plurality of three-dimensional micropores for supplying nutrients necessary for the stem cells to grow from the supporting cells to the stem cells.
제1항에 있어서, 상기 나노섬유 멤브레인의 기공의 크기는 0.1 ~ 0.5㎛이고, 두께는 10~50㎛인, 줄기세포 배양용 나노섬유 멤브레인.The nanofiber membrane for culturing stem cells according to claim 1, wherein the nanofiber membrane has a pore size of 0.1 to 0.5 탆 and a thickness of 10 to 50 탆. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유 멤브레인은 부직포나 직포에 합지되어 있거나, 또는 한 쌍의 부직포 사이에 또는 부직포나 직포 상하에 개재되어 복합화 되어 있는, 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인.The hybrid nanofiber membrane for culturing stem cells according to claim 1, wherein the nanofiber membrane is laminated to a nonwoven fabric or a woven fabric or interposed between a pair of nonwoven fabrics or a nonwoven fabric or a woven fabric. 섬유 직경 1㎛ 미만의 나노섬유가 적층되어 형성된 다수의 3차원 미세 기공을 갖는 나노섬유 멤브레인과 다수의 기공을 갖는 부직포 또는 직포가 하이브리드화한 형태로 이루어진 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 줄기세포 및 지지세포 사이에 개재시키는 단계; 및
상기 나노섬유 하이브리드 멤브레인의 다수의 3차원 미세 기공을 통하여 상기 지지세포에서 상기 줄기세포로 영양분을 공급하여 상기 줄기세포를 배양시키는 단계;를 포함하는 줄기세포 배양용 나노섬유 하이브리드 멤브레인을 이용한 줄기세포의 배양 방법.














A nanofiber hybrid membrane composed of a nanofiber membrane having a plurality of three-dimensional micropores formed by lamination of nanofibers having a fiber diameter of less than 1 탆 and a nonwoven fabric or a woven fabric having a plurality of pores hybridized with each other is sandwiched between stem cells and supporting cells ; And
And culturing the stem cells by feeding nutrients from the supporting cells to the stem cells through a plurality of three-dimensional micropores of the nanofiber hybrid membrane. Lt; / RTI >














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