KR20200081295A - A method for prepairing a standard organoid - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a standard organoid manufacturing method including a step of culturing cells in a three-dimensional cell culture plate to form organoids.

Description

표준형 오가노이드 제조방법{A method for prepairing a standard organoid}A method for prepairing a standard organoid}

본 발명은 표준형 오가노이드 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 균일한 크기의 오가노이드를 제조하는 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a standard organoid. More specifically, it relates to a method of manufacturing a uniform size organoid.

오가노이드(organoid)는 '장기유사체' 또는 '유사장기'라고도 부르는데, 줄기세포나 장기 기원 세포로부터 분리한 세포를 3차원 배양법으로 다시 응집, 재조합하여 제조된 장기 특이적 세포 집합체이다. 오가노이드는 모델로 하는 장기의 특이적 세포를 포함하고, 장기가 지닌 특정 기능을 재현하며, 실제 장기와 유사한 형태로 공간적 조직화가 가능하다. 환자유래 종양 오가노이드(patient-derived tumor organoid)는 환자의 암세포 및 암조직의 특성을 그대로 나타내며 또한 환자 암조직의 유전적 변이 특성을 재현할 수 있다고 보고되었다. Organoids, also called'long-term analogs' or'similar organs', are organ-specific cell aggregates produced by agglutinating and recombining cells isolated from stem cells or organ-derived cells by 3D culture. Organoids contain specific cells of a modeled organ, reproduce specific functions of the organ, and can be spatially organized in a form similar to a real organ. It has been reported that patient-derived tumor organoids represent the characteristics of the patient's cancer cells and cancer tissues and can reproduce the genetic variation characteristics of the patient's cancer tissues.

오가노이드는 세포 치료, 생체조직공학, 신약개발, 독성학 그리고, 정밀의료분야까지 이용될 수 있다. 오가노이드 활용도를 높이기 위해서는 많은 양의 비교가능한 정량적 오가노이드 및 그 분석방법이 필요하다. 그러나 아직까지 오가노이드를 정량적으로 배양하는 방법이 없다. 그 이유는 오가노이드를 키우는 요소 중 가장 중요한 요소인 매트리젤을 바닥에 돔 모양으로 굳힌 후 그 안에서 오가노이드를 키우기 ‹š문에, 오가노이드가 제각각으로 자라게 된다.Organoids can be used in cell therapy, bio-tissue engineering, new drug development, toxicology, and even precision medicine. In order to increase the utilization of organoids, a large amount of comparable quantitative organoids and methods of analysis are required. However, there is no method for quantitatively cultivating organoids. The reason for this is that the most important element of the organoids is matrigel, which is hardened on the floor, and then the organoids grow in it.

또한, 이렇게 매트리젤 안에서 자란 오가노이드들은 3차원 지지체 안에서 서로 겹쳐 자랄 수 도 있기 때문에 한계가 명확하다. In addition, the limitations are clear because organoids grown in the matrigel can grow on top of each other in a three-dimensional support.

또한 최근에는 초기 약물 발견 프로그램 및 독성 스크린에 사용하기 위해 훨씬 더 안정하고 생리적인 환자 유래 오가노이드와 결합한 초고속 스크리닝(high-throughput screening) 기술이 개발되고 있다.In addition, high-throughput screening technology has recently been developed in combination with a much more stable and physiological patient-derived organoid for use in early drug discovery programs and toxic screens.

대한민국 등록특허 제10-1756901호(특허문헌 1)에는 3차원의 조직세포를 배양 가능한 세포배양 칩에 대해서 개시되어 있다. 상기 특허문헌 1의 세포배양 칩은 제1 배양부, 제2 배양부 및 제3 배양부를 각각 층별로 형성하고, 각 층별로 세포의 성장 진행 정도를 확인할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1의 세포배양 칩은 오가노이드를 고수율로 수득할 수 없는 문제점이 있다. Korean Patent Registration No. 10-1756901 (Patent Document 1) discloses a cell culture chip capable of culturing three-dimensional tissue cells. In the cell culture chip of Patent Document 1, the first culture unit, the second culture unit, and the third culture unit are formed for each layer, and the growth progress of cells for each layer can be confirmed. However, the cell culture chip of Patent Document 1 has a problem that it is not possible to obtain organoids with high yield.

또한 세포 배양시 배양액을 교체하는 피펫팅 작업을 하는 경우가 있는데, 3차원 세포배양이 가능한 corning spheroid microplate의 경우, 세포 배양 중인 스페로이드 또는 오가노이드가 영향을 받아서, 피펫팅 작업시 빨려 올라가거나, 위치 변화 등이 발생하는 경우가 있어, 세포 배양 환경에 좋지 못한 문제가 있다.In addition, there is a case of pipetting to replace the culture medium during cell culture. In the case of a corning spheroid microplate capable of three-dimensional cell culture, spheroids or organoids in cell culture are affected and sucked up during pipetting, There are cases where a position change or the like occurs, and there is a problem in the cell culture environment.

이에 본 발명자들은 세포외 기질 기반 하이드로젤(예, 매트리젤)을 사용하지 않거나 사용을 최소화하면서 균일한 크기를 가지는 표준형 오가노이드에 대한 연구를 계속하여 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors have completed the present invention by continuing to study the standard type organoid having a uniform size while not using or minimizing the use of an extracellular matrix-based hydrogel (eg, matrigel).

1. 대한민국 등록특허 제10-1756901호1. Korea Registered Patent No. 10-1756901

본 발명의 목적은 표준형 오가노이드 제조방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method for preparing a standard organoid.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 크기가 균일하고 각각의 오가노이드의 기능성이 유사한 표준형 오가노이드를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a standard organoid having a uniform size and similar functionality of each organoid prepared by the above method.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 In order to solve the above problems, the present invention

세포를 3차원 세포배양 플레이트에서 배양하여 오가노이드를 형성하는 단계를 포함하는 오가노이드 제조방법으로,A method of manufacturing an organoid comprising culturing cells in a 3D cell culture plate to form an organoid,

상기 오가노이드 형성 단계에서, 상기 세포배양 플레이트는 세포외 기질 기반 하이드로젤을 0 내지 2 부피% 포함하고,In the organoid formation step, the cell culture plate contains 0 to 2% by volume of the extracellular matrix-based hydrogel,

상기 3차원 세포배양 플레이트는,The three-dimensional cell culture plate,

복수개의 메인 웰(main well)과, 메인 웰의 각각 하부에 형성되어 세포 배양액이 주입되며, 바닥면에 오목부를 포함하는 복수개의 서브 웰(sub well)을 포함하는 웰 플레이트(well plate); 및 웰 플레이트를 지지하는 대용량 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터;를 포함하며,A well plate including a plurality of main wells and cell culture fluids formed at the lower portions of the main wells and including a plurality of sub wells including recesses on the bottom surface; And a connector for high-capacity high-speed high contents screening (HCS) supporting the well plate.

상기 대용량의 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터는, 웰 플레이트의 하단과 서로 착탈 가능하도록 고정수단이 구비된 베이스와 웰 플레이트의 상부에 위치하여, 베이스와 결합되는 커버를 포함하고, 상기 메인 웰은 소정부위 테이퍼지도록 단턱이 형성되며, 상기 단턱은 메인 웰의 벽을 기준으로 10 내지 60° 범위의 경사각(θ)을 갖는 세포배양 플레이트.The high-capacity high-speed HCS (High contents screening) connector is located on the top of the well plate and the base provided with fixing means to be detachable from the bottom of the well plate, and includes a cover coupled to the base, the main well A stepped plate is formed to taper at a predetermined site, and the stepped plate is a cell culture plate having an inclination angle θ in a range of 10 to 60° based on the wall of the main well.

상기 세포는 정상세포 또는 암세포일 수 있다.The cells may be normal cells or cancer cells.

상기 세포는 단일세포일 수 있다.The cells may be single cells.

상기 세포는 정상 조직, 암 조직 또는 이미 만들어진 오가노이드에서 분리하여 얻을 수 있다. 조직을 세포화하여 단일세포로 분리하는 방법은 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.The cells can be obtained from normal tissues, cancer tissues or from organoids that have already been made. The method of separating tissues into single cells by cellization is a well-known technique, and thus detailed description thereof will be omitted.

상기 세포 배양 기간은 1 내지 14일이 바람직하다The cell culture period is preferably 1 to 14 days

상기 세포외 기질 기반 하이드로젤은 매트리젤(Matrigel, 제품명)일 수 있다.The extracellular matrix-based hydrogel may be Matrigel (product name).

상기 오가노이드의 크기는 직경 300-500 um일 수 있다.The size of the organoid may be 300-500 um in diameter.

본 발명에서 용어 "표준형 오가노이드"란, 오가노이드의 크기가 직경 300-500 um로 균일한 오가노이드를 말한다. In the present invention, the term "standard type organoid" refers to an organoid having a size of 300-500 um in diameter.

본 발명에서 제조되는 오가노이드의 크기는 300-500 um 범위인데, 이는 암 질환에 특히 최적화된 크기이다. The size of the organoids produced in the present invention is in the range of 300-500 um, which is particularly optimized for cancer diseases.

이하에서 자세히 설명하겠지만, 본 발명의 3차원 세포배양 플레이트를 이용하면 표준형 오가노이드를 대량생산 할 수 있다. As will be described in detail below, using the three-dimensional cell culture plate of the present invention can mass-produce standard organoids.

