KR20200062476A - Culture incubator system capable of real-time observating and tensile stimulating culture - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation. In particular, while being able to maintain an environment for incubating a culture, the culture incubator system enables real-time observation of the culture via a microscope or a camera while applying mechanical tensile micro-stimuli to the culture. According to the present invention, the culture incubator system comprises: an incubation chamber which is formed such that light can pass in a vertical direction and has an incubation vessel accommodated therein such that the incubation vessel is positioned on a light path where the light passes in the vertical direction; an environment regulation module which regulates and maintains temperature, humidity, and gas atmosphere inside the incubation chamber; a tensile stimulation module which is connected to an edge of one side of the incubation vessel to repeatedly apply vertical stretching and shrinking force to the incubation vessel; and a microscope module which is provided with an object lens or a camera positioned on the light path of the incubation chamber where the light passes in the vertical direction, and which enables observation of the culture being incubated in the incubation vessel.

Description

인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템{CULTURE INCUBATOR SYSTEM CAPABLE OF REAL-TIME OBSERVATING AND TENSILE STIMULATING CULTURE}Culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation {CULTURE INCUBATOR SYSTEM CAPABLE OF REAL-TIME OBSERVATING AND TENSILE STIMULATING CULTURE}

본 발명은 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배양체 배양을 위한 환경 유지가 가능하면서 배양체에 기계적인 인장 미세 자극을 가하면서 현미경 및 카메라를 통해 배양체를 실시간으로 관찰이 가능한 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation, and more specifically, while maintaining the environment for culture, it is possible to observe the culture in real time through a microscope and a camera while applying mechanical tensile micro-stimulation to the culture. The present invention relates to a culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation.

최근 바이오 산업 분야에서 세포 배양 기술은 기초연구, 치료 및 미용 등 그밖에 다양한 분야에서 적용되고 있다. 또한 미생물 분야에서도 고부가가치의 미생물 생산뿐만 아니라 백신, 치료제, 호르몬, 식용 및 신약 개발 등 다양한 분야에서 미생물 배양 기술의 활용성이 점차 증대되고 있다.Recently, in the bio industry, cell culture technology has been applied in various fields such as basic research, treatment, and beauty. In addition, in the microbial field, utilization of microbial culture technology is gradually increasing in various fields such as vaccines, therapeutics, hormones, edibles, and new drug development as well as high value-added microbial production.

일반적으로 세포 및 미생물 배양은 대한민국 등록특허 제10-0815074호(2008.03.13, 배양 환경의 자동제어가 가능한 세포 배양용 인큐베이터) 및 대한민국 공개특허 제10-2010-0056017호(2010.05.27, 세포 배양용 인큐베이터)에서와 같이 이산화탄소를 지속적으로 공급하고, 온도 및 습도를 일정하게 유지하는 인큐베이터 안에서 실시되어 진다.In general, cell and microbial culture are registered in Korea Patent No. 10-0815074 (2008.03.13, an incubator for cell culture capable of automatic control of the culture environment) and Korea Patent Publication No. 10-2010-0056017 (2010.05.27, cell culture) It is carried out in an incubator that continuously supplies carbon dioxide and maintains constant temperature and humidity as in the incubator).

그러나, 상기와 같은 종래의 인큐베이터는 세포 및 미생물의 자연적인 배양 및 분화 환경을 조성해주고 세포 배양만 할 뿐 배양되는 세포나 조직의 변화를 실시간으로 관찰할 수 없는 문제점이 있다. However, the conventional incubator as described above creates a natural culture and differentiation environment of cells and microorganisms, and there is a problem in that it is impossible to observe changes in cultured cells or tissues in real time only by culturing the cells.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 세포 배양과 동시에 세포 관찰이 가능한 인큐베이터 시스템에 관한 종래기술로 대한민국 공개특허 제10-2016-0035625호(2016.04.01, 배양되는 세포의 관찰이 가능한 인큐베이터 시스템)에서와 같이 배양되는 세포를 실시간으로 관찰할 수 있는 기술이 제안되었다.In order to solve the above problem, as in the prior art related to an incubator system capable of observing cells simultaneously with cell culture, as in Korean Patent Publication No. 10-2016-0035625 (2016.04.01, an incubator system capable of observing cultured cells) A technique that can observe the cultured cells in real time has been proposed.

한편, 세포신호전환(mechanotransduction)은 기계적 에너지가 전자 및/또는 생화학적 신호로 전환됨에 의해 일어난다. 세포는 기계적으로 민감하며, 물리적 힘 (중력, 인장, 압축 및 전단)는 세포 수준에서 모든 살아있는 조직의 성장 및 리모델링에 영향을 준다. 이에 따라 대한민국 공개특허 제10-2013-0114936호(2013.10.21, 세포 인장 자극기), 대한민국 등록특허 제10-1085193호(2011.11.14, 세포 또는 조직 인장 자극기) 및 대한민국 등록특허 제10-1694619호(2017.01.03, 세포 또는 조직 인장 미세자극 장치)에서와 같이 다양한 종류의 마크로-시스템이 세포 신호전환에 있어서의 기계적 자극의 영향을 연구하기 위한 미세자극 장치의 개발이 이루어지고 있다.On the other hand, cell signal transduction (mechanotransduction) is caused by the conversion of mechanical energy into electronic and/or biochemical signals. Cells are mechanically sensitive, and physical forces (gravity, tension, compression, and shear) affect the growth and remodeling of all living tissue at the cellular level. Accordingly, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0114936 (2013.10.21, cell tension stimulator), Republic of Korea Patent No. 10-1085193 (2011.11.14, cell or tissue tension stimulator) and Korea Patent Registration No. 10-1694619 (2017.01.03, Cell or tissue tension microstimulation device) As for various types of macro-systems, the development of microstimulation devices to study the effect of mechanical stimulation on cell signaling is being developed.

그러나, 종래의 기술은 세포의 배양, 인장 미세자극 및 실시간 관찰을 위한 장치가 각각 별도로 구성되어 있고, 세포의 인장과 배양을 진행하면서 실시간으로 관찰하는 것은 기존의 장치로는 불가능하다. However, in the prior art, the devices for cell cultivation, tensile microstimulation, and real-time observation are separately configured, and it is impossible to observe in real-time while the cells are being tensioned and cultured.

