KR20220023064A - 나권형 세포 배양용기 및 이를 이용한 세포 배양시스템 - Google Patents

Abstract

나권형 세포 배양용기 및 이를 이용한 세포 배양시스템을 제공한다.
본 발명은 양단이 개구된 일정길이의 하우징 ; 상기 하우징의 일단과 타단에 각각 조립되는 제1,2캡 ; 상기 하우징의 내부공간에 적어도 하나 배치되어 세포배양이 이루어지는 나권형 배양지지체 ; 를 포함하고, 상기 나권형 배양지지체는 일정길이의 지지축에 일측 테두리가 접하여 고정되는 적어도 하나의 배양시트를 포함하고, 상기 배양시트는 상기 지지축을 중심으로 하여 나권형으로 권취되고, 나권형으로 권취되는 배양시트의 내측과 배양시트와의 사이에 형성되는 간격에 의해서 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 형성한다.

Description

나권형 세포 배양용기 및 이를 이용한 세포 배양시스템{Spiral type cell culture vessel and cell culture system using the same}

본 발명은 나권형 세포 배양용기 및 이를 이용하여 세포를 배양하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세히는 한 번의 공정을 통해 대량의 세포를 배양하여 수확할 수 있는 나권형 세포 배양용기 및 이를 이용한 세포 배양시스템에 관한 것이다.

일반적으로 세포배양은 다세포생물의 개체로부터 조직편을 떼어낸 후 용기 내에서 떼어낸 조직편에 영양분을 공급함으로써 세포를 배양 또는 증식하는 방법이다.

세포를 배양하는 방법에는 커버글라스법, 플라스크법, 회전관법 등이 알려져 있으며, 일반적으로 배양조직의 성장을 촉진시키는 것에는 배엑스나 백혈구 또는 지라엑스가 유효한데, 그 본체는 확실히 밝혀져 있지 않다. 최근에는 항생물질을 이용하거나 비타민, 아미노산을 혼합한 이글배양액 등을 사용하기도 한다.

조직배양으로 1개의 세포로부터 세포집단까지의 배양, 작은 기관의 배양, 식물조직의 배양도 가능하게 되었다.

시험관 내에서의 살아있는 세포의 배양은 세포 신진대사의 부가적인 부산물의 회수, 바이러스 백신의 제조, 인공기관을 만들기 위한 의도적인 세포의 배양, 동물세포의 유전자 조작에 의한 의약품 생산이나 식물의 세포 융합에 의한 육종 등의 공업화를 포함한 다양한 목적을 위하여 행하여진다.

일반적으로 동물세포의 배양은 아미노산, 당류, 무기 염류, 비타민 등의 영양분을 함유한 배양지가 필요하며 배양조건이 어렵지만 식물세포의 경우는 동물과는 달리 광합성을 하기 때문에 생존능력이 높아 배양이 쉬우나 증식속도는 늦다.

효과적인 세포 배양을 위해서 최근에는 세포의 특성에 따른 배양법에 관심을 많이 가지게 되었다. 그 결과 하이브리도마(hybridomas), 배아줄기세포(embryonic stem cell) 등은 각각의 세포 특성에 알맞은 배양방법이 연구개발되어 널리 사용되고 있다. 그러나 섬유아세포(fibroblastoid)나 상피세포(epithelial-like cell)와 같은 부착성 세포의 대량 배양에 있어서는 아직까지 완벽한 방법이 개발되지 않아 배양수율이 낮고 장시간 배양이 어려운 점이 있었다.

그리고, 세포 배양을 위해서는 세포가 배양될 수 있는 일정한 공간과 세포에 영양분을 공급하는 배양액과, 이를 저장하는 배양 저장 공간이 필요하며, 특히, 배양액 가스물질, 및 자극물질들은 배양액 저장 공간에 주입되어 세포배양에 사용된 후, 세포조직을 신선한 상태로 유지하기 위해서 적절한 주기로 교환해주어야 한다.

(특허문헌 1) KR10-2019-0010709 A

(특허문헌 2) KR10-1367870 B1

특허문헌 1과 특허문헌 2에서는 중공사에서 넓은 표면적을 제공하면서 세포로의 영양분의 확산 및 세포의 폐기물과 대상물의 수집을 촉진시키는 한편, 다른 세포 배양 시스템에 비해 고밀도로 세포롤 증식할 수 있는 장점은 있다.

그러나, 중공사를 적용하는 세포배양기는 세포 배양 공간 내 활성 산소 전달 능력이 부족하고, 수백 리터 이하의 소규모 실험실 연구 목적에만 적용할 수 있고, 공업적 규모의 대량 생산에는 적합하지 않기 때문에 중공사 세포 배양기의 배양 크기 한계는 현재의 대량의 산업 수준에서는 엄청난 단점이 있을 뿐만 아니라, 중공사막에 배양된 세포를 분리하여 수거하는 효율이 높지 않은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 배양공간에서 배양된 세포를 간편하게 분리하여 수거할 수 있어 배양세포의 수확율을 높일 수 있는 나권형 세포 배양용기 및 이를 이용한 세포 배양시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은, 나권형태로 권취되는 기재의 권취량에 의해서 세포가 배양되는 공간을 간편하게 늘리거나 줄일 수 있고, 세포를 대량으로 배양할 수 있는 한편, 최적의 조건에서 양질의 세포를 배양할 수 있는 나권형 세포 배양용기 및 이를 이용한 세포 배양시스템을 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명의 바람직한 실시예는, 양단이 개구된 일정길이의 하우징 ; 상기 하우징의 일단과 타단에 각각 조립되는 제1,2캡 ; 상기 하우징의 내부공간에 적어도 하나 배치되어 세포배양이 이루어지는 나권형 배양지지체 ; 를 포함하고, 상기 나권형 배양지지체는 일정길이의 지지축에 일측 테두리가 접하여 고정되는 적어도 하나의 배양시트를 포함하고, 상기 배양시트는 상기 지지축을 중심으로 하여 나권형으로 권취되고, 나권형으로 권취되는 배양시트의 내측과 배양시트와의 사이에 형성되는 간격에 의해서 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 형성하는, 나권형 세포 배양용기를 제공한다.

이때, 상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축에 일측테두리가 고정되는 제1배양시트와, 상기 제1배양시트의 일면 일측테두리에 고정되는 일단으로부터 상기 제1배양시트의 일면 타측테두리에 고정되는 타단까지 산과 골이 반복적으로 형성되는 제2배양시트를 상하적층한 적층배양시트를 포함하고, 상기 지지축을 중심으로 하여 나권형으로 권취되는 적층배양시트는 상기 배양시트의 산과 골에 의해서 상기 제1배양시트와 제2배양시트와의 사이에 간격을 형성하여 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 구비할 수 있다.

