KR20200071966A - Functional cell culture insert with dual structure - Google Patents

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KR20200071966A
KR20200071966A KR1020180159617A KR20180159617A KR20200071966A KR 20200071966 A KR20200071966 A KR 20200071966A KR 1020180159617 A KR1020180159617 A KR 1020180159617A KR 20180159617 A KR20180159617 A KR 20180159617A KR 20200071966 A KR20200071966 A KR 20200071966A
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안근선
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    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters

Abstract

The present invention relates to a functional culture structure and, more particularly, to a functional culture structure capable of preventing a membrane from being exposed in such a way that the hydrogel located on a membrane shrinks due to the cohesive force generated by cells, when seeding and culturing the cells on an upper surface of the membrane and performing an experiment on cell-cell communication, etc. The functional culture structure of the present invention can prevent the membrane from being exposed in such a way that the hydrogel located on the membrane shrinks due to the cohesive force generated by the cells, thereby providing an effect of enabling complete analysis of the cultured cells, improving the completeness of the experiment, and reducing the inconvenience of the experiment process.

Description

이중 구조를 갖는 기능성 세포배양체 {Functional cell culture insert with dual structure}Functional cell culture with dual structure {Functional cell culture insert with dual structure}

본 발명은 기능성 배양구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 멤브레인의 상면에 세포를 파종하고 이를 배양하여 cell-cell communication 실험 등을 수행함에 있어서, 세포에 의해 발생하는 응집력으로 인해 멤브레인 상에 위치한 하이드로겔이 수축되어 멤브레인이 노출되는 것을 방지할 수 있는 기능성 배양구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a functional culture structure, and more specifically, in performing cell-cell communication experiments by sowing cells on the top surface of the membrane and culturing them, hydro located on the membrane due to the cohesive force generated by the cells It relates to a functional culture structure that can prevent the membrane is exposed due to the contraction of the gel.

[과제고유번호] 2017-0-00953[Task identification number] 2017-0-00953

[부처명] 과학기술정보통신부[Department name] Ministry of Science and ICT

[연구관리전문기관] 정보통신기술센터[Research Management Agency] Information and Communication Technology Center

[연구사업명] 기술확산지원사업[Research Project Name] Technology Diffusion Support Project

[연구과제명] 3D 프린팅을 이용한 호흡기 점막 조직 생체모사칩 개발 및 화학 물질 유해성 평가 활용[Research title] Development of biomimetic chip for respiratory mucosal tissue using 3D printing and utilization of chemical hazard evaluation

[주관기관] ㈜티앤알바이오팹[Host organization] T&B Bio Fab

[연구기간] 2017.04.01. ~ 2019.12.31.(33개월)[Research Period] 2017.04.01. ~ 2019.12.31.(33 months)

[과제고유번호] 2017-0-01982[Task identification number] 2017-0-01982

[부처명] 과학기술정보통신부[Department name] Ministry of Science and ICT

[연구관리전문기관] 정보통신기술진흥센터[Research Management Agency] Information and Communication Technology Promotion Center

[연구사업명] ICT융합산업원천기술개발[Research project name] ICT convergence industry source technology development

[연구과제명] 3D 바이오 프린팅을 이용한 동물실험대체용 인공피부 모델 개발 및 상용화[Research Title] Development and commercialization of artificial skin model for animal experiment replacement using 3D bio printing

[주관기관] 한국산업기술대학교 산학협력단[Host organization] Korea Polytechnic University Industry-Academy Cooperation

[연구기간] 2017.12.01. ~ 2019.11.30.(24개월)[Research Period] 2017.12.01. ~ 2019.11.30.(24 months)

세포와 조직을 배양하는 기술은 기초 또는 응용 생명 과학 연구를 위해서 점점 더 중요해지고 있다.The technology of culturing cells and tissues is becoming increasingly important for basic or applied life science research.

세포 배양이라 함은, 일반적으로 다세포 생물의 개체로부터 조직 편을 분리하고, 조직 편을 용기 내에서 배양 및 증식시키는 것을 의미한다.Cell culture generally refers to separating tissue pieces from individuals of multicellular organisms, and culturing and propagating the tissue pieces in a container.

특정 세포는 다른 종류의 세포와의 직접적인 상호작용이 세포의 성장, 이동 및 분화에 매우 큰 영향을 미친다. 예를 들어, 암세포의 경우는 다른 조직 세포와 함께 있어야 세포의 성장 속도가 빨라진다.In certain cells, direct interaction with other types of cells greatly affects the growth, migration and differentiation of cells. For example, in the case of cancer cells, the growth rate of the cells increases when they are combined with other tissue cells.

세포 배양을 하는 경우, 다른 세포와의 상호작용이 필요하기 때문에, 일반적으로 마이크로 단위의 관통 홀이 있는 투과성 멤브레인을 지지수단으로 사용하는 세포 배양 장치가 사용된다. In the case of cell culture, since interaction with other cells is required, a cell culture device using a permeable membrane having a micro-unit through hole as a support means is generally used.

