KR20200120674A - 세포 배양용 원격 모니터링 시스템 - Google Patents

세포 배양용 원격 모니터링 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20200120674A
KR20200120674A KR1020207025826A KR20207025826A KR20200120674A KR 20200120674 A KR20200120674 A KR 20200120674A KR 1020207025826 A KR1020207025826 A KR 1020207025826A KR 20207025826 A KR20207025826 A KR 20207025826A KR 20200120674 A KR20200120674 A KR 20200120674A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell culture
monitoring
monitor
layers
layer
Prior art date
Application number
KR1020207025826A
Other languages
English (en)
Inventor
그레고리 로저 마틴
조세프 크리스토퍼 월
앨런 크레이그 라이트
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20200120674A publication Critical patent/KR20200120674A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/32—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of substances in solution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/04—Flat or tray type, drawers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/08—Flask, bottle or test tube
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/36—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

세포 배양을 비-침습적으로 측정하도록 구성된 원격 모니터링 시스템이 제공된다. 시스템은 폐쇄된 시스템으로 작동하도록 구성된 세포 배양 챔버를 포함하는 복수의 세포 배양 층을 포함하며, 적어도 하나의 세포 배양 챔버는 세포가 부착되는 적어도 하나의 표면을 갖는다. 상기 시스템은 폐쇄된 시스템으로 작동하도록 구성된 모니터링 층 세포 배양 챔버를 둘러싸는 외부벽을 포함하며 세포가 부착되는 적어도 하나의 표면을 갖는 적어도 하나의 모니터링 층을 더욱 포함하며, 상기 적어도 하나의 모니터링 층은 외부벽에 적어도 하나의 만입부를 포함한다. 상기 시스템은 또한 적어도 하나의 만입부 중 적어도 하나에 배치되고 융합 모니터와 분석물 모니터 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 모니터링 모듈을 포함한다.

Description

세포 배양용 원격 모니터링 시스템
본 출원은 2018년 2월 12일에 제출된 미국 가출원 번호 제62/629,483호의 우선권을 주장하며, 그 전체가 본원에 참고로서 병합된다.
본 개시는 일반적으로 세포 배양 모니터링에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 부착성 세포 용기 (adherent cell vessel)에서 측정을 수행하도록 설계된 비-침습적 (non-invasive) 모니터링 시스템에 관한 것이다.
세포 배양은 세포 성장을 위한 인공 환경을 제공하는데 널리 사용된다. 일부 경우, 적층식 세포 배양 용기는 단일 층의 접시 위로 세포 성장을 위한 증가된 구역을 제공할 수 있다. 세포는 세포 배양 용기 표면에 부착되거나 현탁액에서 성장할 수 있다. 세포 배양의 프로세싱 (processing)은 2가지 주요 활동, 세포 성장 및 건강 (융합 (confluence) 및 모폴로지 (morphology))의 모니터링 및 세포 성장을 위한 적절한 환경 (예컨대, pH, 포도당, 및 젖산 수준)의 보장을 포함한다. 낮은 수율, 높은 인건비, 집약적 수동적인 작업 흐름, 및 종종 프로세싱이 수행되는 비싼 클린룸 (clean room) 환경으로 인해 세포 배양의 생산 비용은 매우 높다. 세포 배양의 모니터링 방법은 수율 증가 및 비용 감소를 위한 충분한 요인이다.
세포 관찰 및 분석물 (analytes) 측정 모두를 위한 현재의 방법은 시간 소모적일 수 있고 용기로의 직접적인 접근을 요구할 수 있으며, 이는 용기 환경의 무균 상태를 파괴할 위험이 있다. 과학자들은 종종 육안 또는 현미경을 활용하여 세포의 융합을 관찰한다. 불행히도, 이러한 방법은 용기에 대한 직접 접근을 필요로하며, 이는 종종 세포 성장을 느리게 하거나 또는 중지시킨다. 더욱이, 직접적인 접근 방법은 공정을 자동화시키기 어렵거나 불가능하게 만든다. 예를 들어, 적층된 세포 배양 용기가 사용될 때, 외부 층 또는 외부-근처의 층만이 모니터링될 수 있으며, 내부 층의 상태는 직접 측정되지 않으며 추측해야 한다.
세포 배양 프로세싱은 현재 프로브 센서 (probe sensors) 또는 패치 (patches)와 같은 구성 요소를 활용하는 침습적 및 반-침습적 방법을 통해 (예컨대, 특정 분석물의 존재가) 모니터링된다. 이러한 방법은 시스템이 폐쇄된 시스템으로 작동할 수 있도록 하는 것이 바람직하지만 세포 성장 환경 내에서 침습적 또는 반-침습적 구성 요소를 가진 일정 형식의 접촉을 필요로 한다. 모니터링 방법은 종종 불충분하며 생산 환경은 여전히 수동 모니터링이 필요한 세포 공급 및 수확 타이밍을 위한 공정 개발 기술에 의존한다.
비-침습적 모니터링을 가진 폐쇄된 시스템은 자동화의 활용이 세포 배양 배지 조성 (cell culture media compositions)과 세포 성장 및 건강을 더 잘 제어할 수 있게 한다. 폐쇄된 시스템은 성장 동안 내내 무균 상태를 유지할 수 있으며, 이는 클린룸의 요구 사항 및 비용을 줄인다. 또한, 실시간 모니터링 데이터는 원격 위치의 사용자에게 전송될 수 있으며, 이는 수작업의 필요성을 줄여줄 수 있다.
세포 배양의 비-침습적 측정용 원격 모니터링 시스템이 제공된다. 시스템은 폐쇄된-시스템으로 작동하도록 구성된 세포 배양 챔버를 포함하는 복수의 세포 배양 층을 포함하며, 적어도 하나의 세포 배양 챔버는 세포가 부착되는 적어도 하나의 표면을 갖는다. 시스템은 폐쇄된 시스템으로 작동하도록 구성된 모니터링 층 세포 배양 챔버를 둘러싸는 외벽을 포함하고 세포가 부착되는 적어도 하나의 표면을 갖는 적어도 하나의 모니터링 층을 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 모니터링 층은 외부 벽에 적어도 하나의 만입부 (indentation)를 포함한다. 시스템은 또한 적어도 하나의 만입부 중 적어도 하나에 배치되고 융합 모니터 (confluence monitor) 및 분석물 모니터 (analyte monitor) 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 모니터링 모듈 (monitoring module)을 포함한다.
설명된 방법 및 시스템의 적용 가능성의 추가 범위는 다음의 상세한 설명, 청구 범위 및 도면으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 특정 실시 예는 설명의 정신 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 명백할 것이기 때문에 단지 예시로서 제공된다.