이때, 상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제1배양시트의 외측면과 제1배양시트의 내측면과의 사이에 골과 산의 높이 또는 골과 산의 피치가 전체적으로 일정하게 형성된 제2배양시트가 개재되어 구비될 수 있다.

이때, 상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제1배양시트의 외측면과 제1배양시트의 내측면과의 사이에 나권방향으로 갈수록 골과 산의 높이가 높아지게 형성되거나 골과 산의 피치가 넓어지게 형성되는 제2배양시트가 개재되어 구비될 수 있다.

이때, 상기 제2배양시트는 상기 제1배양시트의 일면 일측테두리와 일단이 접착제를 매개로 하여 고정되고, 상기 제1배양시트의 일면 타측테두리와 타단이 접하여 접착제를 매개로 하여 고정될 수 있다.

이때, 상기 제2배양시트는 상기 제1배양시트의 일면에 접해지는 골의 저부마다 접착제를 매개로 고정될 수 있다.

이때, 상기 나권형 배양지지체는 일정길이를 갖는 지지축에 일측테두리가 고정되고, 산과 골을 반복적으로 형성하도록 일측면에 일정간격을 두고 복수개의 선형 돌출부를 돌출형성하는 제3배양시트로 이루어지는 단일배양시트를 포함하고, 상기 지지축을 중심으로 하여 원통형으로 권취되는 단일배양시트는 상기 산과 골을 형성하는 선형 돌출부에 의해서 상기 제3배양시트들 사이에 간격을 형성하여 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 구비할 수 있다.

이때, 상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제3배양시트의 외측면과 제3배양시트의 내측면과의 사이에 피치 또는 높이가 전체적으로 일정한 크기를 갖는 선형 돌출부가 위치되어 구비될 수 있다.

이때, 상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제3배양시트의 외측면과 제3배양시트의 내측면과의 사이에 나권방향으로 갈수록 높이가 높아지거나 피치가 넓어지는 선형 돌출부가 위치되어 구비될 수있다.

이때, 상기 나권형 배양지지체는 일정길이를 갖는 지지축에 일측테두리가 고정되고, 일측면에 일정간격을 두고 복수개의 엠보싱부를 돌출형성하는 제4배양시트로 이루어지는 단일배양시트를 포함하고, 상기 지지축을 중심으로 하여 원통형으로 권취되는 단일배양시트는 상기 엠보싱부에 의해서 권취되는 제4배양시트들 사이에 간격을 형성하여 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 구비할 수 있다. 이때, 상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제4배양시트의 외측면과 제3배양시트의 내측면과의 사이에 피치 또는 높이가 전체적으로 일정한 크기를 갖는 엠보싱부가 위치되어 구비될 수 있다.

이때, 상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제4배양시트의 외측면과 제4배양시트의 내측면과의 사이에 나권방향으로 갈수록 높이가 높아지거나 피치가 넓어지는 엠보싱부가 위치되어 구비될 수있다.

이때, 상기 제1캡과 이에 대응하는 나권형 배양지지체의 일단부와의 사이에는 배양액이 일시 체류되어 저장되는 제1공간을 형성할 수 있다.

이때, 상기 제2캡과 이에 대응하는 나권형 배양지지체의 타단부와의 사이에는 배양액이 일시 체류되어 저장되는 제2공간을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 상기한 구성을 갖는 나권형 세포배양용기에 구비되는 하우징의 제1캡이나 제2캡과 선택적으로 일대일 대응하는 제1어댑터가 상기 제1캡의 제1유출입구나 제2캡의 제2유출입구와 선택적으로 연통연결되도록 상기 제1어댑터를 작동시키는 제1엑추에이터 ; 상기 하우징의 제1캡이나 제2캡과 선택적으로 일대일 대응하는 제2어댑터가 상기 제1캡의 제1유출입구나 제2캡의 제2유출입구와 선택적으로 연통연결되도록 상기 제2어댑터를 작동시키는 제2엑추에이터 ; 상기 제1어댑터와 제2어댑터와의 사이를 연통연결하는 연결라인의 길이중간에 배양액탱크에 저장된 배양액을 상기 하우징의 나권형 배양지지체 측으로 공급한 다음 상기 나권형 배양지지체의 세포배양공간을 통과하여 하우징으로부터 배출되는 배양액을 상기 배양액탱크 측으로 회수하도록 배양액을 강제 순환시키는 펌프;를 포함하는, 세포 배양시스템을 제공한다.

이때, 상기 하우징을 클램핑하는 그리퍼를 통하여 상기 하우징을 180도 반전시키는 외력을 제공하는 반전용 엑추에이터을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 한 번의 공정을 통해 세포를 대량으로 배양할 수 있음으로써 생산성을 향상시키고, 원가를 절감시키며 품질의 균일성을 유지할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 나권형 세포 배양용기를 이용한 세포 배양시슨템을 도시한 전체 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 나권형 세포 배양용기를 도시한 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 나권형 세포 배양용기를 도시한 분해 사시도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c 는 본 발명의 실시예에 따른 나권형 세포 배양용기에 구비되는 나권형 배양지지체의 제1실시형태를 도시한 구성도이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c 는 본 발명의 실시예에 따른 나권형 세포 배양용기에 구비되는 나권형 배양지지체의 제1실시형태의 변형예를 도시한 구성도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c 는 본 발명의 실시예에 따른 나권형 세포 배양용기에 구비되는 나권형 배양지지체의 제2실시형태를 도시한 구성도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c 는 본 발명의 실시예에 따른 나권형 세포 배양용기에 구비되는 나권형 배양지지체의 제3실시형태를 도시한 구성도이다.
도 8a 와 도 8b 는 본 발명의 실시예에 따른 세포 배양시스템에서 나권형 세포배양용기의 반전작동을 도시한 개략도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나권형 세포 배양용기(100)는 도 1, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 배양액을 일방향으로 통과시키면서 배양액에 포함된 세포를 부착시켜 배양하거나 사전에 미리 부착시킨 세포를 배양하고, 배양된 세포를 분리하여 수확할 수 있도록 하우징(10), 제1,2캡(20,30) 및 나권형 배양지지체(40)를 포함할 수 있다.

상기 배양액은 오토클레이브로 특정시간 동안 일정 압력하에서 열을 가하여멸균처리함으로써 모든 미생물을 없앤 후 세균, 원생동물, 조류, 균류 등의 성장에 필요한 물질들을 첨가시키고 부착성 세포를 포함하는 용액으로 준비될 수 있다.

