KR20200000619A - 인공수정 장치 - Google Patents

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단국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 정자 중 활동성 정자와 비활동성 정자를 분리하고 활동성 정자의 어느 하나와 난자를 수정시켜 배양시킬 수 있도록 하는 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정자가 주입되는 정자 주입포트; 난자가 배치되고, 상기 정자 주입포트로 주입된 정자 중 상기 난자에서 발생되는 유인물질을 인식하는 활동성 정자가 이동되어 상기 난자와 수정되도록 상기 정자 주입포트와 연결된 수정포트; 상기 정자 주입포트와 연결되도록 형성되어, 상기 정자 주입포트로 주입된 정자 중 상기 난자에서 발생되는 유인물질을 인식하지 못하는 비활동성 정자가 이동되어 수집되는 더미포트; 및 상기 정자 주입포트와 상기 수정포트 및 상기 더미포트를 각각 연결하고 상기 정자의 이동을 위한 정자이송용 유체가 수용되는 미세채널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법을 제공한다.

Description

인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법{Apparatus for artificial insemination and artificial insemination method thereof}
본 발명은 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정자 중 활동성 정자와 비활동성 정자를 분리하고 활동성 정자의 어느 하나와 난자를 수정시켜 배양시킬 수 있도록 하는 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법에 관한 것이다.
전세계적으로 환경호르몬, 스트레스, 불규칙한 식습관, 출산의 고령화로 인한 불임 부부의 수가 증가하고 있다.
특히 최근에는 남성불임 요인이 증가되는 추세에 있다. 이러한 남성불임 환자들은 정상적으로는 수정이 불가능하기 때문에 체외수정(IVF, in vitro fertilization)이란 방법을 통해서 아기를 가질 수 있다. 체외수정에는 시험관 수정과 세포질내 정자 주입법(ICSI, intracytoplasmic sperm injection)으로 나뉜다.
시험관 수정은 정자와 난자를 체외로 채취하여 자발적으로 수정을 유도하는 시술법이다. 일반적으로 시험관 수정은 남성불임 경우보다 여성 불임일 경우에 수정의 성공률이 높다. 그러므로, 이를 보완하는 시술로서 세포질내 정자 주입법이 개발되었다. 상기 세포질내 정자 주입법은 고환 또는 정소상체의 정자를 외과적 방법으로 채취하여 인위적으로 난자세포 내에 직접 주입하여 수정을 시키는 시술법이다. 이러한 시술법은, 정액 내 정자가 극소수로 존재하거나 활동성이 낮아 정상적으로 수정이 어려운 경우, 또는 정액 내 정자가 없거나 정관수술 등으로 정관이 막혀 정자가 정액 내 존재하지 않는 경우에 사용된다.
한편, 시험관 수정 또는 세포질내 정자 주입법을 시술할 때 죽은 정자나 세포의 잔해는 인공수정의 저해제로 작용한다. 따라서, 이러한 시술을 위해서는 운동성 있는 정자를 선별하기 위한 정자 처리과정(sperm processing)이 반드시 필요하다.
종래의 정자 선별방식은 모두 원심분리기에 의해 정액에 포함되어 있는 다른 성분들과 정자를 분리하는 과정이 포함되어 있다. 이것은 정자에게 치명적인 손상을 줄 수가 있다. 또한, 현재 사용중인 방법들은 운동성 정자의 회수율이 떨어지기 때문에, 대부분 일반적인 시험관 수정에만 적용 가능하며 오랜 시간과 많은 노동력이 요구되고 있다. 또한, 종래에는 세포질 내 정자 주입법을 시술하기 전에 의사가 죽어있는 정자와 세포잔해 사이에서 활동성 정자를 직접 육안으로 보면서 선별하기 때문에 시간이 많이 걸리고 주관적인 판단이 개입될 수밖에 없다.
최근에는 사용이 간편하고 반응시료가 적게 들며 반응 시간이 짧은 활동성 정자의 분리 장치에 대한 기술이 개발되고 있다. 그러나, 이러한 기술들은 운동성 정자를 분리하기 위하여 층류(laminar flow)를 이용하고 있다.
