KR20170068041A

KR20170068041A - 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170068041A
Application number: KR1020150174764A
Authority: KR
Inventors: 이희영; 양현진; 이효영
Original assignee: 메디칸(주)
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2017-06-19

Abstract

본 발명의 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치는 액체질소가 충진된 냉동저장장치 내부에 반입 및 반출 가능하게 설치되는 보관용기를 마련하되, 상기 보관용기는 세포 및 디메틸술폭시드(dimethylsulfoxide)가 혼용되어 보관되는 세포용기와, 액상에서 상기 세포용기를 침전시켜 극저온 환경에 의해 고체로 결빙되는 고체소재외피와, 액상의 고체소재외피를 수용하는 외부밀폐소재로 이루어진다.

Description

극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치 및 방법{Refrigeration equipment and refrigeration cell comprises a cryogenic storage container}

본 발명은 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상 온도에서는 액체이고 영하의 온도 대에서 고체가 되는 소재의 내부에 세포용기를 수용시켜 보관의 안전성을 높인 극저온 세포 보관 용기 및 이를 구비한 냉동 저장장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 실험실적으로 세포를 보관하는 방법은 세포를 담은 용기를 액체 질소에 넣어 저온 보관하는 방법이 가장 흔한 방법이다.

대부분 플라스틱으로 구성된 세포 용기는 액체 질소와 같은 초저온 환경에서는 심하게 수축되는 현상으로 보이고 뚜껑부와 용기부의 형상이 달라 서로 수축 비율과 형상이 달라진다.

이를 통해, 밀폐된 용기는 변온에 따라 상온에서는 열리게 되어 액체 상태인 질소가 용기 내부로 유입되는 단점이 있다.

결국, 용기를 액체 질소에 넣는 순간 상기 용기의 내부 밀폐 상태를 유지하지 못하게 되어 용기 내부에 수납된 세포의 오염을 유발시킬 수 있는 문제점이 있다.

이러한 오염 원인을 차단하기 위해 용기를 복수로 포장하거나 특수 저장 용기를 사용하여 용기 내부에 수납된 세포와 액체 질소의 교통이 없도록 하는 방법이 제시되고는 있지만, 이는 용기의 제조비용을 상승시키는 문제점이 발생시켰다.

또한, 특수 용기를 저온 보관을 유지하기 위해서 액화 질소의 증기만을 접촉시켜 냉동을 유지하는 경우에는 상대적으로 액체 질소의 액화점이 높아지게 되므로, 보다 많은 량의 액체 질소를 공급하여야 하기 때문에 저온 보관의 유지에 대한 비용을 상승시키는 문제점 있었다.

대한민국 공개특허 제2003-0034087호.(2003.05.01) 대한민국 등록특허 제10-9168410호.(2009.09.03)

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치 및 방법은 영상 온도에서는 액체이고 영하의 온도 대에서 고체가 되는 소재의 내부에 세포용기를 수용시켜 보관의 안전성을 높인 극저온 세포 보관 용기 및 이를 구비한 냉동 저장장치 및 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치는 액체질소가 충진된 냉동저장장치 내부에 반입 및 반출 가능하게 설치되는 보관용기를 마련하되, 상기 보관용기는 세포 및 디메틸술폭시드(dimethylsulfoxide)가 혼용되어 보관되는 세포용기와, 액상에서 상기 세포용기를 침전시켜 극저온 환경에 의해 고체로 결빙되는 고체소재외피와, 액상의 고체소재외피를 수용하는 외부밀폐소재로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 세포용기는 내부가 빈 공간으로 형성된 중공의 튜브 양측에 마게를 탈부착 가능하게 결합하여 내부를 선택적으로 밀폐시키도록 구성한 다.

본 발명에 따르면, 상기 고체소재외피는 내부가 빈 튜브 형태로 형성되고, 상부가 탄력적으로 개구되는 뚜껑부가 형성된다.

본 발명에 따르면, 상기 고체소재외피는 내부 하부공간에 무게추를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 보관용기는 상기 고체소재외피가 액상 상태에서 냉동저장장치 내부에 보관되어 액체 질소의 극저온 환경에 의해 결빙되어 고체가 된다.