상기 하우징(10)은 양단이 개구되고, 상기 나권형 배양지지체를 내부배치하는 일정길이의 중공형 원통체로 구비될 수 있다.

이러한 하우징(10)의 외경 및 크기는 그 내부공간에 배치되어 세포배양이 이루어지는 배양지지체(40)의 외경 및 길이에 맞추어 다양한 크기로 설계변경될 수 있다.

상기 제1캡(20)은 상기 하우징(10)의 개구된 일단에 착탈가능하게 조립되어 상기 하우징의 개구된 일단을 밀봉함과 동시에 후술하는 제1어댑터(21)와 연통연결되는 제1유출입구(25)를 갖추어 순환공급되는 배양액의 유출입통로를 형성한다.

상기 제2캡(30)은 제1캡과 동일하게 상기 하우징(10)의 개구된 일단에 착탈가능하게 조립되어 상기 하우징의 개구된 타단을 밀봉함과 동시에 후술하는 제2어댑터(31)와 연통연결되는 제2유출입구(35)를 갖추어 순환공급되는 배양액의 유출입통로를 형성한다.

여기서, 상기 제1,2캡(20,30)은 상기 하우징(10)의 개구된 양단에 각각 압입방식으로 착탈가능하게 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 하우징의 양단 외부면에 형성된 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 갖추어 상기 하우징(10)의 개구된 양단에 각각 나사체결방식으로 착탈가능하게 구비될 수 있다.

이때, 상기 제1,2캡과 상기 하우징의 양단과의 결합부위는 상기 제1,2유출입구를 통하여 상기 하우징의 내,외부로 유출입되는 배양액의 노출이 없도록 오링과 같은 실링부재에 의해서 실링처리되는 것이 바람직하다.

상기 하우징(10)의 내부에서 세포배양이 실질적으로 이루어지는 나권형 배양지지체(40)는 상기 제1캡(20)이나 제2캡(30)의 선택적인 분리에 의해서 를 상기 하우징의 내부로부터 외부로 간편하고 신속하게 분리하여 인출하거나 새로운 것으로 교체하여 재장착할 수 있다.

상기 나권형 배양지지체(40)는 도 2와 도 3 에 도시한 바와 같이, 상기 하우징(10)의 내부공간에 적어도 하나 배치되어 상기 배양액에 포함된 세포가 부착되면서 배양이 이루어지거나 사전에 미리 부착시킨 세포의 배양이 이루어지는 대상물이다.

이러한 나권형 배양지지체(40)는 일정길이를 갖는 지지축(49)의 외부면에 일측 테두리가 접하여 고정되는 적어도 하나의 배양시트를 포함하고, 상기 배양시트는 상기 지지축을 중심으로 하여 나권형으로 권취됨으로써, 원통형으로 권취되는 배양시트의 내측과 배양시트와의 사이에 간격을 형성하고, 이러한 간격에 의해서 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 형성할 수 있다.

즉, 상기 나권형 배양지지체(40)는 일정길이를 갖는 지지축(49)에 일측테두리가 고정되는 제1배양시트(41)와, 상기 제1배양시트(41)의 일면 일측테두리에 고정되는 일단으로부터 상기 제1배양시트(41)의 일면 타측테두리에 고정되는 타단까지 산과 골이 반복적으로 형성되는 제2배양시트(42)를 상하 적층하여 2장의 시트재로 이루어지는 적층배양시트(40a)를 포함할 수 있다.

상기 제1배양시트(41)는 대략 사각판상의 배양시트재로 이루어지고, 상기 제2배양시트(42)는 일측 테두리로부터 타측 테두리까지 골과 산이 연속적으로 형성되는 골판지상의 배양시트재로 이루어질 수 있다.

상기 제1배양시트(41)와 산과 골이 반복적으로 형성된 제2배양시트(42)를 상하적층한 적층배양시트(40a)가 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 나권형으로 권취되어 나권형 배양지지체를 구성함으로써, 상기 제2배양시트의 산과 골은 권취되어 서로 마주하는 제1배양시트(41)의 내,외측면에 각각 접해지면서 상기 제1배양시트(41)와 제2배양시트(42)와의 사이에 일정크기의 간격을 형성한다.

이때, 상기 제1배양시트(41)와 제2배양시트(42)와의 사이에 형성되는 간격은 상기 산과 골에 의해서 규제되고 제어될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1배양시트(41)와 제2배양시트(42)와의 사이에는 상기 제1배양시트에 접해지는 제2배양시트(42)의 산과 골에 의해서 간격을 형성함으로써, 상기 간격에 의해서 상기 하우징의 내부로 공급되는 배양액이 일방향으로 통과하게 되는 세포배양공간을 형성하고, 상기 세포배양공간을 형성하는 제1,2배양시트의 표면에는 배양액에 포함된 세포가 부착되면서 배양공정이 이루어거나 상기 제1,2배양시트의 표면에 부착된 세포에 대한 배양공정이 이루어질 수 있다.

상기 제2배양시트(42)에 반복적으로 형성되는 산과 골은 도 4a, 도 4b 및 도 4c 에 도시한 바와 같이, 서로 인접하는 산과 산과의 사이 그리고 서로 인접하는 골과 골과의 사이에 형성되는 피치(P)가 전체적으로 일정하게 형성되고, 서로 인접하는 골과 산의 높이(H)가 전체적으로 일정하게 형성되어 구비될 수 있다.

이러한 경우 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 제1,2배양시트(41,42)가 적층된 적층배양시트(40a)가 원통형으로 권취되는 나권형 배양지지체(40)는 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되면서 마주하는 제1배양시트(41)의 외측면과 제1배양시트(41)의 내측면과의 사이에 골과 산의 높이(H)가 전체적으로 일정하게 형성된 제2배양시트(42)가 개재되어 위치됨으로써, 내측에 위치하는 제1배양시트(41)의 외측면과 외측에 위치하는 제1배양시트(41)의 내측면사이에 형성되는 간격에 의해서 공간을 확보하면서 일정하게 유지할 수 있기 때문에 상기 간격을 통하여 일방향으로 통과하는 배양액의 유속을 일정하게 유지하면서 제2배양시트에 부착된 세포를 배양하는 공정을 수행할 수 있다.

이때, 상기 제2배양시트(42)에 형성되는 골과 골사이의 피치(P) 또는 산과 산사이의 피치(P)는 전체적으로 동일한 크기를 갖는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 피치는 서로 다른 크기로 구비될 수있다.

상기 제2배양시트(42)는 도 5a, 도 5b 및 도 5c 에 도시한 바와 같이, 서로 인접하는 산과 산과의 사이 그리고 서로 인접하는 골과 골과의 사이에 형성되는 피치(P)가 전체적으로 일정하게 형성되면서 서로 인접하는 산의 높이(H)가 상기 지지축(49)으로부터 멀어지면서 서서히 높아지도록 형성되어 구비될 수 있다.

