KR20170133597A

KR20170133597A - 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치

Info

Publication number: KR20170133597A
Application number: KR1020160064516A
Authority: KR
Inventors: 황의재
Original assignee: (주) 굿모닝 바이오
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2017-12-06
Also published as: KR101848868B1

Abstract

1. 기술분야
본 발명은 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치에 관한 것으로, 상세하게는 인체에서 추출된 지방을 분해(희석)하고, 상기 지방으로부터 분리된 지방 줄기 세포(SVF)를 세척 및 분리하기 위해 사용되는 루어락 주사기 또는 분리용기에 채워진 지방(상등액) 또는 세척액 등을 자동으로 상호 이송시켜 지방 줄기 세포의 세척 및 분리작업을 단순화시킬 수 있는 지방 줄기 세포 자동 세척 분리장치에 관한 것이다.
2. 구성 및 효과
본 발명은 인체에서 추출된 지방으로부터 원심분리를 이용하여 지방 줄기 세포(SVF)를 분리 및 세척하는 과정에서 루어락 주사기와 분리용기 간에 지방(상등액) 또는 세척액 등을 상호 이송시키는 공정을 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치를 통해 자동화시킴으로써 작업을 단순화시켜 작업 효율을 향상시키고, 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치{APPARATUS FOR CLEANING AND SEPARATING ADIPOSE STEM CELLS}

본 발명은 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치에 관한 것으로, 상세하게는 인체에서 추출된 지방을 분해(희석)하고, 상기 지방으로부터 분리된 지방 줄기 세포(SVF)를 세척 및 분리하기 위해 사용되는 루어락 주사기 또는 분리용기에 채워진 지방(상등액) 또는 세척액 등을 자동으로 상호 이송시켜 지방 줄기 세포의 세척 및 분리작업을 단순화시킬 수 있는 지방 줄기 세포 자동 세척 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 줄기세포란 특정한 세포로 분화가 진행되지 않은 채 유지되다가, 필요한 경우 신경, 혈액, 연골 등 신체를 구성하는 모든 종류의 세포로 분화할 능력을 가진 세포를 의미한다. 이러한 줄기세포를 얻을 수 있는 방법은 크게 2가지가 알려져 있다. 첫째는 수정란으로부터 발생한 배아로부터 줄기세포(배아줄기세포)를 얻는 방법이 있고, 둘째는 성인이 된 인체의 각 부분에 간직되어 있는 줄기세포(성체줄기세포)로부터 얻는 방법이 있다. 기능적인 면에서 차이는 있지만 배아줄기세포나 성체줄기세포는 모두 여러 종류의 세포로 분화할 수 있는 특징을 가지고 있다.

배아줄기세포는 분화능력이 매우 우수하고, 텔로머가 긴 장점이 있으나, 윤리적인 문제를 안고 있어 세포를 다량 획득하는 것이 어려운 단점이 있다. 이에 반해, 성체줄기세포는 세포수를 많이 얻을 수 있으나, 타인에게 이식할 때 감염의 위험이나 분화능력이 상대적으로 떨어지는 단점이 있다. 이러한 단점에도 불구하고 성체줄기세포는 의학적으로 적용하기에 대단히 안전한 것이 특징이다. 또한 주변조직의 특성에 자신을 맞추어 분화하는 조직 특이적 분화능력(site-specific differentiation)이 있고, 미분화 상태에서 주입하여도 암을 유발하지 않기 때문에 이식된 이후 당장 필요한 세포를 만들어내는 것, 이외에도 나중에 필요한 미분화 상태의 줄기세포를 다시 만들어서 저장하는 자가 재생산(self-renewal) 능력이 있다.

지방조직은 생체 내에서 정상적인 성장과 생리작용에 있어서 중요한 역할을 하고 있지만, 지금까지는 그 중요성이 간과되어 왔다. 가장 일반적인 지방의 형태는 피부의 아래(피하지방)에 위치하며 복강내(내장지방)에 위치하거나 생식기관(생식선지방)에 위치하는 백색지방조직이다. 성인에게서의 다소 덜 일반적인 형태는 갈색 지방조직이며 신생아 시기에 열을 생성하는 중요한 역할을 한다(Gimble, New Bio1. 2(4):304-12, (1990)). 그러나, 생식능력과 성숙과정은 개체의 지방조직 저장과 밀접하게 연관되어 있다. 여성과 남성의 사춘기는 지방조직 유래 호르몬의 생성과 분비와 밀접하게 관련되며, 또한 포도당대사와 에너지 균형에 있어서도 중요한 역할을 한다.