상기 3차원 세포배양 플레이트의 서브 웰은 오목부를 향하여 테이퍼지도록 경사면이 형성되고, 상기 서브 웰(120)의 상단 직경은 3.0 내지 4.5 mm 범위이고, 상기 오목부(121) 상단의 직경은 0.45 내지 1.5 mm 범위이며, 상기 서브 웰과 오목부의 경사면(θ2)은 40 내지 50° 범위이고, 상기 서브 웰의 직경과 오목부의 직경에 대한 길이 비가 1:0.1 내지 0.5 범위일 수있다.The sub-well of the three-dimensional cell culture plate is formed with an inclined surface to taper toward the recess, the upper diameter of the sub-well 120 is in the range of 3.0 to 4.5 mm, and the diameter of the upper end of the recess 121 is 0.45 to 1.5 mm range, the sub-well and the inclined surface (θ 2 ) of the recess is in the range of 40 to 50°, and the length ratio for the diameter of the sub-well and the diameter of the recess may be in the range of 1:0.1 to 0.5.

상기 3차원 세포배양 플레이트의 상기 메인 웰의 개별 부피는 100 내지 300 ㎕ 범위이며, 상기 오목부의 개별 부피는 20 내지 50 ㎕ 범위이고, 상기 메인 웰과 오목부의 개별 부피비는 평균 1 : 0.1 내지 0.5일 수 있다. The individual volume of the main well of the three-dimensional cell culture plate is in the range of 100 to 300 µl, the individual volume of the recess is in the range of 20 to 50 µl, and the individual volume ratio of the main well and the recess is an average of 1: 0.1 to 0.5 days Can.

상기 메인 웰은, 단턱과 서브 웰 사이에 공간부를 포함하고, 상기 공간부의 높이(ah)는 평균 2.0 내지 3.0 mm 범위이며, 상기 서브 웰의 높이(bh)는 평균 1.0 내지 2.0 mm 범위이고, 상기 공간부와 서브 웰의 높이비(ah:bh)는 1:0.3 내지 1 범위일 수 있다.The main well includes a space between the step and the sub well, and the height (a h ) of the space is in the range of 2.0 to 3.0 mm on average, and the height (b h ) of the sub well is in the range of 1.0 to 2.0 mm on average. , The height ratio of the space portion and the sub well (a h :b h ) may range from 1:0.3 to 1.

상기 세포는 상기 세포배양 플레이트에 100 내지 300 cells/well로 시딩될 수 있다.The cells may be seeded at 100-300 cells/well in the cell culture plate.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, terms such as “comprises” or “have” are intended to indicate that there are features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

일반적으로 오가노이드를 배양할 때 세포외 기질의 역할을 제공하기 위해 하이드로젤을 사용한다. 예를 들면, 메트리젤을 세포배양 플레이트 바닥에 돔 모양으로 굳힌 후 그 안에서 오가노이드를 키우게 되는데, 오가노이드가 크기와 모양이 제각으로 자라게 되며, 그로 인해 기능이 제각각으로 자라서 표준화가 어려운 문제점이 있다. In general, when culturing organoids, hydrogels are used to provide the role of extracellular matrix. For example, after matrigel is hardened in a dome shape on the bottom of the cell culture plate, the organoids are grown therein, and the size and shape of the organoids grows in pieces, and as a result, the function grows in different ways, making it difficult to standardize. .

본 발명은 세포외 기질 기반 하이드로젤을 포함하지 않거나 최소한의 양을 포함한 3차원 세포배양 플레이트를 이용하여 오가노이드를 제조한다. 본 발명의 3차원 세포배양 플레이트에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다.The present invention produces organoids using a three-dimensional cell culture plate that does not contain an extracellular matrix-based hydrogel or contains a minimal amount. Detailed description of the three-dimensional cell culture plate of the present invention is as follows.

본 발명은 일 실시예에서 다음을 포함하는 3차원 세포배양 플레이트를 이용한다:The present invention uses, in one embodiment, a three-dimensional cell culture plate comprising:

복수개의 메인 웰(main well)과, 메인 웰의 각각 하부에 형성되어 세포 배양액이 주입되며, 바닥면에 오목부를 포함하는 복수개의 서브 웰(sub well)을 포함하는 웰 플레이트(well plate); 및A well plate including a plurality of main wells and cell culture fluids formed at the lower portions of the main wells and including a plurality of sub wells including recesses on the bottom surface; And

웰 플레이트를 지지하는 대용량 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터;를 포함하며,Includes a connector for a high-capacity high-speed HCS (High contents screening) for supporting the well plate,

상기 대용량의 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터는, 웰 플레이트의 하단과 서로 착탈 가능하도록 고정수단이 구비된 베이스와 웰 플레이트의 상부에 위치하여, 베이스와 결합되는 커버를 포함하며,The high-capacity connector for high-speed HCS (High contents screening) is located on the top of the well plate and the base provided with fixing means to be detachable from the bottom of the well plate, and includes a cover coupled to the base,

상기 메인 웰은 소정부위 테이퍼지도록 단턱이 형성되며, 상기 단턱은 메인 웰의 벽을 기준으로 10 내지 60° 범위의 경사각(θ)을 갖는 세포배양 플레이트.The main well is formed with a stepped to taper a predetermined portion, and the stepped cell culture plate having an inclination angle (θ) in the range of 10 to 60° based on the wall of the main well.

종래의 96 웰 플레이트의 경우, 고수율의 약물 효능 평가를 위해서는 실험 및 분석을 수차례 이상 진행하여야 하므로, 시간 및 비용이 많이 소요되는 문제가 있었다. 아울러, 세포 배양시 배양액을 교체하는 피펫팅 작업을 수행하는 경우가 종종 있는데, 종래의 corning spheroid microplate 의 경우에는 세포 배양 중인 스페로이드 또는 오가노이드가 영향을 받아서, 피펫팅 작업시 스페로이드 또는 오가노이드가 빨려 올라가거나, 위치 변화 등이 발생하는 경우가 있어, 세포 배양 환경에 좋지 못한 문제가 있었다.In the case of the conventional 96-well plate, experiments and analyzes have to be conducted several times or more to evaluate the drug efficacy of a high yield, so there is a problem that it takes a lot of time and money. In addition, in the case of cell culture, pipetting is often performed to replace the culture medium. In the case of the conventional corning spheroid microplate, the spheroid or organoid in cell culture is affected, and thus, the spheroid or organoid during pipetting is affected. There is a case where it is sucked up or a position change occurs, and thus there is a problem in the cell culture environment.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웰 플레이트 내에 형성된 복수개의 메인 웰 내에 복수개의 서브 웰을 포함시켜 고수율의 스페로이드/오가노이드 제작이 가능할 수 있으며, 플레이트를 지지하는 대용량 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터를 포함시켜, 대용량의 고속이미지 촬영시 공차를 줄여 웰 플레이트 내의 이미지를 균일하게 촬영할 수 있는 세포배양 플레이트를 제공한다. 나아가, 메인 웰의 탄턱에 의하여, 배양되는 세포는 미디어 교체시 피펫팅 작업에 의한 영향을 최소화할 수 있는 세포배양 플레이트를 제공한다.Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problems, it is possible to manufacture a high yield of spheroid/organoid by including a plurality of sub-wells in a plurality of main wells formed in the well plate, high-capacity high-speed to support the plate By including a connector for HCS (High contents screening), it provides a cell culture plate capable of uniformly photographing an image in a well plate by reducing a tolerance when photographing a large-capacity high-speed image. Furthermore, by the tanch of the main well, the cultured cells provide a cell culture plate capable of minimizing the effect of pipetting during media replacement.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments shown in the embodiments and the drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus can replace them at the time of application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양 플레이트의 정면도이며, 도 1(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양 플레이트의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실실예에 따른 세포배양 플레이트에 형성된 메인 웰을 상세하게 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실실예에 따른 세포배양 플레이트의 웰 플레이트, 베이스 및 커버를 보여주는 도면이다((a) 커버, (b) 베이스, (c) 마이크로 플레이트 및 베이스의 고정수단).Figure 1 (a) is a front view of a cell culture plate according to an embodiment of the present invention, Figure 1 (b) is a cross-sectional view of a cell culture plate according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is one chamber of the present invention The main well formed in the cell culture plate according to an example is a view showing in detail, Figure 3 is a view showing the well plate, the base and the cover of the cell culture plate according to an embodiment of the present invention ((a) cover, (b ) Base, (c) Micro plate and base fixing means).

