KR20170127241A - Body fluid tumor cell collecting filter and body fluid tumor cell collecting device having the same - Google Patents

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전병희
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a body fluid tumor cell collecting filter. Multiple rectangular fine pores formed in a matrix shape are disposed on a filter body made of a metal. When the thickness of the filter body is t, the widthwise direction length of the fine pores is a, the lengthwise direction length of the fine pores is b, the distance between the fine pores adjacent along the widthwise direction of the filter is l, and the distance between the fine pores adjacent along the lengthwise direction of the filter is m, a ratio a/b of the a and the b is 0.8 to 1.2, a ratio l/m of the l and the m is 0.8 to 1.2, and a ratio t/x (here, x is a or b) of the t and the a or of the t and the b is 0.5 to 1.8. Moreover, provided is a body fluid tumor cell collecting device including a filter having a multilayer structure in accordance with the size and the number of shape fine pores.

Description

체액 종양 세포 포집 필터 및 체액 종양 세포 포집 장치{BODY FLUID TUMOR CELL COLLECTING FILTER AND BODY FLUID TUMOR CELL COLLECTING DEVICE HAVING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a device for collecting a body fluid tumor cell,

본 발명은 체액 종양 세포(Body fluid tumor cells) 포집 필터 및 이를 갖는 체액 종양 세포 포집 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 자동화된 체액 종양 세포 분리장치에 적용가능하며, 체액 종양 세포에 대한 회수율이 높으면서도 체액 종양 세포의 손상이나 변형은 억제되는 금속성의 세포 포집 필터 및 세포 포집 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a body fluid tumor cell collecting filter and a body fluid tumor cell collecting apparatus having the same, and more particularly, to a body fluid tumor cell collecting apparatus capable of being applied to an automated bodily fluid tumor cell separating apparatus, The present invention relates to a cell harvesting filter and a cell harvesting device, which are capable of inhibiting damage or deformation of body fluid tumor cells.

유전자 해석, 암진단 등 바이오 기술의 발달에 따라 세포를 이용한 다양한 검사 또는 검진 방법이 개발되고 있다. 이러한 세포를 이용한 검사 또는 검진을 위해서는 인간 또는 동물의 혈액으로부터 살아 있는 세포(live cell)를 포집하기 위한 기술이 필요하다.Gene analysis, cancer diagnosis, etc., various methods of examining or examining cells using cells have been developed. For such cell-based testing or screening, techniques are needed to capture live cells from human or animal blood.

세포 포집의 예로서 암진단을 위해 체액 종양세포(Body fluid Tumor Cells)를 이용하는 방법이 있다.As an example of cell collection, there is a method of using body fluid tumor cells to diagnose cancer.

종래 암환자의 현재 상태에 대한 임상적 확인을 위하여 조직검사가 이루어지고 있으나, 이러한 조직검사는 시간, 비용 및 환자의 상태 등에 의해 반복적으로 실시하기에 어려움이 있고 부작용으로 감염이나 출혈을 일으킬 수 있는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 암환자의 체액로부터 체액 종양세포를 채집하는 기술이 개발되었다.Although histologic examination is performed for the clinical confirmation of the current status of cancer patients, it is difficult to repeatedly perform such a histological examination due to time, cost, and condition of the patient, and may cause infection or bleeding due to side effects There are disadvantages. To solve this problem, a technique for collecting body fluid tumor cells from body fluid of cancer patients has been developed.

체액이란, 혈액림프액, 조직액 등 체내의 액체로서, 체내를 이동하여 조직세포에 영양분이나 산소를 운반하고 노폐물을 운반제거하며, 또한 병원체의 박멸과 체온조절 등의 기능이 있다. Body fluids are liquids in the body such as blood lymphatic fluid and tissue fluid. They transport nutrients and oxygen to tissue cells by moving inside the body, carry and remove waste products, and have functions such as eradication of pathogens and temperature control.

특히, 체액 중에서도 천자된 복수와 복강액은 암진단 및 예방의 판단에 활용된다. Especially in the body fluids, punctured ascites and peritoneal fluid are used for diagnosis and prevention of cancer.

정상인의 경우 복강 내에는 약 50mL 정도의 유출액이라는 액체를 가지고 있는데, 암환자의 경우 정상적인 용량 이외에 복강 내에 과량의 체액이 축적될 수 있는데, 이를 복수(腹水)라고 한다.In normal people, the abdominal cavity contains about 50 mL of liquid called effluent. In cancer patients, excess fluid can accumulate in the abdominal cavity in addition to the normal volume, which is called ascites.

복수에는 종양성 세포 중 중피와 이를 지지하고 있는 결합 조직에서 발생하는 종양인 원발(성) 중피종 또는 전이암을 발견할 수 있다. 이때 복수에서 채취한 복수 종양세포(Ascites Tumor Cells, ATCs)는 1차적인 종양조직, 즉 원발암으로부터 떨어져 나와 혈액 속을 돌아다니는 소수의 종양세포로 전이암의 핵심요인으로 알려져 있다. 통계에 따르면 암 환자의 약 90%가 전이암으로 인하여 사망하고 있는 것으로 알려져 있다.In the ascites, we can find a primary mesenchymal tumor or metastatic cancer, a tumor that occurs in the mesothelium and the connective tissue that supports it. Ascites Tumor Cells (ATCs) are a primary tumor tissue, a small number of tumor cells that move away from primary carcinoma and circulate in the blood and are known to be a key factor of metastatic cancer. According to statistics, about 90% of cancer patients are known to die from metastatic cancer.

복강액이란 복막층 사이에 소량으로 존재하는 복강내의 윤활제로 작용하는 액체이다. 중피세포에서 생성되는 복강액은 소화과정 중 장기가 움직일 때 생기는 충격을 감소시키고 장기 외부를 보호하는 역할을 한다. The peritoneal fluid is a liquid acting as a lubricant in the abdominal cavity present in small quantities between the peritoneal layers. The peritoneal fluid generated from mesothelial cells reduces the impact of organ movement during the digestion process and protects the outside of the organs.

유출액의 종류에 따라 특이 질환과 상태의 진단이 달라지기에 유출액 종류에 따라 암진단을 위한 추가 검사도 달라진다. Depending on the type of effluent, the diagnosis of specific diseases and conditions varies, and further tests for cancer diagnosis vary according to the type of effluent.

다만 복강액 내의 종양세포는 물론, 복수 종양세포는 천자된 복수에서 적은 비율로 존재한다고 알려져있다. 따라서 체내 종양세포의 검출을 위해서는 안전하고 간편할 뿐만 아니라 높은 회수율을 갖는 세포 포집 방법이 요구된다.However, it is known that multiple tumor cells, as well as tumor cells in the peritoneal fluid, are present in a small proportion in the ascitic ascites. Therefore, for the detection of tumor cells in the body, a cell collection method having a high recovery rate as well as being safe and simple is required.

