KR20220026234A - Cell Culture and Separation Device for Improving Cell Culture and Separation Efficiency and Cell Culture and Separation Method Using the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법에 관한 것으로서, 특히, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cell culture and separation apparatus and a cell culture and separation method using the same, and more particularly, to a cell culture and separation apparatus with improved cell culture and separation efficiency, and a cell culture and separation method using the same.
동물세포 중에서 조직을 형성하는 세포, 예컨대 줄기세포는 평면 상에 부착되어 배양되는 성질이 강하므로 단일층으로 배양되는 것이 일반적이다. 단일층 배양은 현미경에 의해 세포를 실시간으로 관찰할 수 있어서 오랜 역사의 세포 분석법에 근거한 시각 자료를 활용할 수 있는 장점이 있다. 그러나 단일층 배양은 세포가 용기의 내부 바닥과 같이 중력 방향에 수직인 면에 부착되어 단일층으로 성장하고 복수층으로 성장하지 않게 되므로 많은 수의 세포를 얻기 어렵다는 단점이 있다. Among animal cells, tissue-forming cells, such as stem cells, are generally cultured as a single layer because they have strong properties of being adhered to and cultured on a plane. Monolayer culture has the advantage of being able to observe cells in real time under a microscope, so that visual data based on a long history of cell analysis can be utilized. However, monolayer culture has a disadvantage in that it is difficult to obtain a large number of cells because cells are attached to a surface perpendicular to the direction of gravity, such as the inner bottom of a vessel, and grow as a single layer and do not grow into multiple layers.
이러한 단점을 극복하기 위해 종래에 다음과 같은 다양한 방법이 시도되어 왔다.In order to overcome these shortcomings, the following various methods have been tried in the prior art.
첫째, 동물세포를 배양할 때 배양액 중에 세포를 부유된 상태로 배양시키는 현탁배양(suspension culture) 또는 부유배양(spinner culture)이 있다. 이는 혈액세포나 암세포처럼 부유상태로 증식하는 특정한 세포를 배양시킬 수는 있지만 일반적인 동물세포를 배양시키기는 어려운 방법이다.First, when culturing animal cells, there is a suspension culture or spinner culture in which the cells are cultured in a suspended state in a culture medium. Although it is possible to culture specific cells that proliferate in a suspended state, such as blood cells or cancer cells, it is difficult to culture general animal cells.
둘째, 배양액 중의 다수의 비드형 마이크로캐리어(microcarrier)들에 세포를 부착시켜 배양하는 비드형 마이크로캐리어에 의한 배양이 있다. 이는 배양 공간을 3차원적으로 활용할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 배양은 세포를 현미경으로 관찰하는 것이 쉽지 않은 단점이 있다. 또한 이러한 배양 방법에서는 배양된 세포를 마이크로캐리어로부터 분리하기 위하여 기계적 방법과 같은 물리적 방법을 사용하는 것이 어려워 단백질 분해 효소를 사용해야 하는데 단백질 분해 효소의 사용이 세포에 영향을 미칠 수 있는 단점이 있다. 나아가 배양된 세포로 덮인 다수의 마이크로캐리어들이 서로 겹쳐서 쌓여 있으면 마이크로캐리어들 사이로 배양액이 순환되지 않아 세포들이 사멸하는 경우가 많은 문제점이 있다.Second, there is culture by bead-type microcarriers in which cells are attached to and cultured on a plurality of bead-type microcarriers in the culture medium. This has the advantage of being able to utilize the culture space in three dimensions. However, this culture has the disadvantage that it is not easy to observe the cells under a microscope. In addition, in this culture method, it is difficult to use a physical method such as a mechanical method to separate the cultured cells from the microcarrier, so a proteolytic enzyme must be used, but there is a disadvantage that the use of the proteolytic enzyme can affect the cells. Furthermore, when a plurality of microcarriers covered with cultured cells are stacked on top of each other, there is a problem in that the culture medium is not circulated between the microcarriers and the cells die in many cases.