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양 플레이트를 상세히 설명한다.Hereinafter, a cell culture plate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1 내지 3 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양 플레이트(10)는 복수개의 메인 웰(main well, 110)과, 메인 웰(110)의 각각 하부에 형성되어 세포 배양액이 주입되며, 바닥면에 오목부(121)를 포함하는 복수개의 서브 웰(sub well, 120)을 포함하는 웰 플레이트(well plate, 100); 및 웰 플레이트(100)를 지지하는 대용량 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터(200)를 포함하여 구성된다.1 to 3, the cell culture plate 10 according to an embodiment of the present invention is formed in a plurality of main wells (main well, 110), and each of the main well 110, the cell culture broth A well plate 100 that is injected and includes a plurality of sub wells 120 including a concave portion 121 on a bottom surface; And a connector 200 for high-capacity high-speed high contents screening (HSC) supporting the well plate 100.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 웰 플레이트(100)를 상세히 설명하도록 한다.First, referring to FIGS. 1 and 2, the well plate 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

상기 웰 플레이트(100)는 몰드를 통해 플라스틱 사출 성형된 플레이트 형상으로 만들어 진다. 이와 같이 플라스틱 사출을 위한 몰드 제작을 위해 미세 기계가공을 사용하여 생산단가를 낮추고, 쉽게 크기를 확대할 수 있도록 메인 웰(110)은 웰(well) 구조물로서 반복적인 패턴을 갖는다. 따라서, 세포의 대량 생산이 용이하며, 사용자의 요구에 맞추어 다양한 크기로 변형하여 사용이 가능하다.The well plate 100 is made of a plastic injection molded plate shape through a mold. As described above, the main well 110 has a repetitive pattern as a well structure so that the production cost can be reduced and the size can be easily enlarged by using micro-machining for manufacturing a mold for plastic injection. Therefore, it is easy to mass-produce cells, and can be used in a variety of sizes according to user needs.

상기 메인 웰(110)은 웰 플레이트(100)에 복수개 형성되며, 각각의 메인 웰(110)은 단턱(101)을 포함한다. 상기 단턱(101)은 메인 웰(110)의 소정부위에 형성되는 것으로, 보다 상세하게는 상기 단턱(101)은 메인 웰(110)의 전체 길이의 1/3 내지 1/2 위치에 형성될 수 있으며, 상기 단턱(101)은 메인 웰(110)의 하단으로부터 1/3 내지 1/2 위치에 형성될 수 있다. A plurality of main wells 110 are formed in the well plate 100, and each main well 110 includes a stepped 101. The stepped 101 is formed on a predetermined portion of the main well 110, and more specifically, the stepped 101 may be formed at a position of 1/3 to 1/2 of the total length of the main well 110. In addition, the stepped 101 may be formed at a position from 1/3 to 1/2 from the bottom of the main well 110.

종래에 마이크로 플레이트에서 세포 배양시에는 배양액을 교체하는 피펫팅 작업을 하는 경우가 있는데, 이러한 경우, 세포 배양 중인 스페로이드 또는 오가노이드가 영향을 받아서, 피펫팅 작업시 스페로이드 또는 오가노이드가 빨려 올라가거나, 위치 변화 등이 발생하는 경우가 있어, 세포 배양 환경에 좋지 못한 문제가 있었으나, 상기 단턱(101)은 이러한 문제를 방지하기 위함이다. Conventionally, when culturing a cell in a microplate, there is a case where a pipette is replaced to replace the culture medium. In this case, the spheroid or organoid being cultured is affected, and the spheroid or organoid is sucked up during pipetting. Or, there is a case where a position change or the like occurs, and there is a problem that is not good for the cell culture environment, but the stepped 101 is to prevent such a problem.

상기 단턱(101)은 피펫이 적용되는 공간일 수 있으며, 구체적으로, 메인 웰(110)의 벽을 기준으로 10 내지 60° 범위의 경사각(θ)을 가질 수 있다. 또는, 20 내지 50° 범위의 경사각을 가질 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 45°범위의 경사각을 가질 수 있다. 만일, 상기 단턱(101)의 경사각이 10°미만인 경우에는 메인 웰(110) 내에 경사각이 너무 작아 피펫을 적용할 수 있는 공간이 충분하지 않아, 메인 웰(110) 내의 배양액을 흡입할 때, 피펫이 서브 웰(120) 안쪽으로 미끄러져 스페로이드 또는 오가노이드가 빨려 올라가거나, 위치 변화 등이 발생할 수 있다. 아울러, 상기 경사각(θ)이 60°를 초과하는 경우에는 피펫을 적용할 수 있는 공간은 마련되나, 단턱(101)의 경사각이 너무 커서 배양액을 충분히 흡입하기 어려울 수 있으며, 서브 웰(120)에 세포를 시딩 할 때, 세포가 모든 서브 웰(120)에 들어가지 않고, 단턱(101)에 시딩되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상술한 범위의 경사각을 갖는 것이 바람직하다.The stepped 101 may be a space to which a pipette is applied, and specifically, may have an inclination angle θ in the range of 10 to 60° based on the wall of the main well 110. Alternatively, it may have an inclination angle in the range of 20 to 50°, and preferably may have an inclination angle in the range of 30 to 45°. If, when the inclination angle of the stepped 101 is less than 10 °, the inclination angle in the main well 110 is too small, there is not enough space to apply the pipette, when inhaling the culture solution in the main well 110, pipette The spheroid or organoid may be sucked up by sliding inside the sub-well 120, or a position change may occur. In addition, when the inclination angle θ exceeds 60°, a space for applying a pipette is provided, but the inclination angle of the stepped 101 may be too large to make it difficult to sufficiently inhale the culture solution, and to the sub well 120 When seeding cells, a problem that the cells do not enter all the sub-wells 120 and seed on the stepped 101 may occur. Therefore, it is desirable to have an inclination angle in the above-described range.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 웰(110)은 단턱(101)과 후술하게 되는 서브 웰(120) 사이에 공간부(130)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 공간부(130)는 배양액이 주입되는 공간으로, 서브 웰(120) 내부의 세포들이 동일한 배양액을 공유할 수 있는 공간이다. On the other hand, the main well 110 according to an embodiment of the present invention may include a space 130 between the stepped 101 and the sub well 120, which will be described later. Specifically, the space part 130 is a space in which the culture solution is injected, and is a space in which cells inside the sub-well 120 can share the same culture solution.

보다 구체적으로, 공간부(130)의 높이(ah)는 평균 2.0 내지 3.0 mm 범위일 수 있으며, 또는 2.2 내지 2.8 mm 범위일 수 있으며, 또는 평균 2.3 내지 2.7 mm 범위일 수 있다. 아울러, 서브 웰(120)의 높이(bh)는 평균 1.0 내지 2.0 mm 범위일 수 있으며, 또는 평균 1.2 내지 1.8 mm 범위일 수 있다.More specifically, the height (a h ) of the space portion 130 may range from an average of 2.0 to 3.0 mm, or may range from 2.2 to 2.8 mm, or may range from an average of 2.3 to 2.7 mm. In addition, the height (b h ) of the sub-well 120 may range from an average of 1.0 to 2.0 mm, or may range from an average of 1.2 to 1.8 mm.

예를 들면, 상기 공간부(130)의 높이(ah)는 평균 2.5 mm 이며, 서브 웰 의 높이(bh)는 평균 1.5 mm 일 수 있다.For example, the height a h of the space portion 130 is 2.5 mm on average, and the height b h of the sub-well may be 1.5 mm on average.

이때, 상기 공간부와 서브 웰(120)의 높이비(ah:bh)는 1:0.3 내지 1 범위일 수 있으며, 보다 상세하게 공간부와 서브 웰(120)의 높이비(ah:bh)는 1:0.4 내지 0.9 또는 1: 0.5 내지 0.8 일 수 있다. 만일, 서브 웰(120)의 높이가 공간부의 높이 대비 1:0.3 미만일 경우에는 서브 웰(120)의 미디어를 교환 시, 조금의 힘으로도 내부에서 배양 중인 세포들이 튀어나올 수 있으며, 서브 웰(120)의 높이가 공간부의 높이 대비 1:1을 초과하는 경우에는 세포에 필요한 배양액이 충분하게 변환되지 않아, 세포의 죽음을 유발할 수 있다. 따라서, 공간부(130)와 서브 웰(120)은 상술한 높이 범위와 높이비율을 갖는 것이 바람직하다.At this time, the height ratio of the space portion and the sub-well 120 (a h :b h ) may be in the range of 1:0.3 to 1, and more specifically, the height ratio of the space portion and the sub-well 120 (a h : b h ) may be 1:0.4 to 0.9 or 1: 0.5 to 0.8. If, when the height of the sub-well 120 is less than 1:0.3 compared to the height of the space, when exchanging the media of the sub-well 120, cells being cultured therein may pop out with a little force. When the height of 120) exceeds 1:1 with respect to the height of the space, the culture medium required for the cells is not sufficiently converted, which may cause cell death. Therefore, it is preferable that the space part 130 and the sub-well 120 have the above-described height range and height ratio.

다음으로, 서브 웰(120)은 메인 웰(110)의 각각 하부에 형성되는 것으로, 바닥면에 오목부(121)를 포함한다. 특정 양태로서, 상기 서브 웰(120)은 메인 웰(110)의 하부에 복수개를 포함할 수 있다.Next, the sub wells 120 are formed at the bottom of each of the main wells 110 and include recesses 121 on the bottom surface. As a specific aspect, the sub-well 120 may include a plurality of lower portions of the main well 110.

메인 웰(110)의 하부에 포함되는 서브 웰(120)은 각각의 크기와 모양이 동일하고, 이에 따라 균일한 조건의 스페로이드 및 오가노이드를 생성할 수 있다. The sub-wells 120 included in the lower portion of the main well 110 have the same size and shape, and accordingly, can generate spheroids and organoids under uniform conditions.