종래의 세포 배양 장치를 통해 세포를 배양하게 되면 세포에 의해 발생하는 응집력으로 인해 멤브레인 상에 위치한 하이드로겔이 수축하게 되어, 시약 등을 처리하는 경우 수축된 면을 따라 시약이 흘러내려 실험의 완전성이 보장되지 않으며, 실험과정이 불편한 문제점이 있다.When the cells are cultured through a conventional cell culture device, the hydrogel located on the membrane contracts due to the cohesive force generated by the cells. It is not guaranteed, and there is a problem that the experimental process is inconvenient.

일본 공개특허 제2011-006351호Japanese Patent Publication No. 2011-006351

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외통과 내통을 포함하는 이중구조를 구비하여 외통과 내통 사이에 형성된 공간에 하이드로겔이 수용됨으로써, 세포 배양시 하이드로겔이 수축되어 멤브레인이 노출되는 것을 방지할 수 있는 기능성 배양구조체를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, by having a double structure including an outer cylinder and an inner cylinder, the hydrogel is accommodated in the space formed between the outer cylinder and the inner cylinder, thereby shrinking the hydrogel during cell culture to expose the membrane It is intended to provide a functional culture structure that can be prevented.

본 발명의 일 실시 형태로는, 소정의 높이를 가지는 원통형상의 웰(100), 상기 웰(100) 내부에 인입되는 외통(200); 상기 외통(200)의 하단에 위치하는 배양부(900); 상기 외통(200)의 내부에 삽입되는 내통(300);을 포함하고, 상기 외통(200)과 내통(300)사이에 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체를 들 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a cylindrical well 100 having a predetermined height, an outer cylinder 200 introduced into the well 100; A culture unit 900 located at the bottom of the outer cylinder 200; Including the inner cylinder 300 inserted into the outer cylinder 200; and a functional culture structure characterized in that a space is formed between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300.

상기 외통(200)은, 상기 웰(100)의 상면에 고정되는 제1고정부(220); 상기 제1고정부(220)의 내측면으로부터 소정의 각도를 가지며 절곡 및 연장되어 상기 웰(100)의 내측으로 슬로프를 형성하는 제1경사부(230); 및 상기 제1경사부(230)의 하단에 형성되며 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통형상의 제1몸체부(210);를 포함하는 것이 바람직하다.The outer cylinder 200 includes a first fixing part 220 fixed to the upper surface of the well 100; A first inclined portion 230 having a predetermined angle from the inner surface of the first fixing portion 220 and being bent and extended to form a slope inside the well 100; And a cylindrical first body portion 210 formed at a lower end of the first inclined portion 230 and having a diameter smaller than the inner diameter of the well 100.

상기 내통(300)은, 상기 외통(200)의 상면에 고정되는 제2고정부(320); 상기 제2고정부(320)의 내측면으로부터 소정의 각도를 가지며 절곡 및 연장되어 상기 외통(200)의 내측으로 슬로프를 형성하는 제2경사부(330); 및 제2경사부(330)의 하단에 형성되며, 상기 외통(200)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통형상의 제2몸체부(310);를 포함할 수 있으며, 상기 제2경사부(330)에는 홀(331)이 형성된 것이 바람직하다.The inner cylinder 300, the second fixing portion 320 is fixed to the upper surface of the outer cylinder 200; A second inclined portion 330 having a predetermined angle from the inner surface of the second fixing part 320 and being bent and extended to form a slope inside the outer cylinder 200; And it is formed on the lower end of the second inclined portion 330, the cylindrical body having a diameter smaller than the inner diameter of the outer cylinder 200, 310; may include, the second inclined portion 330 The hole 331 is preferably formed.

또한, 상기 배양부(900)는, 멤브레인(400); 및 상기 외통(200)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500);를 포함하여 상기 외통(200)과 분리될 수 있거나, 커버(500);로 구성될 수 있다.In addition, the culture unit 900, the membrane 400; And a cover 500 that is fixed to the membrane 400 in combination with the lower end of the outer cylinder 200, and can be separated from the outer cylinder 200 or includes a cover 500.

상기 외통(200)은, 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 제1몸체부(210);을 가지되, 상기 제1몸체부(210) 최하단부의 종단면이 수평을 가지는 플랫구조를 가지거나, 반구형을 가지는 라운드구조 또는 경사면을 포함하는 모서리형성을 가지는 엣지구조일 수 있다.The outer cylinder 200 has a cylindrical first body portion 210 having a diameter smaller than the inner diameter of the well 100; having a flat structure having a horizontal cross-section of the lowermost portion of the first body portion 210 Or, it may be a round structure having a hemispherical shape or an edge structure having an edge formation including an inclined surface.