이러한 경우 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 제1,2배양시트(41.42)가 적층된 적층배양시트(40a)가 원통형으로 권취되는 나권형 배양지지체(40)는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되는 제1배양시트의 외측면과 제1배양시트의 내측면과의 사이에 골과 산의 높이(H)가 나권방향으로 갈수록 서서히 높아지게 형성된 제2배양시트(42)가 개재되어 위치됨으로써, 내측에 위치하는 제1배양시트의 외측면과 외측에 위치하는 제1배양시트의 내측면사이의 간격은 나권방향을 따라 서서히 넓어지게 형성할 수 있기 때문에 상기 지지축(49)으로부터 멀어지는 방향으로 갈수록 나권형 배양지지체의 세포배양공간을 확대시켜 세포의 부착량 및 수확량을 증대시킬 수 있다.

이때, 상기 제2배양시트(42)에 형성되는 골과 골사이의 피치 또는 산과 산사이의 피치는 전체적으로 동일한 크기로 구비되거나 상기 지지축(49)으로부터 멀어질수록 점점 커지는 크기로 구비되어 세포배양공간을 증대시킬 수 있다.

상기 산과 골이 반복적으로 형성되는 제2배양시트(42)는 상기 제1배양시트(41)의 일면 일측테두리와 일단이 접착제를 매개로 하여 고정되고, 상기 제1배양시트(41)의 일면 타측테두리와 타단이 접하여 접착제를 매개로 하여 고정되어 상기 제1배양시트(41)의 일면에 제2배양시트(42)가 적층배치되어 고정되는 적층배양시트(40a)를 형성하거나 상기 제1배양시트(41)의 일면에 접해지는 골의 저부마다 접착제를 매개로 고정되어 상기 제1배양시트의 일면에 제2배양시트가 적층배치되어 고정되는 적층배양시트(40a)를 형성할 수 있다.

상기 나권형 배양지지체(40)는 도 6a, 도 6b 및 도 6c 에 도시한 바와 같이,일정길이를 갖는 지지축(49)에 일측테두리가 고정되고, 산과 골을 반복적으로 형성하도록 일측면에 일정간격을 두고 복수개의 선형 돌출부(43a)를 돌출형성하는 제3배양시트(43)로 이루어지는 단일배양시트(40b)를 포함할 수 있다.

상기 제3배양시트(43)는 상기 선형 돌출부(43a)가 일측테두리로부터 타측 테두리까지 연속하도록 일측면에 돌출형성되는 대략 사각판상의 배양시트재로 이루어질 수 있다.

상기 복수개의 선형 돌출부(43a)를 일측면에 돌출형성한 제3배양시트(43)로 이루어지는 단일배양시트(40b)는 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 나권형으로 권취되어 나권형 배양지지체(40)를 구성함으로써, 상기 제3배양시트의 선형 돌출부(43a)가 마주하는 제3배양시트(43)의 타측면에 접해지면서 상기 제3배양시트(43)들사이에 일정크기의 간격을 형성한다.

이때, 권취되는 제3배양시트(43)사이에 형성되는 간격은 상기 선형 돌출부(43a)에 의해서 규제되고 제어될 수 있다.

이에 따라, 권취되는 제3배양시트사이에는 상기 선형 돌출부에 의해서 간격을 형성함으로써, 상기 간격에 의해서 상기 하우징의 내부로 공급되는 배양액이 일방향으로 통과하게 되는 세포배양공간을 형성하고, 상기 세포배양공간을 형성하는 제3배양시트의 표면에는 배양액에 포함된 세포가 부착되면서 배양공정이 이루어거나 상기 제3배양시트의 표면에 부착된 세포에 대한 배양공정이 이루어질 수 있다.

상기 제3배양시트(43)에 반복적으로 산과 골을 형성하는 선형 돌출부(43a)는 도 6a, 도 6b 및 도 6c 에 도시한 바와 같이, 서로 인접하는 선형 돌출부(43a)사이에 형성되는 피치(P)가 전체적으로 일정하게 형성되고, 서로 인접하는 선형 돌출부(43a)의 높이(H)가 전체적으로 일정하게 형성되어 구비될 수 있다.

이러한 경우 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 하나의 제3배양시트(43)로 이루어지는 단일배양시트(40b)가 원통형으로 권취되는 나권형 배양지지체(40)는 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 마주하는 제3배양시트(43)의 외측면과 제3배양시트(43)의 내측면과의 사이에 선형 돌출부(43a)가 위치됨으로써, 내측에 위치하는 제3배양시트(43)와 외측에 위치하는 제3배양시트(43)사이에 형성되는 간격에 의해서 공간을 확보하면서 일정하게 유지할 수 있기 때문에 상기 간격을 통하여 일방향으로 통과하는 배양액의 유속을 일정하게 유지하면서 제3배양시트에 부착된 세포에 대한 배양공정을 수행할 수 있다.

이때, 상기 제3배양시트(43)의 일측면에 돌출형성되는 복수개의 선형 돌출부(43a)들간의 간격인 피치는 전체적으로 동일한 크기를 갖거나 서로 다른 크기로 구비될 수 있다.

상기 제3배양시트(43)는 서로 인접하는 선형 돌출부들간에 형성되는 피치(P)가 전체적으로 일정하게 형성되면서 선형 돌출부(43a)의 높이(H)가 상기 지지축(49)으로부터 멀어지면서 서서히 높아지도록 형성되어 구비될 수 있다.

이러한 경우 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 하나의 제3배양시트(43)로 이루어지는 단일배양시트(40b)가 원통형으로 권취되는 나권형 배양지지체(40)는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되는 제3배양시트의 외측면과 제3배양시트의 내측면과의 사이에 선형 돌출부(43a)가 위치됨으로써, 내측에 위치하는 제3배양시트의 외측면과 외측에 위치하는 제3배양시트의 내측면사이의 간격은 나권방향을 따라 서서히 넓어지게 형성할 수 있기 때문에 상기 지지축(49)으로부터 멀어지는 방향으로 나권형 배양지지체의 세포배양공간을 확대시켜 세포의 부착량 및 수확량을 증대시킬 수 있다.

이때, 상기 제3배양시트(43)에 돌출형성되는 복수개의 선형 돌출부들간의 피치(P) 또는 선형돌출부의 높이(H)는 전체적으로 동일한 크기로 구비되거나 상기 지지축(49)으로부터 멀어질수록 점점 커지거나 높아지는 크기로 구비되어 세포배양공간을 증대시킬 수 있다.

