KR20190017521A - The Concurrent Biomimetic Stem and Vascular Cell Culture Apparatus for the Salivary Glands Based on Dual Perfusion and its System - Google Patents

The Concurrent Biomimetic Stem and Vascular Cell Culture Apparatus for the Salivary Glands Based on Dual Perfusion and its System Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a double perfusion-based biomimetic cell culture device for simultaneously culturing a stem cell and a ductal cell of a salivary gland, which has a plurality of mediums for culturing two or more target cells and perfuses the medium. To this end, the device comprises: a cell culture unit (100) for culturing one or more target cells; an inner tube unit (200) having an inner medium flowing through the target cells in the cell culture unit; and an outer tube unit (300) having an outer medium flowing adjacent to the target cells in the cell culture unit, wherein the cell culture unit (100) simultaneously cultures a stem cell (111) and a ductal cell (112).

Description

타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템 {The Concurrent Biomimetic Stem and Vascular Cell Culture Apparatus for the Salivary Glands Based on Dual Perfusion and its System} Technical Field [0001] The present invention relates to a dual-perfusion-based biomimetic cell culture apparatus and system for simultaneous cultivation of stem cells and duct cells of salivary glands,

본 발명은 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 3차원적 세포 배양이 가능하도록 유체 시스템을 이용한 이중 관류 세포 배양 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a dual perfusion-based biomimetic cell culture apparatus and system for simultaneous culture of salivary gland stem cells and ducts, and more particularly, to a dual perfusion cell culture system using a fluid system capable of three-dimensional cell culture .

기존의 세포배양실험은 일반적인 배양용기에서 주기적으로 배양액을 갈아주면서 세포를 성장시키고 관찰하는 생체 내와는 엄연히 다른 환경의 실험이라고 할 수 있다. Existing cell culture experiments can be said to be experiments in environments that are different from the in vivo in which cells are grown and observed while periodically changing the culture medium in a general culture vessel.

이러한 2차원 세포배양기술은 생체를 모사하거나 동등한 3차원 조직학적 특성을 구축할 수 없고, 세포가 체내에서 갖고 있는 특성을 유지할 수 없다. 한편 관류배양은 배양액의 흐름을 통해 세포에 영양을 공급하고 생체 내와 유사한 자극을 지속적으로 주게 된다. Such a two-dimensional cell culture technique can not simulate a living body or construct an equivalent three-dimensional histological characteristic, and can not maintain the characteristics possessed by the cell in the body. On the other hand, perfusion culture supplies the cells with nutrition through the flow of the culture fluid and gives sustained stimulation similar to in vivo.

관류배양은 배양액과 다양한 scaffold 및 반투과성 메쉬 (mesh)를 이용하여 생체와 비슷한 물리적 환경을 제공하여 세포성장 및 이후의 실험에 있어 일반적인 세포배양 보다 생체에 적합한 환경을 제공함으로서 정확한 실험 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있다. The perfusion culture provides a physical environment similar to that of a living body by using a culture medium and various scaffolds and semi-permeable meshes to provide an environment suitable for a living body rather than a general cell culture for cell growth and subsequent experiments. There are advantages.

세포는 주위 환경의 변화에도 민감하게 반응하기 때문에 3D 환경에서의 세포배양 연구가 중요한 이슈가 된다. 따라서, 3차원 세포배양기술에 관류배양기술을 통한 타액선 도관 세포(112)에 다양한 자극을 주어 인체 내에서 나타나는 다양한 현상에 빗대어 세포를 관찰하고 분석할 수 있으며, 특정한 요소, 환경, 약물 및 치료 등에 대한 다양한 연구를 생체를 모사하여 체계적으로 연구를 할 수 있는 장점이 있다. 타액선 조직은 타액을 생성하는 선포 (acinar unit)와 생성된 타액이 배출되는 도관 (ductal compartment)으로 구성되어 있다. Since cells respond sensitively to changes in the surrounding environment, research on cell culture in 3D environment is an important issue. Therefore, it is possible to observe and analyze various cells in the body by applying various stimuli to the salivary duct cells 112 through the perfusion culture technique in the three-dimensional cell culture technique, and it is possible to observe and analyze specific elements, environment, And the like can be systematically studied by simulating the living body. The salivary gland consists of an acinar unit that generates saliva and a ductal compartment that discharges the saliva.

도관 세포(112)는 끊임없이 타액을 만들며 타액의 흐름에 자극을 받기 때문에 관류 시스템을 이용한 배양이 타액선 도관의 환경을 잘 반영할 수 있어 연구에 매우 가치 있는 정보를 제공할 것으로 생각된다. Since the ducts 112 constantly generate saliva and are stimulated by the flow of saliva, the culture using the perfusion system may well reflect the environment of the salivary duct, providing valuable information for the study.