본 발명의 다른 실시 형태로는, 소정의 높이를 가지는 원통형상의 웰(100), 상기 웰의 상측에 형성된 다수의 수용부(110), 상기 웰(100) 내부에 인입되는 외통(200), 상기 외통(200)의 내부에 삽입되는 내통(300), 상기 외통(200)의 하단부에 위치하는 멤브레인(400) 및 상기 외통(200)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500)를 포함하되, 상기 외통(200)은 상기 외통(200)의 상면에 형성된 다수개의 팁(240)을 포함하고, 상기 수용부(110)는, 소정의 폭을 가지는 홈으로서, 상기 웰(100)의 상측내면에 세로 방향으로 형성되되, 서로 다른 길이를 가지는 적어도 3가지 유형의 수용부(110)로 구성되며, 상기 팁(240)은, 상기 수용부(110)의 홈 깊이에 대응되는 길이를 가지며, 상기 외통(200)의 외측에 원주방향으로 적어도 2개 이상이 배열되어 형성되는 기능성 배양구조체를 들 수 있다.In another embodiment of the present invention, a cylindrical well 100 having a predetermined height, a plurality of receiving portions 110 formed on the upper side of the well, the outer tube 200 that is introduced into the well 100, the The inner cylinder 300 inserted into the outer cylinder 200, the membrane 400 positioned at the lower end of the outer cylinder 200, and the cover 500 to be combined with the lower end of the outer cylinder 200 to fix the membrane 400 ), the outer cylinder 200 includes a plurality of tips 240 formed on the upper surface of the outer cylinder 200, the receiving portion 110, a groove having a predetermined width, the well 100 ) Is formed in the vertical direction on the upper inner surface, is composed of at least three types of receiving portion 110 having different lengths, the tip 240, the length corresponding to the groove depth of the receiving portion 110 And a functional culture structure formed by arranging at least two or more in a circumferential direction on the outer side of the outer cylinder 200.

본 발명의 이중 구조를 갖는 기능성 배양구조체 구성으로 인해, 배양되는 세포에 의해 발생하는 응집력으로 인해 멤브레인 상에 위치한 하이드로겔이 수축되어 멤브레인이 노출되는 것을 방지할 수 있어, 배양되는 세포에 대한 온전한 분석이 가능하며 실험의 완전성을 향상시키고 실험과정의 불편함을 절감하는 효과가 있다.Due to the structure of the functional culture structure having the dual structure of the present invention, the hydrogel located on the membrane can be prevented from being exposed due to the contraction of the hydrogel located on the membrane due to the cohesive force generated by the cultured cells, so that intact analysis of the cultured cells This is possible and has the effect of improving the integrity of the experiment and reducing the inconvenience of the experiment process.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 부분사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 부분단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체를 사용해 세포를 배양하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 종래의 배양구조체를 사용해 세포를 배양하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 배양부를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 외통과 멤브레인과의 결합구조를 나타낸 단면확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 팁을 포함하는 기능성 배양구조체의 동작 단계도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체 커버의 유형을 나타낸 사시도이다.1 is a partial perspective view of a functional culture structure according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded view of a functional culture structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view of a functional culture structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a state of culturing cells using a functional culture structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state of culturing cells using a conventional culture structure.
6 is a perspective view showing a culture unit of a functional culture structure according to an embodiment of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view showing a bonding structure between the outer tube and the membrane of the functional culture structure according to an embodiment of the present invention.
8 is an operation step diagram of a functional culture structure including a tip according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing a type of functional culture structure cover according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.Before describing in detail through the preferred embodiments of the present invention, terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted as being limited to the ordinary or dictionary meanings, meanings consistent with the technical spirit of the present invention. And should be interpreted as a concept.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.Throughout this specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated. In addition, "part" described in the specification means a unit or block that performs a specific function.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.Each step may be performed differently from the specified order, unless a specific order is explicitly stated in the context. That is, each step may be performed in the same order as specified, or may be performed substantially simultaneously, or in the reverse order.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 기능성 배양구조체에 관하여 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the functional culture structure of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 부분사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 분해도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 단면도이다.1 is a partial perspective view of a functional culture structure according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded view of a functional culture structure according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a functional culture according to an embodiment of the present invention It is a cross-sectional view of the structure.

도 1 내지 4을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체는, 소정의 높이를 가지며 내부가 비어있는 원통형상의 웰(100); 상기 웰(100) 내부에 인입되는 외통(200); 상기 외통(200)의 하단에 위치하는 배양부(900); 상기 외통(200)의 내부에 삽입되는 내통(300);을 포함하고, 상기 외통(200)과 내통(300)사이에는 공간이 형성될 수 있다.Referring to Figures 1 to 4, the functional culture structure according to an embodiment of the present invention, has a predetermined height and the inside of the cylindrical well 100 is empty; An outer cylinder 200 introduced into the well 100; A culture unit 900 located at the bottom of the outer cylinder 200; Including, the inner cylinder 300 inserted into the outer cylinder 200, a space may be formed between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300.

본 발명의 기능성 배양구조체는, 멤브레인의 상면에 세포를 파종하고 이를 배양하여 cell-cell communication 실험 등을 수행함에 있어서, 세포에 의해 발생하는 응집력으로 인해 멤브레인(400) 상에 위치한 하이드로겔(700)이 수축되어 멤브레인(400)이 노출되는 것을 방지할 수 있다.In the functional culture structure of the present invention, in performing cell-cell communication experiments by sowing cells on the upper surface of the membrane and culturing them, the hydrogel 700 located on the membrane 400 due to the cohesive force generated by the cells This contraction can prevent the membrane 400 from being exposed.