즉, 2개 이상의 얇은 층을 가진 유체 스트림을 이용하는 것으로써, 상기 유체 스트림은 스트림 간의 계면에서 난류 혼합을 일으키지 않고 서로 평행하게 유동하는 것이다. 그러나, 이러한 층류는 계속적인 유체의 흐름을 유지해야 하기 때문에 고가의 펌핑 시스템, 예를 들어 시린지 펌프 또는 중력 유동 펌프 등이 필요한 단점이 있다. 뿐만 아니라, 시료가 상대적으로 많이 소비되며, 결정적으로 시료의 흐름이 오히려 정자의 이동을 방해하여 직진 운동성 정자만을 특이적으로 분리해내지 못한다는 문제점이 있다.
따라서, 남성불임을 보이는 남자의 정액샘플에서 활동성 정자와 비활동성 정자를 매우 간편하고 효율적으로 분리할 수 있는 새로운 기술의 개발이 시급한 실정이다.
또한, 활동성 정자를 분리한 다음, 활동성 정자와 난자를 수정시켜 배양할 수 있는 기술이 필요로 하다.
한국등록특허공보 제10-1088984호(2011.12.01 등록공고, 발명의 명칭 : 활동성 정자 분리 장치)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 수정포트와 더미포트를 이용하여 활동성 정자와 비활동성 정자를 분리하고 활동성 정자와 난자를 수정시켜 배양할 수 있도록 하는 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인공수정 장치는, 정자가 주입되는 정자 주입포트; 난자가 배치되고, 상기 정자 주입포트로 주입된 정자 중 상기 난자에서 발생되는 유인물질을 인식하는 활동성 정자가 이동되어 상기 난자와 수정되도록 상기 정자 주입포트와 연결된 수정포트; 상기 정자 주입포트와 연결되도록 형성되어, 상기 정자 주입포트로 주입된 정자 중 상기 난자에서 발생되는 유인물질을 인식하지 못하는 비활동성 정자가 이동되어 수집되는 더미포트; 및 상기 정자 주입포트와 상기 수정포트 및 상기 더미포트를 각각 연결하고 상기 정자의 이동을 위한 정자이송용 유체가 수용되는 미세채널;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인공수정 장치에 있어서, 상기 수정포트와 연결되도록 형성되어, 활동성 정자와 난자가 수정된 에그(egg)를 배양시키기 위해 상기 수정포트로 배양액을 공급하는 배양액 공급포트; 및 상기 수정포트와 연결되도록 형성되어, 상기 수정포트 내의 배양액을 외부로 배출하는 배양액 배출포트;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인공수정 장치에 있어서, 상기 미세채널의 유로저항에 의해 상기 수정포트로 공급된 배양액이 상기 정자 주입포트로 이동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 정자 주입포트를 선택적으로 개폐하는 제1 마개; 및 상기 미세채널의 유로저항에 의해 상기 수정포트로 공급된 배양액이 상기 더미포트로 이동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 더미포트를 선택적으로 개폐하는 제2 마개;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인공수정 장치에 있어서, 상기 수정포트의 상측에 배치되어, 상기 에그가 배양되는 것을 관찰할 수 있도록 하는 렌즈;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인공수정 장치의 인공수정 방법은 앞서 기재된 인공수정 장치를 이용하며, 상기 미세채널에 정자의 이동을 위한 상기 정자이송용 유체를 공급하는 정자이송용 유체 공급단계; 상기 정자 주입포트에 정자를 주입하는 정자주입단계; 및 상기 정자 주입포트로 주입된 정자 중 상기 난자에서 발생되는 유인물질을 인식하는 활동성 정자가 상기 수정포트로 이동되어 상기 수정포트에 배치된 난자와 수정되었는지를 확인하는 확인단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인공수정 장치의 인공수정 방법에 있어서, 상기 확인단계 후에, 상기 수정포트로 활동성 정자와 난자가 수정된 에그를 배양하기 위한 배양액을 공급하는 배양액 공급단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법은, 난자가 배치된 수정포트와 난자가 배치되지 않은 더미포트를 이용함으로써, 활동성 정자와 비활동성 정자를 정확히 분리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법은, 수정포트를 통하여 활동성 정자와 난자가 수정된 에그에 배양액을 공급함으로써, 에그를 배양시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법은, 배양액을 공급하는 과정에서 마개를 이용하여 정자포트 및 더미포트를 각각 밀폐시킴으로써, 정자포트 및 더미포트로 배양액이 이동되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법은, 수정포트의 상측에 렌즈가 구비됨으로써, 에그가 배양되는 것을 관찰할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치를 통해 활동성 정자 및 비활동성 정자가 이동되는 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활동성 정자가 수정포트로 이동되는 상태를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비활동성 정자가 더미포트로 이동되어 수집되는 상태를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수정포트에 배양액이 공급되는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치에 마개 및 렌즈가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치를 통해 활동성 정자 및 비활동성 정자가 이동되는 상태를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활동성 정자가 수정포트로 이동되는 상태를 나타낸 모식도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비활동성 정자가 더미포트로 이동되어 수집되는 상태를 나타낸 모식도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수정포트에 배양액이 공급되는 과정을 나타낸 모식도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치에 마개 및 렌즈가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치는 정자 중 활동성 정자(S1)와 비활동성 정자(S2)를 분리하면서 활동성 정자(S1)와 난자(O)가 수정되는 배양시킬 수 있는 장치인 것으로서, 인공수정 장치는 본체(10)와, 정자 주입포트(20)와, 수정포트(30)와, 배양액 공급포트(50)와, 배양액 배출포트(60)와, 미세채널과, 제1 마개(81)와, 제2 마개(82) 및 렌즈(90)를 포함할 수 있다.