본 발명은 인체 내 조직의 타액선 도관조직을 채취하여 관류 배양을 통해 생체 내 모사가 가능한 배양시스템의 제공을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적 및 차이점은 후술하는 발명의 상세한 설명 및 첨부하는 도면을 통해서 더욱 분명해질 것이다.   It is an object of the present invention to provide a culture system capable of simulating in vivo through perfusion culture by collecting salivary duct tissue of a tissue in a human body. Other objects and further features of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

타액선 도관 세포 및 도관을 생성하는 줄기세포를 채취 후 이를 생체 내 조건과 유사한 관류 배양시스템을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 이를 위하여 본 발명은 이중 관류배양 시스템을 제공한다. 본 발명은 이러한 이중 관류배양 시스템을 통해 정확한 영양분을 세포 배양 시스템에 제공하여 관류 세포 배양 시스템의 제어 및 평가를 가능하게 한다. 본 발명의 관류 세포 배양 시스템은, 이중 배양액 입구채널과 출구채널이 있으며 이 채널들을 통해 세포 배양에 필요한 영양분 및/또는 산소가 공급되고 상기 배양용기에서 세포가 배양된다. 본 발명의 관류 세포 배양 시스템은, 정확한 영양 성분 및 도관세포의 자극인자 및 치료인자의 제공에 관한 제어가 가능하고 이를 비교 관찰할 수 있도록 구성되어 도관세포의 반응을 관찰하고 평가하는데 유의하다. It is an object of the present invention to provide a perfusion culture system similar to in vivo conditions after collecting salivary ductal cells and stem cells that produce the ducts. To this end, the present invention provides a dual perfusion culture system. The present invention provides precise nutrients to the cell culture system through such a dual perfusion culture system to enable control and evaluation of the perfusion cell culture system. The perfusion cell culture system of the present invention has a dual culture inlet channel and an outlet channel through which nutrients and / or oxygen necessary for cell culture are supplied and the cells are cultured in the culture vessel. The perfusion cell culture system of the present invention is noted for observing and evaluating the response of the ductal cells, which can be controlled and controlled for providing accurate nutritional components and stimulating factors and therapeutic factors of ductal cells.

　 본 발명에 의하면, 타액선 도관 세포의 3차원 이중 관류 배양을 통해 생체 내 조건과 유사한 환경을 구현하여 타액선 도관 연구의 가치를 증대함에 있다. According to the present invention, it is intended to increase the value of salivary gland conduit research by implementing an environment similar to in vivo conditions through three-dimensional double perfusion culture of salivary gland duct cells.

본 발명에 의하면, 도관세포와 선세포를 배양함으로서 타액선의 중요한 세포 대부분인 타액을 생성하는 선세포, 타액을 이동하는 도관세포 모두를 모사할 수 있게 된다. 이에 따라 상기 세포가 필요한 환자 및 실험체에게 실제의 타액선과 유사한 구조를 지닌 생체 적합적 환경에서 배양된 세포를 제공함으로서, 치료상, 연구상으로 유의한 효과를 기대할 수 있게 된다. According to the present invention, by culturing the duct cells and the lineage cells, it is possible to simulate both the line cells that generate saliva, which is the most important cells of the salivary gland, and the duct cells that move the saliva. Accordingly, it is possible to expect a significant therapeutic and research effect by providing cells cultured in a biocompatible environment having a structure similar to that of actual salivary glands to patients and subjects requiring the cells.

더불어, 종래의 경우, 도관세포만을 국한하여 살펴봄으로서, 도관을 지나면서 만들어진 타액의 일부 전해질 및 성분의 변화만을 볼 수 있는 한계가 있었다. 하지만, 본 발명에 의하여 도관세포와 선세포 내지 줄기 세포를 배양하면 타액이 만들어지고 변화하는 전과정을 볼 수 있게 됨으로서, 배양에 관한 연구 및 치료의 가능성을 넓힐 수 있게 된다. In addition, in the conventional case, there is a limitation that only the change of the electrolytes and the components of the saliva produced through the conduit can be seen by locating only the conduit cells. However, according to the present invention, when the duct cells and the stem cells or stem cells are cultured, the saliva is produced and the entire life cycle of the saliva can be seen. Thus, the possibility of research and treatment of the culture can be widened.