본 개시의 본질 및 이점의 추가 이해는 다음 도면을 참조하여 실현될 수있다. 첨부된 도면에서, 유사한 구성 요소 또는 특징은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 또한, 동일한 유형의 다양한 구성 요소는 대시 (dash)에 의해 뒤따르는 참조 라벨과 구분되며 유사한 구성 요소들을 구별하는 두 번째 라벨로 구분될 수 있다. 명세서에서 첫 번째 참조 라벨만 사용되는 경우, 설명은 두 번째 참조 라벨에 관계없이 동일한 첫 번째 참조 라벨을 가진 유사한 구성 요소 중 하나에 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 구현 예에 따라 원격 모니터링을 지지하는 세포 배양의 비-침습적 측정을 위한 모니터링 층의 실시 예의 사시도를 예시한다.
도 2는 본 개시의 구현 예에 따라 모니터링 모듈의 실시 예를 예시한다.
도 3은 본 개시의 구현 예에 따라 원격 모니터링을 지지하는 세포 배양의 비-침습적 측정을 위한 적층된 (stacked) 세포 배양 용기 시스템의 실시 예의 사시도를 예시한다.
도 4는 본 개시의 구현 예에 따라 모니터링 층의 만입부의 구현 예의 실시 예를 예시한다.
도 5는 융합 모니터를 따라 취해진 도 2의 모니터링 모듈의 단면을 나타내며, 본 개시의 구현 예에 따른 융합 모니터의 실시 예를 예시한다.
도 6은 분석물 모니터를 따라 취해진 도 2의 모니터링 모듈의 단면을 나타내며, 본 개시의 구현 예에 따른 분석물 모니터의 실시 예를 예시한다.
도 7은 분석물 모니터를 따라 취해진 도 2의 모니터링 모듈의 단면을 나타내며, 본 개시의 구현 예에 따른 분석물 모니터의 실시 예를 예시한다.
단수 형태 "한", "하나", 및 "일"은 문맥상 달리 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다. 동일한 특성을 인용하는 모든 범위의 말단점은 독립적으로 결합 가능하며 인용된 말단점을 포함한다. 모든 참조는 참조로서 본원에 참고로 병합된다.
본원에 사용된 바와 같이, "갖다", "가진", "포함하다", "포함하는", "구비하다", "구비하는", 등은 그 개방형 의미로 사용되며, 일반적으로 "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미한다.
본원에서 사용되는 모든 과학 및 기술 용어는 달리 명시되지 않는 한 당업계에서 일반적으로 사용되는 의미를 갖는다. 본원에 제공된 정의는 본원에서 자주 사용되는 특정 용어의 이해를 돕기 위한 것이며 본 개시 내용의 범위를 제한하는 것을 의미하지 않는다.
본 개시는 먼저 일반적으로, 이후 상세하게 여러 대표적인 구현 예를 기초하여 아래에서 설명된다. 각각의 대표 구현 예에서의 서로 결합된 상태로 나타낸 특징은 모두 구현되어야 하는 것은 아니다. 특히, 각각의 특징들은 또한 생략되거나 또는 동일한 대표적인 구현 예 또는 다른 대표적인 구현 예로 나타낸 다른 특징들과 일부 다른 방식으로 결합될 수 있다.
특히, 세포에 충격을 주지 않고, 실시간으로 특정 측정을 완료할 수 있는 세포 배양 시스템, 또는 다시 말해서 폐쇄된 시스템은 멸균 세포 성장 환경을 유지하는데 용이할 수 있다. 예를 들어, 세포 배양 챔버 외부에 있는 모니터링 시스템은 세포와 직접 접촉하지 않고 성장 환경을 오염시키지 않고 세포 성장 및 건강과 같은 세포 상태를 측정하기 위한 비-침습적인 방법을 제공할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "폐쇄된 시스템"이라는 용어는 시스템의 내용물이 주변 대기에 개방되지 않는 시스템을 나타낸다. 시스템은 주변 대기로부터의 오염의 도입을 제한 또는 방지하는 캡 (cap)과 같은 폐쇄 기구를 포함할 수 있다. 시스템은 반드시 필요하지는 않지만 시스템의 내용물의 멸균을 보장하기 위해 밀봉될 수 있다.
본원에 설명된 바와 같이, 세포 배양은 적어도 하나의 만입부를 포함하는 모니터링 층을 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 만입부는 광학 기술 (예컨대, 마이크로 렌즈 어레이 (micro lens arrays) 및 도파관 (waveguides)) 및 스펙트럼 분석 기술 중 적어도 하나를 수용하도록 구성된다. 본 개시의 구현 예는 광학 기술 및 스펙트럼 분석 기술 중 적어도 하나를 포함하는 모니터링 모듈을 더욱 포함한다. 아래에 더욱 상세하게 설명될 것과 같이, 모니터링 모듈은 모니터링 모듈로 통합된 광학 기술 및 스펙트럼 분석 기술을 포함할 수 있다. 본원에 설명된 세포 배양 용기는 일반적으로 배양되는 동안 세포가 부착되는 평평한 표면을 포함하는 부착형 세포 배양 용기일 수 있다. 본 개시의 구현 예는 시그니처 파장 (signature wavelengths)을 조명하고, 수신하고, 처리하는 스펙트럼 질문 (spectral interrogation)을 통해 분석물을 측정하고 세포 융합의 모니터링을 할 수 있게 한다. 통신 구성요소는 모니터로부터 또는 모니터링 모듈로부터 원격 위치의 사용자에게 모니터링 데이터를 전송하는데 활용될 수 있다. 이러한 구조는 일회용 또는 다중-용 적층된 용기로 구현될 수 있다.
본 개시의 구현 예는 세포 배양 층 외부에 배치된 모니터링 모듈을 통해 부착형 세포 배양 용기의 폐쇄된-시스템 작동을 제공한다. 본 개시의 구현 예는 모니터링 층으로부터 원격 위치의 사용자에게 세포 상태의 전송을 허용한다. 모니터링 층은 적층된 세포 배양 용기 내의 다른 세포 배양 층들 사이에 위치될 수 있으며, 다양한 층의 적층된 세포 배양 챔버를 측정할 수 있다. 폐쇄된 시스템은 멸균 상태로 유지되며, 예를 들어, 인큐베이터 (incubator)에 남아 실시간 세포 상태 데이터를 취하면서 연속적으로 세포를 성장시킬 수 있다.
세포 배양 챔버 외부에 모니터링 모듈을 위치시키면 멸균을 유지하고 공정의 원격 및 자동 제어를 가능하게 할 수 있다. 세포 융합을 원격으로 모니터링하여, 본 개시의 구현 예는 운영자가 세포 생산의 다음 단계의 타이밍을 최적화하여 세포 프로세싱에서의 수율을 증가시킬 수 있게 하며, 이로써 취급을 감소시키고 운영 비용을 감소시킨다. 이 개시는 운영자가 덜 숙련된 기술자가 되게 하는 시스템 제어를 자동화하는 메커니즘을 제공하여, 인건비를 낮출 수 있다. 외부 및 원격 구현에 따라, 본 개시는 저렴한 환경에서 운영될 수 있는 폐쇄된 세포 생산 시스템에 주요 구성 요소를 제공한다.