상기 제3배양시트에서 산과 골을 반복적으로 형성하도록 일정간격을 두고 복수개 돌출형성되는 선형 돌출부(43a)는 대략 사각단면상으로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아나며, 호형, 반원형 및 다각단면상으로 설계에 따라 다양한 형태로 구비될 수 있다.

상기 나권형 배양지지체(40)는 도 7a, 도 7b 및 도 7c 에 도시한 바와 같이, 일정길이를 갖는 지지축(49)에 일측테두리가 고정되고, 일측면에 복수개 엠보싱부(44a)를 돌출형성하는 제4배양시트(44)로 이루어지는 다른 단일배양시트(40c)를 포함할 수 있다.

상기 제4배양시트(44)는 제1,2 및 3배양시트와 마찬가지로 대략 사각판상의 배양시트재로 이루어질 수 있다.

상기 복수개의 엠보싱부(44a)를 일측면에 돌출형성한 제4배양시트(44)로 이루어지는 다른 단일배양시트(40c)는 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 나권형으로 권취되어 나권형 배양지지체(40)를 구성함으로써, 상기 제4배양시트의 엠보싱부(44a)가 마주하는 제4배양시트(44)의 타측면에 접해지면서 상기 제4배양시트(44)들사이에 일정크기의 간격을 형성한다.

이때, 권취되는 제4배양시트(44)사이에 형성되는 간격은 상기 엠보싱부(44a)에 의해서 규제되고 제어될 수 있다.

이에 따라, 권취되는 제4배양시트사이에는 상기 엠보싱부에 의해서 간격을 형성함으로써, 상기 간격에 의해서 상기 하우징의 내부로 공급되는 배양액이 일방향으로 통과하게 되는 세포배양공간을 형성하고, 상기 세포배양공간을 형성하는 제4배양시트의 표면에는 배양액에 포함된 세포가 부착되면서 배양공정이 이루어거나 상기 제4배양시트의 표면에 부착된 세포에 대한 배양공정이 이루어질 수 있다.

상기 제4배양시트(44)에 형성되는 엠보싱부(44a)는 도 7a, 도 7b 및 도 7c 에 도시한 바와 같이, 서로 인접하는 엠보싱부(44a)사이에 형성되는 피치(P)가 전체적으로 일정하게 형성되고, 서로 인접하는 엠보싱부(44a)의 높이(H)가 전체적으로 일정하게 형성되어 구비될 수 있다.

이러한 경우 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 하나의 제4배양시트(44)로 이루어지는 단일배양시트(40c)가 대략 원통형으로 권취되는 나권형 배양지지체(40)는 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 마주하는 제4배양시트(44)의 외측면과 제4배양시트(44)의 내측면과의 사이에 엠보싱부(44a)가 위치됨으로써, 내측에 위치하는 제4배양시트(44)와 외측에 위치하는 제4배양시트(44)사이에 형성되는 간격에 의해서 공간을 확보하면서 일정하게 유지할 수 있기 때문에 상기 간격을 통하여 일방향으로 통과하는 배양액의 유속을 일정하게 유지하면서 제3배양시트에 부착된 세포에 대한 배양공정을 수행할 수 있다.

이때, 상기 제4배양시트(44)의 일측면에 돌출형성되는 복수개의 엠보싱부(44a)들간의 간격인 피치는 전체적으로 동일한 크기를 갖거나 서로 다른 크기로 구비될 수 있다.

상기 제4배양시트(44)는 서로 인접하는 엠보싱부들간에 형성되는 피치(P)가 전체적으로 일정하게 형성되면서 엠보싱부(44a)의 높이(H)가 상기 지지축(49)으로부터 멀어지면서 서서히 높아지도록 형성되어 구비될 수 있다.

이러한 경우 상기 지지축(49)을 중심으로 하여 하나의 제4배양시트(44)로 이루어지는 단일배양시트(40c)가 원통형으로 권취되는 나권형 배양지지체(40)는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되는 제4배양시트의 외측면과 제4배양시트의 내측면과의 사이에 엠보싱부(44a)가 위치됨으로써, 내측에 위치하는 제4배양시트의 외측면과 외측에 위치하는 제4배양시트의 내측면사이의 간격은 나권방향을 따라 서서히 넓어지게 형성할 수 있기 때문에 상기 지지축(49)으로부터 멀어지는 방향으로 나권형 배양지지체의 세포배양공간을 확대시켜 세포의 부착량 및 수확량을 증대시킬 수 있다.

이때, 상기 제4배양시트(44)에 돌출형성되는 복수개의 엠보싱부들간의 피치(P)또는 상기 엠보싱부의 높이(H)는 전체적으로 동일한 크기로 구비되거나 상기 지지축(49)으로부터 멀어질수록 점점 커지거나 높아지는 크기로 구비되어 세포배양공간을 증대시킬 수 있다.

상기 제4배양시트(44)에서 일정간격을 두고 복수개 돌출형성되는 엠보싱부(44a)는 대략 반원단면상으로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아나며, 삼각,사각과 같은 다각단면상으로 설계에 따라 다양한 형태로 구비될 수 있다.

한편, 상기 나권형 배양지지체(40)를 구성하는 제1,2,3 및 4배양시트 중 어느 하나의 배양시트는 PES(Polyethersulfone), PVDF(Polyvinylidene fluoride), PA(Polyamide), PS (polystyrene), PP(Polypropylene), PE(Polyethylene), PS(Polysulfone), PVA(Polyvinylalcohol), PDMS(poly(dimethylsiloxane) 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 생체적합성 고분자로 이루어지거나 성형된 시트구조물의 표면에 상기 생체적합성 고분자로 이루어지는 코팅층을 형성하여 구비될 수 있다.

여기서, 상기 생체적합성 고분자는 인체에 무해한 고분자 물질로서, 세포 및 상처 부위와 직접 접촉하여도 인체에 해로운 물질을 방출하지 않고 피부자극 등 부작용을 일으키지 않는 인체에 해로운 영향을 미치지 않는 합성 또는 천연고분자 물질을 의미하며, 이러한 생체적합성 고분자는 드레싱재 소재로 이용 가능한 것으로 알려진 임의의 고분자 물질이면 제한없이 사용 가능하며, 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.

상기 나권형 배양지지체(40)에서 배양되어 수확하고자 하는 세포는 피부세포 또는 줄기세포일수 있으며, 상기 피부세포는 피부를 이루는 세포를 의미하며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니다. 상기 피부세포는 예를들어 표피에 존재하는 케라틴 세포(keratinocyte), 멜라닌 세포(melanocyte), 진피에 존재하며 콜라겐 및 엘라스틴의 생합성을 담당하는 섬유아세포(fibroblast), 혈관내피세포(endothelial cell), 모낭줄기세포 (hair follicle stem cell)일 수 있다.