더불어, 본 발명에 따르면, 도관세포와 줄기세포를 함께 배양하면 줄기세포의 일부가 도관세포로 분화를 할 수도 있고, 도관세포가 줄기세포 성장인자의 도움을 받아 기능적으로 더 강해질 수 있는 의학적, 연구적 효과를 기대할 수 있게 된다. In addition, according to the present invention, when a duct cell and a stem cell are co-cultured, a part of the stem cell may differentiate into a duct cell, and a medicinal study in which a duct cell can be functionally strengthened with the help of a stem cell growth factor So that the effect can be expected.

더불어, 본 발명에 따르면, 선세포와 줄기세포를 함께 배양하는 것 역시 줄기세포가 선세포로 분화할 수 있고, 선세포의 기능이 줄기세포 성장인자의 도움을 받아 기능적으로 더 강해질 수 있는 의학적, 연구적 효과를 기대할 수 있게 된다. In addition, according to the present invention, the stem cells can be differentiated into stem cells and the function of the stem cells can be strengthened functionally with the help of the stem cell growth factor, . ≪ / RTI >

도 1은 본 발명에 따른 전체 장치 및 시스템에 대한 대표도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세포 배양부의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세포 배양부의 또 다른 단면도이다.
도 4은 본 발명에 따른 세포 배양부의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 세포 배양부의 내외관부의 연계를 보여주는 사시도이다.
도 6는 본 발명에 따른 내외관부의 면적, 직경의 확장을 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 세포 배양부의 배양 지주대를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 세포 배양부의 배양 지주대를 나타내는 또 다른 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a representative diagram of an overall apparatus and system according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a cell culture unit according to the present invention.
3 is another cross-sectional view of the cell culture unit according to the present invention.
4 is a perspective view of a cell culture unit according to the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing the connection of inner and outer tubes of the cell culture unit according to the present invention. FIG.
6 is a cross-sectional view showing an enlargement of the area and diameter of the inner and outer tube portions according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the culture support bed of the cell culture unit according to the present invention. FIG.
FIG. 8 is another cross-sectional view showing a culture support bed of the cell culture unit according to the present invention.

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도 1 부터 도 8까지 참조로 하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1에 의한 본 발명에 따르면, 하나이상의 표목 세포(110)를 배양하고자 구비된 세포 배양부(100)가 존재한다. 이상적으로는 상기 세포 배양부에 배양되는 세포는 줄기 세포(111), 도관 세포(112), 선 세포(113) 중 하나이상으로 하며, 주로 줄기 세포(111) 및 도관 세포(112)를 배양하는 기능을 한다. 이때, 세포 배양부(100)에는 상기 줄기 세포(111), 도관 세포(112), 선 세포(113) 중 하나이상이 섞여서 배양될 수 있다.According to the present invention, there is a cell culture unit 100 for culturing one or more subject cells 110 . Ideally, the cells to be cultured in the cell culture section are at least one of stem cells 111, duct cells 112, and glandular cells 113, and mainly the stem cells 111 and the duct cells 112 are cultured Function. At this time, one or more of the stem cells 111, the duct cells 112, and the stem cells 113 may be mixed with the cell culture unit 100 and cultured.

더불어, 본 발명에 따르면, 타액, 타액 성분 모사액, 혈액, 혈액 성분 모사액, 배양 자극 약물 중 하나이상의 매질이 내관부(200) 내지 외관부(300)을 따라 흐르는 것을 기본 구조로 한다. 이상적으로는 상기 내관부(200)의 내측 매질(210, 220)로서 타액 내지 타액 성분 모사액이 내측 입로(400)으로 투입되어 상기 표목 세포(110)를 순환하여 상기 내측 출로(410)로 흘러나감으로서 통류한다. 또한 상기 외관부(300)의 외측 매질(310, 320)로서는 혈액 내지 혈액 성분 모사액이 상기 외측 입로(500)으로 투입되어 상기 표목 세포(100)와 인접한 상태에서 순환하며 상기 외측 출로(510)로 흘러나가게 된다.In addition, according to the present invention, the basic structure is that at least one medium of saliva, saliva component mimic, blood, blood component simulant, and culture stimulating drug flows along the inner tube 200 or the outer tube 300 . Ideally, the saliva or saliva component simulating liquid is injected into the inner mouth 400 as the inner media 210 and 220 of the inner tube 200 , and circulates the title cell 110 to the inner outflow 410 I go out as an outlet. Also outside medium (310, 320) as the blood to the blood component simulating liquid is introduced into the outer ipro 500 is the heading cell (100) circulating in an adjacent state, and the outer chulro 510 of the outer tube portion 300 .