대한민국 공개특허 제10-2016-0035625호(2016.04.01) : 배양되는 세포의 관찰이 가능한 인큐베이터 시스템Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0035625 (2016.04.01): incubator system that can observe the cultured cells 대한민국 공개특허 제10-2013-0114936호(2013.10.21) : 세포 인장 자극기Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0114936 (2013.10.21): cell tension stimulator 대한민국 등록특허 제10-1085193호(2011.11.14) : 세포 또는 조직 인장 자극기Republic of Korea Patent No. 10-1085193 (Nov. 14, 2011): Cell or tissue tension stimulator 대한민국 등록특허 제10-1694619호(2017.01.03) : 세포 또는 조직 인장 미세자극 장치Republic of Korea Patent Registration No. 10-1694619 (2017.01.03): Cell or tissue tension microstimulation device

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배양체 배양을 위한 환경 유지가 가능하면서 배양체에 기계적인 인장 미세 자극을 가하면서 현미경 및 카메라를 통해 배양체를 실시간으로 관찰이 가능한 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention was devised by recognizing the above points, and an object of the present invention is to maintain the environment for culturing the culture and to observe the culture in real time through a microscope and a camera while applying mechanical tensile micro stimulation to the culture. It is to provide a culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은, 상하방향으로 광이 지나도록 형성되고 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 배양용기가 위치되게 상기 배양용기가 내부에 수용되는 배양챔버와, 상기 배양챔버 내부의 온도, 습도 및 가스 분위기를 조절하고 유지하는 환경조절모듈과, 상기 배양용기의 일측 가장자리에 연결되어 상기 배양용기에 직선의 인장과 수축력을 반복적으로 가하는 인장자극모듈과, 상기 배양챔버의 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 위치되는 대물렌즈 또는 카메라가 구비되어 상기 배양용기에서 배양되는 배양체를 관찰하는 현미경모듈이 포함된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation according to the present invention is formed so that the light passes in the vertical direction and the culture container is positioned on the optical path where the light passes in the vertical direction. A culture chamber accommodated therein, and an environment control module for controlling and maintaining the temperature, humidity and gas atmosphere inside the culture chamber, and connected to one edge of the culture vessel to repeat the tension and contraction force of a straight line in the culture vessel. Characterized in that it comprises a tensile stimulation module and a microscope module for observing the culture medium cultured in the culture vessel is provided with an objective lens or a camera positioned on the optical path through which light passes in the vertical direction of the culture chamber.

또한, 본 발명에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은, 베이스와, 상기 베이스의 상부의 평면상에서 직교하는 X-Y 방향으로 이송되는 베드가 구비된 이송베드모듈이 더 포함되고, 상기 배양챔버는 상기 이송베드모듈에 지지되어 X-Y 방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation according to the present invention further includes a transfer bed module having a base and a bed transferred in an XY direction orthogonal to a plane on the top of the base, and the culture chamber Is characterized in that it is supported on the transfer bed module and is movable in the XY direction.

또한, 본 발명에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은, 상기 배양챔버는 상하로 개방된 챔버 하우징과, 광이 투과되는 재질로 되어 상기 챔버 하우징의 상부 입구를 커버하도록 상기 챔버 하우징의 상부 입구에 결합되는 챔버 커버가 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the culture medium incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation according to the present invention, wherein the culture chamber is a chamber housing opened up and down and a material through which light is transmitted, so that the chamber housing is covered to cover the upper inlet of the chamber housing. It characterized in that the chamber cover is coupled to the upper inlet is provided.

또한, 본 발명에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은, 상기 인장자극모듈은, 상기 이송베드모듈 상부에 결합된 인장기 블럭과, 상기 인장기 블럭에 회전이 가능하게 지지된 이송스크류와, 상기 이송스크류를 왕복으로 회전시키도록 상기 이송스크류에 연결된 구동모터와, 상기 이송스크류의 회전에 의해 상기 이송스크류를 따라 이동되는 잭슬라이더와, 강체로 형성되어 일단은 상기 잭슬라이더에 연결되고 타단은 상기 배양용기의 가장자리에 연결된 연결체가 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the culture medium incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to the present invention, the tensile stimulation module, a tensioner block coupled to the upper portion of the transfer bed module, and a transfer screw rotatably supported by the tensioner block And, a drive motor connected to the transfer screw to rotate the transfer screw reciprocally, a jack slider moved along the transfer screw by rotation of the transfer screw, and formed of a rigid body, once connected to the jack slider, The other end is characterized in that the connector is connected to the edge of the culture vessel is provided.