본 발명에 따르면, 상기 보관용기는 와이어와 연결되어 냉동저장장치 내부의 액체질소에 담긴 상태를 유지하도록 한다.

본 발명에 따르면, 상기 고체소재외피는 영상 42℃도 이하에서 액체이고, 영하의 온도에서 고체가 되는 소재로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 냉동저장장치는 입구에 다공판을 더 포함하여 와이어를 관통시켜 입구 외부로 인출시키도록 한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉동저장장치는 입구를 개폐시키는 뚜껑 내부에는 단열재가 더 포함된다.

본 발명에 따르면, 상기 냉동저장장치는 내부공간에 수직의 기둥으로 형성된 꼬임방지구조물을 설치하여 와이어의 꼬임을 방지하도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 와이어는 일측이 냉동저장장치의 입구측에 연결되어 보관용기의 개별 투입 및 인출을 가능하도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉동저장장치에 인출된 와이어에는 태그가 부착된 다.

본 발명에 따르면, 상기 고체소재외피는 물, 파라핀, 알코올, 벤잘코니움 수용액 중 하나의 물질을 적용한다.

본 발명에 따르면, 상기 고체소재외피는 물, 파라핀, 알코올, 벤잘코니움 수용액 중 하나 이상의 물질을 혼합하여 적용한다.

본 발명에 따르면, 상기 다공판은 타공된 구멍이 원형 또는 다각형 형상으로 형성되어 격자 또는 사선형으로 연속 배치하도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉동저장장치는 입구에 자석을 설치하고 태그에는 금속재를 포함시켜 자력에 의해 상호 부착되도록 구성한다.

본 발명의 극저온 세포 보관 용기의 냉동저장방법은 세포를 담은 용기를 액상의 고체소재외피에 수용시킨 다음 저온에서 고체화시켜 상기 고체소재외피가 용기의 표면에 결정되도록 한다.

본 발명에 따르면, 상기 고체소재외피가 액상으로 외부밀폐소재에 담겨진 상태로 극저온 환경에서 결빙되어 고체가 된다.

본 발명에 따르면, 상기 고체소재외피는 액상으로 외부밀폐소재 내부에 담겨져 극저온 환경에서 결빙시 세포를 담은 용기 표면에 동일한 두께로 결빙된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치 및 방법은 액체질소가 충진된 냉동저장장치 내부에 반입 및 반출 가능하게 설치되는 보관용기를 마련하되, 상기 보관용기는 세포 및 디메틸술폭시드(dimethylsulfoxide)가 혼용되어 보관되는 세포용기와, 액상에서 상기 세포용기를 침전시켜 극저온 환경에 의해 고체로 결빙되는 고체소재외피와, 액상의 고체소재외피를 수용하는 외부밀폐소재로 이루어지도록 하여 영상 온도에서는 액체이고 영하의 온도 대에서 고체가 되는 소재의 내부에 세포용기를 수용시켜 보관의 안전성 및 냉동 저장성을 향상시키는 효과가 있다.

즉, 상기 고체소재외피는 영상 42℃ 이하에서 액체이고 영하의 온도에서 고체가 되는 소재를 사용하여 세포를 담은 용기 외부를 감싸는 동질 액체의 층을 형성함으로서 세포를 담은 용기를 초 저온 환경에서 밀폐하여 뚜껑부와 용기부의 수축 비율과 형상 차이로 발생하는 저절로 밀폐가 열리는 현상을 막아 액체 질소가 용기 내부로 흘러 들어가는 것을 예방하여 세포를 안전하게 보관하며 세포 용기의 균열을 막을 수 있다. 아울러, 동질의 소재로 결합부 없이 세포 용기의 외부를 밀폐함으로서 기존의 보관방법인 수많은 용기를 질소탱크 한 공간에 동시에 저장함으로서 발생하던 병원균 전파를 예방할 수 있다.