상기 본체(10)는 제1 판재(11) 및 상기 제1 판재(11)의 하면에 적층되는 제2 판재(12)를 포함할 수 있다.
제1 판재(11)는 내부를 육안으로 확인할 수 있고, 필요시 세포를 현미경으로 관찰할 수 있도록 투명한 재질인 것이 바람직하다.
특별히 제한되지는 않으나, 투명한 재질 중에서도 투명 중합체 또는 유리가 더욱 바람직하다. 그리고, 투명 중합체 중에서도 PDMS(polydimethylsiloxane) 중합체는 본 발명의 투명 판재에 매우 적합할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 정자 주입포트(20)는 제1 판재(11)의 내부가 관통되도록 형성되어 제1 판재(11)의 내부로 정자가 주입될 수 있다. 이때, 정자는 시린지펌프(P) 등과 같은 주입장치를 통해 정자 주입포트로 주입될 수 있다.
더욱 구체적으로, 정자 주입포트(20)는 제1 판재(11)의 한 면으로부터 내부를 지나 다른 면으로 관통되어 형성될 수 있다. 이때, 정자 주입포트(20)는 후술하는 제1 판재(11)의 하면에 함몰 형성된 제1 미세채널(71)의 일측과 연결될 수 있다.
따라서, 정자 주입포트(20)로 주입된 정자는 제1 미세채널(71)을 통해 이동될 수 있게 된다.
상기 수정포트(30)는 제1 판재(11)의 내부가 관통되도록 형성되어 제1 판자의 내부에 난자(O)가 배치될 수 있다. 이때, 수정포트(30)의 직경은 정자 주입포트(20)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 정자보다 큰 난자(O)를 배치할 수 있도록 하기 위함이다.
이때, 수정포트(30)는 정자 주입포트(20)와 연결될 수 있으며, 정자 주입포트(20)로 주입된 정자 중 난자(O)에서 발생되는 유인물질을 인식하는 활동성 정자(S1)가 이동되어 난자(O)와 수정될 수 있다.
더욱 구체적으로, 수정포트(30)는 정자 주입포트(20)와 동일하게 제1 판재(11)의 한 면으로부터 내부를 지나 다른 면으로 관통되어 형성될 수 있다. 이때, 수정포트(30)는 제1 미세채널(71)의 타측과 연결될 수 있다.
따라서, 정자 주입포트(20)로 주입된 정자 중 활동성 정자(S1)는 제1 미세채널(71)을 통해 수정포트(30)로 이동될 수 있다.
상기 더미포트(40)는 제1 판재(11)의 내부가 관통되도록 형성되되 정자 주입포트(20)와 연결되도록 형성될 수 있다.
상기 더미포트(40)는 정자 주입포트(20)로 주입된 정자 중 난자(O)에서 발생되는 유인물질을 인식하지 못하는 비활동성 정자(S2)가 이동되어 수집될 수 있다.
더욱 구체적으로, 더미포트(40)는 다른 포트들과 동일하게 제1 판재(11)의 한 면으로부터 내부를 지나 다른 면으로 관통되어 형성될 수 있다. 이때, 더미포트(40)는 후술하는 제1 미세채널(71)로부터 분기된 제2 미세채널(72)의 일측과 연결될 수 있다.
따라서, 정자 주입포트(20)로 주입된 정자 중 비활동성 정자(S2)는 제1 미세채널(71)을 통해 이동되다가 제2 미세채널(72)을 통해 더미포트(40)로 이동될 수 있다.