체내 종양세포의 포집을 위한 방법으로서, 항 EpCAM(상피 세포 접착 분자) 항체를 고정화한 자성 입자 또는 기둥 형상 구조 등의 수지 표면에 캡처 항체를 결합시킨 마이크로 유체 디바이스를 이용하는 방법과, 체내 종양세포와 혈구 세포의 크기 차이를 이용하여 필터를 사용하는 방법이 알려져있다.As a method for collecting tumor cells in the body, there are a method using a microfluidic device in which a capture antibody is bound to a resin surface such as a magnetic particle or a columnar structure on which an anti-EpCAM (epithelial cell adhesion molecule) antibody is immobilized, A method of using a filter using the difference in size of hemocyte cells is known.

필터를 사용하는 방법으로서, 유체로부터 세포를 여과하기 위한 파릴렌 멤브레인 필터(Parylene membrane filter)를 사용하는 방법이 있다. 멤브레인 필터는 챔버 내에 장착되어 있으며, 표적 세포가 통과되지 못하도록 형성되어 있는 복수의 세공(pore)들을 갖는다. 그러나 이 기술에서는 멤브레인 필터에 여과되어 있는 암세포를 챔버로부터 회수하여 채집하기 곤란한 문제가 있다. 또한, 주사기에 의하여 챔버에 주입되는 세포가 손상될 우려가 높다.As a method of using a filter, there is a method of using a parylene membrane filter for filtering cells from a fluid. The membrane filter is mounted within the chamber and has a plurality of pores that are formed to prevent passage of target cells. However, in this technique, there is a problem that it is difficult to collect and collect the cancer cells filtered through the membrane filter from the chamber. In addition, there is a high possibility that the cells injected into the chamber by the syringe are damaged.

세포 포집을 위한 필터로서, 정밀여과 장치의 중앙사각구멍(Central square hole)에 다수복수의 필터패치(Filter patch)들을 설치하는 방법이 있다. 필터패치들은 세포의 여과를 위한 다수복수의 세공들을 갖는 멤브레인으로 구성되어 있다. 그러나 이 방법 역시 정밀여과 장치의 필터패치에 여과되어 있는 세포를 중앙사각구멍으로부터 회수하여 채집하기 곤란하고, 표적 세포가 손상될 우려가 높았다.As a filter for cell collection, there is a method of installing a plurality of filter patches in a central square hole of a microfiltration apparatus. The filter patches consist of a membrane having a plurality of pores for filtration of cells. However, this method is also difficult to collect and collect the cells that have been filtered in the filter patch of the microfiltration device from the central square hole, and there is a high possibility that the target cells are damaged.

따라서, 표적 세포에 대한 회수율이 높으면서도 세포의 손상이나 변형이 방지되고 활성에 영향을 주지 않는 간단하면서도 경제적인 구조의 세포 포집 필터가 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a simple and economical structure of a cell trapping filter that prevents damage or deformation of the cells while having a high recovery rate for the target cells and does not affect the activity.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표적 세포에 대한 회수율이 높으면서도 세포의 손상이나 변형, 또는 세포 활성의 변화를 억제할 수 있는 체액 종양세포 포집 필터 및 이를 구비한 체액 종양세포 포집 장치를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 또 다른 기술적 과제는 자동화된 세포 분리장치에 적용 가능한 간단하면서도 경제적인 체액 종양세포 포집 다층 필터 및 체액 종양세포 포집 장치를 제공하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention provides a body fluid tumor cell collection filter capable of inhibiting cell damage, deformation, . Another object of the present invention is to provide a simple and economical bacterium tumor cell multi-layer filter and a bacterium tumor cell collection apparatus applicable to an automated cell separation apparatus.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예는 체액 종양세포 포집 필터로서, 금속으로 이루어진 필터 본체에 매트릭스 형상으로 배치된 다수개의 사각 형상 세공이 마련되며, 상기 필터 본체의 두께를 t, 상기 세공의 가로 방향 길이를 a, 상기 세공의 세로 방향 길이를 b, 필터의 가로 방향을 따라 인접한 상기 세공 사이의 거리를 l, 필터의 세로 방향을 따라 인접한 상기 세공 사이의 거리를 m이라고 할 때, 상기 a와 b의 비율 a/b는 0.8 내지 1.2이고, 상기 l과 m의 비율 l/m은 0.8 내지 1.2이며, 상기 t와 a의 비율 또는 상기 t와 b의 비율 t/x(여기서 x는 a 또는 b)는 0.5 내지 1.8인 것을 특징으로 하는 세포 포집 필터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a body fluid tumor cell collection filter, comprising: a plurality of rectangular pores arranged in a matrix form in a filter body made of metal, A length of the pores in the longitudinal direction is b, a distance between adjacent pores along the transverse direction of the filter is l, and a distance between adjacent pores along the longitudinal direction of the filter is m, Wherein the ratio a / b of a and b is 0.8 to 1.2, the ratio l / m of 1 to m is 0.8 to 1.2, the ratio of t and a or the ratio t / x of t and b, a or b) is 0.5 to 1.8.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 a와 l의 비율 a/l은 0.9 내지 1.6이고, 상기 b와 m의 비율 b/m은 0.9 내지 1.6일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the ratio a / l of a and l is 0.9 to 1.6, and the ratio b / m of b and m may be 0.9 to 1.6.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 a 또는 b는 표적 세포의 직경에 대하여 40 내지 70%의 크기를 갖는 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the a or b may have a size of 40 to 70% with respect to the diameter of the target cell.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 필터 본체는 니켈 또는 니켈합금으로 이루어진 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the filter body may be made of nickel or a nickel alloy.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시 예는 세포 포집 장치로서, 내측에 유체 유통 가능한 중공부를 가진 튜브와, 상기 튜브의 하측에 마련되며 전술한 바와 같은 세포 포집 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 포집 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cell collection device comprising: a tube having a hollow portion capable of flowing fluid therein; and a cell collection filter provided on the lower side of the tube, And a cell harvesting apparatus.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 유체의 흐름 방향 상 상류 쪽으로부터 하류 쪽으로 순차적으로 배치되며, 다수의 체액 종양세포 포집 필터들을 구비하며, 상기 상류 쪽에 배치된 체액 종양세포 포집 필터는 상기 하류 쪽에 배치된 필터보다 크기가 큰 상기 형상 세공을 구비하며, 상기 각 필터 사이에는 상기 유체를 일시적으로 수용하는 저장층이 구비된 것을 특징으로 하는 다층구조를 가지는 세포 포집 장치를 제공한다.In an embodiment of the present invention, the body fluid tumor cell collecting filter disposed on the upstream side is disposed downstream from the upstream side in the flow direction of the fluid, and includes a plurality of body fluid tumor cell collecting filters, And a storage layer for temporarily storing the fluid is provided between the filters. The present invention also provides a cell harvesting apparatus having a multi-layer structure.

본 발명의 다른 실시예는 상기 상류 쪽에 배치된 체액 종양세포 포집 필터의 형상 세공들의 수가 상기 하류 쪽에 배치된 체액 종양세포 포집 필터의 형상 세공들의 수보다 더 적은 것을 특징으로 하는 체액 종양세포 포집 장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention is characterized in that the number of the shape pores of the humor tumor cell collection filter disposed on the upstream side is smaller than the number of the shape pores of the humorous tumor cell collection filter disposed on the downstream side, to provide.