본원에 개시된 모니터링 층은 폴리스티렌 (polystyrene)으로 만들어질 수 있다. 모니터링 모듈과 함께, 모니터링 층은 세포 성장 구역의 두 가지 모니터링 기능을 가능하게 한다: 세포 융합 및 분석물 측정. 융합 모니터는 모니터링 모듈 내에 형성된 미러 (mirror)를 가진 이중 렌즈 시스템을 채용할 수 있으며, 부착된 카메라는 광, 이미지 캡처, 확대 및 이미지 전달을 사용자에게 제공할 수 있다. 분석물 모니터는 스펙트럼 분석물 기술 시스템을 포함할 수 있으며 모니터링 모듈에 회절 격자 및 렌즈를 가진 도파관 시스템을 더욱 포함할 수 있다. 여기 (excitation) 및 방출 (emission)용 섬유는 모니터링 모듈에 부착될 수 있으며 또한 스펙트럼 센서 시스템에 연결될 수 있다.
대표적인 융합 모니터는 조명 및 이미지 캡쳐를 위한 세포 배양 챔버를 가진 세포 성장 표면으로 광을 반사시키기 위한 미러 (mirror)를 가진 이중 렌즈 시스템을 채용할 수 있다. 카메라는 광 및 이미지 캡쳐 기능을 제공할 수 있다. 광파 (Light waves) 또는 빔 (beam)은 세포 성장 구역 내의 구역 상에 포커싱되는 미러로 렌즈를 통해 전송될 수 있다. 이후 조명된 이미지는 렌즈를 통해 지나가면 카메라에 의해 수신된다.
대표적인 분석물 모니터는 도파관 어레이 (waveguide array)를 포함할 수 있다. 모니터는 하나의 포트가 여기 광을 위한 것일 수 있고 다른 포트는 방출 광을 위한 것일 수 있는 이중 광학 포트를 채용할 수 있다. 여기 광은 회절 격자 및 렌즈로 광 가이드 (예컨대, 도파관)를 따라 이송할 수 있으며, 여기서, 광은 회절 격자로부터 세포 배양 챔버의 배지로 반사된다. 방출 섬유는 배지의 여기 상태로부터 광을 수신하고 스펙트럼 센서 (예컨대, 검출기)로 여기 광을 전달하여 방출 또는 흡수 스펙트럼을 생성할 수 있다. 스펙트럼 센서는 2D 검출기 어레이 시스템을 포함할 수 있다.
본 개시의 구현 예는 먼저 세포 배양 시스템의 맥락에서 설명된다. 본 개시의 구현 예는 비-침습적인 원격 측정과 관련된 기기 도표 및 시스템 도표를 참고하여 설명되고 이에 의해 더욱 예시된다.
도 1은 본 개시의 구현 예에 따라 원격 모니터링을 지지하는 세포 배양 챔버의 비-침습적 측정용 모니터링 층의 사시도를 나타낸다. 모니터링 층 (100)은 세포 배양 챔버 (110)를 둘러싸는 외부벽 (130), 및 세포 배양 챔버 (110)의 내부를 향해 외부벽 (130)으로부터 내부를 향해 돌출된 적어도 하나의 만입부 (115)를 포함한다. 도 1에 나타낸 모니터링 층 (100)이 4개의 만입부 (115)를 포함하지만, 본 개시의 구현 예에 따른 모니터링 층 (100)이 임의의 수의 만입부 (115)를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 아래에서 더욱 자세하게 설명될 것처럼, 만입부 (115)는 모니터링 모듈 (250)을 수용하도록 구성된다. 이와 같이, 만입부 (115)와 모니터링 모듈 (250)은 상응하는 형태를 가질 수 있다. 아래에 더욱 자세히 설명될 것처럼, 모니터링 층 (100)은 또한 모니터링 모듈 (250)과 협력하는 보유 특징부 (retaining features)를 포함하여 만입부 (115)에 모니터링 모듈 (250)을 유지할 수 있다. 모니터링 층 (100)은 넓은 온도 범위에서 작동하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어, 모니터링 층 (100)은 세포 성장을 위해 구성된 인큐베이터에서 작동할 수 있다. 일부 예시에서, 모니터링 층 (100)은 도 3에 나타낸 바와 같이 적층된 세포 배양 용기의 일부일 수 있다.
도 2는 본 개시의 구현 예에 다른 모니터링 모듈을 예시한다. 본원에 개시된 바와 같이, 모니터링 모듈 (250)은 모니터링 층 (100)의 만입부 (115)의 내부 벽(410c)과 접촉하도록 구성된 전면(240)을 가진 헤드부 (230, head portion)를 포함할 수 있다. 모니터링 모듈 (250)은 융합 모니터 (205)와 분석물 모니터 (210) 중 적어도 하나를 더욱 포함한다. 모니터링 모듈 (250)은 융합 모니터 (205)와 분석물 모니터 (210) 중 하나를 포함할 수 있고, 또는, 대안으로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 융합 모니터 (205)와 분석물 모니터 (210) 둘 모두를 포함할 수 있다. 융합 모니터 (205)는 모니터링 층 (100)의 세포 배양 챔버 (110)의 세포 상태를 측정하도록 구성될 수 있으며, 또는 모니터링 층 (100) 위에 또는 아래에 위치한 세포 배양 층 (310)의 세포 배양 챔버 (305)의 세포 상태를 측정하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 분석물 모니터 (210)는 모니터링 층 (100)의 세포 배양 챔버 (305)의 분석물을 모니터링하도록 구성될 수 있으며, 또는 모니터링 층 (100) 위 또는 아래에 위치한 세포 배양 층 (310)의 세포 배양 챔버 (305)의 분석물을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 모니터링 모듈 (250)은 융합 모니터 (205) 및 분석물 모니터 (210) 모두를 포함하며, 모니터 (205, 210) 모두는 모니터링 층 (100)의 세포 배양 챔버 (110)를 모니터링하도록 구성될 수 있고, 또는 모니터 (205, 210) 모두는 모니터링 층 (100) 위 또는 아래에 위치한 세포 배양 층 (310)의 적어도 하나의 세포 배양 챔버 (305)를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 모니터링 모듈 (250)은 융합 모니터 (205) 및 분석물 (210) 모두를 포함하며, 융합 모니터 (205)와 분석물 모니터 (210) 중 하나는 모니터링 층 (100)의 세포 배양 챔버 (110)를 모니터링하도록 구성될 수 있고 융합 모니터 (205)와 분석물 모니터 (210) 중 다른 것은 모니터링 층 (100) 위 또는 아래에 위치한 세포 배양 층 (310)의 적어도 하나의 세포 배양 챔버 (305)를 모니터링하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 구현 예에 따라, 모니터링 모듈 (250)은 모니터링 층 (100)의 만입부 (115)의 형태에 상응하는 형태를 가지므로 모니터링 모듈 (250)은 만입부 (115)로 수용될 수 있다. 