이에 따라, 지방조직의 이용에 대해 많은 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 지방조직 내에 성체줄기세포가 존재한다는 것이 확인되면서(Zuk PA, et al., Molecular Biology of Cell, Vol 13: 4279-4295(2002): Rodriguez AM, et al., Biochimie, 87: 125-128(2005)) 지방 유래 줄기세포의 활용에 대한 여러 가지 연구들이 진행되기 시작되었다. 또한 생화학 및 분자생물학의 발전을 기반으로 우리 생체 내에 존재하는 소량의 신호물질(성장인자)들을 발견하게 되었으며, 이를 기반으로 한 생체 노화이론이 재정립되고 있는 중이다(Stanley Cohen, Nobel Lecture 1986, Dec, 8). 또한 이 신호물질(성장인자)은 나이가 증가함에 따라 생체 내에서 감소하게 되는데 바로 이 성장인자의 감소가 우리의 노화와 밀접한 관계가 있다는 것이 밝혀지고 있다(Sporn M and Roberts A, Handbook of Experimental Pharmacology, Vol. 1, Vol. 95/1, 1990, Springer-Verlag, DE, Berlin., pp. 667-698).

하지만, 상기 신호물질(성장인자)이 구조에 대한 연구가 진행되었지만 대부분의 성장인자는 단백질의 구조를 가지고 있고, 그 구조가 3차원적으로 복잡하여 화학적으로 합성하는데 여러 가지 문제점이 발생되고 있으며, 그러한 합성에 들어가는 비용 또한 매우 고가인 것이 현실이다. 이에 최근에는 인체 내에서 활성을 유지하면서 낮은 가격에 활성형의 인간 성장인자를 획득하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있으며, 지방유래 성체줄기세포가 성장인자를 분비한다는 사실이 알려졌다(Rehman, J. et al., Circulation, 109:1292-1298(2004)). 이에 따라 지방조직으로부터 줄기세포를 획득하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있으며, 그중 대표적인 방법이 지방조직으로부터 지방 추출, 효소 처리, 지방 줄기 세포 세척 및 분리 및 지방 줄기 세포 여과 등의 과정을 통해 지방 줄기 세포를 추출하는 방법이 널리 이용되고 있다.

지방 줄기 세포를 추출하는 방법은 전술한 바와 같이, 지방조직으로부터 지방 추출단계, 콜라게네이즈 등을 이용한 효소 처리단계, 원심분리를 이용한 지방 줄기 세포 분리 및 세척 단계, 및 뭉친 지방 줄기 세포 등을 제거하기 위한 여과단계 등을 포함한다. 이때, 원심분리를 이용한 지방 줄기 세포 분리 및 세척 단계는 복수 회로 실시하는 과정으로, 루어락 주사기로 추출된 지방에서 지방 줄기 세포를 추출하거나, 추출된 지방 줄기 세포를 세척액으로 세척하기 위해 원심분리를 이용한다.

그러나, 종래기술에 따른 지방 줄기 세포 추출방법에서는 원심분리를 이용한 지방 줄기 세포 분리 및 세척 단계에서, 추출된 지방을 원심분리기를 이용하여 원심분리하기 위해서 복수 개의 루어락 주사기에 채워진 지방 또는 세척액을 복수 개의 분리용기로 각각 이송하거나, 혹은 원심분리가 완료된 복수 개의 분리용기에서 분리된 지방(상등액) 또는 세척액 등을 제거하기 위해 복수 개의 루어락 주사기로 이송시키는 작업을 작업자가 일일이 수작업으로 진행해야 함에 따라 작업이 번거롭고, 많은 힘과 노력이 요구될 뿐만 아니라, 작업 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다.