본 발명의 실시예에 따르면, 표적 세포에 대한 회수율이 높으면서도 세포의 손상이나 변형이 방지되고 활성에 영향을 주지 않는 간단하면서도 경제적인 구조의 체액 종양세포 포집 필터 및 이를 구비한 체액 종양세포 포집 장치를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a simple and economical structure of a bacterium tumor cell collection filter having a high recovery rate for a target cell and preventing damage or deformation of the cell and not affecting activity, and a bacterium tumor cell collection device Can be provided.

특히, 체액 종양세포 포집 필터에 형성되는 세공(구멍)이나 두께에 대한 최적화를 통해 표적 세포의 손상을 예방할 수 있다.In particular, damage to the target cell can be prevented by optimizing the pore (hole) or thickness formed in the humoral tumor cell collection filter.

나아가, 상기 유체의 흐름 방향 상 상류 쪽으로부터 하류 쪽으로 순차적으로 배치되며, 다수의 체액 종양세포 포집 필터들을 구비하며, 상기 상류 쪽에 배치된 체액 종양세포 포집 필터는 상기 하류 쪽에 배치된 필터보다 크기가 큰 상기 형상 세공을 구비하여 표적 세포의 회수율을 높일 수 있게 된다. A plurality of bacterium tumor cell collection filters arranged sequentially from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the fluid, and the bacterium tumor cell collection filter disposed on the upstream side is larger than the filter disposed on the downstream side It is possible to increase the recovery rate of target cells by providing the shape pores.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 세포 분리장치의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세포 포집 장치를 나타내는 분해 구성도이다.
도 3은 도 2의 세포 포집 장치의 측단면도이다.
도 4는 도 2의 세포 포집 장치의 세포 포집 필터의 개략적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 표적 세포의 포집 프로세스를 설명하는 부분 단면도이다.
도 6은 도 4의 세포 포집 필터의 일부를 나타낸 절단 사시도이다.
도 7은 체액 중 회수된 복수 종양세포를 바이오마커로 확인하는 사진이다.
도 8은 세포 포집장치를 이용하여 체액 중 복수 종양세포의 회수율을 비교한 그래프이다.
1 is a plan view showing a schematic configuration of a cell separation device.
2 is an exploded view showing a cell trapping apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a side sectional view of the cell collection device of FIG.
4 is a perspective view showing a schematic configuration of a cell collection filter of the cell collection device of FIG.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating a target cell collection process. FIG.
FIG. 6 is a cutaway perspective view showing a part of the cell trapping filter of FIG. 4; FIG.
FIG. 7 is a photograph showing the biomarker of multiple tumor cells recovered in body fluids. FIG.
8 is a graph comparing the recovery rates of multiple tumor cells in body fluids using a cell collection device.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 세포 분리장치의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.1 is a plan view showing a schematic configuration of a cell separation device.

도시된 바와 같이, 세포 분리장치(1)는 피펫팅 모듈(pipetting module)(10)과 작업 모듈(20)을 포함하며, 피펫팅 모듈(10)은 레일(30)을 따라 작업 모듈(20) 상에서 이동하며(도면에서 좌우 방향으로 이동) 세포 분리/포집 공정을 수행한다.As shown, the cell separation device 1 includes a pipetting module 10 and a working module 20, and the pipetting module 10 is connected to the working module 20 along the rails 30, (Moving in the left and right direction in the drawing) and performs a cell separation / collection process.

피펫팅 모듈(10)은 다수개의 피펫 작업대(11)와, 이 피펫 작업대(11)를 피펫팅 모듈 본체에 대해 상하 및 좌우로 이동시키는 구동부(12)를 포함할 수 있다.The pipetting module 10 may include a plurality of pipette workbenches 11 and a driving unit 12 for vertically and horizontally moving the pipette workbench 11 relative to the pipetting module body.

작업 모듈(20)은 샘플 튜브 보관부(21), 제1 피펫 랙(pipette rack)(22), 프로세스부(23), 디쉬(dish)/칩(chip) 카트리지부(24), 제2 피펫 랙(25), 및 회수용 튜브 보관부(26)를 포함한다. 참고로, 본 명세서에서 제1 피펫 랙(22)과 제2 피펫 랙(25)의 어느 하나, 또는 양자를 총칭하여 피펫 랙이라 한다.The working module 20 includes a sample tube storage section 21, a first pipette rack 22, a process section 23, a dish / chip cartridge section 24, A rack 25, and a collection tube storage section 26. [ In the present specification, one of the first pipette rack 22 and the second pipette rack 25, or both, is collectively referred to as a pipette rack.

프로세스부(23)에는 버퍼(buffer)액 보관을 버퍼액 보관 튜브와 액 혼합/추출/분리를 위한 프로세스 튜브가 위치한다.In the process section 23, a buffer solution storage tube and a process tube for solution mixing / extraction / separation are disposed.

제1 및 제2 피펫 랙(22; 25)에는 각각 상이한 크기의 피펫이 다수개 보관될 수 있으며, 사용이 완료된 피펫을 수거하기 위한 수거박스가 함께 또는 별도로 마련될 수 있다.A plurality of pipettes of different sizes may be stored in the first and second pipette racks 22 and 25 and a collection box for collecting used pipettes may be provided together or separately.

이와 같이 세포 분리장치(1)에는 세포 분리/포집/회수 공정을 위한 각종 구성이 포함되는데, 이러한 세포 분리장치(1)를 이용한 공정 중 가장 중요한 부분 중의 하나는 혈액을 원심분리하거나 버퍼액을 혼합하는 등의 전처리 과정을 거친 후, 이 혼합 시료로부터 표적 세포를 필터링하는 과정이다. 이를 위해 세포 포집 필터(200)(도 2 참조)를 구비한 세포 포집 장치(100)를 디쉬 상에 위치시키고 여기에 버퍼액 등을 투입하여 유체의 흐름 압력에 의해 필터링을 수행하게 된다.As described above, the cell separation device 1 includes various components for the cell separation / collection / recovery process. One of the most important processes using the cell separation device 1 is to centrifuge the blood or to mix the buffer solution And then filtering the target cells from the mixed sample. To this end, the cell collection device 100 having the cell collection filter 200 (see FIG. 2) is placed on a dish, and a buffer solution or the like is put into the cell collection device to perform filtering by the flow pressure of the fluid.

디쉬로 유출된 버퍼액은 별도의 장소로 수거될 수 있다. 또한 세포 포집 장치(100)는 이미 버퍼액이 있는 디쉬 상에 놓여진 상태에서 필터링 작업이 이루어질 수도 있다. 버퍼액은 다수회 세포 포집 장치(100) 내부로 투입될 수 있으며, 또한 세포 포집 장치(100)에 투입되는 버퍼액은 버퍼액 보관 튜브로부터 공급될 수도 있고, 디쉬에 있는 버퍼액으로부터 공급될 수도 있다.Buffer liquids discharged into the dish can be collected in a separate place. Also, the cell collecting apparatus 100 may be subjected to a filtering operation while being placed on a dish already having a buffer solution. The buffer solution may be introduced into the cell collection device 100 a plurality of times, and the buffer solution introduced into the cell collection device 100 may be supplied from the buffer solution storage tube or may be supplied from the buffer solution in the dish have.