구체적으로, 도 5에 도시된 것과 같이, 종래의 배양구조체를 통해 세포를 배양하는 경우에는, 멤브레인(400) 상에 하이드로겔(700)을 고르게 도포하고(도 5(a)) 그 위에 세포를 파종하여 배양하더라도, 배양되는 세포에 의해 발생하는 응집력에 의해 하이드로겔(700)이 수축되어 멤브레인(400)이 노출(도 5(b))된다. 이와 같이 하이드로겔(700)이 수축되어 멤브레인(400)이 노출된 상태에서 시약을 처리하게 되면 수축된 면을 따라 시약이 흘러 내리게 되고 노출된 멤브레인(400)을 통해 빠져나게 되어, 배양된 세포를 통한 실험이 어렵게 된다. 특히, 이러한 수축현상은 점막세포나 피부세포를 배양하는 방식인 Air liquid interface 배양방식에서 두드러지게 나타난다.Specifically, as shown in FIG. 5, when culturing cells through a conventional culture structure, the hydrogel 700 is evenly applied on the membrane 400 (FIG. 5( a )) and cells are placed thereon. Even after sowing and culturing, the hydrogel 700 is contracted by the cohesive force generated by the cultured cells and the membrane 400 is exposed (FIG. 5(b)). As described above, when the hydrogel 700 is contracted and the reagent is processed while the membrane 400 is exposed, the reagent flows down along the contracted surface and exits through the exposed membrane 400, thereby culturing the cultured cells. Through experimentation becomes difficult. In particular, this contraction phenomenon is prominent in the air liquid interface culture method, which is a method of culturing mucosal cells or skin cells.

반면, 본 발명의 기능성 배양구조체는 외통(200)과 내통(300)사이에는 공간이 형성되어 있어, 도 4(a)에 도시된 것과 같이, 외통(200)과 내통(300)사이의 공간에 하이드로겔(700)이 수용될 수 있다. 특히, 모세관 현상으로 인해 외통(200)과 내통(300)사이의 공간에 수용되는 하이드로겔의 수위를 내통(300)의 하이드로겔 수위보다 더 높게 유지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 기능성 배양구조체를 통해 세포를 배양하는 경우에는, 배양되는 세포에 의해 발생하는 응집력에 의해 하이드로겔(700)이 수축되더라도 외통(200)과 내통(300)사이의 공간에 수용된 하이드로겔(700)이 보충되어 멤브레인(400)이 노출되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, in the functional culture structure of the present invention, a space is formed between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300, as shown in FIG. 4(a), in the space between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300. The hydrogel 700 can be accommodated. In particular, the water level of the hydrogel accommodated in the space between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300 may be maintained higher than the hydrogel level of the inner cylinder 300 due to the capillary phenomenon. Therefore, in the case of culturing cells through the functional culture structure of the present invention, even if the hydrogel 700 contracts due to the cohesive force generated by the cultured cells, the hydroaccommodated in the space between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300 The gel 700 is replenished to prevent the membrane 400 from being exposed.

본 발명의 기능성 배양구조체를 통해 배양되는 세포의 종류는 특별히 한정되지 않으나, Air liquid interface 배양방식으로 배양되는 점막세포나 피부세포인 것이 바람직하다.The type of cells cultured through the functional culture structure of the present invention is not particularly limited, but is preferably mucosal cells or skin cells cultured by an air liquid interface culture method.

도 2에 도시된 외통(200) 및 내통(300)의 구성에 대하여 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 외통(200)은, 상기 웰(100)의 상면에 고정되는 제1고정부(220); 상기 제1고정부(220)의 내측면으로부터 소정의 각도를 가지며 절곡 및 연장되어 상기 웰(100)의 내측으로 슬로프를 형성하는 제1경사부(230); 및 상기 제1경사부(230)의 하단에 형성되며 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통형상의 제1몸체부(210);를 포함할 수 있다.When the configuration of the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300 shown in FIG. 2 is described in more detail, the outer cylinder 200 includes: a first fixing unit 220 fixed to an upper surface of the well 100; A first inclined portion 230 having a predetermined angle from the inner surface of the first fixing portion 220 and being bent and extended to form a slope inside the well 100; And a cylindrical first body portion 210 formed at a lower end of the first inclined portion 230 and having a diameter smaller than the inner diameter of the well 100.

또한, 상기 내통(300)은, 상기 외통(200)의 상면에 고정되는 제2고정부(320); 상기 제2고정부(320)의 내측면으로부터 소정의 각도를 가지며 절곡 및 연장되어 상기 외통(200)의 내측으로 슬로프를 형성하는 제2경사부(330); 및 상기 제2경사부(330)의 하단에 형성되며, 상기 외통(200)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통형상의 제2몸체부(310);을 포함할 수 있다.In addition, the inner cylinder 300, the second fixing portion 320 is fixed to the upper surface of the outer cylinder 200; A second inclined portion 330 having a predetermined angle from the inner surface of the second fixing part 320 and being bent and extended to form a slope inside the outer cylinder 200; And a second cylindrical body 310 formed on the lower end of the second inclined portion 330 and having a diameter smaller than the inner diameter of the outer cylinder 200.