KR 10-2014-0075469 A, 2014. 06. 19. KR 10-2014-0070527 A, 2014. 06. 10. KR 10-1311376 B1, 2013. 09. 16.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 인체에서 추출된 지방을 분해(희석)하고, 상기 지방으로부터 분리된 지방 줄기 세포(SVF)를 세척 및 분리하기 위해 사용되는 루어락 주사기 또는 분리용기에 채워진 지방(상등액) 또는 세척액을 자동으로 이송시켜 지방 줄기 세포의 세척 및 분리작업을 단순화시킬 수 있는 지방 줄기 세포 자동 세척 분리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 본체; 상기 본체의 상부에 설치되어 루어락 주사기와 분리용기를 각각 고정하는 홀딩부; 상기 루어락 주사기의 플런저를 하강시켜 인체로부터 추출되어 상기 루어락 주사기에 채워진 지방 또는 세척액을 상기 분리용기의 내부로 이송시키는 제1 승강수단; 및 상기 분리용기의 승강부재를 상승시켜 상기 루어락 주사기로부터 이송된 지방으로부터 분리된 상등액 및 지방 또는 세척액을 상기 루어락 주사기로 이송시키는 제2 승강수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 제1 승강수단은, 제1 기어모터; 상기 제1 기어모터의 회전운동을 수직방향으로 직선운동으로 변환하는 제1 기어부; 상기 제1 기어부에 결합되고, 상기 제1 기어부를 통해 상기 제1 기어모터와 연동하여 수직방향으로 승하강하여 상기 루어락 주사기의 플런저를 하강시키는 제1 승강바; 및 상기 제1 승강바에 연결되어 상기 루어락 주사기의 플런저를 하강시키는 제1 승강판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 승강수단은 상기 제1 승강바와 나란하게 배치되고, 종단부가 상기 제1 승강판에 연결되어 상기 제1 승강판에 의해 상기 제1 승강바와 연동하여 승하강하는 제1 가이드바를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 제2 승강수단은, 제2 기어모터; 상기 제2 기어모터의 회전운동을 수직방향으로 직선운동으로 변환하는 제2 기어부; 상기 제2 기어부에 결합되고, 상기 제2 기어부를 통해 상기 제2 기어모터와 연동하여 수직방향으로 승하강하는 제2 승강바; 상기 제2 승강바에 연결되어 상기 제2 승강바에 의해 승하강하는 제2 승강판; 및 상기 제2 승강판의 상부에 구비되고, 상기 제2 승강바에 따라 수직방향으로 승하강하여 상기 분리용기의 승강부재를 상승시키는 승강 플런저를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 제2 승강수단은 상기 제2 승강바와 나란하게 배치되고, 종단부가 상기 제2 승강판에 연결되어 상기 제2 승강판을 통해 상기 제2 승강바와 연동하여 승하강하는 제2 가이드바를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인체에서 추출된 지방으로부터 원심분리를 이용하여 지방 줄기 세포(SVF)를 분리 및 세척하는 과정에서 루어락 주사기와 분리용기 간에 지방(상등액) 또는 세척액 등을 상호 이송시키는 공정을 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치를 통해 자동화시킴으로써 지방 줄기 세포(SVF)의 분리 작업을 단순화시켜 작업 효율을 향상시키고, 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 지방 줄기 세포의 추출방법을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 루어락 주사기 및 분리용기를 도시한 도면.
도 5는 루어락 주사기에 채워진 지방을 분리용기로 이송하는 과정을 도시한 도면.
도 6은 분리용기의 상등액과 지방을 루어락 주사기로 이송하는 과정을 도시한 도면.
도 7은 루어락 주사기에서 분리용기로 세척액을 이송하는 과정을 도시한 도면.
도 8은 분리용기에서 세척액만을 루어락 주사기로 이송하는 과정을 도시한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치(10)는 본체(11), 홀딩부(12), 제1 승강수단(13) 및 제2 승강수단(14)을 포함한다.

본체(11)는 도 1과 같이, 사각 박스형 하우징으로, 상부(11a)에는 홀더(12)가 설치되고, 하부(11b)에는 본체(11)를 간편하게 이송하기 위한 이송휠(11d)이 장착되어 있다. 또한, 내부에는 제2 승강수단(14)이 설치되는 선반대(11c)가 구비되어 있다.

홀딩부(12)는 도 1과 같이, 본체(11)의 상부(11a)에 설치되어 루어락 주사기(1)와 분리용기(2)를 각각 고정한다. 이러한 홀딩부(12)의 하부에는 분리용기(2)의 하부기 지지되는 받침대(12a)가 형성되어 있고, 상부에는 제1 승강수단(13)이 설치되는 선반대(12b)가 구비되어 있다. 그리고 홀딩부(12)의 중앙부에는 루어락 주사기(1)의 하부와 분리용기(2)의 상부를 각각 고정하는 홀더(12c)가 구비되어 있다.