이와 같이, 세포 분리장치(1)는 혈액으로부터 표적 세포를 분리하여 포집하기 위한 장치로서, 세포 포집 필터(200)를 구비한 세포 포집 장치(100)를 포함한다. 여기서, 세포 포집 장치(100)를 세포 포집용 칩, 또는 간략하게 칩(chip)으로 표현하기도 한다.As described above, the cell separation device 1 is a device for separating and collecting target cells from blood, and includes a cell collection device 100 provided with a cell collection filter 200. Here, the cell collection device 100 may be represented by a cell collection chip, or simply a chip.

이하, 세포 포집 장치 또는 세포 포집 필터의 구성을 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the cell collection device or the cell collection filter will be described in detail.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세포 포집 장치를 나타내는 분해 구성도, 도 3은 도 2의 세포 포집 장치의 측단면도, 도 4는 도 2의 세포 포집 장치의 세포 포집 필터의 개략적인 구성을 나타낸 사시도이다.2 is a side sectional view of the cell trapping apparatus of FIG. 2, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a cell trapping filter of the cell trapping apparatus of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention. Fig.

도 2에 도시된 바와 같이, 세포 포집 장치(100)는 상측의 제1 튜브(110) 및 하측의 제2 튜브(120)를 결합하여 구성될 수 있으며, 제2 튜브(120)의 하측에 세포 포집 필터(200)가 마련될 수 있다.2, the cell trapping apparatus 100 may include a first tube 110 on the upper side and a second tube 120 on the lower side, A collection filter 200 may be provided.

도 3을 함께 참조하면, 제1 튜브(110)는, 제1 튜브 본체(111)와 이 제1 튜브 본체(111)의 하측에 마련된 돌출형 결합부(112)를 가질 수 있다. 제2 튜브(120)는, 제2 튜브 본체(121)와, 이 제2 튜브 본체(121)의 하측에서 내측 방향으로 돌출 설치된 돌출부(122)를 가질 수 있다. 돌출부(122)의 하측에 세포 포집 필터(200)가 고정 결합될 수 있다. 도시된 바와 달리 세포 포집 필터(200)가 돌출부(122)의 상측에 고정 결합되는 것도 가능하다.Referring to FIG. 3, the first tube 110 may have a first tube body 111 and a protruding engaging portion 112 provided below the first tube body 111. The second tube 120 may have a second tube body 121 and a protrusion 122 protruding inward from the lower side of the second tube body 121. And the cell collection filter 200 may be fixedly coupled to the lower side of the protrusion 122. The cell collection filter 200 may be fixedly coupled to the upper side of the protrusion 122 as shown in FIG.

이와 같이, 세포 포집 장치(100)는 내측에 유체 유통가능한 중공부를 가진 튜브(110; 120)와, 이 튜브(110; 120)의 하측에 마련된 세포 포집 필터(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 튜브(110; 120)는 2개의 제1 튜브(110) 및 제2 튜브(120)로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 하나의 단일한 튜브로 구성되거나 3개 이상의 파트로 구성된 것일 수도 있다.The cell trapping apparatus 100 may include a tube 110 having a hollow portion capable of flowing fluid inside and a cell collection filter 200 provided below the tube 110 and 120 . Here, the tubes 110 and 120 are shown as being composed of two first tubes 110 and a second tube 120, but they may be composed of one single tube or three or more parts.

또한 세포 포집 필터(200)가 결합된 제2 튜브(120)의 하측에 추가로 튜브가 결합될 수도 있다. 즉, 유체 유통 가능한 튜브의 중간부에 세포 포집 필터(200)가 삽입되어 있는 형태로 구성될 수 있다. 따라서 본 발명의 명세서 또는 청구범위에서 튜브의 하측에 세포 포집 필터(200)가 설치되는 것으로 표현했다고 해서, 이것이 튜브의 중간부에 세포 포집 필터(200)가 마련된 형태의 세포 포집 장치(100) 구성을 배제하는 것은 아니다.Further, a tube may be further coupled to the lower side of the second tube 120 to which the cell collection filter 200 is coupled. That is, the cell collection filter 200 may be inserted into the middle portion of the tube. Therefore, in the specification or claims of the present invention, if the cell collection filter 200 is installed on the lower side of the tube, the cell collection device 100 in which the cell collection filter 200 is provided in the middle of the tube .

또한 도면에서는 결합부(112)와 제2 튜브 본체(121) 사이의 억지 끼워맞춤에 의해 제1 튜브(110)와 제2 튜브(120)가 고정 결합되는 것으로 도시되어 있으나, 이러한 결합 방식으로 한정되는 것은 아니며, 예컨대 나사산 형태에 의한 결합, 또는 접착, 융착 등의 방식으로 제1 튜브(110)와 제2 튜브(120)가 결합되는 것도 가능하다.Although the first tube 110 and the second tube 120 are fixedly coupled to each other by interference fit between the coupling portion 112 and the second tube body 121, But it is also possible that the first tube 110 and the second tube 120 are coupled with each other by, for example, a coupling by a thread-like shape, a bonding, a fusion or the like.

세포 포집 장치(100)의 튜브(110); 120)를 통해 유체가 이동하며, 세포 포집 필터(200)의 사이즈 선택성에 의해 표적 세포가 포집 및 회수될 수 있다. 유체는 정량의 유체를 토출할 수 있는 피펫에 의해 세포 포집 장치(100)의 내측으로 공급될 수 있으며, 그 외에도 주사기/시린지(syringe)나 채혈관, 팩 형태의 유체 저장장치 등으로부터 유체가 공급될 수도 있다.A tube 110 of the cell collection device 100; 120, and the target cells can be collected and collected by the size selectivity of the cell collection filter 200. The fluid can be supplied to the inside of the cell collection device 100 by a pipette capable of discharging a fixed amount of fluid and can be supplied from a syringe / syringe, a blood collection tube, .

유체는 예컨대 체액일 수 있으며, 그 외에도 표적 세포 또는 표적 물질의 포집이 필요한 여하한 형태의 액체 또는 액상 물질일 수 있다. 그러한 예로서, 유체는 체액 종양세포를 포함하는 체액일 수 있으며, 이 경우 혈종 종양세포가 표적세포가 되고, 그 외의 혈구(백혈구, 적혈구)가 비표적 세포가 될 수 있다.The fluid may be, for example, body fluids, or any other form of liquid or liquid material that requires capture of target cells or target material. As an example, the fluid may be a bodily fluid including a bodily fluid tumor cell, in which case the hematoma tumor cell becomes the target cell and the other blood cells (leukocytes, red blood cells) become non-target cells.

도면에서는 세포 포집 장치(100)가 원통 형태로 도시되어 있으나, 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니며, 예컨대 사각형 등의 다각형으로 구성될 수도 있다. Although the cell collection device 100 is shown in the form of a cylinder in the drawing, it is not necessarily limited to such a shape, but may be formed of a polygon such as a quadrangle.