그리고 상기 줄기세포는 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 배아줄기세포, 유도만능 줄기세포(Induced pluripotent stem cell) 또는 성체줄기세포일 수 있으며, 배아줄기세포(embryonicstem cell)는 포유동물 유래의 모든 배아줄기세포를 포함하며, 예를 들어 인간 배아줄기세포일 수 있고, 유도만능 줄기세포는 분화가 끝난 체세포줄기세포를 분화이전의 세포 단계로 되돌린 세포를 의미한다. 또한 성체줄기세포(adult stem cell)는 성체의 피부, 간, 폐, 혈액, 골수, 지방, 양막, 자궁내막 조직, 연골조직 및 제대혈에서 유래한 줄기세포로서 모든 조직으로 분화가능한 세포이다.

한편, 상기 적층배양시트(40a) 또는 단일배양시트(40b,40c)가 원통형으로 권취되는 나권형 배양지지체(40)의 각 일단부와 이에 대응하는 상기 제1캡(20)과의 사이에는 상기 제1캡(20)의 제1유출입구(25)를 통하여 공급되거나 배출되는 배양액이 일시 체류되어 저장되는 제1공간(S1)을 형성할 수 있다.

상기 적층배양시트(40a) 또는 단일배양시트(40b,40c)가 원통형으로 권취되는 나권형 배양지지체(40)의 각 타단부와 이에 대응하는 제2캡(30)과의 사이에는 상기 제2캡(30)의 제2유출입구(35)를 통하여 공급되거나 배출되는 배양액이 일시 체류되어 저장되는 제2공간(S2)을 형성할 수 있다.

이에 따라, 상기 세포 배양용기(100)의 제1캡(20)이 상부에 위치하고 제2캡(30)이 하부로 위치되도록 하우징(10)과 그 내부에 배치된 나권형 배양지지체(40)가 가상의 수평면에 대하여 대략 수직하게 설치되는 경우, 상기 제1캡(20)의 유출입구를 통하여 강제로 펌핑공급되는 배양액은 상기 제1공간에 일시 체류한 다음, 상기 하우징(10)의 내부압을 필요이상 높이지 않고도 상기 나권형 배양지지체의 제1,2배양시트(41,42)사이에 형성되는 세포배양공간을 통하여 자중방향으로 원활하고 균일하게 낙하공급될 수 있다.

이와 동시에, 상기 나권형 배양지지체(40)의 하단을 통하여 배출되는 배양액은 상기 제2공간(S2)에 일시 체류된 다음, 상기 하우징(10)의 내부압을 필요이상 높이지 않고도 상기 제2캡(30)의 제2유출입구(35)를 통하여 하우징의 외부로 배출하여 순환공급할 수 있다.

상기한 구성을 갖는 세포 배양용기(100)를 이용하여 세포를 배양하는 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 반전용 엑추에이터(12), 제1,2엑추에이터(22,32), 펌프(110), 배양액탱크(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.

상기 반전용 엑추에이터(12)는 수평면에 대하여 대략 수직하게 배치되는 세포 배양용기(100)의 하우징(10) 외부면을 클램핑하거나 언클램핑하는 그리퍼(11)를 통하여 상기 하우징(10)을 180도 반전시키는 외력을 제공한다.

이에 따라, 상기 나권형 배양지지체(40)가 내부배치되는 하우징(10)은 상기 반전용 엑추에이터(12)에 의해서 180도 반전되면서 상기 하우징의 제1캡과 제2캡의 위치를 상하 반대로 역전시키면서 수직하게 배치되는 하우징을 반전시킬 수 있는 것이다.

이때, 수평면에 대하여 대략 수직하게 설치되는 하우징(10) 및 그 내부에 설치된 나권형 배양지지체의 반전은 상기 제1,2캡(20,30)의 제1,2유출입구(25,35)와 대응하여 연통연결된 제1,2어댑터(21,31)가 서로 분리된 상태에서 이루어진다.

상기 제1엑추에이터(22)는 상기 하우징(10)의 제1캡(20)이나 제2캡(30)과 선택적으로 일대일 대응하는 제1어댑터(21)가 상기 하우징의 반전상태에 따라 상기 제1캡(20)의 제1유출입구(25) 또는 제2캡(30)의 제2유출입구(35)와 선택적으로 연통연결되도록 상기 제1어댑터(21)를 수직방향으로 상승이동시켜 상기 제1,2캡의 제1,2유출입구와 선택적으로 분리하거나 수직방향으로 하강복귀시켜 상기 제1,2캡의 제1,2유출입구와 선택적으로 연통연결하도록 외력을 제공하는 것이다.

상기 제2엑추에이터(32)는 상기 제1엑추에이터와 마찬가지로 하우징(10)의 제1캡(20)이나 제2캡(30)과 선택적으로 일대일 대응하는 제2어댑터(31)가 상기 하우징의 반전상태에 따라 상기 제1캡(20)의 제1유출입구(25) 또는 제2캡(30)의 제2유출입구(35)와 선택적으로 연통연결되도록 상기 제2어댑터(31)를 수직방향으로 상승이동시켜 제1,2캡의 제1,2유출입구와 선택적으로 분리하거나 수직방향으로 하강복귀시켜 상기 제1,2캡의 제1,2유출입구와 선택적으로 연통연결하도록 외력을 제공하는 것이다.

이에 따라, 상기 나권형 배양지지체(40)가 내부배치되는 하우징(10)은 도 8a 와 도 8b 에 도시한 바와 같이, 상기 제1,2엑추에이터(22,32)에 의해서 제1,2캡(20,30)의 제1,2유출입구(25,35)와 대응하여 연통연결된 제1,2어댑터(21,31)와 분리된 음, 상기 반전용 엑추에이터(12)에 의해서 180도 반전되면서 상기제1캡과 제2캡의 상하위치를 상하 반대로 역전시키면서 수직하게 배치되는 하우징과 그 내부에 배치되는 나권형 배양지지체를 반전시킬 수 있는 것이다.

상기 나권형 배양지지체(40)의 세포배양공간을 통과하는 배양액의 세포가 상기 세포배양공간을 형성하는 적층배양시트(40a)의 제1,2배양시트(41,43) 또는 단일배양시트(40b,40c)의 제3,4배양시트(43.44)에 전체적으로 균일하게 부착되어 세포의 배양효율을 높이고, 배양된 세포의 수확율을 높일 수 있다.