상기 미세채널은 제1 판재(11)의 하면에 함몰 형성되어 정자 주입포트(20)로 주입된 정자들이 이송되는 유로일 수 있다.
미세채널은 제1 미세채널(71)과 제2 미세채널(72)을 포함할 수 있다.
상기 제1 미세채널(71)은 일측이 정자 주입포트(20)에 연결되고 그 타측이 수정포트(30)에 연결될 수 있다.
상기 제2 미세채널(72)은 제1 미세채널(71)로부터 분기되어 더미포트(40)와 연결될 수 있다.
즉, 정자 주입포트(20)를 통해 주입된 정장 중 활동성 정자(S1)는 제1 미세채널(71)을 따라 수정포트(30)로 이동되고, 비활동성 정자(S2)는 제1 미세채널(71)을 따라 이동되다가 제1 미세채널(71)로부터 분기된 제2 미세채널(72)을 따라 더미포트(40)로 이동되게 된다.
한편, 제1 미세채널(71) 및 제2 미세채널(72)에는 정자의 이동을 위한 정자이송용 유체(L)가 수용될 수 있다.
정자이송용 유체(L)로는 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 알려진 것이면 제한 없이 사용가능하며, 예를 들면, 사람의 난관의 체액과 조성이 유사한 HTF 배양액(human tubal fluid medium) 또는 인혈청알부민 HEA(human serum albumin)이 사용될 수 있다.
즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 정자 주입포트(20)에 정자가 주입되면 제1 미세채널(71)을 따라 정자가 이동된다. 이때, 수정포트(30)에 배치된 난자(O)에서 발생되는 유인물질을 인식하는 활동성 정자(S1)는 제1 미세채널(71)을 따라 이동되어 수정포트(30)로 진입하게 된다.
수정포트(30)로 진입한 활동성 정자(S1) 중 어느 하나의 활동성 정자(S1)는 수정포트(30)에 배치된 난자(O)와 수정을 하게 된다.
반면, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 미세채널(71)을 따라 이동되는 정자 중 난자(O)에서 발생되는 유인물질을 인식하지 못하는 비활동성 정자(S2)는 제2 미세채널(72)을 따라 이동되어 더미포트(40)에 수집된다.
결과적으로, 수정포트(30)와 더미포트(40)가 각각 구비된 것에 의해 정자 주입포트(20)로 주입된 정자 중 활동성 정자(S1)와 비활동성 정자(S2)로 분리할 수 있게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 배양액 공급포트(50)는 제1 판재(11)의 내부가 관통되도록 형성되되 수정포트(30)와 연결되도록 형성되어, 활동성 정자(S1)와 난자(O)가 수정된 에그(E, egg)를 배양시키기 위해 상기 수정포트(30)로 배양액(M)을 공급할 수 있다.
이때, 배양액(M)으로는 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 알려진 것이면 제한 없이 사용가능하며, 예를 들면, 티 로드스-알부민-락테이트-피루베이트 배양액 (TALP medium), 무혈청 배아 배양액(Serum-free embryo culture medium) 등이 사용될 수 있다.
여기서, 배양액(M)은 시린지펌프(P) 등과 같은 주입장치를 통해 배양액 주입포트로 주입될 수 있다.
더욱 구체적으로, 배양액 공급포트(50)는 정자 주입포트(20)와 동일하게 제1 판재(11)의 한 면으로부터 내부를 지나 다른 면으로 관통되어 형성될 수 있다.
한편, 미세채널은 일측이 배양액 공급포트(50)와 연결되고 그 타측이 수정포트(30)와 연결되는 제3 미세채널(73)을 더 포함할 수 있다.
즉, 배양액 공급포트(50)로 주입된 배양액(M)은 제3 미세채널(73)을 통해 수정포트(30)로 공급되게 된다.
상기 배양액 배출포트(60)는 제1 판재(11)의 내부가 관통되도록 형성되되 수정포트(30)와 연결되도록 형성되어, 수정포트(30) 내의 배양액(M)을 외부로 배출할 수 있다.
더욱 구체적으로, 배양액 배출포트(60)는 정자 주입포트(20)와 동일하게 제1 판재(11)의 한 면으로부터 내부를 지나 다른 면으로 관통되어 형성될 수 있다.
한편, 미세채널은 일측이 수정포트(30)와 연결되고 그 타측이 배양액 배출포트(60)와 연결되는 제4 미세채널(74)을 더 포함할 수 있다.