도 4를 참조하면, 세포 포집 필터(200)는 금속으로 이루어진 필터 본체(210)와, 이 필터 본체(210)에 매트릭스 형상으로 배치된 다수개의 사각 형상 세공(220)을 포함한다. 이 도면에서는 세공(220)의 크기를 과장하여 표현하였으나, 체액 종양세포와 같은 표적 세포의 크기를 고려할 때 세공(220)은 도시된 것보다 크기가 작고 그 수는 훨씬 많다. 본 명세서 및 도면에서 x방향은 가로 방향을, y방향은 세로 방향을 각각 나타내는 것으로 한다.4, the cell trapping filter 200 includes a filter body 210 made of metal and a plurality of rectangular pores 220 arranged in a matrix shape in the filter body 210. In this figure, the size of the pore 220 is exaggerated, but considering the size of the target cell such as the body fluid tumor cell, the pore 220 is smaller in size than the illustrated one, and the number is much larger. In the present specification and drawings, the x direction indicates the horizontal direction and the y direction indicates the vertical direction.

한편, 세공(220)이 매트릭스 형상으로 배치되어 있다고 하여, 세공(220)의 가로방향 배치와 세로방향 배치가 반드시 동일해야 하는 것은 아니며, 또한 예컨대 제1, 3, 5... 열의 세공(220)과 제2, 4, 6열의 세공(220)이 엇갈린 형태로 배치되는 것도 가능하다.On the other hand, assuming that the pores 220 are arranged in a matrix, the arrangement of the pores 220 in the transverse direction and the longitudinal direction are not necessarily the same, and the pores 220 in the first, third, fifth, And the second, fourth, and sixth rows of pores 220 may be arranged in a staggered manner.

도 5는 표적 세포의 포집 프로세스를 설명하는 부분 단면도이다. 필터 본체(210)에 형성된 세공(220)은 표적 세포(2)의 직경보다는 작고 비표적 세포(3)의 직경보다는 크게 마련된다. 다만, 세공(220)의 길이가 표적 세포(2)의 직경보다 작다 하더라도 그 차이가 너무 작은 경우, 즉 세공(220)이 표적 세포(2)와 비슷한 크기인 경우에는 필터링시 또는 회수시 표적 세포(2)가 손상되거나 변형될 수 있다. 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating a target cell collection process. FIG. The pores 220 formed in the filter body 210 are smaller than the diameter of the target cell 2 and larger than the diameter of the non-target cell 3. However, even if the length of the pores 220 is smaller than the diameter of the target cell 2, if the difference is too small, that is, when the pore 220 has a size similar to that of the target cell 2, (2) may be damaged or deformed. Details thereof will be described later.

도 6은 도 4의 세포 포집 필터의 일부를 나타낸 절단 사시도이다.FIG. 6 is a cutaway perspective view showing a part of the cell trapping filter of FIG. 4; FIG.

도시된 바와 같이 세포 포집 필터(200)의 필터 본체(210)의 두께를 t, 세공(220)의 가로 방향 길이를 a, 세공(220)의 세로 방향 길이를 b, 세포 포집 필터(200)의 가로 방향을 따라 인접한 2개의 세공(220) 사이의 거리를 l, 세포 포집 필터(200)의 세로 방향을 따라 인접한 2개의 세공(220) 사이의 거리를 m이라고 할 때, 각 거리(또는 두께)는 다음과 같은 관계를 만족해야 한다. 이러한 관계를 만족할 경우 체액 종양세포와 같은 극소수 표적 세포를 80% 이상 회수하는 것이 가능하게 되며, 그 표준 편차는 10% 이하가 된다.The thickness of the filter main body 210 of the cell collection filter 200 is t, the length of the pores 220 in the transverse direction is a, the length of the pores 220 in the longitudinal direction is b, The distance between adjacent two pores 220 along the transverse direction is denoted by l and the distance between two adjacent pores 220 along the longitudinal direction of the cell trapping filter 200 is denoted by m, Should satisfy the following relationship. When this relationship is satisfied, it is possible to recover at least 80% of microscopic target cells such as hematologic tumor cells, and the standard deviation thereof becomes 10% or less.

1. a와 b의 비율 a/b는 0.8 내지 1.21. The ratio a / b of a and b is 0.8 to 1.2

2. l과 m의 비율 l/m은 0.8 내지 1.22. The ratio l / m of 1 and m is 0.8 to 1.2

3. t와 a의 비율 또는 t와 b의 비율 t/x(여기서 x는 a 또는 b)는 0.5 내지 1.83. The ratio of t and a or the ratio t / b of t and b (where x is a or b) is from 0.5 to 1.8

4. a와 l의 비율 a/l은 0.9 내지 1.64. The ratio a / l of a and l is 0.9 to 1.6

5. b와 m의 비율 b/m은 0.9 내지 1.65. The ratio b / m of b to m is 0.9 to 1.6

여기서, 특히 위 3에서 제시한 t/x(x는 a 또는 b) 비율이 표적 세포의 회수율에 있어 중요하며, 또한 a/l 및 b/m의 비율도 회수율 및 세포 포집 필터(200)의 안정성(비변형성)에 중요하다. 이하 각 수치범위의 의미를 설명하면 다음과 같다.Here, the ratio t / x (x is a or b) shown in the above 3 is particularly important for the recovery rate of target cells, and the ratio of a / l and b / m is also important in terms of recovery rate and stability of cell collection filter 200 (Non-deformability). The meaning of each numerical range is as follows.

먼저, 세공(220)의 가로 방향 길이(a)와 세공(220)의 세로 방향 길이(b) 사이의 비율, 즉 a/b가 0.8 미만이거나 1.2 초과인 경우는 세공(220)이 어느 한 쪽의 길이가 상대적으로 긴 직사각 형태가 되는데, 이 경우 기본적으로 원형 형상인 표적 세포의 여과에 적절하지 않으며, 세포의 변형을 유발할 수 있다.When the ratio between the transverse length a of the pores 220 and the longitudinal length b of the pores 220, that is, a / b is less than 0.8 or more than 1.2, The length of the target is a relatively long rectangular shape. In this case, it is not suitable for filtration of target cells which are basically circular, and may cause cell deformation.

다음으로, 세포 포집 필터(200)의 가로 방향을 따라 인접한 2개의 세공(220) 사이의 거리(l)와, 세포 포집 필터(200)의 세로 방향을 따라 인접한 2개의 세공(220) 사이의 거리(m)의 비율, 즉 1/m이 0.8 미만이거나 1.2 초과인 경우는 다수개의 세공의 분포가 어느 한 쪽 방향으로 불균일하게 배치되며, 따라서 표적 세포의 회수시 회수 방법에 따른 편차가 크게 나오게 된다.Next, the distance l between two adjacent pores 220 along the transverse direction of the cell collection filter 200 and the distance between two adjacent pores 220 along the longitudinal direction of the cell collection filter 200 (m), that is, 1 / m is less than 0.8 or more than 1.2, the distribution of a plurality of pores is non-uniformly arranged in any one direction, .