이때, 상기 제1,2,3 및 4배양시트에 부착되어 배양되는 세포는 상기 하우징의 내부로 공급되는 배양액에 포함된 부착성 세포일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 나권형 배양지지체를 구성하는 적층배양시트 또는 단일배양시트를 원통형으로 권취하기 전에 평면상으로 펼쳐지는 제1,2,3 및 4배양시트의 일측면에 미리 부착되는 부착성 세포일 수 있다.

상기 펌프(110)는 전원인가시 나권형 배양지지체를 내부수용하는 하우징의 내부로 배양액을 펌핑공급하면서 상기 하우징의 하부 측로 배출되는 배양액을 순환공급하는 것이다.

이러한 펌프(110)는 상기 제1어댑터(21)와 제2어댑터(31)와의 사이를 연통연결하는 연결라인의 길이중간에 구비되며, 상기 펌프(110)의 입측과 상기 제2어댑터(31)의 출측사이에 해당하는 연결라인에는 상기 펌프의 펌핑력에 의해서 펌핑되는 배양액이 일정량 채워져 저장되는 배양액탱크(130)를 포함한다.

상기 배양액탱크(130)와 펌프(110)와의 사이에 해당하는 연결라인에는 순환되는 배양액에 포함된 기포를 제거하는 버블트랩(120)을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 펌프(110), 반전용 엑추에이터(12) 및 제1,2엑추에이터(22,32)와 전기적으로 연결되는 제어부(140)를 포함하고, 상기 제어부(140)에 의해서 사전에 설정된 세포 배양조건에 맞추어 상기 하우징의 내부로 일정량의 배양액을 펌핑공급하는 펌프(110)의 펌핑작동을 제어하고, 사전에 설정된 반전시간에 맞추어 상기 하우징(10)을 180도 반전시키는 반전용 엑추에이터(12)의 반전작동을 제어하며, 상기 제1,2어댑터(21,31)를 상하왕복작동시키는 제1,2엑추에이터의 작동을 제어할 수 있다.

상기 배양액탱크(130)에는 일정 농도의 이산화탄소를 지속적으로 공급해 줌으로써 상기 연결라인을 통하여 펌프(110), 나권형 세포배양용기의 나권형 배양지지체(40)를 순환하는 배양액이 세포 배양에 적합한 일정 Ph로 유지될 수 있다.

이로 인해, 나권형 세포 배양시스템은 세포 배양시 필요한 배양액의 재사용이 가능함으로써 배양액의 사용량을 최소화하여 생산단가를 줄일 수 있다.

이에 따라, 상기 나권형 배양지지체의 세포배양공간을 형성하는 적층배양시트의 제1,2배양시트 및 단일배양시트의 제3,4배양시트에 부착된 세포들은 순환되는 배양액으로부터 공급되는 영양분에 의해서 원활하게 배양될 수 있으며, 골과 산이 반복적으로 형성되는 제2배양시트에 세포가 부착되는 면적을 증대시킴으로서 한 번의 배양공정을 통하여 대량의 세포를 배양할 수 있다.

또한, 상기 나권형 배양지지체(40)의 세포배양공간을 형성하는 제1,2배양시트 또는 제3,4배양시트에 부착된 세포의 배양이 완료되면, 상기 하우징의 제1,2캡과 연통연결되는 제1,2어댑터 중 어느 하나의 어댑터와 연결되는 기체공급라인(미도시)을 통하여 고압의 기체가 상기 하우징의 내부로 공급됨으로써 상기 하우징의 내부에 잔류하는 배양액은 고압의 기체에 의해서 상기 하우징의 제1,2캡과 연통연결되는 제1,2어댑터 중 나머지 어댑터와 연결되는 기체배출라인(미도시)을 통하여 외부로 배출된다.

이때, 상기 기체공급라인 및 기체배출라인은 세포 배양공정시 개폐밸브에 의해서 유로가 닫힘상태를 유지하고, 잔류 배양액 배출시에만 선택적으로 개방된다.

이어서, 상기 하우징(10)의 내부 및 이에 배치된 나권형 배양지지체(40)의 세포배양공간에 잔류하는 배양액이 완전히 제거되면, 상기 펌프와 제1어댑터와의 사이를 연결하는 연결라인과 분기연결되는 세척수공급라인(미도시)을 통하여 세척액을 상기 하우징(10)의 내부로 공급한다.

이에 따라, 세척액은 상기 하우징의 내부 및 나권형 배양지지체를 세척한 후 상기 배양액탱크(130)와 제2어댑터와의 사이를 연결하는 연결라인과 분기연결되는 세척수배출라인(미도시)을 통하여 외부로 배출된다.

최종적으로, 상기 하우징(10)의 내부 및 이에 배치된 나권형 배양지지체(40)의 세포배양공간에 대한 세척액에 의한 세척공정이 종료되면, 상기 펌프와 제1어댑터와의 사이를 연결하는 연결라인과 분기연결되는 효소액공급라인(미도시)을 통하여 트립신과 같은 효소를 포함하는 효소액을 상기 하우징(10)의 내부로 공급한다.

이에 따라, 효소액은 상기 하우징의 내부에 구비된 나권형 배양지지체(40)의 세포배양공간을 통과하면서 이에 부착된 세포를 화학적으로 분리할 수 있다.

여기서, 상기 나권형 배양지지체(40)의 세포배양공간에 부착되어 배양된 세포를 수확하는 공정은, 상기 하우징의 내부에 나권형 배양지지체를 내부배치한 상태에서 상기 하우징의 내부로 공급되는 효소액에 의해서 수행될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 하우징의 내부에 배치된 나권형 배양지지체(40)를 하우징(10)으로부터 분리하고, 적층배양시트의 제1,2배양시트 또는 단일배양시트의 제3,4배양시트를 평판상으로 권취전 상태로 펼친 다음 펼쳐진 제1,2,3 및 4배양시트 중 어느 하나의 시트 표면에 부착되어 배양된 세포를 효소액을 이용하여 분리하여 수확할 수 있다.