즉, 수정포트(30) 내에서 에그(E)에 양분을 공급한 배양액(M)은 제4 미세채널(74)을 통해 배양액 배출포트(60)로 배출되게 된다.
한편, 제1 판재(11)의 하면에 제2 판재(12)가 적층되어 있어, 정주 주입포트와, 수정포트(30)와, 더미포트(40)와, 배양액 공급포트(50) 및 배양액 배출포트(60)는 각 미세채널의 일측과 연결된 통로를 제외하고는 일단이 제2 판재(12)에 의해 막혀지게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 마개(81)는 미세채널의 유로저항에 의해 수정포트(30)로 공급된 배양액(M)이 정자 주입포트(20)로 이동되는 것을 방지하기 위하여, 정자 주입포트(20)를 선택적으로 개폐할 수 있다.
즉, 배양액(M)을 수정포트(30)에 공급하는 과정에서 제1 마개(81)가 정자 주입포트(20)를 폐쇄하게 되면 정자 주입포트(20)와 수정포트(30)와 연결된 미세채널의 유로저항에 의해 수정포트(30)로 공급된 배양액(M)이 정자 주입포트(20)로 이동되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 제1 마개(81)는 미세채널의 유로저항에 의해 수정포트(30)로 공급된 배양액(M)이 더미포트(40)로 이동되는 것을 방지하기 위하여, 더미포트(40)를 선택적으로 개폐할 수 있다.
즉, 배양액(M)을 수정포트(30)에 공급하는 과정에서 제2 매개가 더미포트(40)를 폐쇄하게 되면 더미포트(40)와 수정포트(30)와 연결된 미세채널의 유로저항에 의해 수정포트(30)로 공급된 배양액(M)이 더미포트(40)로 이동되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 수정포트(30)로 공급된 배양액(M)의 정자 주입포트(20) 및 더미포트(40)로 이동되는 것을 방지하기 위하여 제1 마개(81) 및 제2 마개(82)를 이용하여 정자 주입포트(20) 및 더미포트(40)를 동시에 폐쇄하여 수정포트(30)와 연결된 미세채널의 유로저항을 더욱 크게 하는 것이 바람직할 것이다.
상기 렌즈(90)는 수정포트(30)의 상측에 배치되어, 에그(E)가 배양되는 것을 관찰할 수 있도록 한다.
즉, 렌즈(90)를 이용하여 에그(E)가 배양되는 것을 관찰할 수 있어, 배양되는 에그(E)에 문제가 발생될 경우, 수정포트(30)에서 에그(E)를 제거하는 등의 조치를 바로 수행할 수 있는 이점이 있게 된다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치를 이용한 인공수정 방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인공수정 장치는 이송용 유체 공급단계와, 정자주입단계와, 확인단계 및 배양액 공급단계를 포함할 수 있다.
상기 이송용 유체 공급단계에서는 제1 미세채널(71) 및 제2 미세채널(72)에 정자의 이동을 위한 이송용 유체를 공급하는 과정이 수행된다.
이때, 정자이송용 유체(L)는 시린지펌프(P)를 이용하여 정자 주입포트(20)를 통해 공급할 수 있다. 물론, 다른 포트들을 이용하여 정자이송용 유체(L)를 공급할 수도 있다.
상기 정자주입단계에서는 정자 주입포트(20)에 정자를 주입하는 과정이 수행된다.
이때, 정자는 시린지펌프(P)를 이용하여 정자 주입포트(20)로 주입할 수 있다.
상기 확인단계에서는 정자 주입포트(20)로 주입된 정자 중 난자(O)에서 발생되는 유인물질을 인식하는 활동성 정자(S1)가 수정포트(30)로 이동되어 수정포트(30)에 배치된 난자(O)와 수정되었는지를 확인하는 과정이 수행된다.
한편, 확인단계에서는 정자 주입포트(20)로 주입된 정자 중 난자(O)에서 발생되는 유인물질을 인식하지 못하는 비활동성 정자(S2)가 더미포트(40)에 수집된 상태를 확인할 수도 있다.
상기 배양액(M) 공급단계에서는 수정포트(30)로 활동성 정자(S1)와 난자(O)가 수정된 에그(E)를 배양하기 위한 배양액(M)을 공급하는 과정이 수행된다.
이때, 배양액(M)은 시린지펌프(P)를 이용하여 배양액(M) 주입포트를 통해 수정포트(30)로 공급될 수 있다.