또한, 본 발명에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은, 상기 현미경모듈은, 상기 베이스에 고정된 지지블럭과, 상기 지지블럭에 지지되어 상하로 이동되는 아암과, 상기 배양챔버의 하부에 위치되어 상기 배양챔버의 상하방향으로 광이 지나는 광로 상으로 광을 조사하도록 상기 베이스에 고정된 광원블럭이 구비되어 구성되고, 상기 대물렌즈 또는 카메라는 상기 아암의 선단에 결합되어 상기 배양챔버의 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 위치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation according to the present invention, the microscope module, a support block fixed to the base, an arm supported by the support block and moved up and down, and a lower portion of the culture chamber The light source block fixed to the base is provided so as to irradiate light onto an optical path through which light passes in the vertical direction of the culture chamber, and the objective lens or camera is coupled to the tip of the arm and the culture chamber Characterized in that it is located on an optical path through which light passes in the vertical direction.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은 배양체 배양을 위한 환경 유지가 가능하면서 배양체에 기계적인 인장 미세 자극을 가하면서 현미경 및 카메라를 통해 배양체를 실시간으로 관찰이 가능한 장점을 갖는다.The culture incubator system capable of real-time observation of tensile stimulation and real-time stimulation according to the present invention can maintain the environment for culturing the culture while observing the culture in real time through a microscope and a camera while applying mechanical tensile micro-stimulation to the culture. It has possible advantages.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 도시한 평면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 도시한 측면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 베이스와 현미경 모듈을 도시한 사시도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 현미경 모듈의 광원 블럭을 도시한 사시도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 이송베드모듈, 배양챔버 및 인장자극모듈을 도시한 사시도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 배양 챔버와 인장자극모듈이 연결된 상태를 도시한 사시도
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 배양 챔버와 인장자극모듈이 연결된 상태를 도시한 평면도
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 배양 챔버와 인장자극모듈이 연결된 상태를 도시한 측면도
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 배양 챔버와 인장자극모듈이 연결된 상태를 도시한 단면도
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 인장자극모듈의 일부 구성을 도시한 사시도
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 구성을 도시한 블럭도
1 is a perspective view showing a culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation according to an embodiment of the present invention
Figure 2 is a perspective view showing a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention
Figure 3 is a plan view showing a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention
Figure 4 is a side view showing a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention
Figure 5 is an enlarged perspective view showing a partial configuration of a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention
Figure 6 is an enlarged perspective view showing a partial configuration of a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention
7 is a perspective view showing the base and the microscope module of the culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention
Figure 8 is a perspective view showing a light source block of a microscope module in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention
9 is a perspective view showing a transport bed module, a culture chamber and a tension stimulation module of a culture incubator system capable of real-time observation of tensile stimulation and tension according to an embodiment of the present invention
10 is a perspective view showing a state in which a culture chamber and a tensile stimulation module are connected in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention.
11 is a plan view showing a state in which a culture chamber and a tensile stimulation module are connected in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention.
12 is a side view showing a state in which a culture chamber and a tensile stimulation module are connected in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view showing a state in which a culture chamber and a tensile stimulation module are connected in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention.
Figure 14 is a perspective view showing a part of the configuration of the tensile stimulation module in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention
15 is a block diagram showing the configuration of a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to the present invention will be described in more detail with reference to examples shown in the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템을 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 베이스와 현미경 모듈을 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 현미경 모듈의 광원 블럭을 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 이송베드모듈, 배양챔버 및 인장자극모듈을 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 배양 챔버와 인장자극모듈이 연결된 상태를 도시한 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 배양 챔버와 인장자극모듈이 연결된 상태를 도시한 평면도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 배양 챔버와 인장자극모듈이 연결된 상태를 도시한 측면도이며, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 배양 챔버와 인장자극모듈이 연결된 상태를 도시한 단면도이고, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템에서 인장자극모듈의 일부 구성을 도시한 사시도이고, 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a perspective view showing a culture medium incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a culture medium incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention. One perspective view, Figure 3 is a plan view showing a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a tensile stimulation and a culture capable of real-time observation according to an embodiment of the present invention It is a side view showing the incubator system, Figure 5 is a perspective view showing an enlarged partial configuration of a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a perspective view showing an embodiment of the present invention It is a perspective view showing an enlarged part of the configuration of the culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation, and FIG. 7 shows the base and microscope module of the culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention. 8 is a perspective view showing a light source block of a microscope module in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a tensile stimulation according to an embodiment of the present invention And a transport bed module, a culture chamber, and a tensile stimulation module of a culture incubator system capable of real-time observation, and FIG. 10 shows a culture chamber and a culture chamber in a culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view showing a state in which the tension stimulation module is connected, and FIG. 11 is a plan view showing a state in which the culture chamber and the tension stimulation module are connected in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention. 12 is a side view showing a state in which a culture chamber and a tensile stimulation module are connected in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a tensile stimulation according to an embodiment of the present invention, and Culture chamber and tensile stimulation module in a culture incubator system capable of real-time observation This is a cross-sectional view showing a connected state, Figure 14 is a perspective view showing a part of the configuration of a tensile stimulation module in a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention, Figure 15 is a perspective view of the present invention It is a block diagram showing the configuration of a culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment.

본 발명에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은 환경조절모듈(5)이 구비되어 배양체 배양을 위한 환경 유지가 가능하면서 인장자극모듈(4)로 배양체에 기계적인 인장 미세 자극을 가하면서 현미경 및 카메라가 구비된 현미경모듈(6)을 통해 배양체를 실시간으로 관찰이 가능한 것을 특징으로 한다.The culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation according to the present invention is provided with an environmental control module 5, so that it is possible to maintain the environment for culturing the culture, while the tensile stimulation module 4 applies mechanical tensile micro stimulation to the culture. It is characterized in that it is possible to observe the culture in real time through the microscope module 6 equipped with a microscope and a camera.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은 베이스(1), 이송베드모듈(2), 배양챔버(3), 인장자극모듈(4), 환경조절모듈(5), 현미경모듈(6) 및 제어모듈(7)이 구비되어 구성된다.Referring to the drawings, the culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation according to an embodiment of the present invention includes a base 1, a transfer bed module 2, a culture chamber 3, a tension stimulation module 4, and an environment. The control module 5, the microscope module 6 and the control module 7 are provided and configured.

상기 베이스(1)는 상기 이송베드모듈(2) 및 현미경모듈(6)이 지지되고 고정되는 구조물을 제공하기 위한 구성이다.The base 1 is configured to provide a structure in which the transfer bed module 2 and the microscope module 6 are supported and fixed.

도면을 참조하면, 상기는 프레임(11)이 직육면체 형상의 모서리에 위치되게 프레임(11)을 연결하고, 그 프레임(11)의 상부에 모서리를 따라 가이드 플레이트(12)가 고정된다. 상기 가이드 플레이트(12)의 상부에는 서로 마주보는 위치에 한 쌍의 X-방향 직선 가이드(13)가 고정된다. 상기 X-방향 직선 가이드(13)에는 그 X-방향 직선 가이드(13)을 따라 직선으로 슬라이딩 이동되게 리니어 슬라이더(14)가 결합된다. 한편, 리니어 슬라이더(14)에는 이동된 거리의 측정이 가능하도록 엔코더 스케일(도면에 미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.Referring to the drawings, the frame 11 is connected to the frame 11 so as to be located at the corner of the cuboid shape, and the guide plate 12 is fixed along the corner at the top of the frame 11. A pair of X-direction linear guides 13 are fixed to the upper portion of the guide plate 12 at positions facing each other. The linear slider 14 is coupled to the X-direction linear guide 13 so as to slide linearly along the X-direction linear guide 13. On the other hand, it is preferable that the linear slider 14 is provided with an encoder scale (not shown in the drawing) so as to measure the moved distance.

한편, 상기 베이스(1)의 상부면보다 아래의 위치에는 하술하는 배양용기(8)의 저면을 향해서 광선을 조사하기 위한 광원블럭(64)이 결합되기 위한 블럭 고정바(111)가 거치되어 결합된다.On the other hand, at a position below the upper surface of the base 1, a block fixing bar 111 for mounting a light source block 64 for irradiating light toward the bottom surface of the culture vessel 8 to be described below is mounted and coupled. .

상기 이송베드모듈(2)은 상기 베이스(1)의 상부에 장착되어 그 상부에 결합되는 배양챔버(3)를 X-Y방향으로 이동시키기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 이송베드모듈(2)은 X-방향 이송베드(21) 및 Y-방향 이송베드(22)가 구비되어 구성된다.The transfer bed module 2 is configured to move the culture chamber 3 mounted on the upper portion of the base 1 and coupled to the upper portion in the X-Y direction. Referring to the drawings, the transfer bed module 2 is composed of an X-direction transfer bed 21 and a Y-direction transfer bed 22.