상기 제1몸체부(210)와 제2몸체부(310) 사이의 거리는 0.5 내지 1mm인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나 제1몸체부(210)와 제2몸체부(310) 사이의 거리가 0.5mm 미만이면 외통(200)과 내통(300) 사이의 공간에 수용되는 하이드로겔(700)의 양이 적어 하이드로겔의 수축현상으로 인한 멤브레인 노출 방지 효과가 감소되고, 1mm를 초과하게 되면 외통(200)과 내통(300) 사이의 공간에 수용되는 하이드로겔의 수위를 내통(300)의 수위보다 높게 유지시키기 어렵게 된다.The distance between the first body part 210 and the second body part 310 is preferably 0.5 to 1 mm. If the distance between the first body part 210 and the second body part 310 is less than 0.5 mm outside the above range, the amount of the hydrogel 700 accommodated in the space between the outer tube 200 and the inner tube 300 is The effect of preventing the membrane exposure due to shrinkage of the hydrogel is reduced, and when it exceeds 1 mm, the level of the hydrogel accommodated in the space between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300 is maintained higher than the level of the inner cylinder 300. It is difficult to do.

외통(200)과 내통(300) 사이의 공간에 하이드로겔(700)을 효과적으로 삽입하기 위해 상기 제2경사부(330)에는 홀(331)이 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 제2경사부(330)에 홀(331)이 형성된 경우에는 하이드로겔(700)을 내통(300)의 상측을 통해 주입할 수 있을 뿐만 아니라, 홀(331)을 통해 외통(200)과 내통(300) 사이의 공간을 따라 하이드로겔(700)을 주입할 수 있다.In order to effectively insert the hydrogel 700 into the space between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300, a hole 331 is preferably formed in the second inclined portion 330. As described above, when the hole 331 is formed in the second inclined portion 330, the hydrogel 700 can be injected through the upper side of the inner cylinder 300, as well as the outer cylinder 200 through the hole 331. Hydrogel 700 may be injected along the space between the and inner cylinder 300.

또한, 내통(300)의 상측이나 홀(331)을 통해 외통(200)과 내통(300) 사이의 공간을 따라 주입되는 물질로는 하이드로겔(700) 뿐만 아니라, 알지네이트, 피브리노겐, 카르복실메틸 셀룰로오스, 헤파란황산, 히알루론산, 콜라겐, 덱스트란 하이드로겔과 등 같은 생체적합적인 고분자 물질에 세포가 혼합된 세포혼합물이 사용될 수 있다.In addition, as the material injected along the space between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300 through the upper side or the hole 331 of the inner cylinder 300, as well as the hydrogel 700, alginate, fibrinogen, carboxylmethyl cellulose , Heparan sulfate, hyaluronic acid, collagen, a cell mixture in which cells are mixed with biocompatible polymer materials such as dextran hydrogel may be used.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 배양부(900)의 다양한 유형을 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing various types of the culture unit 900 of the functional culture structure according to an embodiment of the present invention.

상기 배양부(900)는 상기 외통(200)과 일체로 형성될 수 있으며, 이 때에는 원형의 멤브레인(400)으로 구성된다. 상기 멤브레인(400)은 일정 크기의 공극 및 공극률을 가지며 규칙적으로 공극이 배열되는 것이 바람직하며, 멤브레인(400)의 두께는 다양하게 변경될 수 있다.The culture unit 900 may be integrally formed with the outer cylinder 200, and is composed of a circular membrane 400. The membrane 400 preferably has pores and porosity of a certain size, and pores are regularly arranged, and the thickness of the membrane 400 may be variously changed.

또한, 상기 배양부(900)는 상기 외통(200)가 분리 가능하게 형성될 수 있다. 상기 배양부(900)가 사이 외통(200)과 분리 가능하게 형성되는 경우에는, 상기 배양부(900)는 원형의 멤브레인(400); 및 상기 제1몸체부(210)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500)를 포함할 수 있다. 이러한 커버(500)의 하면은, 도 6(a)와 같이, 단일의 관통홀이 형성되어 뚫려있는 형태이면서, 멤브레인(400)이 위쪽에 위치하는 형태일 수 있다. 또한, 멤브레인(400)은 일정 크기의 공극 및 공극률을 가지며 규칙적으로 공극이 배열되는 것이 바람직하다. 이 경우, 멤브레인(400) 또는 상기 커버(500)의 하면은 다양한 두께를 갖도록 변경될 수 있다.In addition, the culture unit 900 may be formed such that the outer cylinder 200 is separable. When the culture unit 900 is formed detachably from the outer cylinder 200, the culture unit 900 includes a circular membrane 400; And it may include a cover 500 for fixing the membrane 400 in combination with the lower end of the first body portion (210). The lower surface of the cover 500 may be in a form in which a single through hole is formed and drilled, as shown in FIG. 6(a), and the membrane 400 is positioned upward. In addition, the membrane 400 has pores and porosity of a certain size, it is preferable that the pores are regularly arranged. In this case, the lower surface of the membrane 400 or the cover 500 may be changed to have various thicknesses.