한편, 배양액(M) 공급단계에서는 수정포트(30)에 공급된 배양액(M)을 주기적으로 교환해 주는 과정도 수행될 수 있다.
즉, 에그(E)가 배양되는 과정에서 배양액(M)의 양분을 에그(E)가 일정시간 동안 수용하게 되면, 새로운 배양액(M)을 공급해 줄 필요가 있다. 따라서, 양분을 빼앗긴 배양액(M)은 배양액 배출포트(60)를 통해 배출시키고 배양액 공급포트(50)를 통해 새로운 배양액(M)을 공급하는 과정이 수행되게 된다.
한편, 에그(E)가 배양되는 동안 렌즈(90)를 이용하여 에그(E)의 배양과정을 관찰할 수 있다.
이와 같은 과정을 통하면, 정자 주입포트(20)로 주입된 정자를 활동성 정자(S1)와 비활동성 정자(S2)로 분리되고, 활동성 정자(S1)와 난자(O)가 수정되면서 배양될 수 있게 된다.
이상 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법은, 난자가 배치된 수정포트와 난자가 배치되지 않은 더미포트를 이용함으로써, 활동성 정자와 비활동성 정자를 정확히 분리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법은, 수정포트를 통하여 활동성 정자와 난자가 수정된 에그에 배양액을 공급함으로써, 에그를 배양시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법은, 배양액을 공급하는 과정에서 마개를 이용하여 정자포트 및 더미포트를 각각 밀폐시킴으로써, 정자포트 및 더미포트로 배양액이 이동되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인공수정 장치 및 이를 이용한 인공수정 방법은, 수정포트의 상측에 렌즈가 구비됨으로써, 에그가 배양되는 것을 관찰할 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
20: 정자 주입포트 30: 수정포트
40: 더미포트 50: 배양액 공급포트
60: 배양액 배출포트 71: 제1 미세채널
72: 제2 미세채널 73: 제3 미세채널
74: 제4 미세채널
S1: 활동성 정자 S2: 비활동성 정자
L: 정자이송용 유체

Claims (6)

  1. 정자가 주입되는 정자 주입포트;
    난자가 배치되고, 상기 정자 주입포트로 주입된 정자 중 상기 난자에서 발생되는 유인물질을 인식하는 활동성 정자가 이동되어 상기 난자와 수정되도록 상기 정자 주입포트와 연결된 수정포트;
    상기 정자 주입포트와 연결되도록 형성되어, 상기 정자 주입포트로 주입된 정자 중 상기 난자에서 발생되는 유인물질을 인식하지 못하는 비활동성 정자가 이동되어 수집되는 더미포트; 및
    상기 정자 주입포트와 상기 수정포트 및 상기 더미포트를 각각 연결하고 상기 정자의 이동을 위한 정자이송용 유체가 수용되는 미세채널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수정포트와 연결되도록 형성되어, 활동성 정자와 난자가 수정된 에그(egg)를 배양시키기 위해 상기 수정포트로 배양액을 공급하는 배양액 공급포트; 및
    상기 수정포트와 연결되도록 형성되어, 상기 수정포트 내의 배양액을 외부로 배출하는 배양액 배출포트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미세채널의 유로저항에 의해 상기 수정포트로 공급된 배양액이 상기 정자 주입포트로 이동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 정자 주입포트를 선택적으로 개폐하는 제1 마개; 및
    상기 미세채널의 유로저항에 의해 상기 수정포트로 공급된 배양액이 상기 더미포트로 이동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 더미포트를 선택적으로 개폐하는 제2 마개;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수정 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 수정포트의 상측에 배치되어, 상기 에그가 배양되는 것을 관찰할 수 있도록 하는 렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수정 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 인공수정 장치를 이용하며,
    상기 미세채널에 정자의 이동을 위한 상기 정자이송용 유체를 공급하는 정자이송용 유체 공급단계;
    상기 정자 주입포트에 정자를 주입하는 정자주입단계; 및
    상기 정자 주입포트로 주입된 정자 중 상기 난자에서 발생되는 유인물질을 인식하는 활동성 정자가 상기 수정포트로 이동되어 상기 수정포트에 배치된 난자와 수정되었는지를 확인하는 확인단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 확인단계 후에,
    상기 수정포트로 활동성 정자와 난자가 수정된 에그를 배양하기 위한 배양액을 공급하는 배양액 공급단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공수정 방법.
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