도 4에 나타낸 것처럼, 만입부 (115)는 측벽 (410a, 410b) 및 내부벽 (410c)을 가질 수 있다. 측벽 (410a, 410b)은 모니터링 층 (100)의 외부 벽 (130)으로부터 만입부 (115)의 내부벽(410c)으로 약 90°(도)보다 큰 각도 (α)로 연장되어 만입부 (115)는 이등변 사다리꼴 형태를 가질 수 있다. 모니터링 모듈 (250)의 헤드부 (230)는 상응하는 이등변 사다리꼴 형태를 가질 수 있으며, 또는 헤드부 (230)의 전면 (240)이 만입부 (115)의 내부벽 (410c)의 폭보다 크지 않은 폭을 가진 직교 형태를 가질 수 있다. 대안으로, 측벽 (410a, 410b)은 모니터링 층 (100)의 외부벽 (130)에 수직으로 그리고 서로 평행하게 연장될 수 있다. 이와 같이, 도 2에 예시된 바와 같이, 모니터링 모듈 (250)의 헤드부 (230)는 외부벽 (130)에 수직하게 연장되는 측벽 (410a, 410b)에 의해 형성된 형태에 상응하는 직교 형태를 가질 수 있다. 대안으로, 측벽 (410a, 410b)은 오목한 형태를 가질 수 있고 모니터링 모듈 (250)의 헤드부 (230)는 만입부 (115)의 오목한-형태의 측벽 (410a, 410b)에 수용되도록 구성된 둥근 특징을 가질 수 있다. 전술한 모니터링 층 (100)의 만입부 (115) 및 모니터링 모듈 (250)의 헤드부 (230)의 형태는 단지 실시 예로서 의미된다. 만입부 (115)는 임의의 형태를 가질 수 있으며 모니터링 모듈 (250)은 임의의 상응하는 형태를 가지므로 모니터링 모듈 (250)은 만입부 (115)에 수용될 수 있고 헤드부 (230)의 전면 (240)은 만입부 (115)의 내부벽 (410c)과 접촉할 수 있다.
융합 모니터 (205)는 세포 배양 챔버 (110, 305)의 세포의 세포 상태를 시각적으로 포착할 수 있으며, 분석물 모니터 (210)는 세포 배양 챔버 (110, 305)에서의 분석물 상태를 시각적으로 포착할 수 있다. 융합 모니터 (205)와 분석물 모니터 (210)는 세포 상태 데이터 또는 분석물 상태 데이터와 같은, 데이터를 유선 통신망 또는 무선 통신망을 통해 모니터로부터 원격 위치로 전송하기 위한 통신 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 모니터의 통신 구성요소는 와이-파이 트랜시버 (Wi-Fi transceiver)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 개시의 구현 예에 따라 세포 배양 챔버 (105, 305)의 비-칩입적 측정을 위해 모니터링 모듈 (250)과 함께 사용될 수 있는 적층된 세포 배양 시스템 (300)의 사시도를 나타낸다. 적층된 세포 배양 용기 시스템 (300)은 복수의 세포 배양 층 (310) 및 적어도 하나의 모니터링 층 (100)을 포함할 수 있다.
예시된 바와 같이, 적층된 세포 배양 용기 시스템 (300)은 임의의 수의 세포 배양 층 (310) 및 임의의 수의 모니터링 층 (100)을 포함할 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 세포 배양 용기 시스템 (300)은 모니터링 층 (100) 아래의 세포 배양 층 (310) 및 모니터링 층 (100) 위의 세포 배양 층 (310)을 포함할 수 있다. 세포 배양 용기 시스템 (300)이 복수의 모니터링 층 (100)을 포함하는 경우, 시스템 (300)은 복수의 모니터링 층 (100) 중 임의의 두 개 사이에 임의의 수의 세포 배양 층 (310)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세포 배양 용기 시스템 (300)은 각 모니터링 층 (100) 사이에 1개 내지 50개의 세포 배양 층 (310), 또는, 예컨대, 2개 내지 40개의 세포 배양 층 (310), 또는 3개 내지 35개의 세포 배양 층 (310), 또는 5개 내지 30개의 세포 배양 층 (310), 또는 각 모니터링 층 (100) 사이에 10개 내지 25개의 세포 배양 층 (310), 및 이들 사이의 모든 값을 포함할 수 있다. 복수의 모니터링 층 (100) 중 상이한 세트들 사이의 세포 배양 층 (310)의 수는 동일한 적층된 세포 배양 용기 시스템 (300) 내에서 변경될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 부가적으로, 적층된 세포 배양 용기 시스템 (300)은 세포 성장을 위해 설계된 온도에서 인큐베이터에서와 같은 넓은 온도 범위에 걸쳐 작동하도록 구성될 수 있다.
도 4은 또한 본 개시의 구현 예에 따라 대표적인 보유 특징부를 예시한다. 나타낸 바와 같이, 모니터링 층 (100)의 외부 벽 (130)은 만입부 (115)의 측벽 (410a, 410b)에 의해 형성된 개구의 모서리에 클립 (420, clips)을 포함한다. 클립 (420)은 모니터링 모듈 (250) 상에 상응하는 리셉터 (receptor)에 맞도록 구성되며, 이에 따라 만입부 (115) 내에 모니터링 모듈 (250)을 유지한다. 다른 대표적인 보유 특징부는 도 1에 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 만입부 (115)의 베이스부 (410d)는 상승 채널 (430, raised channel)을 포함한다. 상승 채널 (430)은 모니터링 모듈 (250)의 바닥의 상응하는 노치 (notch)에 맞게 (fit) 구성된다. 다른 옵션으로서, 보유 특징부는 모니터링 모듈 (250)의 적어도 하나의 표면 상의 편향된 고정 클립 (미도시, biased retention clip)일 수 있다. 편향된 고정 클립은 전화선 커넥터 및 인터넷 케이블 커넥터에 사용되는 것으로 알려진 것과 유사한 설계 및 기능을 가질 수 있다. 만입부는 모니터링 모듈 (250)의 표면 상에 상응하는 편향된 고정 클립을 수용하고, 편향된 고정 클립과 함께, 모니터링 모듈 (250)의 움직임을 제한하고 만입부 (115) 내에 모니터링 모듈 (250)을 유지하는 적어도 하나의 클립 홈 (미도시)을 포함할 수 있다.