상기 X-방향 이송베드(21)는 판 형상의 부재로 형성되어 상기 베이스(1)의 X-방향 직선 가이드(13)을 따라 직선으로 이동되는 구성이다. 상기 X-방향 이송베드(21)에는 상하로 관통된 개방부(211)가 형성되고, 그 상부에는 서로 마주보는 위치에서 가장자리를 따라 좌우 Y-방향으로 길게 한 쌍의 Y-방향 직선 가이드(212)가 고정된다. 상기 X-방향 이송베드(21)는 상기 X-방향 직선 가이드(13)에 결합되어 슬라이딩 이동되는 리니어 슬라이더(14)에 결합되어 상기 X-방향 직선 가이드(13)를 따라 X-방향으로 직선 이동되게 된다.The X-direction transfer bed 21 is formed of a plate-shaped member and is configured to move in a straight line along the X-direction linear guide 13 of the base 1. The X-direction conveying bed 21 is formed with an opening 211 that penetrates up and down, and a pair of Y-direction straight guides 212 long in the right and left Y-directions along the edge at positions facing each other. ) Is fixed. The X-direction conveying bed 21 is coupled to the X-direction linear guide 13 and is coupled to a linear slider 14 that is slidably moved, and linearly moves in the X-direction along the X-direction linear guide 13. Will be.

상기 Y-방향 이송베드(22)는 판 형상의 부재로 형성되어 상기 X-방향 이송베드(21)의 Y-방향 직선 가이드(212)을 따라 직선으로 이동되는 구성이다. 상기 X-방향 이송베드(21)와 마찬가지로 상기 Y-방향 이송베드(22)에는 상하로 관통된 개방부(도면에 미도시)가 형성된다. 상기 Y-방향 이송베드(22)의 상부에는 개방부가 형성된 위치를 커버하면서 상기 배양챔버(3)가 장착된다. 상기 Y-방향 이송베드(22)는 상기 Y-방향 직선 가이드(212)에 결합되어 슬라이딩 이동되는 리니어 슬라이더(도면에 미도시)에 결합되어 상기 Y-방향 직선 가이드(212)을 따라 Y-방향으로 직선 이동되게 된다.The Y-direction transfer bed 22 is formed of a plate-shaped member and is configured to move in a straight line along the Y-direction linear guide 212 of the X-direction transfer bed 21. Like the X-direction conveying bed 21, the Y-direction conveying bed 22 is formed with an opening (not shown in the figure) penetrated up and down. The culture chamber 3 is mounted on the upper portion of the Y-direction transfer bed 22 while covering a position where an opening is formed. The Y-direction conveying bed 22 is coupled to the Y-direction linear guide 212 and coupled to a linear slider (not shown in the drawing) that is slidably moved along the Y-direction linear guide 212. Will move in a straight line.

상기 Y-방향 이송베드(22)의 상부에 결합된 배양챔버(3)는 상기 X-방향 이송베드(21) 및 Y-방향 이송베드(22)에 형성된 개방부(211, 도면에 미도시)에 위치되어 상기 X-방향 이송베드(21)의 X-방향 이동과 상기 Y-방향 이송베드(22)의 Y-방향 이동에 의해 직교의 X-Y 방향으로 이동되게 된다.The culture chamber 3 coupled to the upper portion of the Y-direction transfer bed 22 is an opening 211 formed in the X-direction transfer bed 21 and the Y-direction transfer bed 22 (not shown in the figure) It is located in the X-direction movement of the X-direction transfer bed 21 and the Y-direction movement of the Y-direction transfer bed 22 to move in an orthogonal XY direction.

상기 배양챔버(3)는 배양체가 배양되는 배양 공간을 형성하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 배양챔버(3)는 챔버 하우징(31)과 커버(32)가 구비되어 구성된다. The culture chamber 3 is configured to form a culture space in which the culture medium is cultured. Referring to the drawings, the culture chamber 3 is configured to be provided with a chamber housing 31 and a cover 32.

상기 챔버 하우징(31)은 배양챔버(3)의 골조를 형성하기 위한 구조물로서 대략 사각형 형상의 테두리를 갖고 상하로 개방된 구조를 갖는다. 상기 배양챔버(3)의 내부에는 상기 배양용기(8)이 위치되는데, 상기 챔버 하우징(31)의 상하로 개방된 입구를 통해 현미경 관찰을 위한 광선이 지날 수 있게 된다.The chamber housing 31 is a structure for forming the frame of the culture chamber 3 and has a structure of a substantially rectangular shape and is opened up and down. The culture vessel 8 is positioned inside the culture chamber 3, and light rays for microscopic observation can pass through the inlet opening up and down of the chamber housing 31.

상기 챔버 하우징(31)은 그 상하방향으로 개방된 입구가 상기 Y-방향 이송베드(22)의 개방부(도면에 미도시)를 커버하면서 그 개방부와 연통되는 위치에서 상기 Y-방향 이송베드(22)의 상부에 결합된다.The chamber housing 31 has its inlet opened in the vertical direction and covers the opening (not shown in the figure) of the Y-direction conveying bed 22, while the Y-direction conveying bed is in a position in communication with the opening. It is coupled to the top of (22).

상기 챔버 커버(31)는 상기 챔버 하우징(31)의 상부 입구를 커버하도록 상기 챔버 하우징(31)의 상부 입구에 결합되는 구성이다. 상술한 바와 같이 상기 챔버 하우징(31)의 상하로 개방되 입구를 통하여 광선이 지나도록 상기 챔버 커버(31)는 유리와 같이 광이 투과되는 재질로 형성된다.The chamber cover 31 is configured to be coupled to the upper inlet of the chamber housing 31 to cover the upper inlet of the chamber housing 31. As described above, the chamber cover 31 is formed of a material through which light is transmitted, such as glass, so that light beams pass through the inlet opening up and down of the chamber housing 31.

상기와 같이 형성된 챔버 커버(31)의 내부에는 상기 배양용기(8)가 위치된다. 상기 배양용기(8)은 상기 챔버 커버(31)의 하부에 근접된 위치에 수용되기 때문에 상기 배양용기(8)의 가장자리와 챔버 커버(31)로 둘러싸인 내부 공간으로 환경 유지를 위한 가스가 주입되면 그 가스는 상기 배양용기(8)의 가장자리와 챔버 커버(31)로 둘러싸인 내부 공간에 일시적으로 머물면서 상기 배양용기(8)의 가장자리와 챔버 커버(31) 사이의 틈새로 빠져나와 상기 챔버 하우징(31)의 하부 입구로 흘러나가기 때문에 상기 배양용기(8)의 내부의 배양 환경의 조절 및 유지가 가능해지게 된다.The culture vessel 8 is located inside the chamber cover 31 formed as described above. Since the culture vessel 8 is accommodated in a position close to the lower portion of the chamber cover 31, when the gas for maintaining the environment is injected into the inner space surrounded by the edge of the culture vessel 8 and the chamber cover 31, The gas escapes into the gap between the edge of the culture vessel 8 and the chamber cover 31 while temporarily staying in the inner space surrounded by the edge of the culture vessel 8 and the chamber cover 31, and the chamber housing ( Since it flows to the lower inlet of 31), it becomes possible to control and maintain the culture environment inside the culture vessel 8.