제1 승강수단(13)은 루어락 주사기(1)의 플런저(1a)를 하강시켜 루어락 주사기(1)에 채워진 지방 또는 세척액을 분리용기(2)의 내부로 이송시킨다. 즉, 루어락 주사기(1)에는 인체에서 추출된 지방, 혹은 원심분리를 통해 분리되어 분리용기(2)에 채워진 지방 줄기 세포(SVF)를 세척하기 위한 세척액이 채워져 있으며, 이러한 지방과 세척액을 분리용기(2)로 이송시키기 위해 루어락 주사기(1)의 플런저(1a)를 하강시킨다.

제1 승강수단(13)은 도 1 및 도 2와 같이, 기어모터를 이용한 방식이거나, 공압 또는 유압식 실린더 방식으로 이루어질 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는 기어모터를 이용한 방식으로서, 홀딩부(12)의 선반대(12b)에 설치된다. 이러한 제1 승강수단(13)은 제1 기어모터(131), 제1 기어부(132), 제1 승강바(133) 및 제1 승강판(134)을 포함한다.

제1 기어모터(131)는 예를 들어, 본체(11)에 구비된 동작버튼(미도시)에 의해 구동된다. 작업자가 상기 동작버튼을 누르면, 제1 기어모터(131)에 전원이 공급되고, 이에 따라 제1 기어모터(131)는 구동되어 제1 기어부(132)로 회전력을 제공한다.

제1 기어부(132)는 제1 기어모터(131)의 회전운동을 직선운동(수직방향)으로 변환한다. 예를 들어, 제1 기어부(132)는 회전운동을 수평운동, 즉 직선운동으로 변환하기 위해 랙과 피니언 기어로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 피니언 기어는 제1 기어모터(131)의 축에 결합되어 회전하고, 랙 기어는 피니언 기어에 결합되어 제1 기어모터(131)에 의해 회전하는 피니언 기어에 의해 수직방향으로 직선운동한다.

제1 승강바(133)는 제1 기어부(132)에 결합되고, 제1 기어부(132)를 통해 제1 기어모터(131)와 연동하여 수직방향으로 승하강하여 루어락 주사기(1)의 플런저(1a)를 하강시킨다. 예를 들어, 제1 승강바(133)는 제1 기어부(132)의 랙 기어와 연결되거나, 혹은 일측면에 랙 기어가 형성된 구조로 이루어져 피니언 기어와 결합된다.

제1 승강판(134)은 제1 승강바(133)의 종단부에 연결되어 제1 승강바(133)와 연동하여 승하강한다. 즉, 제1 승강판(134)은 제1 승강바(133)와 연동하여 하강하여 루어락 주사기(1)의 플런저(1a)를 하강시켜 루어락 주사기(1)의 내부에 채워진 지방 또는 세척액을 루어락 주사기(1)의 토출부에 결합된 분리용기(2)의 내부로 이송시킨다.

또한, 제1 승강수단(13)은 도 2와 같이, 제1 가이드바(135)를 더 포함할 수 있다.

제1 가이드바(135)는 제1 승강바(133)와 나란하게 배치되고, 종단부가 제1 승강판(134)에 연결되어 제1 승강판(134)에 의해 제1 승강바(133)와 연동하여 승하강한다.

제1 가이드바(135)는 도 2와 같이, 홀딩부(12)의 선반대(12b)를 관통하여 제1 승강바(133)의 양측부에 각각 하나씩 총 2개가 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하며, 이를 통해 홀딩부(12)의 선반대(12b)를 관통하여 결합된 제1 승강바(133)가 승강하는 과정에서 뒤틀리지 않고 수직방향으로 안정적으로 승하강하도록 제공한다.

또한, 제1 승강수단(13)은 도 2와 같이, 보호커버(136)를 더 포함할 수 있다.

보호커버(136)는 도 2와 같이, 제1 기어부(132)와 제1 승강바(133) 간의 결합부위를 감싸도록 설치되어 제1 기어부(132)에서 이물질(오일, 파티클(쇠금속)) 등이 낙하하는 것을 방지한다. 이러한 보호커버(136)는 제1 승강바(133)의 승강운동을 방해하지 않도록 길이가 신장 또는 신축되는 주름관 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

제2 승강수단(14)은 분리용기(2)의 승강부재(2a)를 상승시켜 루어락 주사기(1)로부터 이송된 지방으로부터 원심분리를 통해 분리된 상등액 및 지방, 또는 지방 줄기 세포(SVF)를 세척하는데 사용된 세척액을 루어락 주사기(1)로 이송시킨다.