다음으로, 세포 포집 필터(200)의 필터 본체(210)의 두께(t)와, 세공(220)의 가로 방향 또는 세로 방향 길이(a; b)의 비율, 즉 t/x(여기서 x는 a 또는 b)가 0.5 미만이면 표적 세포가 필터를 통과하는 에러가 커지게 되고, t/x가 1.8 초과가 되면 비표적 세포가 필터를 통과하지 못하는 에러가 커지게 되며, 또한 세포에 손상을 주거나 변형을 줄 위험이 커진다.Next, the ratio of the thickness t of the filter body 210 of the cell collection filter 200 to the length or length a or b of the pores 220, that is, t / x, where x is a Or b) is less than 0.5, the error that the target cell passes through the filter becomes large. When t / x is more than 1.8, the error that the non-target cell can not pass through the filter becomes large, There is a greater risk of injury.

필터 본체(210)는 금속으로 이루어지는데, 예컨대 스테인리스스틸, 니켈, 알루미늄, 구리 등으로 제조될 수 있다. 이러한 금속제 세포 포집 필터(200)는 유체의 흐름 압력에 대한 저항성이 상대적으로 강하기는 하지만, 필터 본체(210)의 두께가 세공(220)의 길이에 비해 50% 미만으로 작아지면 강한 유체 압력에 의해 일시적으로 변형되었다가 탄성 복원력에 의해 원래 형태로 돌아가면서 세공(220)에 포집되어 있던 표적 세포가 손상되거나 변형될 수 있다. 또한 세포의 활성에 변화가 일어날 수도 있는데, 이로 인해 예컨대 체액 종양세포(표적 세포)에 의한 암진단의 정확도가 낮아질 수 있다.The filter body 210 is made of metal, for example, stainless steel, nickel, aluminum, copper, or the like. Although the metal cell collection filter 200 is relatively resistant to the flow pressure of the fluid, if the thickness of the filter body 210 is less than 50% of the length of the pores 220, The target cells collected in the pores 220 may be damaged or deformed while being temporarily deformed and returning to the original shape by the elastic restoring force. There may also be a change in the activity of the cells, which may result in a lower accuracy of cancer diagnosis, for example, by humoral tumor cells (target cells).

한편, 필터 본체(210)의 두께가 세공(220)의 길이에 비해 80% 초과하여 클 경우 필터 본체(210)의 두께가 지나치게 커져서 비표적 세포, 예컨대 혈구 세포가 세공(220)을 제대로 통과하지 못할 수 있다.On the other hand, when the thickness of the filter body 210 is greater than 80% of the length of the pores 220, the thickness of the filter body 210 becomes excessively large so that non-target cells such as blood cells do not pass through the pores 220 I can not.

예를 들어 세공(220)의 가로 방향 길이(a) 및 세로 방향 길이(b)를 각각 5㎛(마이크로미터)로 하는 경우, 필터 본체(210)의 두께(t)는 2.5㎛ 내지 9㎛ 이여야 하며, 그 두께(t)가 2.5㎛ 미만이 되거나 9㎛ 초과가 되면 전술한 바와 같은 문제가 발생한다.For example, when the transverse direction length a and longitudinal direction length b of the pores 220 are respectively 5 μm (micrometers), the thickness t of the filter body 210 is 2.5 μm to 9 μm If the thickness t is less than 2.5 占 퐉 or exceeds 9 占 퐉, the above-described problem arises.

다음으로, 세공(220)의 가로 방향 길이(a)와 세포 포집 필터(200)의 가로 방향을 따라 인접한 2개의 세공(220) 사이의 거리(l)의 비율, 즉 a/l이 0.9 미만인 경우 세공(220) 사이의 간격이 커지게 되어 표적 세포의 회수율이 작아지게 되며, a/l이 1.6 초과가 되면 필터 본체(210)의 전체 부피에 비해 캐비티(세공)의 전체 부피가 너무 커지게 되어 필터 본체(210)의 강성이 유지되지 못하게 된다. 이 경우 필터링시 필터 본체(210)가 변형될 위험이 커진다.Next, when the ratio of the distance a between the two pores 220 adjacent to each other along the transverse direction of the cell trapping filter 200, that is, a / l is less than 0.9, If the ratio a / l exceeds 1.6, the total volume of the cavities (pores) becomes too large as compared with the total volume of the filter body 210 The rigidity of the filter main body 210 can not be maintained. In this case, the risk of deformation of the filter main body 210 at the time of filtering becomes large.

한편, 세공(220)의 세로 방향 길이(b)와, 세포 포집 필터(200)의 세로 방향을 따라 인접한 2개의 세공(220) 사이의 거리(m)의 비율, 즉 b/m도 위 a/l의 경우와 동일하게 0.9 미만인 경우 세공(220) 사이의 간격이 커지게 되어 회수율이 작아지게 되고, b/m이 1.6 초과가 되면 필터 본체(210)의 전체 부피에 비해 캐비티의 전체 부피가 너무 커지게 되어 필터 본체의 강성을 유지하지 못하게 된다.On the other hand, the ratio of the length (b) in the longitudinal direction of the pore 220 to the distance (m) between two adjacent pores 220 along the longitudinal direction of the cell trapping filter 200, that is, b / If the ratio b / m is more than 1.6, the total volume of the cavity becomes too large as compared with the total volume of the filter body 210 The rigidity of the filter main body can not be maintained.

세포 포집 필터(200)의 필터 본체(210)를 폴리머로 하면 필터의 두께를 작게 하는 것이 어렵다. 세포의 포집을 위해서는 유체에 압력을 주어 필터링시켜야 하는데, 이 과정에서 압력에 의해 필터 본체가 휘게 되는 등 필터 본체(210)에 변형이 생기게 되고, 이러한 필터 본체(210)의 변형에 의해 세공 내에 세포가 끼거나 손상을 입게 될 수 있다.When the filter main body 210 of the cell collection filter 200 is a polymer, it is difficult to reduce the thickness of the filter. In order to collect the cells, the fluid must be filtered by applying pressure. In this process, the filter body 210 is deformed by the pressure due to the pressure, and the deformation of the filter body 210 causes the cells May be caught or damaged.

따라서, 본 발명에서는 필터 본체(210)를 금속으로 하여 유체 압력에 의한 변형 저항성을 크게 하였다. 이로써 필터 본체(210)의 두께를 작게 하는 것이 가능하게 되고, 이러한 필터 본체(210)의 두께에 대해 세공의 크기(a; b)와 세공 사이의 크기(l; m)를 일정 비율 내가 되도록 하여 표적 세포의 회수율을 크게 높일 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, the filter main body 210 is made of metal, thereby increasing deformation resistance due to fluid pressure. This makes it possible to reduce the thickness of the filter main body 210. The thickness of the filter main body 210 is set such that the size a of the pores a and the size l of the pores are in a certain ratio The recovery rate of target cells can be greatly increased.

한편, 세공(220)의 가로 방향 길이(a)와, 세공(220)의 세로 방향 길이(b)는 표적 세포의 직경에 대하여 40 내지 70%의 크기를 가질 수 있다. 이 비율이 40% 미만이 되면 표적 세포와 비표적 세포에 대한 선택률이 낮아지게 된다. 즉, 비표적 세포가 세공을 통과하는 비율이 낮아질 수 있게 된다. 반대로 위 비율이 70% 이상이 되면 표적 세포가 세공을 통과하는 비율이 높아지게 되고, 또한 표적 세포가 세공에 끼이게 되어 표적 세포의 회수율이 저하된다. 한편 회수율을 높이기 위해 역세척하는 경우 표적 세포가 손상되거나 활성이 저하되는 문제가 발생한다.On the other hand, the length a of the pores 220 in the transverse direction and the length b of the pores 220 in the transverse direction may be 40 to 70% of the diameter of the target cells. When the ratio is less than 40%, the selectivity to target cells and non-target cells is lowered. That is, the rate at which non-target cells pass through the pores can be lowered. On the contrary, when the ratio is more than 70%, the percentage of the target cells passing through the pores becomes high, and the target cells become trapped in the pores, and the recovery rate of the target cells decreases. On the other hand, when backwashing to increase the recovery rate, the target cells are damaged or the activity is decreased.