이때, 상기 세포 배양부(100)에 배양된 하나이상의 표목 세포(110)는 상기 내관부의 내측 매질의 물리적, 화학적, 생물학적 작용에 의해 보다 생체 모방적인 배양 환경에서 배양 될 수 있게 된다. 더불어, 상기 세포 배양부(100)의 일면에는 투과성 구조물(120)이 존재한다. 이에 상기 배양된 표목 세포(110)는 상기 투과성 구조물(120)을 통해 상기 외관부(300)에서 흐르는 외측 매질(310, 320)과 지속적으로 상호 작용한다. 이때, 상기 배양된 표목 세포(110)는 외측 매질(310, 320)로부터 그 성분을 가져오거나, 자신의 성분을 외측 매질(310, 320)로 내보냄으로서 상호작용하게 된다. 이에 따라, 상기 표목 세포(110)는 보다 생체에 적합한 형태로 배양될 수 있다. At this time, the at least one subject cell 110 cultured in the cell culture unit 100 can be cultured in a biomimetic culture environment by physical, chemical, and biological actions of the inner medium of the inner tube. In addition, the permeable structure 120 is present on one side of the cell culture unit 100 . The cultured heading cells 110 continuously interact with the outer media 310 and 320 flowing in the outer tube 300 through the permeable structure 120 . In this case, the cultured cells heading 110 retrieves the component from the outer medium (310, 320), and interacts with the medium as an exporting 310,320 outside their components. Accordingly, the subject cell 110 can be cultured in a form more suitable for a living body.

더불어. 상기 세포배양부(100)는 상기 표목 세포(110)를 배양함에 있어서, 초기 배양 시 자생하기 힘든 상기 표목 세포가 기댈 수 있는 배양 지주대(105)를 구비할 수 있다. 상기 배양 지주대(105)는 기본적으로 상기 표목 세포(110)가 지탱하며 자랄 수 있는 지주대로서 역할을 할 뿐만 아니라, 하나이상의 상기 표목 세포(110)가 줄기 세포(111), 도관 세포(112), 선 세포(113) 중 하나이상의 서로 다른 종류일 경우, 이를 구분해주는 역할을 한다. 또한 서로 다른 표목 세포가 상호 작용함으로서 배양될 수 있도록 매쉬, 멤브레인 중 하나이상의 투과성 막의 형태를 가질 수 있다. 이를 통해, 각 줄기 세포(111)는 도관 세포(112) 내지 선 세포(113)의 영향을 받아서, 상기 세포들과 유사한 형태로 성장하여 배양될 수 있게 된다. 또한, 상기 배양 지주대(105)는 그 내부에 상기 표목 세포(110)의 배양을 돕기 위해, 영양인자, 자극인자, 치료인자 중 하나이상의 배양 보조 성분(107)을 포함하여, 세포배양의 다양한 실험과 결과를 기대할 수 있게 한다.together. The cell culture unit 100 may include a cultivator support 105 capable of supporting the host cells that are difficult to sprout during the initial culture in culturing the host cell 110 . The culture holding board (105) is basically the heading cell (110) is supported, and not only to act as a holding stand that can grow, at least one of said heading cell 110, the stem cells (111), ductal cells (112 ), And the xenogeneic cells (113). It may also have the form of one or more permeable membranes of a mesh or membrane so that different subject cells can be cultured by interacting. Thus, each of the stem cells 111 is affected by the duct cells 112 to 113, and can grow and grow in a form similar to the cells. In addition, the culture pedestal 105 may include a culture auxiliary component 107 of at least one of a nutrient factor, a stimulating factor, and a therapeutic factor in order to facilitate the cultivation of the host cell 110, Experiments and results can be expected.

더불어, 본 발명에 따르면, 상기 내관부(200)는 그 회로의 일면에 내측 분석 출구(420)을 포함한다. 이를 통해, 상기 내관부(200)는 상기 표목 세포(110)를 통류한 내측 매질(210, 220)의 상태 및 성분을 분석하기 위해, 본 발명에 따른 장치의 외부의 분석기로 상기 내측 매질(210, 220)을 흘려 내보낸다.In addition, according to the present invention, the inner tube portion 200 includes an inner analysis outlet 420 on one side of the circuit. In order to analyze the state and components of the inner medium 210 and 220 flowing through the subject cell 110, the inner tube 200 is connected to the inner medium 210 , 220).