상기 서브 웰(120)은 오목부(121)를 향하여 테이퍼지도록 경사면이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 서브 웰(120)의 상단부는 수직 방향을 기준으로 하강할수록 수평 넓이가 줄어들 수 있다. 예를 들면, 상기 서브 웰(120)의 상단부는 역피라미드 형상으로 이루어질 수 있다. 도시된 실시예에서는 서브 웰(120)의 상단부가 피라미드 형상이나, 깔대기 형상과 같이, 수직 방향으로 하강할 수록 수평의 넓이가 줄어드는 형상으로 구성될 수 있다.The sub-well 120 may be formed with an inclined surface to taper toward the concave portion 121. Specifically, as the upper end of the sub-well 120 descends based on the vertical direction, the horizontal width may decrease. For example, the upper portion of the sub-well 120 may be formed in an inverted pyramid shape. In the illustrated embodiment, the upper end of the sub-well 120 may have a pyramid shape or a funnel shape, such that a horizontal width decreases as it descends in the vertical direction.

특히, 상기 서브 웰(120)은 크기와 모양이 동일하도록 복수개를 포함함으로써, 상기 세포배양 플레이트는 균일한 조건에서 대량의 스페로이드 또는 오가노이드를 생성할 수 있다. In particular, the sub-well 120 includes a plurality of the same size and shape, so that the cell culture plate can generate a large amount of spheroid or organoid under uniform conditions.

특정 양태로서, 하나의 메인 웰(110)에는 동일한 크기의 서브 웰(120)을 4 내지 25개를 포함할 수 있으며, 전체 마이크로 플레이트(100)에는 96 내지 1,728 개의 서브 웰(120)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 동일하고, 정밀하게 사이즈 컨트롤이 가능하다.As a specific aspect, one main well 110 may include 4 to 25 sub-wells 120 of the same size, and the entire micro-plate 100 may include 96 to 1,728 sub-wells 120. Can. Accordingly, it is possible to precisely and precisely control the size.

아울러, 서브 웰(120)은 오목부(121)를 포함하며, 상기 오목부의 하단에는 상기 오목부(121)는 3D 스페로이드 또는 오가노이드가 배양될 수 있도록 공간이 형성된다. 구체적으로, 상기 오목부(121)는 'U'자 형태, 'V' 자 형태 또는 'Ц'자 형태일 수 있으며, 예를 들면, 상기 오목부(121)는 'U'자 형태일 수 있다.In addition, the sub-well 120 includes a concave portion 121, and a space is formed at the bottom of the concave portion so that the 3D spheroid or organoid can be cultured. Specifically, the concave portion 121 may have a'U' shape, a'V' shape, or a'Ц' shape, for example, the concave portion 121 may have a'U' shape. .

상기 서브 웰(120)의 상단 직경은 3.0 내지 4.5 mm 범위일 수 있으며, 또는 3.5 내지 4.3 mm 일 수 있으며, 또는 평균 4 mm 일 수 있다. 아울러, 오목부(121) 상단의 직경은 0.45 내지 1.5 mm 일 수 있으며, 또는 0.5 내지 1.0 mm 또는 평균 0.5 mm 일 수 있다.The upper diameter of the sub-well 120 may range from 3.0 to 4.5 mm, or may be from 3.5 to 4.3 mm, or average 4 mm. In addition, the diameter of the top of the concave portion 121 may be 0.45 to 1.5 mm, or may be 0.5 to 1.0 mm or an average of 0.5 mm.

아울러, 상기 서브 웰(120)의 직경과 오목부(121)의 직경에 대한 길이 비가 1:0.1 내지 0.5 범위일 수 있으며, 바람직하게는 상기 서브 웰(120)의 직경과 오목부(121)의 직경에 대한 길이 비는 1: 0.12 일 수 있다.In addition, the length ratio for the diameter of the sub-well 120 and the diameter of the recess 121 may be in the range of 1:0.1 to 0.5, preferably the diameter of the sub-well 120 and the diameter of the recess 121 The ratio of length to diameter may be 1: 0.12.

상기 오목부(121)의 상단 직경이 서브 웰(120)의 상단 직경(1) 대비 0.1 미만인 경우에 오목부(121)의 세포 배양 공간을 충분히 마련하지 못해 배양액 교체시에, 조금마한 힘으로도 세포들이 빠져 나오는 문제가 발생할 수 있으며, 오목부(121)의 상단 직경이 서브 웰(120)의 상단 직경(1) 대비 0.5을 초과하는 경우, 세포에게 필요한 충분한 배양액을 교체하지 못하여 안정적으로 배양하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. When the upper diameter of the concave portion 121 is less than 0.1 compared to the upper diameter 1 of the sub-well 120, the cell culture space of the concave portion 121 is not sufficiently provided. When the problem that the cells come out may occur, and the upper diameter of the concave portion 121 exceeds 0.5 compared to the upper diameter 1 of the sub-well 120, it is impossible to replace sufficient culture solution required for the cells to stably culture Difficult problems can arise.

한편, 메인 웰의 벽을 기준으로 서브 웰(120)과 오목부(121)의 경사면은 40 내지 50 ° 의 경사각(θ2)을 가질 수 있으며, 42 내지 48° 범위의 경사각(θ2), 43 내지 47° 범위의 경사각(θ2), 또는 평균 45°의 경사각(θ2)을 가질 수 있다.On the other hand, the slopes of relative to the wall of the main-well sub-well 120 and the recess 121 may have an inclination angle (θ 2) of 40 to 50 °, 42 to 48 ° range of inclination angle of (θ 2), It may have an inclination angle θ 2 in the range of 43 to 47°, or an inclination angle θ 2 of 45° on average.

상술한 서브 웰(120)은 100 내지 1000 cells/well 이하의 세포배양이 가능하며, 안정적으로 스페로이드 크기를 제어할 수 있는 이점이 있다.The sub-well 120 described above is capable of cell culture of 100 to 1000 cells/well or less, and has the advantage of stably controlling the spheroid size.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 웰(110)의 개별 부피는 100 내지 300 ㎕ 범위이며, 오목부(121)의 개별 부피는 20 내지 50 ㎕ 범위이고, 상기 메인 웰(110)과 오목부(121)의 개별 부피비는 평균 1 : 0.07 내지 0.5 인 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 일 실시예에 따른 메인 웰(110)의 개별 부피는 250 내지 300 ㎕ 범위이며, 상기 오목부의 개별 부피는 25 내지 35 ㎕ 범위일 수 있으며, 상기 메인 웰(110)과 오목부(121)의 개별 부피비는 평균 1 : 0.11 일 수 있다.Further, the individual volume of the main well 110 according to an embodiment of the present invention is in the range of 100 to 300 μl, the individual volume of the recess 121 is in the range of 20 to 50 μl, the main well 110 and the concave The individual volume ratio of the part 121 is characterized by being an average of 1: 0.07 to 0.5. Preferably, the individual volume of the main well 110 according to the embodiment is in the range of 250 to 300 μl, and the individual volume of the recess may be in the range of 25 to 35 μl, and the main well 110 and the recess ( The individual volume ratio of 121) may be 1: 0.11 on average.

구체적으로, 메인 웰(110)의 개별 부피가 100 ㎕ 미만인 경우, 세포 배양시 충분한 배양액을 수용할 수 없는 문제가 발생할 수 있으며, 300 ㎕ 를 초과하는 경우에는 배양 효율이 떨어질 수 있다.Specifically, when the individual volume of the main well 110 is less than 100 μl, a problem that sufficient culture solution cannot be accommodated during cell culture may occur, and when it exceeds 300 μl, the culture efficiency may decrease.

아울러, 오목부(121)는 실질적인 세포가 배양되는 공간으로, 그 부피가 20 ㎕ 미만인 경우에는 세포 배양 공간이 충분하지 않아 세포들이 빠져 나오는 문제가 발생할 수 있으며, 50 ㎕ 를 초과하는 경우 세포 등을 안정적으로 배양하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 메인 웰(110)과 오목부(121)는 상술한 범위의 부피를 갖는 것이 바람직하다.In addition, the concave portion 121 is a space in which substantial cells are cultured. If the volume is less than 20 μl, there may be insufficient cell culture space to cause cells to escape, and when it exceeds 50 μl, cells may be removed. Problems that are difficult to stably culture may occur. Therefore, it is preferable that the main well 110 and the concave portion 121 have a volume in the above-described range.

상기 언급한 본 발명의 세포배양 플레이트의 구성으로 인해, 하이드로젤을 포함하지 않아도, 즉 하이드로젤을 세포배양 플레이트에 코팅하지 않아도 세포가 스페로이드 형태로 유지되며, 유도만능줄기세포로의 리프로그래밍이 고효율로 일어나고 리프로그래밍 이후에 지속적으로 그 형태와 기능이 유지된다.Due to the above-described configuration of the cell culture plate of the present invention, the cells are maintained in a spheroid form even if the hydrogel is not included, that is, the hydrogel is not coated on the cell culture plate, and reprogramming to induced pluripotent stem cells is prevented. It occurs with high efficiency and maintains its shape and function continuously after reprogramming.