도면에는 도시되어 있지 않지만 상기 챔버 하우징(31)에는 상기 환경조절모듈(5)로부터 공급되는 가스가 유입되기 위한 유입구(도면에 미도시)가 적절한 위치에 형성되고 그 유입구에는 유입관(도면에 미도시)이 연결된다.Although not shown in the drawing, the chamber housing 31 has an inlet (not shown in the drawing) for introducing gas supplied from the environmental control module 5 at an appropriate location, and an inlet pipe (not shown in the drawing) at the inlet. City) is connected.

상기와 형성된 배양챔버(3)는 하술하는 광원블럭(64)에서 조사된 빛이 상기 챔버 하우징(31)의 상하방향으로 개방된 입구를 통해 상하방향으로 광이 지나게 된다. 상기 배양챔버(3)의 내부에는 상기 배양용기(8)가 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 위치되게 수용된다.In the culture chamber 3 formed as described above, the light irradiated from the light source block 64 to be described below passes through the light in the vertical direction through the opening opened in the vertical direction of the chamber housing 31. Inside the culture chamber 3, the culture vessel 8 is accommodated to be positioned on an optical path through which light passes in the vertical direction.

상기 인장자극모듈(4)은 상기 배양챔버(3)의 내부에 위치된 배양용기(8)에 직선의 인장과 수축력을 반복적으로 가하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 인장자극모듈(4)은 인장기 블럭(41), 이송스크류(42), 구동모터(43), 잭슬라이더(44) 및 연결체(45)가 구비되어 구성되며, 상기 배양챔버(3)의 일측 측부에 근접된 위치에서 상기 Y-방향 이송베드(22)의 상부에 결합된다.The tensile stimulation module (4) is a configuration for repeatedly applying a linear tension and contraction force to the culture vessel (8) located inside the culture chamber (3). Referring to the drawings, the tensile stimulation module 4 is provided with a tensioner block 41, a transfer screw 42, a driving motor 43, a jack slider 44, and a connecting body 45, and the It is coupled to the upper portion of the Y-direction transfer bed 22 at a position close to one side of the culture chamber 3.

상기 인장기 블럭(41)은 상기 이송스크류(42)가 회전지지되고, 상기 구동모터가 결합되며, 상기 연결체(45)가 직선으로 가이드되어 지지되기 위한 구조를 형성하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 인장기 블럭(41)은 대략 사각형의 테두리를 갖는 형상으로 형성되어 상기 배양챔버(3)의 챔버 하우징(31)의 일측 측부에 근접된 위치에서 상기 Y-방향 이송베드(22)의 상부에 고정적으로 결합된다. 상기 인장기 블럭(41)의 서로 마주보는 폭방향으로 양측에는 상기 연결체(45)가 직선 이동되게 슬라이딩 지지되기 위한 한 쌍의 지지 가이드(411)가 구비된다.The tensioner block 41 is configured to form a structure for the transfer screw 42 to be rotationally supported, the drive motor to be coupled, and the connector 45 to be guided and supported in a straight line. Referring to the drawings, the tensioner block 41 is formed in a shape having a substantially rectangular rim, and the Y-direction transfer bed at a position proximate to one side of the chamber housing 31 of the culture chamber 3 ( 22) is fixedly coupled to the upper portion. A pair of support guides 411 are provided on both sides of the tensioner block 41 in the width direction facing each other for slidingly supporting the connecting body 45 to be linearly moved.

상기 이송스크류(42)는 상기 잭슬라이더(44)와 함께 상기 구동모터(43)의 회전 운동을 직선운동으로 전환하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 이송스크류(42)는 양단 각각이 상기 인장기 블럭(41)의 전후 방향 단벽 각각에 베어링이나 부싱으로 회전 지지된다.The transfer screw 42 is configured to convert the rotational motion of the drive motor 43 together with the jack slider 44 into a linear motion. Referring to the drawings, each of the transfer screws 42 is rotatably supported by bearings or bushings on each end wall in the front-rear direction of the tensioner block 41.

상기 구동모터(43)는 상기 이송스크류(42)를 왕복으로 회전시키기 위한 구성으로 상기 이송기 블럭(41)의 일측에 고정되어 그 회전축이 상기 이송스크류(42)의 일단과 결합된다. 상기 구동모터(43)의 왕복 회전으로 상기 이송스크류(42)가 왕복 회전되게 되고, 그에 따라 상기 잭슬라이더(44)는 상기 이송스크류(42)를 따라 왕복으로 직선 이동되게 된다.The drive motor 43 is configured to rotate the transfer screw 42 reciprocally and is fixed to one side of the transfer block 41 so that its rotation shaft is coupled to one end of the transfer screw 42. The transfer screw 42 is reciprocated by the reciprocating rotation of the drive motor 43, and accordingly, the jack slider 44 is linearly moved reciprocally along the transfer screw 42.

상기 잭슬라이더(44)는 상기 이송스크류(42)와 함께 상기 구동모터(43)의 회전운동을 직선운동으로 전환하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 잭슬라이더(44)는 상기 이송스크류(42)의 회전에 의해 상기 이송스크류(42)를 따라 직선 이동되게 상기 이송스크류(42)에 나사결합된다.The jack slider 44 is configured to convert the rotational motion of the drive motor 43 into a linear motion together with the transfer screw 42. Referring to the drawings, the jack slider 44 is screwed to the transfer screw 42 to be linearly moved along the transfer screw 42 by rotation of the transfer screw 42.