본 개시의 구현 예에 따라, 융합 모니터 (205)와 분석물 모니터 (215)는 중간-층 측정 및 모니터링을 포함하는, 세포 배양 챔버 (110, 305)의 배지의 분석물 상태 및 세포의 세포 상태를 포착할 수 있다. 일부 경우, 단일 융합 모니터 (205)는 다중 적층된 세포 배양 챔버 (110, 305)의 세포의 세포 상태를 모니터링할 수 있으며, 또는 단일 분석물 모니터 (215)는 다중 적층된 세포 배양 챔버 (110, 305)의 배지의 분석물 상태를 모니터링할 수 있다.
도 5는 융합 모니터를 따라 취해진 도 2의 모니터링 모듈의 단면을 나타내고 본 개시의 구현 예에 따라 융합 모니터의 실시 예를 예시한다. 본 개시의 구현 예에 따라, 융합 모니터 (505)는 임의의 광학 수단에 의해 세포 배양 챔버 (110, 305)의 세포의 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 융합 모니터 (505)는 세포 배양 챔버 (110, 305)의 세포를 모니터링하기 위한 2D 이미징 어레이 (imaging array)를 포함할 수 있다. 대안으로서, 융합 모니터 (505)는 적어도 하나의 미러 및 적어도 하나의 카메라를 가진 다중-렌즈 (예컨대, 이중 렌즈) 시스템을 포함할 수 있다. 도 5는 세포를 관찰하기 위한 다수의 조명 옵션 (예컨대, 반사된 광 조명, 에피-조명 (epi-illumination), 암시야 조명, 명시야 조명, 등)을 사용하도록 구성될 수 있는 광 빔 (550), 제1 렌즈 (535), 제2 렌즈 (540), 및 미러 (545)를 포함하는 대표적인 융합 모니터 (505)를 나타낸다. 광 빔 (550)은 제1 렌즈 (535)를 통해 카메라 (555)로부터 전송될 수 있으며, 여기서, 광 빔 (550a-550c)은 미러 (545)를 향해 굴절되고 포커싱될 수 있다. 광 빔 (550)이 미러 (545)와 접촉하면, 광 빔은 예를 들어, 약 90도의 임의의 각도로 반사되어 세포의 융합을 측정하기 위해 세포 배양 챔버 (110, 305)로 제2 렌즈 (540)를 통해 지향될 수 있다. 카메라 (555)는 시간에 걸쳐 세포 성장을 모니터링하는데 사용될 수 있는 실시간 융합의 이미지를 생성하도록 조명된 세포를 포착할 수 있다. 도 5는 모니터링 층 (100) 위 또는 아래의 적어도 하나의 세포 배양 챔버 (305)를 이미지화하도록 설계된 융합 모니터 (505)의 실시 예를 나타낸다. 세포 배양 챔버 (110, 305)의 배지가 이미지 품질에 영향을 미칠 수 있으므로, 융합 모니터 (505)는 배지를 덜 가진 세포 배양 챔버 (305)의 측면 상의 세포를 이미지화하기 위해 모니터링 층 (100) 위에 세포 배양 챔버 (305)의 측정을 수행할 수 있다.
선택적으로, 융합 모니터 (505)는 세포 배양 챔버 (110, 305)로 광 빔을 지향시키고 세포 이미지를 카메라 (555)로 전송하기 위한 섬유 프로브 (fiber probe) (예컨대, 이중 클래드 섬유 2개의 멀티-모드 섬유 (MMF), 또는 멀티코어 섬유)를 포함할 수 있다. 부가적으로, 세포 융합을 모니터링하기 위한 이미지 확대는 모니터링 모듈 (250) 외부에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 광 파이프는 융합 모니터 (505) 내에서 사용되어 세포 표면 이미지를 확대 없이 모니터링 모듈 (250)과 떨어진 위치의 외부 현미경으로 전송할 수 있다.
도 6은 분석물 모니터를 따라 취해진 도 2의 모니터링 모듈의 단면을 나타내며 본 개시의 구현 예를 따른 분석물 모니터의 실시 예를 예시한다. 본 개시의 구현 예를 따라, 융합 모니터 (610)는 임의의 스펙트럼 수단 (예컨대, 라만 분광법(Raman spectroscopy))에 의해 세포 배양 챔버 (110, 305) 내의 배지의 조성을 측정하여 세포의 건강을 측정할 수 있다. 분석물 모니터 (610)는 도파관 (635) (예컨대, 광 파이프) 및 검출기 (650)를 포함할 수 있다. 도파관 (635)은 세포 배양 챔버 (110, 305) 내의 배지로 광을 전달한다. 선택적으로, 분석물 모니터 (610)는 도파관 (635)으로부터 여기된 광 (excited light)을 수신하고 세포 배양 챔버 (110, 305) 내의 배지로 여기된 광을 지향시킬 수 있는 회절 격자 및 렌즈를 포함할 수 있다. 여기된 광은 수많은 방식으로 생성될 수 있다. 배지의 조성에 기초하여, 별개의 방출 스펙트럼이 방출되고 검출기 (650)에 의해 포착될 (captured) 것이다. 검출기 (650)는 포착된 방출 또는 흡수 스펙트럼을 사용자에게 전송할 수 있다. 사용자는 소프트웨어를 사용하여 방출 또는 흡수 스펙트럼에 기초한 배지의 조성을 알아낼 수 있다. 분석물 모니터 (610)에 의해 측정될 수 있는 분석물의 일부 실시 예는 포도당, 락토스 (lactose) 및 글루타민 (glutamine)을 포함한다.
본 개시의 구현 예에 따라, 분석물 모니터 (610)는 광 방출 다이오드 (LED) 또는 레이저를 포함할 수 있다. LED 또는 레이저는 분석물 모니터 (610) 내의 포토다이오드 (photodiode) 검출기와 쌍을 이룰 수 있다.
도 6은 모니터링 층 (100)의 세포 배양 챔버 (110)를 이미지화하도록 설계된 분석물 모니터 (610)의 실시 예를 나타낸다. 그러나, 전술한 바와 같이, 분석물 모니터 (610)는 모니터링 층 (100) 위 또는 아래의 적어도 하나의 세포 배양 챔버 (305)를 모니터링하도록 설계될 수 있다. 회절 격자 및 렌즈는 도파관 (635) 내의 광을 모니터링 층 (100) 위 또는 아래의 적어도 하나의 세포 배양 챔버 (305)로 지향시키도록 사용될 수 있다. 깨끗한 방출 스펙트럼을 생성하기 위해 가능한 적은 다른 물질을 통과시키면서 분석물 모니터 (610)가 여기된 광을 배지로 전송하는 것이 바람직하다.