본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양 플레이트(10)는 웰 플레이트(100)를 지지하는 대용량 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터(200)를 포함한다. 여기서, 대용량 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터(200)라 함은 HCS(High contents screening) 시스템에 안착되는 커넥터(200)를 의미하는 것으로, 구체적으로, 상기 커넥터(200)는 본 발명에서는 베이스(210)와 커버(220)를 의미할 수 있다.The cell culture plate 10 according to an embodiment of the present invention includes a connector 200 for a high-capacity high-speed high contents screening (HCS) supporting the well plate 100. Here, the connector 200 for high-capacity high-speed high contents screening (HCS) means a connector 200 mounted on a high contents screening (HCS) system. Specifically, the connector 200 is a base in the present invention. It may mean the 210 and the cover 220.

보다 구체적으로, 상기 대용량의 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터는, 웰 플레이트(100)의 하단과 서로 착탈 가능하도록 고정수단(140, 240)이 구비된 베이스(210)와 웰 플레이트(100)의 상부에 위치하여, 베이스(210)와 결합되는 커버(220)를 포함한다. 그리고, 상기 베이스(210)의 상단 및 웰 플레이트(100)의 하단은 서로 착탈 가능하도록 고정이 가능한 고정수단(140, 240)을 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the high-capacity high-speed HCS (High contents screening) connector, the base 210 and the well plate 100 provided with fixing means 140 and 240 so as to be detachable from the bottom of the well plate 100 Located on the upper portion of the, includes a cover 220 coupled to the base 210. In addition, the upper end of the base 210 and the lower end of the well plate 100 are characterized by including fixing means 140 and 240 that can be fixed to be detachable from each other.

이때, 상기 베이스는, 웰 플레이트(100)를 지지하기 위한 철(凸)부(240)를 포함하며, 상기 웰 플레이트(100)는 베이스(210)의 철부(240)에 대향되는 요(凹)부(140)를 포함할 수 있다. 상기 고정수단에 의해서 웰 플레이트(100)가 고정되어 스크리닝시 이미지가 균일하게 촬영될 수 있다. At this time, the base includes an iron portion 240 for supporting the well plate 100, and the well plate 100 is a yaw facing the iron portion 240 of the base 210 It may include a portion 140. The well plate 100 is fixed by the fixing means so that an image can be uniformly photographed during screening.

상기 베이스는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에테르에테르케톤 또는 폴리에테르이미드 소재로 이루어질 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다.The base may be polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyamide, polyester, polyvinyl chloride, polyurethane, polycarbonate, polyvinylidene chloride, polytetrafluoroethylene, polyetheretherketone or polyetherimide. It may be made of a material, but is not necessarily limited to this.

상기 웰 플레이트는, 폴리디메틸실리콘, 고지방 변성 실리콘, 메틸클로로페닐 실리콘, 알킬변성실리콘, 메틸페닐실리콘, 실리콘폴리에스터, 또는 아미노변성실리콘 소재로 이루어질 수 있으나 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. The well plate may be made of polydimethylsilicon, high fat-modified silicone, methylchlorophenyl silicone, alkyl-modified silicone, methylphenylsilicone, silicone polyester, or amino-modified silicone material, but is not limited thereto.

본 발명의 오가노이드 제조방법은 매트리젤 사용을 최소화 할 수 있기에 경제적이다. 또한 본 발명에 따른 오가노이드 제조방법은 표준형 오가노이드를 대량 생산하는 효과를 제공한다. The method of manufacturing an organoid of the present invention is economical because it can minimize the use of matrigel. In addition, the method for manufacturing an organoid according to the present invention provides an effect of mass-producing a standard organoid.

본 발명을 통하여, 대용량 약물 스크리닝 진행 시, 기존과 달리 서로 비교가능한 균일한 사이즈로 오가노이드가 형성되기 때문에, 약물의 효과 및 정량적 분석이 가능해진다. 이를 통해, 각 변형 유전자 특이에 적합한 약물을 선택해 낼 수 있고, 좀 더 효과적인 약물 치료가 가능하다.Through the present invention, when proceeding with large-scale drug screening, since the organoids are formed in a uniform size that can be compared with each other, the effect and quantitative analysis of the drug becomes possible. Through this, drugs suitable for each modified gene specificity can be selected, and more effective drug treatment is possible.

도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양 플레이트의 정면도이며, 도 1(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양 플레이트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양 플레이트에 형성된 메인 웰을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실실예에 따른 세포배양 플레이트의 웰 플레이트, 베이스 및 커버를 보여주는 도면이다((a) 커버, (b) 베이스, (c) 마이크로 플레이트 및 베이스의 고정수단).
도 4는 실시예 1 및 비교예 1의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 도면이다((a) 실시예 1, (b) 비교예 1).
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따라 매트리젤을 2 부피%로 포함한 것과 매트리젤을 사용하지 않은 오가노이드 배양 결과이고, (b)는 면역형광염색 결과이다.
도 6(a)는 실시예 1의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 사진이며, 도 6(b)는 실시예 1에서 배양한 오가노이드의 면적을 나타내는 그래프이다.
도 7(a)는 비교예 1의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 사진이고, 도 7(b) 는 비교예 1에서 배양한 오가노이드의 면적을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대장암 세포를 14일 간 배양하였을 때의 이미징 결과(왼쪽)와 오가노이드 크기 분포(오른쪽)를 보여준다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 대장암 세포를 14일간 배양한 오가노이드 염색 이미지(왼쪽) 및 오가노이드 생존율(오른쪽)을 보여준다.
도 10과 도 11은 실시예 1 내지 3의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 사진과 그래프이다((a) 실시예 1, (b) 실시예 2, (c) 실시예 3).
Figure 1 (a) is a front view of a cell culture plate according to an embodiment of the present invention, Figure 1 (b) is a cross-sectional view of a cell culture plate according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing in detail the main well formed in the cell culture plate according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a well plate, a base and a cover of a cell culture plate according to an embodiment of the present invention ((a) cover, (b) base, (c) microplate and fixing means of the base).
4 is a view showing the results of high-speed mass imaging of Example 1 and Comparative Example 1 ((a) Example 1, (b) Comparative Example 1).
5(a) is a result of culturing organoids containing matteligel in a volume of 2% by volume and using matrigel according to one embodiment of the present invention, and (b) is an immunofluorescence staining result.
Figure 6 (a) is a photograph showing the results of high-speed mass imaging of Example 1, Figure 6 (b) is a graph showing the area of the organoids cultured in Example 1.
Figure 7 (a) is a photograph showing the results of high-speed mass imaging of Comparative Example 1, Figure 7 (b) is a graph showing the area of the organoids cultured in Comparative Example 1.
8 shows imaging results (left) and organoid size distribution (right) when colon cancer cells are cultured for 14 days according to an embodiment of the present invention.
9 shows an organoid staining image (left) and organoid survival rate (right) cultured for 14 days of colorectal cancer cells according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are photographs and graphs showing the results of high-speed mass imaging of Examples 1 to 3 ((a) Example 1, (b) Example 2, (c) Example 3).

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention can be applied to various conversions and can have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

[실시예][Example]

<실험 방법><Experiment method>

1: 오가노이드 제조1: Organoid production

기존의 대장암 오가노이드를 플레이트에서 피펫팅으로 배양배지 1ml 과 함께 15ml 튜브에 넣고, 2000rpm에서 3분간 원심분리 후 상등액을 제거한 다음, PBS 세척 과정을 한번 진행하고 똑같이 2000rpm에 3분간 원심분리 하였다. 이후, acuutase 로 7분간 처리를 하여 단일세포로 완전하게 분리시켰다. 이 단일세포를 세포배양 플레이트의 서브 웰에 약 100 cells/well씩 시딩 하였으며, 총 14일 동안 배양하여 오가노이드를 제조하였다. 이때, 배양액은 DMEM/F12 기반의 배양액이며, 해당 배양액 안에는 B27, N2, GlutaMAX, penicillin streptomycin, Nictoiamide, N-acetyl, gastrin, A-83-01, EGF, noggin, R-spondin1, WNT3A 들어가며, 배양 조건은 매트리젤을 함유하지 않거나 또는 2 부피% 함유한 조건에서 오가노이드를 제조하였다.Existing colon cancer organoids were pipetted from a plate into a 15 ml tube with 1 ml of culture medium, centrifuged for 3 minutes at 2000 rpm, and then the supernatant was removed, followed by PBS washing once and centrifuged at 2000 rpm for 3 minutes. Then, it was treated with acuutase for 7 minutes to completely separate it into single cells. The single cells were seeded in sub-wells of the cell culture plate at about 100 cells/well, and cultured for a total of 14 days to prepare organoids. At this time, the culture medium is a DMEM/F12-based culture medium, B27, N2, GlutaMAX, penicillin streptomycin, Nictoiamide, N-acetyl, gastrin, A-83-01, EGF, noggin, R-spondin1, WNT3A are contained in the culture medium. An organoid was prepared under the condition that it did not contain matrigel or contained 2% by volume.

2: 오가노이드 크기 및 개수 측정2: Measurement of organoid size and number

오가노이드의 크기 분석은 Image J 프로그램을 이용하였다. 구체적으로 위상 이미지에서 관심 영역을 선택하고 Image J 프로그램으로 threshold를 적용하여 필요 없는 부분은 흰색으로 덮어쓰고 제대로 그려지지 않은 부분은 검은색으로 채운다. 외곽을 이용하여 검은색으로 채워진 threshold 적용된 면적을 구하였다. The size analysis of organoids was performed using the Image J program. Specifically, by selecting the region of interest from the phase image and applying the threshold with the Image J program, the unnecessary parts are overwritten with white and the parts that are not properly drawn are filled with black. The area applied with the threshold filled with black was obtained by using the outline.