도 6의 (a) 내지 (c)는 각각 단일의 관통홀이 형성되어 뚫려있는 형태의 하면을 포함하는 커버(500)와 상기 단일의 관통홀이 형성되어 뚫려있는 형태의 하면을 포함하는 커버에 상이한 크기 및 상이한 공극률을 갖는 공극이 가공된 멤브레인(400)이 얹혀진 형태를 나타내고 있다. 6(a) to 6(c) are cover 500 each having a single through hole formed therein and a cover 500 including a lower surface of the perforated form and a cover including a single through hole formed therein. The pores having different sizes and different porosities show the form on which the membrane 400 is processed.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체의 제1몸체부(210)와 멤브레인(400)과의 결합구조를 표현한 단면확대도이다.7 is an enlarged cross-sectional view showing a coupling structure between the first body part 210 and the membrane 400 of the functional culture structure according to an embodiment of the present invention.

도 7를 참고하면, 본 발명의 멤브레인(400)이 커버(500) 및 외통(200)의 제1몸체부(210) 하단의 단면과 상호고정되는 결합관계를 파악하는 것이 가능하며, 상기 멤브레인(400)의 두께에 따라 상기 제1몸체부(210)의 하단 단면구조가 상이함을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, it is possible to grasp the bonding relationship in which the membrane 400 of the present invention is fixed to the cross section of the lower end of the first body part 210 of the cover 500 and the outer cylinder 200, and the membrane ( 400), it can be seen that the bottom cross-sectional structure of the first body part 210 is different.

이는, 상기 멤브레인(400)의 두께에 따라 이와 접하는 외통(200)의 제1몸체부(210) 하단 단면 구조를 상이하게 형성함으로써, 상기 멤브레인(400)과의 고정성을 향상시킬 수 있다.This can improve the fixation with the membrane 400 by differently forming the bottom cross-sectional structure of the first body 210 of the outer cylinder 200 in contact with the thickness of the membrane 400.

구체적으로, 상기 외통(200)은 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경르 가지는 원통형상의 제1몸체부(210)를 가지되, 상기 제1몸체부(210) 최하단부의 정단면이 수평을 가지는 플랫구조이거나, 상기 제1몸체부(210) 최하단부의 종단면이 반구형을 가지는 라운드구조 또는 상기 제1몸체부(210)의 최하단부의 종단면이 경사면을 포함하는 모서리형상을 가지는 엣지구조를 형성할 수 있다.Specifically, the outer cylinder 200 has a cylindrical first body portion 210 having a diameter smaller than the inner diameter of the well 100, but the first end portion of the first body portion 210 has a horizontal cross-section. The structure may be a flat structure, a round structure having a hemispherical longitudinal section at the bottom end of the first body part 210, or an edge structure having an edge shape at the bottom end of the first body part 210 including an inclined surface. .

즉, 멤브레인(400)의 두께가 두꺼워질수록 외통(200)과의 고정력을 향상시키기 위해 제1몸체부(210) 최하단부의 종단면을 플랫구조에서 라운드구조 혹은 엣지구조로 변경하여 사용하는 것이 바람직하다.That is, as the thickness of the membrane 400 becomes thicker, it is preferable to change the end face of the lowermost portion of the first body portion 210 from a flat structure to a round structure or an edge structure to improve the fixing force with the outer cylinder 200. .

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 팁을 포함하는 기능성 배양구조체를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시된 실시예는 웰(100) 자체의 가공을 통해 외통(200)의 상하 엘리베이팅을 진행할 수 있다.8 is a view showing a functional culture structure including a tip according to an embodiment of the present invention. The embodiment shown in FIG. 8 may proceed with the vertical elevation of the outer cylinder 200 through the processing of the well 100 itself.

보다 상세하게는, 소정의 높이를 가지는 원통형상의 웰(100), 상기 웰의 상측에 형성된 다수의 수용부(110), 상기 웰(100) 내부에 인입되는 외통(200), 상기 외통(200)의 내부에 삽입되는 내통(300), 상기 외통(200)의 하단부에 위치하는 멤브레인(400) 및 상기 외통(200)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500)를 포함하되, 상기 외통(200)은 상기 외통(200)의 상면에 형성된 다수개의 팁(240)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체가 제공되는 것이 가능하다.In more detail, a cylindrical well 100 having a predetermined height, a plurality of receiving parts 110 formed on the upper side of the well, the outer tube 200 and the outer tube 200 that are introduced inside the well 100 The inner cylinder 300 is inserted into the interior of the outer cylinder 200, the membrane 400 is located on the lower end of the outer cylinder 200 and the cover 500 for fixing the membrane 400 is included. , The outer cylinder 200 may be provided with a functional culture structure characterized in that it comprises a plurality of tips 240 formed on the upper surface of the outer cylinder 200.