더불어, 본 발명에 따르면, 상기 외관부(300) 역시도 그 회로의 일면에 외측 분석 출구(520)을 포함한다. 이를 통해, 상기 외관부(300)는 상기 표목 세포(110)에 인접하여 흐르는 상기 외측 매질(310, 320)의 상태 및 성분을 분석하기 위해, 본 발명에 따른 장치의 외부의 분석기로 상기 외측 매질(310, 320)을 흘려 내보낸다. In addition, according to the present invention, the outer tubular part 300 also includes an outer analysis outlet 520 on one side of the circuit. The outer tube 300 is connected to the external analyzer of the apparatus according to the present invention in order to analyze the state and components of the external medium 310 and 320 flowing adjacent to the subject cell 110, (310, 320).

더불어, 본 발명에 따르면, 상기 표목 세포(110)을 배양함에 있어서 더욱 생체 모사적인 환경을 조성하기 위하여, 상기 내관부(200)의 내측 매질(210, 220)의 속도, 투입량, 성분 중 하나이상을 내관 제어부(600)를 통해 조절한다. 이때, 이상적으로 상기 내측 매질(210, 220)이 타액 내지 타액 성분 모사액일 경우에, 조절되는 내측 매질(210, 220)의 조절되는 성분은 전해질 농도, 수소이온 농도, 생장인자, 생체활성인자 중 하나이상을 포함한다. 이를 통해, 실제 피배양 대상 내지 생명체의 타액 조성 환경을 모사함으로서, 표목 세포(110)가 내측 매질(210, 220)의 물리적, 화학적, 생물학적 작용에 자연스레 노출됨으로서 타액선을 위한 도관세포를 보다 생체 적합하게 배양할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, in order to create a biomimetic environment in culturing the subject cell 110, at least one of the velocity, dose, and components of the inner medium 210, 220 of the inner tube 200 Through the inner pipe control unit (600) . In this case, when the inner medium 210 or 220 is a saliva or a saliva component simulating liquid, the controlled component of the inner medium 210 and 220 to be controlled is an electrolyte concentration, a hydrogen ion concentration, a growth factor, One or more. Accordingly, the subject cell 110 is naturally exposed to the physical, chemical, and biological actions of the inner media 210 and 220 by simulating the saliva composition environment of the object to be cultivated or living organisms, And can be suitably cultured.

더불어, 본 발명에 따르면,상기 표목 세포(110)을 배양함에 있어서 더욱 생체 모사적인 환경을 조성하기 위하여 상기 외관부(300)의 외측 매질(310, 320)의 속도, 투입량, 성분 중 하나이상을 외관 제어부(700)을 통해 조절한다. 이때, 이상적으로 상기 외측 매질(310, 320)이 혈액 내지 혈액 성분 모사액일 경우에, 조절되는 외측 매질(310, 320)의 조절되는 성분은 전해질 농도, 수소이온 농도, 생장인자, 생체활성인자 중 하나이상을 포함한다. 이를 통해, 실제 피배양 대상 내지 생명체의 타액 조성 환경을 모사함으로서, 표목 세포(110)가 외측 매질(310, 320)인 혈액 내지 혈액 모사액과 유기적으로 상호 작용할 수 있도록 하여 타액을 위한 도관세포를 보다 생체 적합하게 배양할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, in order to create a biomimetic environment in culturing the subject cell 110, at least one of the speed, amount, and component of the outer medium 310, 320 of the outer tube 300 And is controlled through the appearance control unit 700 . At this time, when the outer medium 310 or 320 is a blood or blood component simulating liquid, the regulated components of the outer medium 310 and 320 to be controlled are electrolyte concentration, hydrogen ion concentration, growth factor, One or more. Thus, by simulating the saliva composition environment of an object to be cultivated or living organism, the subject cell 110 can organically interact with the blood or blood simulant, which is the outer medium 310 or 320, It becomes possible to cultivate more biocompatibly.

더불어, 본 발명에 따르면, 표목 세포의 원활한 배양과 배양 응용 연구를 위하여, 환경 통제부(800)는 상기 세포 배양부(100), 상기 내관부(200), 상기 외관부(300) 중 하나이상의 배양 환경을 변화 시킬 수 있다. 이때 상기 환경 통제부(800)는 상기 세포 배양부(100), 상기 내관부(200), 상기 외관부(300) 중 하나이상의 배양 환경에 있어서, 각 각의 온도를 조절함으로서 실제 피배양 대상 내지 생명체이 운동, 질환, 자연 발열에 따른 체온 변화와 그에 따른 실제 타액 세포와 타액선 및 혈관의 변화를 반영하여 표목 세포의 배양을 실시하도록 한다. In addition, according to the present invention, in order to smoothly culture the subject cell and to study culture application, the environment control unit 800 may control the cell culture unit 100, the inner tubular part 200, the outer tubular part 300, The culture environment can be changed. At this time, the environment control unit 800 controls the temperature of each of the cells in the culture environment of at least one of the cell culture unit 100, the inner tube unit 200, and the outer tube unit 300, The subject cell should be cultured in accordance with changes in body temperature due to exercise, disease, and natural fever, and accordingly, changes in salivary cells, salivary glands and blood vessels.