또한, 용기 외부를 감싸는 외피 형성 시 세포 용기와 함께 와이어를 상온 액체의 공간에 매달아 고형화 함으로서 용기와 와이어가 물리적으로 연결되게 하고 와이어에 개별 태그를 부착하여 세포 용기를 개별적으로 투입 및 인출 가능하도록 만들어 기존 동일한 rack에 수십 개에서 수백 개의 용기를 보관하며 한 샘플을 찾기 위해 rack 전체를 꺼내 매번 온도의 변화를 반복한 샘플들의 빈번한 온도변화를 막을 수 있다. 와이어에 연결된 개별태그는 각 세포용기를 손쉽게 찾아 인출할 수 있도록 구현하여 사용자의 편의성 증대를 이끌며 질소의 유출량을 감소시켜 질소의 소모를 막고 안전하게 보관할 수 있다.

그리고 새로운 저장 장치의 개발이 아닌 이미 사용하고 있던 질소탱크를 이용한 세포 용기의 밀폐 보관 방법을 고안함으로서 일반 실험실이나 병원에서 쉽게 시도 및 적용이 가능하며 동시에 비용의 감소효과를 이끌 수 있다.

도 1은 본 발명의 세포 보관 용기를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 냉동 저장장치를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 냉동 저장장치를 나타낸 사시도.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명의 세포 보관 용기를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 냉동 저장장치를 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명의 냉동 저장장치를 나타낸 사시도이다.

도 1에 의하면 본 고안에 따른 보관용기 100는 세포용기 110와 외부 밀폐소재 120 및 고체 소재 외피 130을 포함한다.

먼저, 세포용기 110는 마게부 111와 용기부 112로 구성된다.

상기 용기부 112는 내부가 빈 중공으로 형성되어 세포와 상기 세포 보관을 위한 디메틸술폭시드(dimethylsulfoxide)가 혼용되어 보관된다.

그리고, 상기 용기부 112의 양측 단부에는 마게부 111가 결합되어 용기부 112의 내부 양측을 밀폐시킨다.

상기 고체소재외피 130은 내부에 세포용기 110를 수용한다.

그리고, 상기 고체소재외피 130의 내부에 외부밀폐소재 120를 충진하여 상기 세포용기가 외부밀폐소재 120에 접촉되면서 수용되도록 한다.

여기서, 상기 외부밀폐소재 120는 영상 42℃ 이하에서는 액체이고, 영하의 온도에서 고체가 되는 소재로 이루어진다.

특히, 외부밀폐소재 120는 물, 파라핀, 알코올, 벤잘코니움 수용액 중 하나의 물질이 적용되거나, 하나 이상의 소재가 혼합되어 적용될 수 있다.

여기서, 외부 밀폐소재 120는 후술 될 냉동저장장치를 통해 제공되는 극저온 상태에서 세포용기(110)를 이음새 없이 균일한 두께로 감싸 밀폐하는 기능을 갖는다.

즉, 상기 외부밀폐소재 120는 세포를 담은 세포용기 110 외부를 완전히 감싸는 액체로 적용됨으로써 극저온 환경에서 액체가 단단하게 굳어 상기 세포용기110를 외부와 완전히 구획하여 보호하면서 밀폐 상태를 유지하는 효과를 갖는다.

구체적으로, 상기 외부밀폐소재 120는 액상의 소재로 적용되어 내부에 세포용기를 침전시킨 상태에서 극저온 환경에 노출시키면 고체상태로 변하면서 상기 외부밀폐소재 120가 세포용기 110를 표면을 완전하게 감싸도록 하여 세포용기 110가 외부와 독립적으로 구획되어 보관되도록 함으로서, 외부 오염으로 부터 보호될 수 있도록 한다.

이때, 상기 외부밀폐소재 120는 극저온 상태에서 고체상태로 변하면서 강도와 경도가 높아져 세포용기 110의 보관성을 향상시킬 수 있다.

이는, 기존의 경우 세포를 담은 용기를 금속재 또는 합성수지 등의 고체 소재로 적용하거나, 상기의 소재들 중 이종의 소재를 복합적으로 적용하여 세포용기를 구성한 상태에서 극저온 환경에 노출 시킬 경우 소재 간에 수축율이 달라 결합 구성요소간 틈새 또는 소재에 균열이 발생하면서 세포용기 내부로 액체 질소가 유입되는 등 오염의 원인이 되었다.