도 7은 분석물 모니터를 따라 취해진 도 2의 모니터링 모듈의 단면을 나타내며 본 개시의 구현 예에 따라 분석물 모니터의 실시 예를 예시한다. 나타낸 것처럼, 분석물 모니터 (710)는 섬유 프로브 (735) (예컨대, 이중 클래드 섬유 2 개의 다중-모드 섬유 (MMF, multi-mode fibers), 또는 멀티코어 섬유), 렌즈 (741), 및 검출기 (750)를 포함할 수 있다. 렌즈 (741)는 섬유 렌즈 제조 공정을 이용하여 섬유 단부로 통합될 수 있다. 섬유 프로프 (735)는 렌즈 (741)를 통해 그리고 세포 배양 챔버 (110, 305) 내의 배지로 여기된 광을 지향시킬 수 있다. 선택적으로, 분석물 모니터 (710)는 섬유 프로브 (735)로부터 여기된 광을 수신하고 세포 배양 챔버 (110, 305) 내의 배지로 여기된 광을 지향시킬 수 있는 미러를 포함할 수 있다. 대안으로, 섬유 프로브 (735)는 렌즈 (741)를 통해 그리고 세포 배양 챔버 (110, 305) 내의 배지로 광 빔을 지향시키도록 약 90도로 굽혀질 수 있다. 섬유 프로브 (735)가 이중 클래드 섬유인 경우, 중심 내부 코어는 광 빔을 배지로 전송시키는데 사용될 수 있으며, 외부 코어는 배지로부터 라만-산란된 광 (Raman-scattered light)을 포착하는데 사용될 수 있다. 중심 내부 코어는 단일-모드 또는 멀티 모드 코어일 수 있다. 섬유 프로브 (735)가 2개의 MMF를 포함할 경우, 하나의 MMF는 배지로 광 빔을 전송할 수 있으며, 다른 하나의 MMF는 배지로부터 라만-산란된 광을 포착할 수 있다. 섬유 프로브 (735)가 멀티코어 섬유로 구성된 경우, 하나의 코어 (예컨대, 중심의 코어)는 배지로 광 빔을 전송할 수 있으며, 다른 하나의 코어는 배지로부터 라만-산란된 광을 포착할 수 있다.
여기된 광은 다수의 방법으로 생성될 수 있다. 예를 들어, 전술된 분석물 모니터 (710)는 광 방출 다이오드 (LED) 또는 레이저를 포함할 수 있다. 배지의 조성에 기초하여, 별개의 방출 스펙트럼이 방출되고 검출기 (750)에 의해 포착된다. 배지로부터의 방출은 섬유 프로브 (735)를 통해 검출기 (750)로 지향될 수 있다. 검출기 (750)는 포착된 방출 또는 흡수 스펙트럼을 사용자에게 전송할 수 있다. 사용자는 소프트웨어를 사용하여 상기 방출 또는 흡수 스펙트럼에 기초하여 배지의 조성을 알아낼 수 있다. 분석물 모니터 (710)에 의해 측정될 수 있는 분석물의 일부 실시 예는 포도당, 락토스, 및 글루타민을 포함한다.
섬유 프로브 (735)는 세포 배양 챔버 (110, 305)의 배지로 그리고 배지로부터 광의 입력 및 출력을 위해 사용된 2개의 MMF를 포함할 수 있다. MMF는 입력/출력 단부 근처에서 90도 굽힘을 가질 수 있다. 본 개시의 구현 예에 따라, 하나의 MMF는 배지로 광 빔을 지향시킬 수 있으며 반면 다른 하나의 MMF는 배지로부터 라멘-산란된 광을 포착할 수 있다. 배지로부터 섬유 프로브 (735)의 입력/출력 단부의 거리는 상이한 광 빔 출력 및 배지 조명 구역을 위해 조정될 수 있다.
제1 관점에서, 설명은 세포 배양을 비-침습적으로 측정하도록 구성된 원격 모니터링 시스템을 제공하며, 상기 시스템은: 폐쇄된-시스템으로 작동하도록 구성된 세포 배양 챔버를 포함하는 복수의 세포 배양 층, 여기서, 상기 적어도 하나의 세포 배양 챔버는 세포가 부착되는 적어도 하나의 표면을 가짐; 폐쇄된-시스템으로 작동하도록 구성된 모니터링 층 세포 배양 챔버를 둘러싸는 외부벽을 포함하고 세포가 부착되는 적어도 하나의 표면을 가진 적어도 하나의 모니터링 층, 여기서, 상기 적어도 하나의 모니터링 층은 상기 외부벽에 적어도 하나의 만입부를 포함함; 및 적어도 하나의 만입부 중 적어도 하나에 배치되고 융합 모니터 및 분석물 모니터 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 모니터링 모듈;을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제2 관점에서, 관점 1에 있어서, 적어도 하나의 모니터링 모듈로부터 원격 위치로 데이터를 전송하도록 구성된 통신 구성요소를 더욱 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제3 관점에서, 관점 1 또는 2에 있어서, 상기 적어도 하나의 모니터링 모듈은 융합 모니터와 분석물 모니터 모두를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제4 관점에서, 관점 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 융합 모니터와 분석물 모니터 중 적어도 하나는 적어도 하나의 모니터링 층 위 또는 아래에 위치한 세포 배양 층의 세포 배양 챔버를 모니터링하도록 구성되는, 원격 모니터링 시스템.
제5 관점에서, 관점 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 융합 모니터와 분석물 모니터 중 적어도 하나는 모니터링 층 세포 융합 챔버를 모니터링하도록 구성되는, 원격 모니터링 시스템.
제6 관점에서, 관점 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 만입부는 적어도 하나의 모니터링 모듈 중 헤드부의 전면과 접촉하도록 구성된 내부벽을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제7 관점에서, 관점 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 복수의 모니터링 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제8 관점에서, 관점 7에 있어서, 상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 1 내지 50 개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제9 관점에서, 관점 7에 있어서, 상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 2 내지 40 개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제10 관점에서, 관점 7에 있어서, 상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 3 내지 35 개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제11 관점에서, 관점 7에 있어서, 상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 5 내지 30 개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제12 관점에서, 관점 7에 있어서, 상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 10 내지 25 개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제13 관점에서, 관점 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 융합 모니터는 적어도 하나의 세포 배양 챔버의 이미지를 포착하도록 구성된 광학 장치를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제14 관점에서, 관점 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 융합 모니터는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 미러, 및 적어도 하나의 카메라를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제15 관점에서, 관점 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 융합 모니터는 섬유 프로브, 적어도 하나의 미러 및 적어도 하나의 카메라를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제16 관점에서, 관점 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 분석물 모니터는 광의 하나 이상의 여기 파장을 방출하고 복수의 세포 배양 층의 세포 배양 챔버와 모니터링 층 세포 배양 챔버 중 적어도 하나 내의 배지 층으로부터 방출된 광을 포착하도록 구성된 스펙트럼 요소를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제17 관점에서, 관점 16에 있어서, 상기 스펙트럼 요소는 배지 층 상에 라만 분광법을 수행하도록 구성되는, 원격 모니터링 시스템.