또한 상기 환경 통제부(800)는 각 각의 조도 및 광도를 조절함으로서, 실제 피배양 대상 내지 생명체가 쬐는 자연광, 인공광에 따른 실제 타액 세포와 타액선 및 혈관의 변화를 반영하여 표목 세포의 배양을 실시하도록 한다. Further, the environment control unit 800 controls the illuminance and brightness of each angle to cultivate the subject cell to reflect the change of salivary cells, salivary vessels and blood vessels according to the natural light and artificial light of the actual cultured object or living organism .

또한 상기 환경 통제부(800)는 각 각의 기울기, 회전도, 저고도를 조절함으로서, 실제 피배양 대상 내지 생명체의 동적 상태 및 정지 상태 그리고 중력 변화에 따른 실제 타액 세포와 타액선 및 혈관의 변화를 반영하여 표목 세포의 배양을 실시하도록 한다. Further, the environmental control unit 800 reflects changes in the actual salivary cells, salivary vessels, and blood vessels due to the dynamic state, the stationary state, and the gravity change of the object to be cultivated or the living body by controlling the tilt, To carry out cultivation of the subject cell.

또한 상기 환경 통제부(800)는 각 각의 직경 면적을 조절함으로서, 실제 피배양 대상 내지 생명체가 동적 상태 및 정지 상태, 온도 변화, 중력 변화 등에 따른 실제 타액 세포와 타액선 및 혈관의 변화를 반영하여 표목 세포의 배양을 실시하도록 한다.Also, by controlling the diameter area of each angle, the environment control unit 800 reflects changes in actual salivary cells, salivary vessels, and blood vessels due to dynamic conditions, living conditions, temperature changes, gravity changes, Culturing of the heading cell is performed.

더불어, 본 발명에 따른 장치 및 시스템은 그 자체로 피배양 대상 내지 생명체에 직접 이식되어, 상기 피배양 대상 내지 생명체의 타액선 관련 문제를 직접적으로 해결하도록 한다. In addition, the apparatus and the system according to the present invention are directly implanted into the cultured object or living organism directly, thereby directly solving the saliva-related problems of the cultured object or organism.

1: 타액선의 줄기 세포(111) 및 도관 세포(112) 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
100: 세포 배양부 105: 배양 지주대 107: 배양 보조 성분
110: 표목 세포 111: 줄기 세포(111) 112: 도관 세포(112) 113: 선세포
120: 투과성 구조물
200: 내관부 210:내관부의 내측 매질(in flow) 220:내관부의 내측 매질(out flow)
300: 외관부 310:외관부의 외측 매질(in flow) 320:외관부의 외측 매질(out flow)
400: 내측 입로 410: 내측 출로 420: 내관 분석 출구
500: 외측 입로 510: 외측 출로 520: 외관 분석 출구1: Dual perfusion-based biomimetic cell culture device and system for simultaneous cultivation of stem cells (111) and duct cells (112) of salivary gland
100: cell culture part 105: culture support band 107: culture auxiliary component
110: Heading cell 111: Stem cell (111) 112: Conduit cell (112) 113: Line cell
120: permeable structure
200: inner tube part 210: inner tube inner part flow 220: inner tube inner part (out flow)
300: Outer part 310: Outer part of the outer part 320: Outer part of the outer part
400: inner mouth 410: inner outflow 420: inner pipe analysis outlet
500: Outside mouth 510: Outside out 520: Outside analysis outlet

Claims (19)

목표하는 두가지 이상의 세포를 배양하기 위해 복수의 매질을 구비하여 상기 매질을 관류하도록 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템에 있어서,

하나이상의 표목 세포를 배양하는 세포 배양부(100)와;
상기 세포 배양부의 표목 세포를 통류하는 내측 매질을 가지는 내관부(200)와;
상기 세포 배양부의 표목 세포를 인접하여 흐르는 외측 매질을 가지는 외관부(300)를 포함하고,

상기 세포 배양부(100)는 줄기 세포(111)와 도관 세포(112)를 동시에 배양하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
A dual perfusion-based biomimetic cell culture apparatus and system for simultaneous culture of salivary stem cells and duct cells comprising a plurality of mediums for culturing two or more desired cells,