이 경우 상기 수용부(110)는 소정의 폭과 상하 길이를 가지는 홈으로 구성되며, 상기 웰(100)의 상측내면에 세로 방향으로 형성되되, 서로 다른 길이를 가지는 적어도 3가지 유형의 수용부(110)로 구성되며, 상기 외통(200)의 팁(240)은 상기 수용부(110)의 홈 깊이에 대응되는 돌출길이를 가지며, 상기 외통(200)의 외측에 원주방향으로 적어도 2개 이상이 배열되어 형성되어 결합시에 상기 수용부의 홈에 삽입되어 상하 구동가능한 것이 바람직하다.In this case, the accommodating part 110 is composed of grooves having a predetermined width and vertical length, and is formed in a vertical direction on the upper inner surface of the well 100, and at least three types of accommodating parts having different lengths ( 110), the tip 240 of the outer cylinder 200 has a protruding length corresponding to the groove depth of the receiving portion 110, at least two or more in the circumferential direction on the outer side of the outer cylinder 200 It is preferable that they are arranged and formed and inserted into the grooves of the receiving portion at the time of joining to drive up and down.

또한, 상기 외통(200) 및 내통(300)은 핀셋 등의 뾰족하고 긴 물체 등을 삽입하여 일정한 힘으로 상기 외통(200)의 상하 구동에 도움을 줄 수 있도록 일측에 가공되는 핀셋홀(미도시)을 포함하는 것이 가능하다.In addition, the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300 are tweezers holes (not shown) that are processed on one side to help drive up and down of the outer cylinder 200 with a constant force by inserting a pointed and long object such as tweezers. It is possible to include).

상기 서로 다른 길이를 가지는 적어도 3가지 유형의 수용부(110)의 구성으로 인해, 상기 팁(240)의 삽입되는 깊이가 상이할 수 있다. 세포 파종을 위해 노즐 또는 니들 등을 이용해 세포를 프린팅하는 경우에는 상기 수용부(110)의 길이가 짧은 부분에 상기팁(240)을 위치시켜, 상기 외통(200)의 구비위치를 높게 하며, 세포 배양시에는 상기 수용부(110)의 길이가 긴 부분에 상기 팁(240)을 위치시켜, 상기 외통(200)의 구비위치를 낮게 하여 세포 프린팅시와 세포 배양시의 환경을 상이하게 하여 세포 프린팅 및 배양에 따른 최적의 환경을 조성하는 것이 가능하다.Due to the configuration of the at least three types of accommodating parts 110 having different lengths, the inserted depth of the tip 240 may be different. In the case of printing cells using a nozzle or a needle for cell seeding, the tip 240 is positioned in a short portion of the accommodating portion 110 to increase the location of the outer cylinder 200, When culturing, by placing the tip 240 in the long portion of the receiving portion 110, the installation position of the outer cylinder 200 is lowered to make the cell printing different from the environment during cell printing and cell culture. And it is possible to create an optimal environment according to the culture.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 배양구조체 커버의 유형을 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view showing a type of functional culture structure cover according to an embodiment of the present invention.

상기 커버(500)는, 도 9(a)에서 도시된 것과 같이 중앙에 관통홀이 형성된 형태로, 내측 상부에 멤브레인(400)을 위치시키는 구성을 게재하고 있으며, 도 9 (b) 및 (c)에서는 공극의 크기 및 공극률이 각각 상이한 커버(500) 하부의 구성을 포함하는 커버(500)의 형태를 게재하고 있다.The cover 500, as shown in Figure 9 (a), in the form of a through-hole formed in the center, showing the configuration of positioning the membrane 400 on the inner upper portion, Figure 9 (b) and (c) In ), the shape of the cover 500 including the configuration of the lower portion of the cover 500 having different pore sizes and porosity is shown.

이러한 공극의 크기 및 공극률이 각각 상이한 하부의 구성을 포함하는 커버(500)는 상기 공극의 크기를 미세하게 설정하여, 상기 커버(500) 하부의 상면에 바로 세포를 파종하여 배양할 수 있다는 장점이 있다.The cover 500 including the configuration of the lower portion of which the pore size and the porosity are different from each other has the advantage that the size of the pore is finely set, so that cells can be seeded and cultured directly on the upper surface of the lower portion of the cover 500. have.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 웰 110: 수영부
200: 외통 210: 제1몸체부
220: 제1고정부 230: 제1경사부
240: 팁 300: 내통
310: 제2몸체부 320: 제2고정부
330: 제2경사부 400: 멤브레인
500: 커버 700: 하이드로겔100: well 110: swimming
200: outer cylinder 210: first body part
220: First High Government 230: First Inclination Department
240: tip 300: inner tube
310: second body part 320: second fixing part
330: second slope 400: membrane
500: cover 700: hydrogel

Claims (9)