상기 하우징으로부터 나권형 배양지지체를 분리하고, 분리된 나권형 배양지지체의 배양시트를 권취전의 평판상의 펼침상태에서 배양된 세포를 분리함으로써 효소액을 강제주입하여 통과시키면서 배양된 세포를 분리하여 수확하는 것에 비하여 배양시트로부터 세포를 분리하여 수확하는 공정을 단순화하면서 세포수확효율을 높일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 하우징
11 : 그리퍼
12 : 반전용 엑추에이터
20 : 제1캡
21 : 제1어댑터
22 : 제1엑추에이터
25 : 제1유출입구
30 : 제2캡
31 : 제2어댑터
32 : 제2엑추에이터
35 : 제2유출입구
40 : 나권형 배양지지체
41,42 : 제1,2배양시트
43 : 적층배양시트
44 : 지지축
110 : 펌프
120 : 버블트랩
130 : 배양액탱크
140 : 제어부
S1,S2 : 제1,2공간

Claims (16)

1. 양단이 개구된 일정길이의 하우징 ;
   상기 하우징의 일단과 타단에 각각 조립되는 제1,2캡 ;
   상기 하우징의 내부공간에 적어도 하나 배치되어 세포배양이 이루어지는 나권형 배양지지체 ; 를 포함하고,
   상기 나권형 배양지지체는 일정길이의 지지축에 일측 테두리가 접하여 고정되는 적어도 하나의 배양시트를 포함하고, 상기 배양시트는 상기 지지축을 중심으로 하여 나권형으로 권취되고, 나권형으로 권취되는 배양시트의 내측과 배양시트와의 사이에 형성되는 간격에 의해서 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 형성하는, 나권형 세포 배양용기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축에 일측테두리가 고정되는 제1배양시트와, 상기 제1배양시트의 일면 일측테두리에 고정되는 일단으로부터 상기 제1배양시트의 일면 타측테두리에 고정되는 타단까지 산과 골이 반복적으로 형성되는 제2배양시트를 상하적층한 적층배양시트를 포함하고,
   상기 지지축을 중심으로 하여 나권형으로 권취되는 적층배양시트는 상기 배양시트의 산과 골에 의해서 상기 제1배양시트와 제2배양시트와의 사이에 간격을 형성하여 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 구비하는, 나권형 세포 배양용기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제1배양시트의 외측면과 제1배양시트의 내측면과의 사이에 골과 산의 높이 또는 골과 산의 피치가 전체적으로 일정하게 형성된 제2배양시트가 개재되어 구비되는, 나권형 세포 배양용기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제1배양시트의 외측면과 제1배양시트의 내측면과의 사이에 나권방향으로 갈수록 골과 산의 높이가 높아지게 형성되거나 골과 산의 피치가 넓어지게 형성되는 제2배양시트가 개재되어 구비되는 나권형 세포 배양용기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 제2배양시트는 상기 제1배양시트의 일면 일측테두리와 일단이 접착제를 매개로 하여 고정되고, 상기 제1배양시트의 일면 타측테두리와 타단이 접하여 접착제를 매개로 하여 고정되는, 나권형 세포 배양용기.
6. 제2항에 있어서,
   상기 제2배양시트는 상기 제1배양시트의 일면에 접해지는 골의 저부마다 접착제를 매개로 고정되는, 나권형 세포 배양용기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 나권형 배양지지체는 일정길이를 갖는 지지축에 일측테두리가 고정되고, 산과 골을 반복적으로 형성하도록 일측면에 일정간격을 두고 복수개의 선형 돌출부를 돌출형성하는 제3배양시트로 이루어지는 단일배양시트를 포함하고,
   상기 지지축을 중심으로 하여 원통형으로 권취되는 단일배양시트는 상기 산과 골을 형성하는 선형 돌출부에 의해서 상기 제3배양시트들 사이에 간격을 형성하여 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 구비하는, 나권형 세포 배양용기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제3배양시트의 외측면과 제3배양시트의 내측면과의 사이에 피치 또는 높이가 전체적으로 일정한 크기를 갖는 선형 돌출부가 위치되어 구비될 수 있다.나권형 세포 배양용기.
9. 제7항에 있어서,
   상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제3배양시트의 외측면과 제3배양시트의 내측면과의 사이에 나권방향으로 갈수록 높이가 높아지거나 피치가 넓어지는 선형 돌출부가 위치되어 구비되는, 나권형 세포 배양용기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 나권형 배양지지체는 일정길이를 갖는 지지축에 일측테두리가 고정되고, 일측면에 일정간격을 두고 복수개의 엠보싱부를 돌출형성하는 제4배양시트로 이루어지는 단일배양시트를 포함하고,
    상기 지지축을 중심으로 하여 원통형으로 권취되는 단일배양시트는 상기 엠보싱부에 의해서 권취되는 제4배양시트들 사이에 간격을 형성하여 배양액이 일방향으로 통과하면서 세포배양이 이루어지는 세포배양공간을 구비하는, 나권형 세포 배양용기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제4배양시트의 외측면과 제3배양시트의 내측면과의 사이에 피치 또는 높이가 전체적으로 일정한 크기를 갖는 엠보싱부가 위치되어 구비되는, 나권형 세포 배양용기.
12. 제10항에 있어서,
    상기 나권형 배양지지체는 상기 지지축을 중심으로 하여 적어도 2회이상 권취되어 서로 마주하는 제4배양시트의 외측면과 제4배양시트의 내측면과의 사이에 나권방향으로 갈수록 높이가 높아지거나 피치가 넓어지는 엠보싱부가 위치되어 구비되는, 나권형 세포 배양용기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1캡과 이에 대응하는 나권형 배양지지체의 일단부와의 사이에는 배양액이 일시 체류되어 저장되는 제1공간을 형성하는, 나권형 세포 배양용기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 제2캡과 이에 대응하는 나권형 배양지지체의 타단부와의 사이에는 배양액이 일시 체류되어 저장되는 제2공간을 형성하는, 나권형 세포 배양용기.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한항의 나권형 세포배양용기에 구비되는 하우징의 제1캡이나 제2캡과 선택적으로 일대일 대응하는 제1어댑터가 상기 제1캡의 제1유출입구나 제2캡의 제2유출입구와 선택적으로 연통연결되도록 상기 제1어댑터를 작동시키는 제1엑추에이터 ;
    상기 하우징의 제1캡이나 제2캡과 선택적으로 일대일 대응하는 제2어댑터가 상기 제1캡의 제1유출입구나 제2캡의 제2유출입구와 선택적으로 연통연결되도록 상기 제2어댑터를 작동시키는 제2엑추에이터 ;
    상기 제1어댑터와 제2어댑터와의 사이를 연통연결하는 연결라인의 길이중간에 배양액탱크에 저장된 배양액을 상기 하우징의 나권형 배양지지체 측으로 공급한 다음 상기 나권형 배양지지체의 세포배양공간을 통과하여 하우징으로부터 배출되는 배양액을 상기 배양액탱크 측으로 회수하도록 배양액을 강제 순환시키는 펌프;를 포함하는, 세포 배양시스템.
16. 제15항에 있어서,
    상기 하우징을 클램핑하는 그리퍼를 통하여 상기 하우징을 180도 반전시키는 외력을 제공하는 반전용 엑추에이터를 더 포함하는, 세포 배양시스템.

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