A cell culture unit (100) for culturing at least one subject cell ;
An inner tube 200 having an inner medium for flowing the subject cells of the cell culture unit ;
And an outer tubular part (300) having an outer medium adjacent to the subject cell of the cell culture part,

Wherein the cell culture unit (100) simultaneously cultivates the stem cells (111) and the duct cells (112) . The dual perfusion-based biomimetic cell culture apparatus and system for simultaneous culture of stem cells and duct cells of salivary glands
제 1항에 있어서,
상기 세포 배양부의 표목 세포(110)는 상기 줄기 세포(111) 내지 도관 세포(112)중 하나이상을 선 세포(113)(113)로 대체되어 배양될 수 있는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
The method according to claim 1,
Heading cell 110, the cell culture is negative and the salivary glands stem cells, it characterized in that it is replaced by a line cells 113, 113, one or more of the stem cell 111 to the conduit cells 112 can be cultured Dual perfusion-based biomimetic cell culture device and system for co-culture of ductal cells
제 2항에 있어서,
상기 표목 세포의 줄기 세포는 도관 줄기 세포, 인공 다능성 줄기 세포, 간엽계 줄기 세포, 조혈 줄기 세포, 상기 세포들로 분화 유도된 세포 중 하나이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
3. The method of claim 2,
Wherein the stem cell of the subject cell includes at least one of a ductal stem cell, an artificial pluripotent stem cell, a mesenchymal stem cell, a hematopoietic stem cell, and a cell induced to differentiate into the cells. Dual perfusion-based biomimetic cell culture device and system for simultaneous cell culture
제 1항에 있어서,
상기 세포 배양부(100)는 그 일면에 상기 표목 세포가 상기 외측 매질과 상호작용할 수 있는 투과성 구조물(120)을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
The method according to claim 1,
Wherein the cell culture unit (100) further comprises a permeable structure (120) capable of interacting with the outer medium on one side of the cell culture unit (100) Biomimetic cell culture device and system
제 4항에 있어서,
상기 투과성 구조물(120)은 상기 표목 세포가 상기 외측 매질과 상호작용함에 있어서, 선택적 투과성을 가지는 매쉬, 멤브레인 중 하나이상의 구조 형태를 가지는 것을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템

5. The method of claim 4,
Wherein the permeable structure (120) further comprises at least one of a structure having at least one of a mesh and a membrane having selective permeability when the subject cell interacts with the outer medium. Dual perfusion-based biomimetic cell culture device and system for culture

제 1항에 있어서,
상기 내관부는 상기 세포 배양부의 표목 세포를 통류하도록 투입하는 내측 입로(400) 과 상기 표목 세포를 통류한 내측 매질을 내보내는 내측 출로(410)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
The method according to claim 1,
The inner tube is characterized in that it comprises an inner chulro 410 to export an inner medium throughflow ipro an inner (400) and said heading cell to commit to the throughflow cell culture section heading cell Dual perfusion-based biomimetic cell culture device and system for simultaneous culture of salivary stem cells and ductal cells
제 1항 내지 6항에 있어서,
상기 내관부는 상기 내측 입로(400), 내측 출로(410) 중 하나이상의 회로의 일면에 내측 매질을 분석하기 위한 내측 분석 출구(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템

8. The method according to any one of claims 1 to 6,
The inner tube portion has an inner analysis outlet 420 for analyzing the inner medium on one side of at least one of the inner mouth 400 and the inner outlet 410 A double perfusion based biomimetic cell culture apparatus and system for simultaneous culture of salivary stem cells and duct cells