웰(100) 내부에 인입되는 외통(200);
상기 외통(200)의 하단에 위치하는 배양부(900);
상기 외통(200)의 내부에 삽입되는 내통(300);을 포함하고,
상기 외통(200)과 내통(300)사이에 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체.
The outer cylinder 200 is introduced into the well 100;
A culture unit 900 located at the bottom of the outer cylinder 200;
Including; the inner cylinder 300 is inserted into the interior of the outer cylinder 200,
Functional culture structure, characterized in that a space is formed between the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300.
제1항에 있어서,
상기 외통(200)은, 상기 웰(100)의 상면에 고정되는 제1고정부(220); 상기 제1고정부(220)의 내측면으로부터 소정의 각도를 가지며 절곡 및 연장되어 상기 웰(100)의 내측으로 슬로프를 형성하는 제1경사부(230); 및 상기 제1경사부(230)의 하단에 형성되며 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통형상의 제1몸체부(210);를 포함하며,
상기 내통(300)은, 상기 외통(200)의 상면에 고정되는 제2고정부(320); 상기 제2고정부(320)의 내측면으로부터 소정의 각도를 가지며 절곡 및 연장되어 상기 외통(200)의 내측으로 슬로프를 형성하는 제2경사부(330); 및 제2경사부(330)의 하단에 형성되며, 상기 외통(200)의 내경보다 작은 직경을 갖는 원통형상의 제2몸체부(310);를 포함하는, 기능성 배양구조체.
According to claim 1,
The outer cylinder 200 includes a first fixing part 220 fixed to the upper surface of the well 100; A first inclined portion 230 having a predetermined angle from the inner surface of the first fixing part 220 and being bent and extended to form a slope inside the well 100; And a cylindrical first body portion 210 formed at a lower end of the first inclined portion 230 and having a diameter smaller than the inner diameter of the well 100.
The inner cylinder 300, the second fixing portion 320 is fixed to the upper surface of the outer cylinder 200; A second inclined portion 330 having a predetermined angle from the inner surface of the second fixing part 320 and being bent and extended to form a slope inside the outer cylinder 200; And a second cylindrical body portion 310 formed at the lower end of the second inclined portion 330 and having a diameter smaller than the inner diameter of the outer cylinder 200.
제2항에 있어서,
상기 제2경사부(330)에는 홀(331)이 형성된 것을 특징으로 하는, 기능성 배양구조체.
According to claim 2,
The second inclined portion 330, characterized in that the hole 331 is formed, a functional culture structure.
제1항에 있어서,
상기 배양부(900)는,
멤브레인(400); 및 상기 외통(200)의 하단과 결합하여 상기 멤브레인(400)을 고정하는 커버(500);를 포함하며,
상기 외통(200)과 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는, 기능성 배양구조체.
According to claim 1,
The culture unit 900,
Membrane 400; And a cover 500 fixed to the membrane 400 in combination with the lower end of the outer cylinder 200.
Functional culture structure, characterized in that can be separated from the outer cylinder (200).
제1항에 있어서,
상기 배양부(900)는 커버(500);로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체.
According to claim 1,
The culture unit 900 is a functional culture structure, characterized in that consisting of a cover (500).
제4항에 있어서,
상기 외통(200)은, 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 제1몸체부(210);을 가지되,
상기 제1몸체부(210) 최하단부의 종단면이 수평을 가지는 플랫구조인 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체.
According to claim 4,
The outer cylinder 200 has a cylindrical first body portion 210 having a diameter smaller than the inner diameter of the well 100;
Functional culture structure, characterized in that the longitudinal cross-section of the lower end of the first body portion 210 is a flat structure having a horizontal.
제4항에 있어서,
상기 외통(200)은, 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 제1몸체부(210);을 가지되,
상기 제1몸체부(210) 최하단부의 종단면이 반구형을 가지는 라운드구조인 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체.
According to claim 4,
The outer cylinder 200 has a cylindrical first body portion 210 having a diameter smaller than the inner diameter of the well 100;
Functional culture structure, characterized in that the longitudinal section of the lowermost portion of the first body portion 210 is a round structure having a hemispherical shape.
제4항에 있어서,
상기 외통(200)은, 상기 웰(100)의 내경보다 작은 직경을 가지는 원통형상의 제1몸체부(210);을 가지되,
상기 제1몸체부(210) 최하단부의 종단면이 경사면을 포함하는 모서리형상을 가지는 엣지구조인 것을 특징으로 하는 기능성 배양구조체.
According to claim 4,
The outer cylinder 200 has a cylindrical first body portion 210 having a diameter smaller than the inner diameter of the well 100;
Functional culture structure, characterized in that the longitudinal cross-section of the lower end of the first body portion 210 has an edge shape including an inclined surface.
제1항에 있어서,
상기 웰(100)의 상측에 형성된 다수의 수용부(110); 및 상기 외통(200)의 상면에 형성된 다수개의 팁(240)을 더 포함하고,
상기 수용부(110)는, 소정의 폭을 가지는 홈으로서, 상기 웰(100)의 상측내면에 세로 방향으로 형성되되, 서로 다른 길이를 가지는 적어도 3가지 유형의 수용부(110)로 구성되며,
상기 팁(240)은, 상기 수용부(110)의 홈 깊이에 대응되는 길이를 가지며, 상기 외통(200)의 외측에 원주방향으로 적어도 2개 이상이 배열되어 형성되는 기능성 배양구조체.According to claim 1,
A plurality of receiving parts 110 formed on the upper side of the well 100; And a plurality of tips 240 formed on the upper surface of the outer cylinder 200,
The receiving portion 110, as a groove having a predetermined width, is formed in the vertical direction on the upper inner surface of the well 100, is composed of at least three types of receiving portion 110 having different lengths,
The tip 240 has a length corresponding to the groove depth of the receiving portion 110, and at least two or more are arranged in a circumferential direction on the outside of the outer cylinder 200 to form a functional culture structure.
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