구체적으로, 직경 7.5 내지 15㎛의 체액 종양세포에 대해 100mmHg의 유체 압력이 가한 실험에서는 체액 종양세포가 직경 8㎛의 세공(220)을 통과할 수 있었다. 또한 세공(220)의 크기를 일정 정도 이상으로 하면 이에 따라 세공(220) 사이의 거리도 커지게 되는데, 예컨대 7.5㎛의 체액 종양세포에 대해 세공(220) 사이의 거리(l; m)가 5㎛ 이상이 되면, 세공(220)들 사이에 위치하는 체액 종양세포는 역세척에 의해 필터 본체(210)의 표면으로부터 탈락되지 않을 수 있다(즉, 회수되지 않을 수 있다). 여기서, 역세척(back washing)이란 체액 종양세포를 포집한 이후에 포집시의 유체의 흐름과 반대 방향으로 유체를 유동시키는 것을 의미한다. 만약 체액 종양세포의 회수율을 높이기 위하여 유체의 역세척시 압력을 높이게 되면 체액 종양세포가 손상될 위험이 커지게 된다.Specifically, in the experiment in which fluid pressure of 100 mmHg was applied to body fluid tumor cells having a diameter of 7.5 to 15 탆, the body fluid tumor cells could pass through the pores 220 having a diameter of 8 탆. When the size of the pores 220 is set to a certain level or more, the distance between the pores 220 becomes large. For example, when the distance l (m) between the pores 220 is 7.5 Mu] m or more, the bacterium tumor cells located between the pores 220 may not be removed from the surface of the filter body 210 by backwashing (i.e., may not be recovered). Here, back washing refers to the flow of the fluid in the direction opposite to the flow of the fluid at the time of collecting the body fluid tumor cells. If the pressure is increased during backwashing of fluids to increase the recovery rate of hematologic tumor cells, the risk of damage to hematologic tumor cells will increase.

따라서 세공(220)의 가로/세로 방향의 길이를 표적 세포의 직경에 대해 어느 이상의 크기로 하는 것은 부적절하며, 표적 세포의 회수율 80% 이상 및 그 표준 편차 10% 이하를 위해, 위 비율은 70% 이하가 되어야 한다.Therefore, it is inappropriate to make the length of the pore 220 in the transverse direction longer than the diameter of the target cell any larger than the diameter of the target cell. For the recovery of the target cell of 80% or more and the standard deviation of 10% or less, Or less.

한편, 세공(220)의 가로/세로 방향 길이를 표적 세포의 직경에 대해 40% 미만으로 하면 표적 세포와 비표적 세포에 대한 선택률이 낮아지게 될 뿐만 아니라, 세공(220)의 크기가 지나치게 작아지게 되고 이로 인해 인접한 세공(220) 사이의 거리도 작아지게 된다. 이 경우 세포 포집 필터(200)의 제작이 어려워질 뿐만 아니라 역세척시 세포 포집 필터(200)가 파손되는 문제가 발생한다.On the other hand, when the length of the pore 220 in the transverse direction is less than 40% of the diameter of the target cell, the selectivity to the target cell and the non-target cell is lowered, and the size of the pore 220 becomes too small So that the distance between the adjacent pores 220 is also reduced. In this case, it is difficult to manufacture the cell collection filter 200, and the cell collection filter 200 may be damaged during backwashing.

필터 본체(210)는 니켈 또는 니켈합금으로 이루어질 수 있다. 필터 본체(210)를 금속으로 하는 경우의 효과에 대해서는 전술한 바와 같다. 예컨대 필터 본체(210)는 전주법(electroforming)에 의해 웨이퍼 상에 니켈을 도금한 후, 이 니켈층을 분리함으로써 얻을 수 있는데, 본 발명이 이러한 제조방법으로 한정되는 것이 아님은 물론이다. 예컨대, 마이크로미터 크기의 세공(220)을 형성하기 위하여 MEMS 기술을 이용한 에칭 방법을 사용하는 것도 가능하다.The filter body 210 may be made of nickel or a nickel alloy. The effect when the filter main body 210 is made of metal is as described above. For example, the filter body 210 can be obtained by plating nickel on a wafer by electroforming and then separating the nickel layer, but the present invention is not limited to such a manufacturing method. For example, it is also possible to use an etching method using MEMS technology to form micrometer-sized pores 220.

한편 도시하지는 않았으나, 필터 본체(210)의 표면에 친수성 박막층 또는 친수성으로 변환 가능한 박막층을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 비교적 적은 압력으로도 유체가 세공(220)을 통과할 수 있게 되어, 필터 본체(210)의 두께를 작게 할 수 있고, 또한 필터링 시 세포 포집 필터(200)가 손상되거나 변형되는 위험이 낮아지게 된다.On the other hand, although not shown, it is also possible to form a hydrophilic thin film layer or a hydrophilic thin film layer on the surface of the filter main body 210. In this case, even if the pressure is relatively small, the fluid can pass through the pores 220, the thickness of the filter body 210 can be reduced, and the risk of damage or deformation of the cell trapping filter 200 at the time of filtering is low .

도 7은 회수된 체액 중 복수 종양세포를 바이오마커(CK, Vimentin, CD45)로 확인하는 형광 염색 사진이다. DAPI(4,6-diamidino-2-phenylindole)는 DNA의 A : T 염기쌍에 특이적으로 결합하는 형광 색소로서, 상기 DAPI용액을 회수된 유체에 1:100 비율로 희석하여 상온에서 10분간 인큐베이션시킨 후, 바이오마커(CK, Vimetin, CD45)를 처리한 세포를 형광 현미경을 이용하여 관찰할 수 있다. DAPI로 염색된 세포의 개수가 282개이고, 바이오마커에 의해 확인되는 세포의 양이 38개로서, 13.5%의 수득률을 가지는 것을 확인할 수 있다.FIG. 7 is a fluorescence staining image in which multiple tumor cells in recovered body fluid are identified as biomarkers (CK, Vimentin, CD45). DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole) is a fluorescent dye that specifically binds to the A: T base pair of DNA. The DAPI solution is diluted 1: 100 in the recovered fluid and incubated at room temperature for 10 minutes Cells treated with biomarkers (CK, Vimetin, CD45) can then be observed using a fluorescence microscope. The number of cells stained with DAPI was 282, and the amount of cells identified by the biomarker was 38, indicating that the yield was 13.5%.