3: 면역형광 염색 방법 3: immunofluorescence staining method

면역형광염색을 통하여 오가노이드의 줄기세포인 LGR5를 염색하여 확인하였다. 먼저 본발명에 따른 표준형 오가노이드를 4% 파라포름알데히드 용액에서 상온에 1시간 보관 후 PBS로 염색하였다. 그 후, 15% 수크로스에서 하루, 30% 수크로스에서 하루를 냉장보관 후, 액체질소를 이용하여 동결 블럭(cryo-block)을 만들었다. 만들어진 동결 블럭을 이용해, 10um 두께로 섹션을 진행, 잘린 단면을 슬라이드 글래스에 붙였다. tritonX 0.1%를 10분간 처리 후 PBS로 2번 세척하였다. 3% BSA로 1시간동안 상온에서 보관 후, 2번의 PBS 워싱 후에 LGR5 제1차 항체를 2시간동안 상온에서 유지시킨다. PBS 워싱 후에, 2차 항체를 상온에서 2시간 처리하고, 마운팅 용액을 넣어 형광 현미경으로 측정하였다.It was confirmed by staining LGR5, an organoid stem cell, through immunofluorescence staining. First, the standard type organoid according to the present invention was stored in a 4% paraformaldehyde solution at room temperature for 1 hour, and then stained with PBS. Thereafter, after a day at 15% sucrose and a day at 30% sucrose, a cryo-block was made using liquid nitrogen. Using the frozen block made, the section was processed to a thickness of 10 um, and the cut section was attached to the slide glass. After treating tritonX 0.1% for 10 minutes, it was washed twice with PBS. After storing at room temperature for 1 hour with 3% BSA, after washing the PBS twice, the primary antibody of LGR5 is maintained at room temperature for 2 hours. After PBS washing, the secondary antibody was treated at room temperature for 2 hours, and the mounting solution was added and measured under a fluorescence microscope.

도9의 경우, 배양된 표준형 오가노이드를 꺼내어, Live/Dead 형광 염색을 진행한다. 형광염색의 경우, Calcein 1mM은 1ml 당 2ul, EtdH-1 2mM은 1ml당 1ul로 30-60분 인큐베이터에 보관 후, 형광현미경으로 측정하도록 한다.In the case of Fig. 9, the cultured standard organoid is taken out, and Live/Dead fluorescence staining is performed. For fluorescent staining, Calcein 1mM is 2ul per 1ml and EtdH-1 2mM is 1ul per 1ml, stored in an incubator for 30-60 minutes, and then measured with a fluorescence microscope.

<실시예><Example>

실시예 1.Example 1.

상기 실험방법 1에서 언급한 방법으로 오가노이드를 제조하였다. 매트리젤을 배양액에 2 부피% 함유한 조건(실시예 1-1)과 매트리젤을 넣지 않은 조건(실시예 1-2)에서 오가노이드를 제조하였다.Organoids were prepared by the method mentioned in Experimental Method 1. Organoids were prepared under the conditions of containing 2% by volume of Matrigel in the culture solution (Example 1-1) and without Matrigel (Example 1-2).

실시예 2.Example 2.

세포를 서브 웰에 약 200 cells/well 에 시딩한 것을 제외하곤, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 세포를 배양하였다.Cells were cultured in the same manner as in Example 1-1, except that the cells were seeded at about 200 cells/well in a sub well.

실시예 3.Example 3.

세포를 서브 웰에 약 300 cells/well 에 시딩한 것을 제외하곤, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 세포를 배양하였다.Cells were cultured in the same manner as in Example 1-1, except that the cells were seeded at about 300 cells/well in a sub well.

비교예 1.Comparative Example 1.

기존에 널리 쓰이는 방식인 메트리젤 내부에 오가노이드를 배양하고, 고속대량 이미징을 진행하였다. 다만, 비교예에서는 통상적으로 사용하는 세포배양 플레이트인, 96 웰플레이트를 사용하였으며, 매트리젤 내에 세포를 시딩하여 오가노이드를 제작하였다.Organoids were cultivated inside the metrichel, a widely used method, and high-speed mass imaging was performed. However, in the comparative example, a 96-well plate, which is a commonly used cell culture plate, was used, and organoids were prepared by seeding cells in Matrigel.

<실험예><Experimental Example>

실험예 1. 오가노이드 이미지 분석 Experimental Example 1. Organoid image analysis

실시예 1-1과 비교예 1에서 배양한 세포를 촬영 하였으며, 세포구의 크기를 비교하였다. 스페로이드를 자동화 플레이트 기기에서 이미징을 진행하며, 이때 자동으로 기기가 초점을 잡아 진행하도록 한다. 이미지의 크기 분석은 imageJ 라는 프로그램의 매크로 프로그램을 이용하여 진행하였다.The cells cultured in Example 1-1 and Comparative Example 1 were photographed, and the size of the cell cells was compared. The spheroid is imaged on an automated plate device, and the device automatically focuses and proceeds. Image size analysis was performed using a macro program of the imageJ program.

그리고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4는 실시예 1-1 및 비교예 1의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 도면이다((a) 실시예 1-1, (b) 비교예 1)And, the results are shown in FIG. 4. 4 is a view showing the results of high-speed mass imaging of Example 1-1 and Comparative Example 1 ((a) Examples 1-1, (b) Comparative Example 1)

도 4를 참조하면, 실시예 1-1의 경우에는 본 발명의 세포배양 플레이트에 배양한 세포의 직경이 거의 균일한 것을 확인하였다. 구체적으로, 세포를 각각의 서브 웰에 평균 100 cell/well씩 시딩하였을 경우, 비교분석 가능한 균일한 오가노이드를 제작할 수 있었다. 이때, 오가노이드 크기에 대한 오차범위는 20 ㎛ 내외였다. 이를 통해 본 발명에 따른 오가노이드 배양 방법을 이용하면 표준 오가노이드 제조가 가능함을 알 수 있다. Referring to Figure 4, in the case of Example 1-1, it was confirmed that the diameter of the cells cultured in the cell culture plate of the present invention is almost uniform. Specifically, when cells were seeded in an average of 100 cells/well in each sub-well, a uniform organoid capable of comparative analysis could be prepared. At this time, the error range for the organoid size was about 20 μm. Through this, it can be seen that using the organoid culture method according to the present invention, it is possible to prepare a standard organoid.

반면, 종래의 웰 플레이트를 사용한 비교예 1의 경우 세포구의 크기가 상이하게 형성됨을 확인할 수 있었다. 이는 하나의 매트레젤의 돔(dome) 형태 안에서 여러 개의 세포가 자라기 때문에 생성된 오가노이드 크기의 오차범위가 150 ㎛ 이상의 편차가 나타나고 겹쳐 자라기도 하여 균일한 고속대량 이미징 및 실험이 불가능하였다.On the other hand, in Comparative Example 1 using a conventional well plate, it was confirmed that the size of the cell cells is formed differently. This is because the multiple cells grow in a dome shape of a single matelle, the error range of the resulting organoid size is more than 150 μm, and even overlaps, making uniform high-speed mass imaging and experiments impossible.

본 발명의 베이스 및 웰 플레이트가 서로 고정하기 위하여 각각 철(凸)부와 요(凹)부를 포함하는데, 상기 철부와 요부가 서로 결합되어 베이스가 웰 플레이트를 단단하게 고정할 수 있어, 웰 플레이트 내의 이미지를 균일하게 촬영할 수 있음을 보여준다.The base and the well plate of the present invention include an iron part and a yaw part, respectively, in order to fix each other, and the iron part and the recess are combined with each other so that the base can securely fix the well plate. It shows that the image can be taken uniformly.

반면, 비교예 1에서 배양한 오가노이드의 크기 및 형상이 균일하지 않음을 볼 수 있다. 이는 플레이트 베이스가 없을 경우, 이미징의 초점편차가 커지기 때문에 이미지의 분석이 힘들어지는 것으로 보인다.On the other hand, it can be seen that the size and shape of the organoids cultured in Comparative Example 1 are not uniform. It seems that the analysis of the image becomes difficult because the focal deviation of the imaging becomes large when there is no plate base.

또한 도 5(a) 보면, 매트리젤을 함유하지 않아도 본 발명의 세포배양 플레이트를 이용하면 오가노이드 형성이 잘 이루어짐을 확인하였다. 5(a), it was confirmed that organoid formation was well achieved when the cell culture plate of the present invention was used even if it did not contain matrigel.

도 5(b)는 배양한 오가노이드가 성공적으로 형성되었는지 확인하기 위하여 대장암 오가노이드의 형성에 가장 중요한 마커인 LGR5를 염색하여 발현정도 확인한 것이다. 또한 F-actin 염색을 진행하여 형성된 저농도 매트리젤 또는 메트리젤을 사용하지 않는 그룹의 대장암 오가노이드 안에 colon-specific structure가 존재를 확인하였다.FIG. 5(b) shows the expression level by staining LGR5, the most important marker for the formation of colon cancer organoids, to confirm that the cultured organoids were successfully formed. In addition, colon-specific structures were confirmed in the colon cancer organoids of the group not using the low-concentration matrigel or metrigel formed by F-actin staining.