본 발명은 이러한 단점을 보완하고자, 상기 외부밀폐소재 120는 내부에 완전하게 세포용기 110를 수용하며 균일한 두께로 고체상태로 결정되어 세포용기(110)를 보호한다.

상기와 같이, 구성되는 세포용기 110 및 외부밀폐소재 120는 고체소재외피 130의 내부에 배치된다.

여기서, 상기 고체소재외피 130는 내부가 빈 튜브 형태로 형성되고, 상부가 탄력적으로 개구되는 뚜껑부 131이 형성된다.

그리고, 상기 고체소재외피 130의 하부 내부공간에는 무게추를 설치하여 고체소재외피 130가 자체 중량을 더 갖도록 한다.

아울러, 상기 고체소재외피 130의 상부를 통해 와이어 140가 연결된다.

상기와 같이 구성되는 보관용기 100는 와이어 140를 통해 액체 질소가 충진되어 있는 냉동저장장치에 저장된다.

즉, 상기 보관용기 100는 외부밀폐소재 120 내에 무게추 122를 설치하여 하중을 증가시켜 세포용기 110가 액체질소 상단으로 떠오르는 확률을 감소시켜 극저온 환경으로 긴밀히 외부밀폐소재 120가 얼어 고체가 되는 결빙과정의 효율성을 향상시킨다.

상기 와이어 140는 일측이 보관용기 100과 연결되어 냉동저장장치 200의 액체 질소에 보관용기 100를 침전시키고 타측은 상기 냉동저장장치 200의 외부로 인출한다.

여기서, 상기 냉동저장장치 200 외부로 인출된 상기 와이어 140에는 태그 150는 세포용기 110의 개별적 식별 정도를 갖도록 하여 태그 150를 통해 반출 대상의 세포용기 110를 쉽게 구별하여 인출할 수 있도록 한다.

또한, 상기 냉동저장장치 200의 입구에는 다공판 220이 설치된다.

즉, 상기 와이어 140는 다공판 200을 통과하여 태그 150를 외부로 설치하여 와이어의 외부 인출을 가능하도록 한다.

또한, 상기 냉동저장장치 200은 내부에 꼬임방지 구조물 210을 설치하여 많은 수의 세포용기 110가 투입되더라도 와이어 140의 꼬임을 방지하며 태그 150를 이용한 세표용기 110를 구분이 용이하여 찾고자 하는 세포를 쉽게 인출 가능하므로 사용자의 편의성이 증가하고 다른 세포용기 110들이 경험하던 온도변화 문제로부터 세포들을 안전하게 보호할 수 있다.

도 3은 본 발명의 냉동 저장장치를 나타낸 사시도이다.

상기 세포용기 110가 와이어 140와 태그 150에 의해 개별적인 투입과 인출이 가능하도록 만들어 다른 세포용기 110들의 온도변화 문제로부터 세포들을 안전하게 보호하도록 구성하였지만, 와이어 140의 끝단이 냉동저장장치 200 외부로 노출됨에 따라 액체질소 유출 가능성의 문제가 발생하여 이를 해결하기 위해 냉동저장장치 200 외부에 구조물과 함께 다공판 170을 설치하고 이에 맞는 뚜껑의 형상으로 제작한다.

더불어 와이어 140와 태그 150가 자성체이고 다공판 170에 자석을 설치함으로서 저장장치 100의 유실을 방지하고, 인출진행시 액체질소의 유출량을 감소시켜 초 저온 환경을 유지시킴으로서 세포를 안전하게 보관할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 보관용기 110 : 세포 용기
111 : 마게부 112 : 용기부
120 : 외부밀폐소재 130 : 고체소재외피
131 : 뚜껑부 132 : 무게추
140 : 와이어 150 : 태그
200 : 냉동 저장장치 210 : 꼬임방지 구조물
220 : 다공판 230 : 뚜껑