제 1항에 있어서,
상기 외관부는 상기 외측 매질이 상기 세포 배양부의 표목 세포를 인접하여 흐르도록 투입하는 외측 입로(500)와 상기 표목 세포를 인접하여 흐르는 외측 매질을 내보내는 외측 출로(510)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
The method according to claim 1,
The exterior portion is characterized in that the configuration outwardly ipro 500 and the outer chulro 510 to export the flows outside the medium adjacent to the heading cell to commit to flow adjacent to the heading that the outer medium, the cell culture unit cell Dual perfusion-based biomimetic cell culture device and system for simultaneous culture of salivary stem cells and ductal cells
제 1항 내지 8항에 있어서,
상기 외관부는 상기 외측 입로(500), 외측 출로(510) 중 하나이상의 회로의 일면에 외측 매질을 분석하기 위한 외측 분석 출구(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
10. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the outer portion includes an outer analysis outlet (520) for analyzing an outer medium on one side of at least one of the outer mouth (500) and the outer outflow (510). Bioreactor based cell culture device and system for dual perfusion
제 1항 내지 6 에 있어서,
상기 내관부의 내측 매질의 속도, 투입량, 성분 중 하나이상을 조절하는 것을 특징으로 하는 내관 제어부(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템8. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the at least one of the velocity, amount, and component of the inner medium of the inner tube is regulated by the inner tube control part (600) . Type cell culture device and system 제 9항에 있어서,
상기 내관 제어부에서 조절되는 내측 매질의 성분은 전해질 농도, 수소이온 농도, 생장인자, 하나이상의 생체활성인자, 약물 중 하나이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
10. The method of claim 9,
Wherein the component of the inner medium controlled by the inner tube control part comprises at least one of an electrolyte concentration, a hydrogen ion concentration, a growth factor, one or more bioactivity factors, and a drug. Perfusion-based biomimetic cell culture device and system
제 1항 내지 6항에 있어서,
상기 외관부의 외측 매질의 속도, 투입량, 성분 중 하나이상을 조절하는 것을 특징으로 하는 외관 제어부(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
8. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the external control part controls at least one of a speed, an input amount, and a component of the outer medium of the outer tubular part. Type cell culture device and system
제 12항에 있어서,
상기 외관 제어부에서 조절되는 외측 매질의 성분은 전해질 농도, 수소이온 농도, 생장인자, 하나이상의 생체활성인자, 약물 중 하나이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
13. The method of claim 12,
Wherein the composition of the outer medium controlled by the outer appearance control part comprises at least one of an electrolyte concentration, a hydrogen ion concentration, a growth factor, one or more bioactivity factors, and a drug. Perfusion-based biomimetic cell culture device and system
제 1항에 있어서,
상기 세포 배양부, 상기 내관부, 상기 외관부 중 하나이상의 배양 환경을 변화시키는 환경 통제부(800)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
The method according to claim 1,
And an environment control unit (800) for changing a culture environment of at least one of the cell culture unit, the inner tube unit, and the outer tube unit . Biomimetic cell culture device and system
제 14항에 있어서,
상기 환경 통제부(800)는 상기 배양 환경을 변화시킴에 있어서, 상기 각 배양 환경의 온도, 조도, 광도, 기울기, 회전도, 저고도, 직경, 면적 중 하나이상의 요소를 통제하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
15. The method of claim 14,
The environmental control unit 800 controls at least one of temperature, illuminance, brightness, tilt, rotation degree, low altitude, diameter, and area of each culture environment in changing the culture environment. Biomimetic Cell Culture Device and System for Simultaneous Culture of Stem Cells and Conduit Cells
제 1항에 있어서,
본 장치는 전체 내지 그 일부분이 인체 내지 실험체의 신체에 이식될 수 있는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
The method according to claim 1,
The present invention relates to a device and a system for biomolecule-type cell culture based on dual perfusion for simultaneous culture of salivary stem cells and ductal cells, characterized in that the whole or a part thereof can be implanted into the body of a human body or an experimental body.
제 1항 내지 15항에 있어서,
상기 내관부, 상기 외관부 중 하나이상은 그 직경 내지 면적이 변화함으로서, 상기 매질이 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
The method according to any one of claims 1 to 15,
Wherein at least one of the inner tubular portion and the outer tubular portion is caused to flow through the medium by changing the diameter or area thereof, and wherein the medium flows through the at least one of the inner tubular portion and the outer tubular portion. And system
제 1항에 있어서,
상기 세포 배양부(100)의 내부 일면에 상기 표목 세포의 배양을 돕는 하나이상의 배양 지주대(105)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템
The method according to claim 1,
And at least one culture pedestal (105) for supporting cultivation of the subject cell on the inner surface of the cell culture unit (100). The biocompatibility based on dual perfusion for simultaneous culture of salivary stem cells and duct cells Type cell culture device and system
제 18항에 있어서,
상기 배양 지주대(105)는 상기 표목 세포(110)의 지탱 역할, 상호 세포 간의 구분, 상호작용을 위해, 매쉬, 멤브레인 중 하나이상의 투과성 막의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 타액선의 줄기 세포 및 도관 세포 동시 배양을 위한 이중 관류 기반의 생체모사형 세포 배양 장치 및 시스템19. The method of claim 18,
The culture supporter (105) is in the form of a permeable membrane of at least one of a mesh and a membrane for supporting the supporting cell (110) and for intercellular distinction and mutual interaction. The stem cell of the salivary gland and the duct cell Dual perfusion-based biomimetic cell culture device and system for simultaneous culture
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