실험예 2. 표준형 오가노이드 제작Experimental Example 2. Preparation of standard organoids

실시예 1-1과 비교예 1에서 배양한 세포를 고속대량 이미징하였다.The cells cultured in Example 1-1 and Comparative Example 1 were subjected to high-speed mass imaging.

실시예 1-1과 비교예 1에서 제조한 오가노이드는 자동화 플레이트 기기에서 이미징을 진행하였으며, 이때 자동으로 기기가 초점을 잡아 진행하도록 하였다. 이미지의 크기 분석은 imageJ 라는 프로그램의 매크로 프로그램을 이용하여 진행하였다.The organoids prepared in Example 1-1 and Comparative Example 1 were imaged in an automated plate device, and the device was automatically focused to proceed. Image size analysis was performed using a macro program of the imageJ program.

그리고, 그 결과를 도 6과 도 7에 나타내었다.And, the results are shown in FIGS. 6 and 7.

도 6(a)는 실시예 1-1의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 사진이며, 도 6(b)는 실시예 1에서 일정 기간 동안 배양한 오가노이드의 면적을 나타내는 그래프이며, 도 7(a)는 비교예 1의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 사진이고, 도 7(b) 는 비교예 1에서 일정 기간 동안 배양한 오가노이드의 면적을 나타내는 그래프이다.Figure 6 (a) is a photograph showing the results of high-speed mass imaging of Example 1-1, Figure 6 (b) is a graph showing the area of the organoids cultured for a period of time in Example 1, Figure 7 (a) Is a photograph showing the results of high-speed mass imaging of Comparative Example 1, and FIG. 7(b) is a graph showing the area of the organoids cultured for a period of time in Comparative Example 1.

도 6을 참조하면, 실시예 1-1에서 제조한 오가노이드를 자동 이미지 할 경우에 이미징 높이가 균일하여 큰 오차 없이 이미징이 가능하고, 이로 인해 실제 면적을 측정하였을 때 오차범위가 매우 적은 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, in the case of automatically imaging the organoid prepared in Example 1-1, it is possible to perform imaging without a large error due to uniform imaging height, thereby confirming that an error range is very small when measuring an actual area. Can.

특히, 본 발명의 세포배양 플레이트를 이용하여 오가노이드를 배양하는 경우, 오가노이드가 균일한 크기로 배양된다. 즉, 표준화가 가능하다. 표준화의 결과, 이미지 측정시 초점이 자동으로 잡히며 커넥터 구조에 의해서 측정 높이에 대한 편차를 최소화하게 되었다. 이에 따라, 스크리닝 이미지 측정시 편차가 20 ㎛ 내외로 아주 적게 나타난다. In particular, when the organoids are cultured using the cell culture plate of the present invention, the organoids are cultured to a uniform size. That is, standardization is possible. As a result of the standardization, the focus is automatically taken when measuring the image, and the variation in the measurement height is minimized by the connector structure. Accordingly, when measuring the screening image, the deviation is very small, around 20 μm.

도 7을 참조하면, 비교예 1의 경우, 오가노이드가 서로 겹치게 자라는 것을 확인할 수 있으며, 오가노이드의 크기와 분포 위치가 서로 달라 표준화가 불가능함을 알 수 있다. 그러므로 스크리닝 이미지 측정시 오차범위가 최대 150 ㎛로 내외로 크게 나타나고 있다.Referring to FIG. 7, in Comparative Example 1, it can be confirmed that the organoids grow to overlap each other, and it can be seen that standardization is impossible because the organoids have different sizes and distribution positions. Therefore, when measuring the screening image, the error range is up to 150 μm, which is large in and out.

이는 종래 방법으로 오가노이드를 배양하게 되면, 오가노이드가 메트리젤 내에서 랜덤으로 자라기 때문에, 원하는 오가노이드를 균일하게 배양하기 힘들며, 또한 측정 높이도 가변적이라서 오가노이드 스크리닝 이미징에 적용하기가 어려운 한계가 있음. 따라서 일정 기간 동안 배양된 오가노이드의 면적을 분석해보면 편차가 매우 크게 나타나는 것으로 판단된다.This is because when the organoid is cultured in a conventional method, since the organoid grows randomly in the metrigel, it is difficult to uniformly cultivate the desired organoid, and the measurement height is also variable, making it difficult to apply to the organoid screening imaging. has exist. Therefore, when analyzing the area of the organoids cultured for a certain period, it is determined that the deviation is very large.

도 8의 경우, 전체 만들어진 표준형 오가노이드에서, Image J 프로그램을 이용해 각각의 오가노이드의 지름을 측정하였다. 총 864개의 웰을 고속대량이미징을 진행하였고, 이를 ImageJ로 각각 분석을 하여 균일한 지름이 나오는 것을 확인하였다.In the case of FIG. 8, the diameter of each organoid was measured using the Image J program in the entire standard organoid. A total of 864 wells were subjected to high-speed mass imaging, and each of them was analyzed with ImageJ to confirm that a uniform diameter appeared.

도 8은 실시예 1-1의 대장암 세포를 14일 간 배양하였을 때의 이미징 결과와 오가노이드 크기를 보여준다. 오가노이드 크기가 300-50 um로 균일하여 표준 오가노이드 제작이 가능함을 알 수 있다.8 shows imaging results and organoid size when colon cancer cells of Example 1-1 were cultured for 14 days. It can be seen that standard organoids can be manufactured because the organoids have a uniform size of 300-50 um.

도 9는 실시예 1-1 및 1-2에 따른 오가노이드를 시간 경과에 따라 보여주는 이미지 사진(왼쪽)과 실시예 1-1에 따른 오가노이드 생존율이다(오른쪽). 도9의 경우, 배양된 오가노이드를 Live/Dead 염색을 진행하여, 실제 배양된 오가노이드가 얼마나 유지되는지 확인하였다. 먼저 배양된 표준형 오가노이드를 PBS로 세척한 후, accutase로 10분 가량 인큐베이션 진행한다. 후에 단일 세포로 조각내어, Live/Dead 시약인 Calcein과 EtdH-1를 인큐베이터에서 약 30-60분 가량 보관 후, C-Chip에 넣어 형광현미경으로 각각 얼마만큼 존재하는지 확인한 것이다.9 is an image photograph showing the organoids according to Examples 1-1 and 1-2 over time (left) and the organoid survival rates according to Example 1-1 (right). In the case of Figure 9, the cultured organoids were subjected to Live/Dead staining, and it was confirmed how much the cultured organoids were maintained. First, the cultured standard organoids are washed with PBS, and then incubated for about 10 minutes with accutase. After fragmentation into single cells, Live/Dead reagents, Calcein and EtdH-1, were stored in an incubator for about 30-60 minutes, and then put in a C-Chip to confirm how much each was present with a fluorescence microscope.

도 9를 통해 매트리젤이 없어도 오가노이드 형성이 매우 잘 일어남을 알 수 있으며, 14일 동안 배양하는 경우 오가노이드 생존율이 매우 높음을 알 수 있다.It can be seen from FIG. 9 that organoid formation occurs very well without matteligel, and when cultured for 14 days, the organoid survival rate is very high.

도 10은 실시예 1-1, 2, 및 3의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 사진으로, 도 8은 실시예 1-1, 2, 및 3에서 대장암 세포를 14일 간 배양하였을 때의 이미징 결과를 보여준다((a) 실시예 1-1, (b) 실시예 2, (c) 실시예 3).10 is a photograph showing the results of high-speed mass imaging of Examples 1-1, 2, and 3, and FIG. 8 is an imaging result when colon cancer cells were cultured for 14 days in Examples 1-1, 2, and 3 ((A) Example 1-1, (b) Example 2, (c) Example 3).

도 10(a)를 참조하면, 세포를 각각의 서브 웰에 평균 100 cells/well 씩 시당하였을 경우, 비교분석 가능한 균일한 오가노이드를 제작할 수 있었다(오차범위: 20 ㎛ 내외).Referring to FIG. 10(a), when cells were subjected to an average of 100 cells/well in each subwell, a uniform organoid capable of comparative analysis was produced (error range: about 20 μm).

반면, 도 10b) 및 도 10(c) 를 참조하면, 세포를 서브 웰에 100 cells/well 이상 시딩하는 경우, 오가노이드가 상기 서브웰로부터 넘쳐 흘러, 균일하지 않은 오가노이드가 생성되는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, referring to Figures 10b) and 10(c), when the cells are seeded in a subwell of 100 cells/well or more, it can be confirmed that the organoids overflow from the subwells, resulting in non-uniform organoids. have.

도 11은 실시예 1-1, 2 및 3의 고속대량 이미징 결과를 보여주는 그래프로, 도 11은 실시예 1-1, 2 및 3에서 대장암 세포를 7일 또는 14일 간 배양하였을 때의 결과를 보여준다((a) 실시예 1-1, (b) 실시예 2, (c) 실시예 3).11 is a graph showing the results of high-speed mass imaging of Examples 1-1, 2, and 3, and FIG. 11 is a result of culturing colorectal cancer cells in Examples 1-1, 2, and 3 for 7 or 14 days. ((A) Example 1-1, (b) Example 2, (c) Example 3).