상기 연결체(45)는 직선이동되는 잭슬라이더(44)와 상기 배양챔버(3)의 내부에 위치된 배양용기(8)를 서로 연결하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 연결체(45)는 상기 인장기 블럭(41)의 상부에 위치되어 지지 가이드(411)에 지지되고, 그 하부가 상기 잭슬라이더(44)에 결합된 슬라이더 연결부(451)와, 일단이 상기 슬라이더 연결부(451)에 연결되고 타단이 상기 배양챔버(3)의 내부에 위치된 배양용기(8)에 연결된 용기 연결부(452)로 구성된다. 상기 연결체(45)를 구성하는 슬라이더 연결부(451) 및 용기 연결부(452)는 변형이 적게 이루어지는 강체의 재질로 서로 일체가 되게 결합된다. 따라서, 상기 잭슬라이더(44)의 직선 운동은 강체인 상기 연결체(45)에 직선의 힘을 가하게 되고, 그 힘은 상기 배양용기(8)로 전달되어 배양용기(8)에 미세한 인장력과 수축력이 반복적으로 전달되게 된다.The connecting body 45 is configured to connect the jack slider 44 that is linearly moved and the culture vessel 8 located inside the culture chamber 3 to each other. Referring to the drawings, the connecting body 45 is located on the upper portion of the tensioner block 41 and supported by a support guide 411, the lower portion of which is a slider connecting portion 451 coupled to the jack slider 44 And, one end is connected to the slider connection portion 451 and the other end is composed of a container connection portion 452 connected to the culture vessel 8 located inside the culture chamber 3. The slider connecting portion 451 and the container connecting portion 452 constituting the connecting body 45 are integrally coupled to each other with a material of a rigid body that is less deformed. Therefore, the linear motion of the jack slider 44 exerts a straight force on the connecting body 45 which is a rigid body, and the force is transmitted to the culture vessel 8 to give a fine tensile force and shrinking force to the culture vessel 8. This is transmitted repeatedly.

상기 연결체(45)의 용기 연결부(452)는 상기 배양챔버(3)의 외부에 위치된 슬라이더 연결부(451)와 상기 배양챔버(3)의 내부에 위치된 배양용기(8)을 서로 연결하는데, 이를 위해서는 배양챔버(3)을 구성하는 챔버 하우징(31)의 외부에서 내부로 이어지게 구성되어야 한다. 이를 위해서 도면에는 상기 용기 연결부(452)가 상기 챔버 하우징(31)과 간섭되지 않게 지그재그로 꺽여 굴절된 구조를 갖도록 형성된 실시예가 도시되어 있다. The container connection portion 452 of the connection body 45 connects the slider connection portion 451 located outside the culture chamber 3 and the culture vessel 8 located inside the culture chamber 3 to each other. , To this end, it should be configured to extend from the outside of the chamber housing 31 constituting the culture chamber 3 to the inside. To this end, the drawing shows an embodiment in which the container connection part 452 is formed to have a bent structure in a zigzag manner so as not to interfere with the chamber housing 31.

상기 환결조절모듈(5)은 상기 배양챔버(3)의 내부의 온도, 습도, 가스 농도 등과 같은 배양 환경을 조절하고 유지하기 위한 구성이다. 도면에는 온도, 습도 및 이산화탄소와 같은 가스의 농도의 조절을 위해 가스 및 습기가 저장되고 혼합되는 저장탱크(51)가 상기 Y-방향 이송베드(22)의 상부에 결합되어 있는 상태가 도시되어 있다. 온도와 습도의 조절을 위해서 히팅 수단과 가습 수단 또한 마련되며, 상기와 같이 온도, 습도 및 가스 농도가 조절된 분위기 가스는 펌프(52)에 의해 펌핑되어 상기 배양챔버(3)로 연결된 유입관을 통해 상기 배양챔버(3)으로 공급된다. 한편, 상기 배양챔버(3) 내부의 환경 상태에 따라 배양 환경의 피드백 제어를 위해서 상기 배양챔버(3) 내부의 온도, 습도, 가스 농도 및 유량 등을 계측하기 위한 센서(53)가 상기 환경조절모듈(53)에 구비된다. 상기 센서(53)는 저장탱크(51)나 유입관(도면에 미도시) 및 배양챔버(3)의 내부 등의 적절한 위치에 설치된다.The condensation control module 5 is configured to control and maintain the culture environment such as temperature, humidity, gas concentration, etc. inside the culture chamber 3. In the drawing, a state in which a storage tank 51 in which gas and moisture is stored and mixed to control the concentration of gas such as temperature, humidity and carbon dioxide is coupled to the upper portion of the Y-direction transport bed 22 is shown. . In order to control the temperature and humidity, a heating means and a humidifying means are also provided, and the atmosphere gas whose temperature, humidity and gas concentration are adjusted as described above is pumped by the pump 52 to open the inlet pipe connected to the culture chamber 3. It is supplied to the culture chamber (3). On the other hand, the sensor 53 for measuring the temperature, humidity, gas concentration and flow rate, etc. inside the culture chamber 3 for feedback control of the culture environment according to the environmental conditions inside the culture chamber 3 is controlled in the environment. It is provided in the module (53). The sensor 53 is installed at a suitable location, such as the storage tank 51 or the inlet pipe (not shown in the figure) and the interior of the culture chamber (3).

상기 현미경모듈(6)은 상기 배양챔버(3)의 내부에 위치된 배양용기(8)에서 배양되고 있는 배양체를 실시간으로 관찰하기 위한 구성이다. 한편, 여기서 배양체는 세포나 조직, 미생물 등과 같이 상기 배양용기(8)에서 배양이 가능한 생물체나 조직을 지칭하는 것이다.The microscope module 6 is configured to observe in real time the cultures being cultured in the culture vessel 8 located inside the culture chamber 3. Meanwhile, the culture medium refers to an organism or tissue capable of being cultured in the culture vessel 8 such as cells, tissues, and microorganisms.

도면을 참조하면, 상기 현미경모듈(6)은 지지블럭(61), 아암(62), 현미경(63) 또는 카메라(63') 및 광원블럭(64)이 구비되어 구성된다.Referring to the drawings, the microscope module 6 is composed of a support block 61, an arm 62, a microscope 63 or a camera 63', and a light source block 64.

상기 지지블럭(61)은 상기 아암(62)을 지지하도록 상기 베이스(1)에 고정되는 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 지지블럭(61)은 상기 베이스(1)의 상부에 위치된 프레임(11)의 일측 모서리에 고정된다.The support block 61 is configured to be fixed to the base 1 to support the arm 62. Referring to the drawings, the support block 61 is fixed to one edge of the frame 11 located on the upper portion of the base 1.

상기 아암(62)은 상기 현미경(63) 또는 카메라(63')가 부착되어 지지되기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 아암(62)은 상하로 이동되게 상기 지지블럭(61)에 연직으로 세워진 지지기둥(611)에 결합된다. 상기 아암(62)은 상기 지지기둥(611)을 따라 상하방향, 즉 Z-방향으로 이동되어 적절한 위치에서 움직이지 않게 고정된다. 상기 아암(62)의 선단에는 상기 현미경(63) 또는 카메라(63')가 부착된다.The arm 62 is configured to be supported by the microscope 63 or the camera 63'. Referring to the drawings, the arm 62 is coupled to a support column 611 vertically erected on the support block 61 to be moved up and down. The arm 62 is moved in the vertical direction along the support pillar 611, that is, in the Z-direction, is fixed so as not to move at an appropriate position. The microscope 63 or the camera 63' is attached to the tip of the arm 62.