제2 승강수단(14)은 도 1 및 도 2와 같이, 기어모터 또는 실린더 방식으로 이루어질 수도 있다. 바람직하게는 기어모터 방식으로 이루어지며, 본체(11)에 구비된 선반대(11c)의 상부에 설치된다. 이러한 제2 승강수단(14)은 제2 기어모터(141), 제2 기어부(142), 제2 승강바(143), 제2 승강판(144) 및 승강 플런저(145)를 포함한다.

제2 기어모터(141)는 제1 기어모터(131)와 마찬가지로 본체(11)에 구비된 동작버튼에 의해 구동된다. 작업자가 상기 동작버튼을 누르면, 제2 기어모터(141)에 전원이 공급되고, 이에 따라 제2 기어모터(141)가 구동되어 제2 기어부(142)로 회전력을 제공한다.

제2 기어부(142)는 제2 기어모터(141)의 회전운동을 직선운동(수직방향)으로 변환하는 것으로, 제1 기어부(132)와 마찬가지로 회전운동을 수평운동, 즉 직선운동으로 변환하기 위해 랙과 피니언 기어로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 피니언 기어는 제2 기어모터(141)의 축에 결합되어 회전하고, 랙 기어는 피니언 기어에 결합되어 제2 기어모터(141)에 의해 회전하는 피니언 기어에 의해 수직방향으로 직선운동한다.

제2 승강바(143)는 제2 기어부(142)에 결합되고, 제2 기어부(142)를 통해 제2 기어모터(141)와 연동하여 수직방향으로 승하강한다. 예를 들어, 제2 승강바(143)는 제2 기어부(142)의 랙 기어와 연결되거나, 혹은 일측면에 랙 기어가 형성된 구조로 이루어지고, 피니언 기어과 결합되어 피니언 기어와 연동하여 수직운동한다.

제2 승강판(144)은 제2 승강바(143)에 연결되어 제2 승강바(143)에 의해 승하강한다. 즉, 제2 승강판(144)은 제2 승강바(143)와 연동하여 상승하고, 이를 통해 승강 플런저(145)를 상승시켜 분리용기(2)의 승강부재(2a)를 상승시켜 분리용기(2)의 내부에 채워진 상등액 및 지방, 또는 세척액을 루어락 주사기(1)의 내부로 이송시킨다.

승강 플런저(145)는 도 2와 같이, 제2 승강판(144)의 상부에 구비되고, 제2 승강바(143)에 따라 수직방향으로 승하강하여 분리용기(2)의 승강부재(2a)를 상승시킨다. 이러한 승강 플런저(145)는 승강시 분리용기(2)의 내부로 삽입되어 승강부재(2a)를 상승시켜 분리용기(2)의 내부에 채워진 상등액 및 지방, 또는 세척액을 상승시킨다.

또한, 제2 승강수단(14)은 도 2와 같이, 제2 가이드바(146)를 더 포함할 수 있다.

제2 가이드바(146)는 제2 승강바(143)와 나란하게 배치되고, 종단부가 제2 승강판(144)에 연결되어 제2 승강판(144)에 의해 제2 승강바(143)와 연동하여 승하강한다. 이러한 제2 가이드바(146)는 도 2와 같이, 본체(11)의 선반대(11c)를 관통하여 제2 승강바(143)의 양측부에 각각 하나씩 총 2개가 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치(10)를 사용예를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치가 사용되는 지방 줄기 세포의 추출방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 따른 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치에 사용된 루어락 주사기 및 분리용기를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 먼저, 지방 추출장치인 수동/자동 추출기에 루어락 주사기(1)를 장착하여 인체로부터 지방을 추출한다(ST1). 이때, 지방 추출은 예를 들어 총 4개의 루어락 주사기(1)를 이용하여 각각 60cc, 총 240cc 정도 추출한다.

이어서, 지방을 분해하기 위해, 지방이 추출된 루어락 주사기(1)에 효소(collagens type-one)를 투입하여 희석한 후, 루어락 주사기(1)를 혼합기에 장착시켜 지방과 효소를 혼합한다(ST2, ST3). 이때, 지방과 효소는 1:1 비율로 혼합한다.