제18 관점에서, 관점 16 또는 17에 있어서, 상기 분석물 모니터는 도파관 및 검출기를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제19 관점에서, 관점 18에 있어서, 상기 분석물 모니터는 회절 격자 및 렌즈를 더욱 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제20 관점에서, 관점 16에 있어서, 상기 분석물 모니터는 섬유 프로브 및 검출기를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제21 관점에서, 관점 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 분석물 모니터는 복수의 세포 배양 층의 세포 배양 챔버와 모니터링 층 세포 배양 챔버 중 적어도 하나 내에 포도당, 락토스, 및 글루타민 중 적어도 하나를 모니터링하도록 구성되는, 원격 모니터링 시스템.
제22 관점에서, 관점 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 모니터링 층은 적어도 하나의 만입부 내에 적어도 하나의 모니터링 모듈을 유지하기 위해 적어도 하나의 모니터링 모듈과 협력하도록 구성된 보유 특징부을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제23 관점에서, 관점 22에 있어서, 상기 보유 특징부는 모니터링 모듈의 상응하는 적어도 하나의 리셉터와 협력하도록 구성된 적어도 하나의 클립을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
제24 관점에서, 관점 22에 있어서, 상기 보유 특징부는 모니터링 모듈의 상응하는 노치와 협력하도록 구성된 상승 채널을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
첨부된 도면과 관련하여 본원에 서술된 설명은 실시 예 구성을 설명하고 구현될 수 있거나 청구 범위 내에 있는 모든 실시 예를 나타내는 것은 아니다. 본원에 사용된 용어 "대표적인"은 "예시, 실례 또는 예시로서 제공하는"을 의미하고, "바람직한" 또는 "다른 실시 예에 비해 유리한" 것은 아니다. 상세한 설명은 설명된 기술에 대한 이해를 제공하는 목적을 위한 특정 세부 사항을 포함한다. 그러나, 이러한 기술은 이러한 특정 세부 사항 없이 실행될 수 있다. 일부 예시에서, 잘 알려진 구조 및 장치는 설명된 실시 예의 개념을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 블록 다이어그램 형식으로 나타낸다.
또한, 청구 범위를 포함하여, 본원에 사용된 바와 같이, 아이템 목록에서 사용되는 "또는"은 (예를 들어, "이 중 적어도 하나" 또는 "이 중 하나 이상"과 같은 문구로 시작되는 아이템 목록) 예를 들어 A, B 또는 C 중 적어도 하나의 목록이 A 또는 B 또는 C 또는 AB 또는 AC 또는 BC 또는 ABC (즉, A 및 B 및 C)를 의미하도록 포괄적 목록을 나타낸다. 또한, 본원에 사용된 바와 같이, "기초하는"이라는 문구는 조건의 폐쇄된 설정에 대한 참고로서 해석되어서는 안된다. 예를 들어, "조건 A에 기초함"으로 설명되는 대표적인 단계는 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 조건 A 및 조건 B 모두에 기초할 수 있다. 다시 말해서, 본원에 사용되는 바와 같이, "기초하여"라는 문구는 "적어도 부분적으로 기초하여"라는 문구와 동일한 방식으로 해석되어야 한다.
본 개시가 제한된 수의 구현 예를 포함하지만, 본 개시의 이점을 갖는, 당업자는 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 다른 구현 예가 고안될 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (24)

  1. 세포 배양을 비-침습적으로 측정하도록 구성된 원격 모니터링 시스템으로서, 상기 시스템은:
    폐쇄된-시스템으로 작동하도록 구성된 세포 배양 챔버를 포함하는 복수의 세포 배양 층, 여기서, 상기 적어도 하나의 세포 배양 챔버는 세포가 부착되는 적어도 하나의 표면을 가짐;
    폐쇄된-시스템으로 작동하도록 구성된 모니터링 층 세포 배양 챔버를 둘러싸는 외부벽을 포함하고 세포가 부착되는 적어도 하나의 표면을 가진 적어도 하나의 모니터링 층, 여기서, 상기 적어도 하나의 모니터링 층은 상기 외부벽에 적어도 하나의 만입부를 포함함; 및
    상기 적어도 하나의 만입부 중 적어도 하나에 배치되고 융합 모니터 및 분석물 모니터 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 모니터링 모듈;을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 모니터링 모듈로부터 원격 위치로 데이터를 전송하도록 구성된 통신 구성요소를 더욱 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 모니터링 모듈은 융합 모니터와 분석물 모니터 모두를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 융합 모니터와 분석물 모니터 중 적어도 하나는 적어도 하나의 모니터링 층 위 또는 아래에 위치한 세포 배양 층의 세포 배양 챔버를 모니터링하도록 구성되는, 원격 모니터링 시스템.
  5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 융합 모니터와 분석물 모니터 중 적어도 하나는 모니터링 층 세포 융합 챔버를 모니터링하도록 구성되는, 원격 모니터링 시스템.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 만입부는 적어도 하나의 모니터링 모듈 중 헤드부의 전면과 접촉하도록 구성된 내부벽을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 모니터링 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 1개 내지 50개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 2개 내지 40개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 3개 내지 35개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 5개 내지 30개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 모니터링 층 중 두 개 사이에 10개 내지 25개의 세포 배양 층을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 융합 모니터는 적어도 하나의 세포 배양 챔버의 이미지를 포착하도록 구성된 광학 장치를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  14. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 융합 모니터는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 미러, 및 적어도 하나의 카메라를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  15. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 융합 모니터는 섬유 프로브, 적어도 하나의 미러 및 적어도 하나의 카메라를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  16. 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석물 모니터는 광의 하나 이상의 여기 파장을 방출하고 복수의 세포 배양 층의 세포 배양 챔버와 모니터링 층 세포 배양 챔버 중 적어도 하나 내의 배지 층으로부터 방출된 광을 포착하도록 구성된 스펙트럼 요소를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 스펙트럼 요소는 배지 층에 라만 분광법을 수행하도록 구성되는, 원격 모니터링 시스템.
  18. 청구항 16 또는 17에 있어서,
    상기 분석물 모니터는 도파관 및 검출기를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 분석물 모니터는 회절 격자 및 렌즈를 더욱 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 분석물 모니터는 섬유 프로브 및 검출기를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  21. 청구항 1 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석물 모니터는 복수의 세포 배양 층의 세포 배양 챔버와 모니터링 층 세포 배양 챔버 중 적어도 하나 내에 포도당, 락토스, 및 글루타민 중 적어도 하나를 모니터링하도록 구성되는, 원격 모니터링 시스템.
  22. 청구항 1 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 모니터링 층은 적어도 하나의 만입부 내에 적어도 하나의 모니터링 모듈을 유지하기 위해 적어도 하나의 모니터링 모듈과 협력하도록 구성된 보유 특징부를 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 보유 특징부는 모니터링 모듈의 상응하는 적어도 하나의 리셉터와 협력하도록 구성된 적어도 하나의 클립을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 보유 특징부는 모니터링 모듈의 상응하는 노치와 협력하도록 구성된 상승 채널을 포함하는, 원격 모니터링 시스템.