상기 현미경(63)은 상기 배양챔버(3)의 내부에 위치된 배양용기(8)에서 배양되는 배양체를 육안으로 관찰할 수 있도록 그 대물렌즈(631)가 상기 배양챔버(3)의 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 위치되게 상기 아암(62)의 선단에 부착된다.The microscope 63 has an objective lens 631 in the vertical direction of the culture chamber 3 so that the culture medium cultured in the culture vessel 8 located inside the culture chamber 3 can be visually observed. It is attached to the tip of the arm 62 to be positioned on the optical path through which the light passes.

한편, 상기 카메라(63')은 배양체를 실시간으로 촬영하여 이를 이미지나 영상으로 저장할 수 있도록 하기 위한 구성으로, 상기 현미경(63)과 대체되거나 또는 동시에 이용되는 구성이다. 상기 현미경(63)과 마찬가지로 상기 카메라(63')는 상기 배양챔버(3)의 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 위치되게 상기 아암(62)의 선단에 부착된다. 상기 현미경(63)에 의해 촬영되 영상은 상기 제어모듈(7)로 전송되어 저장되거나 편집된다.On the other hand, the camera (63') is a configuration for recording a culture object in real time and storing it as an image or image, it is a configuration that is used at the same time as the microscope (63). Like the microscope 63, the camera 63' is attached to the tip of the arm 62 to be positioned on an optical path through which light passes in the vertical direction of the culture chamber 3. The image photographed by the microscope 63 is transmitted to the control module 7 and stored or edited.

상기 광원블럭(64)은 상기 배양챔버(3)의 내부에 위치된 배양용기(8)의 하부로 광선을 조사하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 광원블럭(64)은 상기 배양챔버(3)의 하부에 위치되게 상기 프레임(11)에 구비된 블록 고정바(111)에 결합되어 고정된다.The light source block 64 is configured to irradiate light to the lower portion of the culture vessel 8 located inside the culture chamber 3. Referring to the drawings, the light source block 64 is fixed by being coupled to a block fixing bar 111 provided in the frame 11 to be located under the culture chamber 3.

도 8은 상기 광원블럭(64)을 상세하게 도시한 사시도로서, 도면을 참조하면, 상기 광원블럭(64)은 블럭체(641), 필터 슬라이더(642) 및 백라이트(도면에 미도시)로 구성된다.8 is a perspective view showing the light block 64 in detail, referring to the drawings, the light block 64 is composed of a block body 641, a filter slider 642 and a backlight (not shown in the figure) do.

상기 블럭체(641)는 내부에 상기 백라이트가 수용되어 장착되고, 상기 필터 슬라이더(642)가 슬라이딩 이동이 가능하게 장착되기 위한 구조물을 형성하기 위한 구성이다. 상기 블럭체(641)에는 상방으로 광조사 구멍(641a)이 형성되고, 측부에는 상기 광조사 구멍(641a)과 직교되는 슬라이딩 구멍(641b)가 형성된 구조를 갖는다. 상기 백라이트는 상기 광조사 구멍(641a)를 통하여 광을 투사하도록 상기 블럭체(641)의 내부에 수용되어 장착된다. 상기 블럭체(641)는 상기 프레임(11)에 구비된 블록 고정바(111)에 결합되어 고정된다.The block body 641 is configured to form a structure in which the backlight is accommodated and mounted, and the filter slider 642 is slidably mounted. The block body 641 has a structure in which a light irradiation hole 641a is formed upward, and a sliding hole 641b orthogonal to the light irradiation hole 641a is formed on a side portion. The backlight is accommodated and mounted inside the block body 641 to project light through the light irradiation hole 641a. The block body 641 is coupled to and fixed to the block fixing bar 111 provided in the frame 11.

상기 필터 슬라이더(642)는 복수의 필터(642a)가 일체로 구비되어 그 복수의 필터(642a)를 용이하게 변경할 수 있도록 상기 슬라이딩 구멍(641b)에 슬라이딩 이동이 가능하게 장착되는 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 필터 슬라이더(642)는 상기 슬라이딩 구멍(641b)에 삽입되는 판 형상의 부재로 형성되고, 길이 방향으로 3개의 필터 구멍(642b)이 일열로 배치되게 형성된 구조를 갖는다. 상기 3개의 필터 구멍(642b)에는 빛의 파장이나 위상을 조절하기 위한 필터(642a)가 설치된다.The filter slider 642 is configured such that a plurality of filters 642a are integrally provided so that sliding movement is possible in the sliding hole 641b so that the plurality of filters 642a can be easily changed. Referring to the drawings, the filter slider 642 is formed of a plate-shaped member inserted into the sliding hole 641b, and has a structure in which three filter holes 642b are arranged in a row in the longitudinal direction. A filter 642a for adjusting the wavelength or phase of light is installed in the three filter holes 642b.

상기 제어모듈(7)은 상기 배양용기(8)에 인장 자극을 가하기 위한 인장자극모듈(4) 및 상기 배양챔버(3) 내부의 환경 조절 및 유지를 위한 환경조절모듈(5)의 작동을 제어하기 위한 구성이다. 예를 들면, 상기 제어모듈(7)은 상기 배양용기(8)에 가해지는 인장 자극의 세기나 진동수 조절하도록 상기 구동모터(43)의 작동을 제어한다. 또한, 상기 제어모듈(7)은 상기 센서(53)에 의해 측정된 온도, 습도 및 가스 농도로부터 조절이 필요한 물리량을 산출하고 그에 따라 가습 수단이 히팅 수단의 작동, 가스의 배합을 위한 수단의 작동 및 유량 조절을 위한 펌프의 작동 등을 제어하게 된다.The control module 7 controls the operation of the tension stimulation module 4 for applying tensile stimulation to the culture vessel 8 and the environment control module 5 for controlling and maintaining the environment inside the culture chamber 3. It is a configuration to do. For example, the control module 7 controls the operation of the drive motor 43 to adjust the intensity or frequency of tensile stimuli applied to the culture vessel 8. In addition, the control module 7 calculates the physical quantity that needs to be adjusted from the temperature, humidity and gas concentration measured by the sensor 53, and accordingly the humidifying means operates the heating means, and operates the means for mixing the gas. And controlling the operation of the pump for adjusting the flow rate.