이어서, 지방으로부터 지방 줄기 세포(SVF)를 분리 및 추출한다(ST4, ST5).

먼저, 추출된 지방으로부터 지방 줄기 세포(SVF)를 분리하기 위해 루어락 주사기(1)에 채워진 지방을 분리용기(2)로 이송시킨다. 이 과정이 도 5에 도시되어 있다.

도 5는 루어락 주사기에 채워진 지방을 분리용기로 이송하는 과정을 도시한 도면이다.

도 1, 도 2 및 도 5의 (a)와 같이, 루어락 주사기(1)와 분리용기(2)를 본 발명에 따른 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치(10)에 장착한다. 즉, 분리용기(2)는 홀딩부(12)의 받침대(12a)에 안착시키고, 루어락 주사기(1)의 토출부를 분리용기(2)의 입구에 삽입 고정한 상태에서 루어락 주사기(1)와 분리용기(2)를 홀더(12c)에 고정한다. 이에 따라, 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치(10)에는 동시에 4개의 루어락 주사기(1)와 분리용기(2)가 서로 대응하도록 결합된 상태로 장착된다.

이후, 도 1, 도 2, 도 5의 (b) 및 (c)와 같이, 제1 승강수단(13)을 통해 루어락 주사기(1)의 플런저(1a)를 하강시켜 루어락 주사기(1)에 채워진 지방(20)을 분리용기(2)의 내부로 이송시킨다. 예를 들어, 작업자가 먼저 동작버튼을 통해 제1 기어모터(131)를 구동시키면, 제1 기어모터(131)의 회전운동은 제1 기어부(132)에 의해 직선운동으로 변환되어 제1 승강바(133)를 수직방향으로 하강시킨다. 이에 따라 제1 승강바(133)는 루어락 주사기(1)의 플런저(1a)를 하강시켜 루어락 주사기(1)의 내부에 채워진 지방(20)을 분리용기(2)의 내부로 밀어내는 방식으로 이송한다.

루어락 주사기(1)에 채워진 지방이 분리용기(2)로 모두 이송 완료되면, 루어락 주사기(1)와 분리용기(2)를 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치(10)로부터 분리시킨 후, 분리용기(2)를 원심분리기에 장착하여 원심분리를 수행하여 지방으로부터 지방 줄기 세포(SVF)를 분리한다. 즉, 원심분리 후 분리용기(2)에는 도 6과 같이, 순차적으로 지방 줄기 세포(SVF)(21)/지방(22)/상등액(23)이 층을 나누어 분리된다.

이어서, 원심분리를 통해 분리된 지방 줄기 세포(SVF)(21)만을 추출하기 위해 지방 줄기 세포(SVF)가 분리된 분리용기(2)에서 불필요한 상등액(23)과 지방(22)을 제거한다.

상등액(23)과 지방(22)을 제거하기 위해 도 1 및 도 2와 같이, 루어락 주사기(1)와 분리용기(2)를 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치(10)에 다시 장착한 후 분리용기(2)에 분리된 상등액(23)과 지방(22)을 루어락 주사기(1)로 이송시킨다.

도 6은 분리용기의 상등액과 지방을 루어락 주사기로 이송하는 과정을 도시한 도면이다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 루어락 주사기(1)와 분리용기(2)가 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치(10)에 장착된 상태에서, 제2 승강수단(14)을 통해 분리용기(2)의 승강부재(2a)를 상승시켜 분리용기(2)에서 분리된 상등액(23)과 지방(22)을 루어락 주사기(1)의 내부로 이송시킨다. 예를 들어, 작업자가 동작버튼을 통해 제2 기어모터(141)를 구동시키면, 제2 기어모터(141)의 회전운동은 제2 기어부(142)에 의해 직선운동으로 변환되어 제2 승강바(143)를 수직방향으로 상승시킨다. 이에 따라 제2 승강바(143)에 결합된 승강판(144)과 승강 플런저(145)를 통해 분리용기(2)의 승강부재(2a)는 상승하여 내부에 분리된 지방 줄기 세포(SVF)(21)를 제외한 상등액(23)과 지방(22)만을 루어락 주사기(1)로 밀어내는 방식으로 이송한다.

이어서, 루어락 주사기(1)로 이송된 상등액(23)과 지방(22)을 제거한 후, 분리된 지방 줄기 세포(SVF)(21)를 세척한다(ST6). 이때, 세척공정은 '세척액 투입 → 원심분리 → 세척액 제거' 순으로 이루어진다. 이때, 세척 과정은 최소 3회 이상 반복 실시한다.