도 11를 참조하면, 세포를 평균 100 cells/well 평균 14일 배양하였을 때, 가장 바람직한 오가노이드를 제작할 수 있음을 보여준다. 즉, 평균 100cells/well 이하의 세포를 14일 배양하였을 때, 최적의 오가노이드가 분화 및 생장할 수 있을 것으로 보인다. 반면, 서브웰에 시딩하는 세포를 늘리고, 배양일 수를 줄일 경우에는 오가노이드 성능이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 11, when cells are cultured for an average of 100 cells/well for an average of 14 days, the most preferable organoids can be produced. That is, when cells with an average of 100 cells/well or less are cultured for 14 days, it seems that the optimal organoids can differentiate and grow. On the other hand, when the number of cells seeded in the subwell was increased and the number of culture days was reduced, it was confirmed that the organoid performance was poor.

참고로, 도 11의 점선은 본 발명의 세포배양 플레이트의 서브웰의 최대 공간을 의미하는 것으로, 세포를 배양할 수 있는 공간을 의미한다. 이는 평균 100 cells/well 이하의 세포를 배양할 수 있을 것으로 판단된다.For reference, the dotted line in FIG. 11 means the maximum space of the subwell of the cell culture plate of the present invention, and the space in which the cells can be cultured. This is considered to be able to culture cells with an average of 100 cells/well or less.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Since the specific parts of the present invention have been described in detail above, for those skilled in the art, this specific technique is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. It will be obvious. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Since the specific parts of the present invention have been described in detail above, for those skilled in the art, this specific technique is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. It will be obvious. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

100: 웰 플레이트
101: 단턱 110: 메인 웰
120: 서브 웰 121: 오목부
130: 공간부 140: 요부
200: 대용량의 고속 HCS용 커넥터
210: 베이스 220: 커버
240: 철부
100: well plate
101: step 110: main well
120: sub well 121: recess
130: space part 140: main part
200: High-capacity high-speed HCS connector
210: base 220: cover
240: iron

Claims (10)

세포를 3차원 세포배양 플레이트에서 배양하여 오가노이드를 형성하는 단계를 포함하는 오가노이드 제조방법으로,
상기 오가노이드 형성 단계에서, 상기 세포배양 플레이트는 세포외 기질 기반 하이드로젤을 0 내지 2 부피% 포함하고,
상기 3차원 세포배양 플레이트는,
복수개의 메인 웰(main well)과, 메인 웰의 각각 하부에 형성되어 세포 배양액이 주입되며, 바닥면에 오목부를 포함하는 복수개의 서브 웰(sub well)을 포함하는 웰 플레이트(well plate); 및 웰 플레이트를 지지하는 대용량 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터;를 포함하며,
상기 대용량의 고속 HCS(High contents screening)용 커넥터는, 웰 플레이트의 하단과 서로 착탈 가능하도록 고정수단이 구비된 베이스와 웰 플레이트의 상부에 위치하여, 베이스와 결합되는 커버를 포함하고, 상기 메인 웰은 소정부위 테이퍼지도록 단턱이 형성되며, 상기 단턱은 메인 웰의 벽을 기준으로 10 내지 60° 범위의 경사각(θ)을 갖는 세포배양 플레이트인,
오가노이드 제조방법.
A method of manufacturing an organoid comprising culturing cells in a 3D cell culture plate to form an organoid,
In the organoid formation step, the cell culture plate contains 0 to 2% by volume of the extracellular matrix-based hydrogel,
The three-dimensional cell culture plate,
A well plate including a plurality of main wells and cell culture fluids formed at the lower portions of the main wells and including a plurality of sub wells including recesses on the bottom surface; And a connector for high-capacity high-speed high contents screening (HCS) supporting the well plate.
The high-capacity high-speed HCS (High contents screening) connector is located on the top of the well plate and the base provided with fixing means to be detachable from the bottom of the well plate, and includes a cover coupled to the base, the main well The stepped is formed to taper a predetermined area, and the stepped is a cell culture plate having an inclination angle θ in the range of 10 to 60° based on the wall of the main well,
Method of manufacturing organoids.
제1항에 있어서,
상기 세포외 기질 기반 하이드로젤은 매트리젤인, 오가노이드 제조방법.
According to claim 1,
The extracellular matrix-based hydrogel is matrigel, an organoid manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 세포는 정상세포 또는 암세포이고,
상기 배양기간은 1 내지 14일인, 오가노이드 제조방법.
According to claim 1,
The cells are normal cells or cancer cells,
The culture period is 1 to 14 days, organoid manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 오가노이드의 크기는 직경 300-500 um인, 오가노이드 제조방법.
According to claim 1,
The size of the organoid is 300-500 um in diameter, an organoid manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 서브 웰은 오목부를 향하여 테이퍼지도록 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 오가노이드 제조방법.
According to claim 1,
The sub-well is an organoid manufacturing method characterized in that the inclined surface is formed to taper toward the recess.
제1항에 있어서,
상기 서브 웰은 오목부를 향하여 테이퍼지도록 경사면이 형성되고,
상기 서브 웰(120)의 상단 직경은 3.0 내지 4.5 mm 범위이고,
상기 오목부(121) 상단의 직경은 0.45 내지 1.5 mm 범위이며,
상기 서브 웰과 오목부의 경사면(θ2)은 40 내지 50° 범위이고,
상기 서브 웰의 직경과 오목부의 직경에 대한 길이 비가 1:0.1 내지 0.5 범위인 것을 특징으로 하는 오가노이드 제조방법.
According to claim 1,
The sub-well is formed with an inclined surface to taper toward the concave portion,
The upper diameter of the sub-well 120 ranges from 3.0 to 4.5 mm,
The diameter of the top of the concave portion 121 ranges from 0.45 to 1.5 mm,
The inclined surface (θ 2 ) of the sub-well and the recess is in the range of 40 to 50°
The organoid manufacturing method, characterized in that the length ratio for the diameter of the sub-well and the diameter of the recess is in the range of 1:0.1 to 0.5.
제1항에 있어서,
상기 메인 웰의 개별 부피는 100 내지 300 ㎕ 범위이며,
상기 오목부의 개별 부피는 20 내지 50 ㎕ 범위이고,
상기 메인 웰과 오목부의 개별 부피비는 평균 1 : 0.1 내지 0.5 인 것을 특징으로 하는 오가노이드 제조방법.
According to claim 1,
The individual volume of the main well ranges from 100 to 300 μl,
The individual volume of the recess is in the range of 20 to 50 μl,
The method of manufacturing an organoid, characterized in that the average volume ratio of the main well and the concave portion is 1: 0.1 to 0.5 on average.
제1항에 있어서,
상기 메인 웰은, 단턱과 서브 웰 사이에 공간부를 포함하고,
상기 공간부의 높이(ah)는 평균 2.0 내지 3.0 mm 범위이며,
상기 서브 웰의 높이(bh)는 평균 1.0 내지 2.0 mm 범위이고,
상기 공간부와 서브 웰의 높이비(ah:bh)는 1:0.3 내지 1 범위인 것을 특징으로 하는 오가노이드 제조방법.
According to claim 1,
The main well includes a space between the stepped and sub wells,
The height (a h ) of the space portion ranges from an average of 2.0 to 3.0 mm,
The height (b h ) of the sub wells ranges from 1.0 to 2.0 mm on average,
The method of manufacturing an organoid, wherein the height ratio of the space portion and the sub well (a h :b h ) is in the range of 1:0.3 to 1.
제1항에 있어서,
상기 세포는 상기 세포배양 플레이트에 100 내지 300 cells/well로 시딩되는 것인, 오가노이드 제조방법.
According to claim 1,
The cells are seeded at 100 to 300 cells/well on the cell culture plate, organoid manufacturing method.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따라 제조된, 직경 300-500 um 크기를 가지는 오가노이드.
An organoid having a size of 300-500 um in diameter, prepared according to any one of claims 1 to 9.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021261622A1 (en) * 2020-06-25 2021-12-30 주식회사 넥스트앤바이오 Standard organoid production method
WO2022108372A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 서울대학교산학협력단 Method for manufacturing brain organoids and screening method for therapeutic agent for neurodegenerative diseases using same
WO2023282452A1 (en) 2021-07-09 2023-01-12 주식회사 넥스트앤바이오 Virtual organoid generation method
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021261625A1 (en) * 2020-06-25 2021-12-30 주식회사 넥스트앤바이오 Method for providing information necessary for diagnosing cancer patient's resistance to anti-cancer agent and/or radiation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170010857A (en) * 2014-05-30 2017-02-01 주식회사 쿠라레 Culture method and cell mass
KR101756901B1 (en) 2015-11-13 2017-07-12 고려대학교 산학협력단 Cell culture chip and method of skin model

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170010857A (en) * 2014-05-30 2017-02-01 주식회사 쿠라레 Culture method and cell mass
KR101756901B1 (en) 2015-11-13 2017-07-12 고려대학교 산학협력단 Cell culture chip and method of skin model

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021261622A1 (en) * 2020-06-25 2021-12-30 주식회사 넥스트앤바이오 Standard organoid production method
WO2022108372A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 서울대학교산학협력단 Method for manufacturing brain organoids and screening method for therapeutic agent for neurodegenerative diseases using same
WO2023282452A1 (en) 2021-07-09 2023-01-12 주식회사 넥스트앤바이오 Virtual organoid generation method
WO2023282453A1 (en) 2021-07-09 2023-01-12 주식회사 넥스트앤바이오 Method for generating photographed image data using virtual organoid
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