Claims

액체질소가 충진된 냉동저장장치 내부에 반입 및 반출 가능하게 설치되는 보관용기를 마련하되,
상기 보관용기는,
세포 및 디메틸술폭시드(dimethylsulfoxide)가 혼용되어 보관되는 세포용기와,
액상에서 상기 세포용기를 침전시켜 극저온 환경에 의해 고체로 결빙되는 고체소재외피와,
액상의 고체소재외피를 수용하는 외부밀폐소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제1항에 있어서,
상기 세포용기는,
내부가 빈 공간으로 형성된 중공의 튜브 양측에 마게를 탈부착 가능하게 결합하여 내부를 선택적으로 밀폐시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제1항에 있어서,
상기 고체소재외피는,
내부가 빈 튜브 형태로 형성되고, 상부가 탄력적으로 개구되는 뚜껑부가 형성된 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제1항에 있어서,
상기 고체소재외피는 내부 하부공간에 무게추를 더 포함한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제1항에 있어서,
상기 보관용기는,
상기 고체소재외피가 액상 상태에서 냉동저장장치 내부에 보관되어 액체 질소의 극저온 환경에 의해 결빙되어 고체가 되는 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기.
제1항에 있어서,
상기 보관용기는 와이어와 연결되어 냉동저장장치 내부의 액체질소에 담긴 상태를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기.
제1항에 있어서,
상기 고체소재외피는 영상 42℃도 이하에서 액체이고,
영하의 온도에서 고체가 되는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제1항에 있어서,
상기 냉동저장장치는 입구에 다공판을 더 포함하여 와이어를 관통시켜 입구 외부로 인출시키도록 한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제1항에 있어서,
상기 냉동저장장치는 입구를 개폐시키는 뚜껑 내부에는 단열재가 더 포함된 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제1항에 있어서,
상기 냉동저장장치는 입구를 개폐시키는 뚜껑 내부에는 단열재가 더 포함된 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제6항에 있어서,
상기 냉동저장장치는 내부공간에 수직의 기둥으로 형성된 꼬임방지구조물을 설치하여 와이어의 꼬임을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제6항에 있어서,
상기 와이어는 일측이 냉동저장장치의 입구측에 연결되어 보관용기의 개별 투입 및 인출을 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제6항에 있어서,
상기 냉동저장장치에 인출된 와이어에는 태그가 부착된 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제7항에 있어서,
상기 고체소재외피는 물, 파라핀, 알코올, 벤잘코니움 수용액 중 하나의 물질을 적용한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제7항에 있어서,
상기 고체소재외피는 물, 파라핀, 알코올, 벤잘코니움 수용액 중 하나 이상의 물질을 혼합하여 적용한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제8항에 있어서,
상기 다공판은 타공된 구멍이 원형 또는 다각형 형상으로 형성되어 격자 또는 사선형으로 연속 배치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
제13항에 있어서,
상기 냉동저장장치는 입구에 자석을 설치하고 태그에는 금속재를 포함시켜 자력에 의해 상호 부착되도록 구성한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기를 포함하는 냉동저장장치.
세포를 담은 용기를 액상의 고체소재외피에 수용시킨 다음 저온에서 고체화시켜 상기 고체소재외피가 용기의 표면에 결정되도록 하는 극저온 세포 보관 용기의 냉동저장방법.
제18항에 있어서,
상기 고체소재외피는 영상 42℃도 이하에서 액체이고,
영하의 온도에서 고체가 되는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기의 냉동저장방법.
제18항에 있어서,
상기 고체소재외피가 액상으로 외부밀폐소재에 담겨진 상태로 극저온 환경에서 결빙되어 고체가 되는 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기의 냉동저장방법.
제18항에 있어서,
상기 고체소재외피는 물, 파라핀, 알코올, 벤잘코니움 수용액 중 하나의 물질을 적용한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기의 냉동저장방법.
제18항에 있어서,
상기 고체소재외피는 물, 파라핀, 알코올, 벤잘코니움 수용액 중 하나 이상의 물질을 혼합하여 적용한 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기의 냉동저장방법.
제20항에 있어서,
상기 고체소재외피는 액상으로 외부밀폐소재 내부에 담겨져 극저온 환경에서 결빙시 세포를 담은 용기 표면에 동일한 두께로 결빙되는 것을 특징으로 하는 극저온 세포 보관 용기의 냉동저장방법.