도 7은 루어락 주사기에서 분리용기로 세척액을 이송하는 과정을 도시한 도면이고, 도 8은 분리용기에 세척액을 주입한 상태에서 지방 줄기 세포(SVF)를 원심분리를 통해 세척한 후 분리용기에서 세척액만을 루어락 주사기로 이송하는 과정을 도시한 도면이다.

도 1, 도 2, 도 7 및 도 8과 같이, 루어락 주사기(1)에 주입된 세척액(30)을 분리용기(2)의 내부로 이송시키는 과정은 도 5와 같이, 루어락 주사기(1)에 추출된 지방(20)을 분리용기(2)로 이송시키는 방법과 동일한 방법으로 이루어진다. 물론, 지방 줄기 세포(SVF)(22)의 세척이 완료된 후 분리용기(2)에서 채워진 세척액(30)을 루어락 주사기(1)로 이송시키는 방법 또한 도 6과 같이, 분리용기(2)에서 상등액(23)과 지방(22)을 루어락 주사기(1)로 이송시키는 방법과 동일한 방법으로 이루어진다.

이어서, 지방 줄기 세포(SVF)(21)에 대한 세척이 완료되면, 지방 줄기 세포(SVF)(23)를 여과기에 투입하여 뭉쳐진 세포 덩어리 등을 여과하여 제거한다(ST7).

이와 같이, 본 발명은 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치를 통해 인체에서 추출된 지방으로부터 지방 줄기 세포(SVF)를 분리 및 세척하는 과정에서 루어락 주사기와 분리용기 간에 지방, 상등액, 세척액 등을 상호 이송시키는 공정을 자동화함으로써 작업자가 직접 수작업으로 진행하는 종래기술에 따른 지방 줄기 세포 추출방법에 비해 작업을 단순화시켜 작업 효율을 향상시키고, 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예들의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치
11 : 본체
12 : 홀딩부
13 : 제1 승강수단
14 : 제2 승강수단

Claims

본체;
상기 본체의 상부에 설치되어 루어락 주사기와 분리용기를 각각 고정하는 홀딩부;
상기 루어락 주사기의 플런저를 하강시켜 인체로부터 추출되어 상기 루어락 주사기에 채워진 지방 또는 세척액을 상기 분리용기의 내부로 이송시키는 제1 승강수단; 및
상기 분리용기의 승강부재를 상승시켜 상기 루어락 주사기로부터 이송된 지방으로부터 분리된 상등액 및 지방 또는 세척액을 상기 루어락 주사기로 이송시키는 제2 승강수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 승강수단은,
제1 기어모터;
상기 제1 기어모터의 회전운동을 수직방향으로 직선운동으로 변환하는 제1 기어부;
상기 제1 기어부에 결합되고, 상기 제1 기어부를 통해 상기 제1 기어모터와 연동하여 수직방향으로 승하강하여 상기 루어락 주사기의 플런저를 하강시키는 제1 승강바; 및
상기 제1 승강바에 연결되어 상기 루어락 주사기의 플런저를 하강시키는 제1 승강판;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 승강수단은 상기 제1 승강바와 나란하게 배치되고, 종단부가 상기 제1 승강판에 연결되어 상기 제1 승강판에 의해 상기 제1 승강바와 연동하여 승하강하는 제1 가이드바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제2 승강수단은,
제2 기어모터;
상기 제2 기어모터의 회전운동을 수직방향으로 직선운동으로 변환하는 제2 기어부;
상기 제2 기어부에 결합되고, 상기 제2 기어부를 통해 상기 제2 기어모터와 연동하여 수직방향으로 승하강하는 제2 승강바;
상기 제2 승강바에 연결되어 상기 제2 승강바에 의해 승하강하는 제2 승강판; 및
상기 제2 승강판의 상부에 구비되고, 상기 제2 승강바에 따라 수직방향으로 승하강하여 상기 분리용기의 승강부재를 상승시키는 승강 플런저;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제2 승강수단은 상기 제2 승강바와 나란하게 배치되고, 종단부가 상기 제2 승강판에 연결되어 상기 제2 승강판을 통해 상기 제2 승강바와 연동하여 승하강하는 제2 가이드바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지방 줄기 세포 자동 세척 및 분리장치.