도 7은 회수된 체액 중 복수 종양세포를 바이오마커인 CK(cytokeratin), vimentin, CD45로 염색하였고, 대조염색(counterstaining)을 위해 DAPI(4,6-diamidino-2-phenylindole)를 염색한 후 형광 현미경으로 확인한 사진이다. CK는 특이적 종양세포의 마커로 복수 종양세포를 선택하기 위해 사용되었으며, vimentin은 상피세포 표지인자로 사용되었으며, CD45는 백혈구 공통 항원으로 CD45 양성을 제외함으로써 복수 종양세포와 구별하기 위해 사용되었다. 따라서 복수 종양세포는 DAPI+/CK+/vimentin+/CD45- 세포일 수 있다. 종양세포 분리장치를 이용하여 회수된 복수 종양세포가 13.5%의 회수율을 보이는 것을 확인하였다.FIG. 7 shows the results of staining of multiple tumor cells in recovered body fluid with biomarkers CK (cytokeratin), vimentin, CD45, DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole) for counterstaining, It is a photograph confirmed with a microscope. CK was used to select multiple tumor cells as a marker of specific tumor cells, vimentin was used as an epithelial cell marker, and CD45 was used to distinguish it from multiple tumor cells by excluding CD45 positivity as a common white blood cell antigen. Thus, multiple tumor cells can be DAPI + / CK + / vimentin + / CD45- cells. It was confirmed that the multiple tumor cells recovered using the tumor cell separator showed a recovery rate of 13.5%.

도 8은 세포 포집장치를 이용하여 복수 종양세포의 회수율을 비교한 그래프이다. A 내지 C는 기존의 문헌에 기초한 복수 종양세포 분리비율로서 10%미만이나, 상기 세포 포집장치를 이용하면, 13.5%로서 더 효율적으로 복수 종양세포를 수득할 수 있음을 확인할 수 있다. 도 8은 종양세포 분리장치를 이용하여 체액 중 복수 종양세포의 회수율을 비교한 그래프이다. A 내지 C는 기존 문헌의 방법을 이용하여 복수 종양세포 분리하였을 때 회수율로, 회수율이 8% 미만의 값을 가지는 반면, 상기 종양세포 분리장치를 이용하였을 때의 회수율은 13.5%로 높은 것을 확인하였고, 기존 문헌의 방법보다 더 효율적으로 복수 종양세포를 수득할 수 있음을 확인하였다.8 is a graph comparing the recovery rates of multiple tumor cells using a cell collection device. A to C are less than 10% in terms of a multiple tumor cell isolation ratio based on existing documents, but it can be confirmed that multiple tumor cells can be obtained more efficiently as 13.5% by using the above cell collection device. 8 is a graph comparing the recovery rates of multiple tumor cells in body fluid using a tumor cell separating apparatus. A to C showed recovery rates of less than 8% at the recovery rate when multiple tumor cells were separated using the methods of the existing literature, while the recovery rate was 13.5% when the tumor cell separation apparatus was used , It was confirmed that multiple tumor cells can be obtained more efficiently than the conventional methods.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

1: 세포 분리장치
10: 피펫팅 모듈
20: 작업 모듈
100: 세포 포집 장치
200: 세포 포집 필터
210: 필터 본체
220: 세공
1: Cell separator
10: Pipetting module
20: Operation module
100: cell collection device
200: Cell collection filter
210:
220: Handwork

Claims (7)

체액 종양세포 포집 필터로서,
금속으로 이루어진 필터 본체에 매트릭스 형상으로 배치된 다수개의 사각 형상 세공이 마련되며,
상기 필터 본체의 두께를 t, 상기 세공의 가로 방향 길이를 a, 상기 세공의 세로 방향 길이를 b, 필터의 가로 방향을 따라 인접한 상기 세공 사이의 거리를 l, 필터의 세로 방향을 따라 인접한 상기 세공 사이의 거리를 m이라고 할 때, 상기 a와 b의 비율 a/b는 0.8 내지 1.2이고, 상기 l과 m의 비율 l/m은 0.8 내지 1.2이며, 상기 t와 a의 비율 또는 상기 t와 b의 비율 t/x(여기서 x는 a 또는 b)는 0.5 내지 1.8인 것을 특징으로 하는 체액 종양세포 포집 필터.
As a humoral tumor cell collection filter,
A plurality of rectangular pores arranged in a matrix form are provided in a filter body made of metal,
The thickness of the filter body is t, the length of the pores in the transverse direction is a, the length of the pores in the longitudinal direction is b, the distance between adjacent pores along the transverse direction of the filter is l, The ratio a / b of a and b is 0.8 to 1.2, the ratio l / m of 1 and m is 0.8 to 1.2, and the ratio of t and a or the ratio of t and b Wherein the ratio t / x (where x is a or b) is 0.5 to 1.8.
제1항에 있어서,
상기 a와 l의 비율 a/l은 0.9 내지 1.6이고, 상기 b와 m의 비율 b/m은 0.9 내지 1.6인 것을 특징으로 하는 체액 종양세포 포집 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio a / l of a and l is 0.9 to 1.6, and the ratio b / m of b and m is 0.9 to 1.6.
제1항에 있어서,
상기 a 또는 b는 표적 세포의 직경에 대하여 40 내지 70%의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 체액 종양세포 포집 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the a or b has a size of 40 to 70% with respect to the diameter of the target cell.
제1항에 있어서,
상기 필터 본체는 니켈 또는 니켈합금으로 이루어진 것으로 특징으로 하는 체액 종양세포 포집 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the filter body is made of nickel or a nickel alloy.
체액 종양세포 포집 장치로서,
내측에 유체 유통 가능한 중공부를 가진 튜브와,
상기 튜브의 하측에 마련되며, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 체액 종양세포 포집 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 체액 종양세포 포집 장치.
As a body fluid tumor cell collection device,
A tube having a hollow portion through which fluid can flow inside,
And a humoral tumor cell collection filter provided on the lower side of the tube, according to any one of claims 1 to 4.
제5항에 있어서,
상기 유체의 흐름 방향 상 상류 쪽으로부터 하류 쪽으로 순차적으로 배치되며, 다수의 체액 종양세포 포집 필터들을 구비하며,
상기 상류 쪽에 배치된 체액 종양세포 포집 필터는 상기 하류 쪽에 배치된 필터보다 크기가 큰 상기 형상 세공을 구비하며,
상기 각 필터 사이에는 상기 유체를 일시적으로 수용하는 저장층이 구비된 것을 특징으로 하는 다층구조를 가지는 체액 종양세포 포집 장치.
6. The method of claim 5,
And a plurality of bacterium tumor cell collecting filters arranged sequentially from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the fluid,
Wherein the bacterium tumor cell collection filter disposed on the upstream side has the shape pores larger in size than the filter disposed on the downstream side,
And a storage layer for temporarily storing the fluid is provided between the filters.
제6항에 있어서,
상기 상류 쪽에 배치된 체액 종양세포 포집 필터의 형상 세공들의 수가 상기 하류 쪽에 배치된 체액 종양세포 포집 필터의 형상 세공들의 수보다 더 적은 것을 특징으로 하는 체액 종양세포 포집 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the number of the shape pores of the humorous tumor cell collection filter disposed on the upstream side is smaller than the number of the shape pores of the humorous tumor cell collection filter disposed on the downstream side.
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