KR1020207025826A 2018-02-12 2019-02-08 세포 배양용 원격 모니터링 시스템 KR20200120674A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862629483P 2018-02-12 2018-02-12
US62/629,483 2018-02-12
PCT/US2019/017185 WO2019157263A1 (en) 2018-02-12 2019-02-08 Remote monitoring system for cell culture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200120674A true KR20200120674A (ko) 2020-10-21

Family

ID=65576683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207025826A KR20200120674A (ko) 2018-02-12 2019-02-08 세포 배양용 원격 모니터링 시스템

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20210024872A1 (ko)
EP (1) EP3752593B1 (ko)
JP (1) JP7234244B2 (ko)
KR (1) KR20200120674A (ko)
CN (1) CN111712563A (ko)
CA (1) CA3090877A1 (ko)
PL (1) PL3752593T3 (ko)
SG (1) SG11202007699RA (ko)
WO (1) WO2019157263A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021110431A1 (de) 2020-09-18 2022-03-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Dreidimensionale Halbleiterspeichervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11202002086XA (en) * 2017-09-07 2020-04-29 Corning Inc Optical cell culture monitoring and analyte measuring system
KR20210052389A (ko) 2018-08-27 2021-05-10 리제너론 파마슈티칼스 인코포레이티드 다운스트림 정제에서의 라만 분광법의 사용
JP2023501573A (ja) * 2019-11-14 2023-01-18 コーニング インコーポレイテッド 非侵襲的な細胞培養物の監視のための細胞培養容器及び監視システム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2941092A (en) * 1991-11-15 1993-06-15 Nunc A/S A cell cultivating device
JPH08261934A (ja) * 1995-03-17 1996-10-11 Aretsuku Denshi Kk 蛍光検出器
WO2000072970A1 (en) 1999-05-28 2000-12-07 Cepheid Cartridge for conducting a chemical reaction
JP2002085054A (ja) * 2000-09-19 2002-03-26 Sanyo Electric Co Ltd 観察装置付き培養装置
JP4146778B2 (ja) 2003-09-12 2008-09-10 株式会社日立メディコ センサ付き培養容器、並びにそれを利用する培養装置、培養方法
KR20070077320A (ko) * 2006-01-23 2007-07-26 삼성전자주식회사 세포 배양을 실시간으로 모니터링 가능한 세포 배양 칩 및그를 이용한 세포 배양 모니터링 방법
JP2007279015A (ja) 2006-08-22 2007-10-25 Seimei Kagaku Kenkyu Center 細胞活動検出用センサー及び細胞活動検出方法
US7745169B2 (en) * 2006-11-10 2010-06-29 Biolumix Inc. Device and method for the detection and enumeration of multiple groups of microorganisms
WO2008108092A1 (ja) * 2007-03-08 2008-09-12 Nikon Corporation 培養装置
US9309491B2 (en) * 2007-05-29 2016-04-12 Corning Incorporated Cell culture apparatus for co-culture of cells
EP2933325B1 (en) * 2008-01-25 2019-09-25 Corning Incorporated Manifold for limited access multi-layer cell culture system
EP2401353B1 (en) * 2009-02-25 2015-04-29 Corning Incorporated Cell culture system with manifold
JP2011135826A (ja) 2009-12-28 2011-07-14 Intron Co Ltd 浮遊細胞の培養方法及び浮遊細胞の観察方法
WO2011090792A1 (en) * 2010-01-20 2011-07-28 Millipore Corporation Cell image capturing and remote monitoring systems
WO2012039996A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-29 Corning Incorporated Visualization system for cell culture device
KR101458425B1 (ko) * 2014-04-03 2014-11-07 동아대학교 산학협력단 3차원 구조의 다단 세포배양 구조체, 이를 포함하는 에세이칩 및 에세이칩을 이용한 세포 분석방법
EP4009032A1 (en) * 2014-04-21 2022-06-08 Aber Instruments, Inc. Particle sensor with interferent discrimination
WO2015174356A1 (ja) 2014-05-14 2015-11-19 オリンパス株式会社 培養観察装置
JP2016123336A (ja) 2014-12-26 2016-07-11 大日本印刷株式会社 細胞培養容器
GB2546524B (en) 2016-01-21 2019-10-30 Nuwave Sensor Tech Limited Method and apparatus for remote identification and monitoring of airborne microbial activity
CN107312712A (zh) * 2017-07-13 2017-11-03 广州洁特生物过滤股份有限公司 一种多层细胞培养装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021110431A1 (de) 2020-09-18 2022-03-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Dreidimensionale Halbleiterspeichervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021512636A (ja) 2021-05-20
JP7234244B2 (ja) 2023-03-07
EP3752593B1 (en) 2021-12-01
CA3090877A1 (en) 2019-08-15
SG11202007699RA (en) 2020-09-29
EP3752593A1 (en) 2020-12-23
US20210024872A1 (en) 2021-01-28
PL3752593T3 (pl) 2022-03-21
CN111712563A (zh) 2020-09-25
WO2019157263A1 (en) 2019-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200120674A (ko) 세포 배양용 원격 모니터링 시스템
US20230151320A1 (en) Optical cell culture monitoring and analyte measuring system
US11885684B2 (en) Systems and methods for Raman spectroscopy
US8318094B1 (en) Substrate analysis systems
US9019360B2 (en) Microscope and a fluorescent observation method using the same
US7170605B2 (en) Active sensor and method for optical illumination and detection
US20230358682A1 (en) Optical signal detection modules and methods
CA2267622C (en) Apparatus for simultaneously monitoring reactions taking place in a plurality of reaction vessels
KR20190120947A (ko) 핵산증폭반응산물을 실시간으로 검출하는 장치
KR101278285B1 (ko) 렌즈 일체형 광섬유쌍 프로브를 이용한 이미징 시스템
US20130150731A1 (en) Optical fiber array probe imaging system integrated with endoscope
JP3855485B2 (ja) スキャナー型蛍光検出装置
KR20190063556A (ko) 분자진단 시스템
US20090212235A1 (en) Scanning fluorescent reader with diffuser system
US20220389367A1 (en) Cell culture vessels and monitoring systems for non-invasive cell culture monitoring
EP3901618A1 (en) Method and apparatus for measuring spectrum of raman-scattered light using time gated detection
EP2743676A1 (fr) Dispositif lecteur de microplaques
Merlo et al. Label-free optical detection of cells grown in 3D silicon microstructures
TWI646508B (zh) 去氧核醣核酸擴增反應之檢測設備
GB2601501A (en) Optical fiber coupling in a real-time thermal cycler
JP2017009382A (ja) 観察装置