또한, 상기 제어모듈(7)은 상기 현미경모듈(6)의 카메라(63')의 작동과 그 카메라(63')에 의해 촬영된 영상이나 이미지를 관리하고 편집하도록 구성될 수 있다. In addition, the control module 7 may be configured to manage and edit the operation of the camera 63' of the microscope module 6 and the image or image taken by the camera 63'.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The culture incubator system described above and shown in the drawings and capable of real-time observation of tensile stimulation is only one example for practicing the present invention and should not be interpreted as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is defined only by the matters described in the following claims, and the improved and modified embodiments without departing from the gist of the present invention are apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be said that it belongs to the protection scope of the present invention.

1 베이스
11 프레임
111 블록 고정바
12 가이드 플레이트
13 X-방향 직선 가이드
14 리니어 슬라이더
2 이송베드모듈
21 X-방향 이송베드
211 개방부
212 Y-방향 직선 가이드
22 Y-방향 이송베드
3 배양챔버
31 챔버 하우징
32 챔버 커버
4 인장자극모듈
41 인장기 블록
411 지지 가이드
42 이송스크류
43 구동모터
44 잭슬라이더
45 연결체
451 슬라이더 연결부
452 용기 연결부
5 환경조절모듈
51 저장탱크
52 펌프
53 센서
6 현미경모듈
61 지지블럭
611 지지기둥
62 아암
63,63’ 현미경, 카메라
631 대물렌즈
64 광원블럭
7 제어모듈
8 배양용기
1 base
11 frames
111 block fixing bar
12 Guide plate
13 X-direction straight guide
14 Linear slider
2 Transfer bed module
21 X-direction transfer bed
211 opening
212 Y-direction straight guide
22 Y-direction transfer bed
3 culture chamber
31 chamber housing
32 chamber cover
4 tensile stimulation module
41 tensioner block
411 support guide
42 Transfer screw
43 Drive motor
44 Jack Slider
45 connector
451 slider connection
452 Container connection
5 Environmental control module
51 storage tank
52 pumps
53 sensors
6 Microscope module
61 Support Block
611 support pillar
62 arms
63,63' microscope, camera
631 Objective Lens
64 light source block
7 Control module
8 culture vessel

Claims (5)

상하방향으로 광이 지나도록 형성되고 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 배양용기가 위치되게 상기 배양용기가 내부에 수용되는 배양챔버와,
상기 배양챔버 내부의 온도, 습도 및 가스 분위기를 조절하고 유지하는 환경조절모듈과,
상기 배양용기의 일측 가장자리에 연결되어 상기 배양용기에 직선의 인장과 수축력을 반복적으로 가하는 인장자극모듈과,
상기 배양챔버의 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 위치되는 대물렌즈 또는 카메라가 구비되어 상기 배양용기에서 배양되는 배양체를 관찰하는 현미경모듈이 포함된 것을 특징으로 하는 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템.
A culture chamber formed in such a way that light passes in the vertical direction and the culture container is accommodated therein such that the culture container is positioned on an optical path through which light passes in the vertical direction;
An environmental control module for controlling and maintaining the temperature, humidity and gas atmosphere inside the culture chamber;
A tensile stimulation module connected to one side edge of the culture vessel and repeatedly applying linear tension and contraction force to the culture vessel,
Tensile stimulation and a culture incubator capable of real-time observation, which includes a microscope module for observing the culture medium cultured in the culture vessel, provided with an objective lens or a camera positioned on an optical path where light passes in the vertical direction of the culture chamber. system.
제1항에 있어서,
베이스와, 상기 베이스의 상부의 평면상에서 직교하는 X-Y 방향으로 이송되는 베드가 구비된 이송베드모듈이 더 포함되고,
상기 배양챔버는 상기 이송베드모듈에 지지되어 X-Y 방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템.
According to claim 1,
A transfer bed module further comprising a base and a bed transferred in an XY direction orthogonal to the plane of the upper portion of the base is further included,
The culture chamber is supported by the transfer bed module, it is possible to move in the XY direction Tensile stimulation and culture incubator system capable of real-time observation.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배양챔버는 상하로 개방된 챔버 하우징과,
광이 투과되는 재질로 되어 상기 챔버 하우징의 상부 입구를 커버하도록 상기 챔버 하우징의 상부 입구에 결합되는 챔버 커버가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템.
The method according to claim 1 or 2,
The culture chamber is a chamber housing opened up and down,
A culture incubator system capable of tensile stimulation and real-time observation, characterized in that a chamber cover is coupled to an upper inlet of the chamber housing to cover the upper inlet of the chamber housing made of a material through which light is transmitted.
제3항에 있어서,
상기 인장자극모듈은, 상기 이송베드모듈 상부에 결합된 인장기 블럭과,
상기 인장기 블럭에 회전이 가능하게 지지된 이송스크류와,
상기 이송스크류를 왕복으로 회전시키도록 상기 이송스크류에 연결된 구동모터와,
상기 이송스크류의 회전에 의해 상기 이송스크류를 따라 이동되는 잭슬라이더와,
강체로 형성되어 일단은 상기 잭슬라이더에 연결되고 타단은 상기 배양용기의 가장자리에 연결된 연결체가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템.
According to claim 3,
The tensile stimulation module, and a tensioner block coupled to the upper transfer bed module,
A transfer screw rotatably supported by the tensioner block,
A drive motor connected to the transfer screw to rotate the transfer screw reciprocally;
A jack slider moved along the transfer screw by rotation of the transfer screw,
It is formed of a rigid body, one end is connected to the jack slider, and the other end is provided with a connection body connected to the edge of the culture vessel. Tensile stimulation and culture incubator system capable of real-time observation.
제3항에 있어서,
상기 현미경모듈은, 상기 베이스에 고정된 지지블럭과, 상기 지지블럭에 지지되어 상하로 이동되는 아암과, 상기 배양챔버의 하부에 위치되어 상기 배양챔버의 상하방향으로 광이 지나는 광로 상으로 광을 조사하도록 상기 베이스에 고정된 광원블럭이 구비되어 구성되고,
상기 대물렌즈 또는 카메라는 상기 아암의 선단에 결합되어 상기 배양챔버의 상하방향으로 광이 지나는 광로 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 인장자극 및 실시간 관찰이 가능한 배양체 인큐베이터 시스템.
According to claim 3,
The microscope module includes a support block fixed to the base, an arm supported by the support block and moved up and down, and positioned at a lower portion of the culture chamber to transmit light onto an optical path through which light passes in the vertical direction of the culture chamber. A light source block fixed to the base to be irradiated is provided and configured,
The objective lens or the camera is coupled to the front end of the arm, the culture incubator system capable of real-time observation and tensile stimulation, characterized in that located on an optical path through which light passes in the vertical direction of the culture chamber.
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