셋째, 배양액 중의 다수의 플레이트 조각들에 세포를 부착시켜 배양하는 플레이트 조각에 의한 배양이 있다. 이는 비드형 마이크로캐리어에 의한 배양에 비해 현미경 관찰이 쉽고 기계적 방법과 같은 물리적 방법에 의해 플레이트 조각으로부터 세포를 분리하는 것이 쉬운 장점이 있다. 그러나 이러한 배양 방법은 다수의 플레이트 조각들이 서로 겹쳐서 중첩됨으로 인해 플레이트 조각들 사이에 공간이 존재하지 않게 되면 서로 중첩된 플레이트 조각들 사이로 배양액이 흐를 수 없어 세포가 부착되거나 배양될 수 없는 문제점이 있다. 또한 배양된 세포들이 덮인 플레이트 조각들이 서로 중첩되어 있으면 배양된 세포는 서로 중첩된 플레이트 조각들의 압력으로 인해 사멸되거나 또는 서로 중첩된 플레이트 조각들 사이로 배양액이 순환되지 못해 사멸되는 문제점이 있다.Third, there is culture by plate pieces in which cells are adhered to and cultured on a plurality of plate pieces in a culture medium. Compared to culture using bead-type microcarriers, microscopic observation is easy and it is easy to separate cells from plate pieces by physical methods such as mechanical methods. However, this culture method has a problem in that cells cannot be attached or cultured because the culture medium cannot flow between the plate pieces overlapping each other when there is no space between the plate pieces due to the overlapping of the plurality of plate pieces. In addition, if the plate pieces covered with the cultured cells overlap each other, the cultured cells die due to the pressure of the plate pieces overlapping each other, or there is a problem in that the culture medium is not circulated between the overlapping plate pieces.
넷째, 스펀지와 같은 다공성 탄성 소재에 세포를 부착시켜 배양하는 스펀지형 지지체에 의한 배양이 있다. 이는 세포의 배양 영역을 확대할 수 있으나 스펀지형 지지체로부터 세포를 분리하기 위하여 물리적 방법을 사용하는 것이 어려워 효소를 사용하거나 용해성 소재의 지지체를 사용해야 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스펀지형 지지체에 온도 감응형 고분자를 코팅함으로써 온도 조절에 의해 지지체로부터 세포를 분리하는 방법이 있지만 이는 지지체를 재활용하는 것이 불가능한 단점이 있다.Fourth, there is a culture using a sponge-type support in which cells are attached to a porous elastic material such as a sponge and cultured. This can expand the cell culture area, but there is a problem in that it is difficult to use a physical method to separate the cells from the sponge-type support, so that an enzyme or a support made of a soluble material must be used. In order to solve this problem, there is a method of separating cells from the support by temperature control by coating a temperature-sensitive polymer on the sponge-type support, but this has a disadvantage in that it is impossible to recycle the support.
위와 같은 종래의 세포 배양방법의 문제점을 고려할 때 부착 부재에 의한 세포 배양을 통해 많은 수의 세포를 얻기 위해서는 부착 부재에서의 세포 배양 영역의 확대는 물론 부착 부재들 사이로의 세포 배양액의 원활한 유동, 부착 부재들로부터의 배양 세포의 용이한 분리 및 세포 배양 및 분리 부재의 반복적 사용이 가능한 배양 방법이 필요하게 된다.Considering the problems of the conventional cell culture method as described above, in order to obtain a large number of cells through cell culture by the adherent member, the cell culture area in the adherent member is expanded as well as the smooth flow and adhesion of the cell culture solution between the adherent members. There is a need for a culture method capable of easily separating cultured cells from members and culturing cells and repeatedly using the separation member.
본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는, 복수의 부착 부재들에서 세포 배양 영역의 확대를 통한 세포 배양이 활발하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법을 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is cell culture and separation efficiency, which can significantly improve cell culture and separation efficiency by actively performing cell culture through expansion of a cell culture area in a plurality of attachment members To provide an improved cell culture and separation apparatus and a cell culture and separation method using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 과제는, 복수의 부착 부재들 사이에서 세포 배양액의 원활한 유동을 통한 세포 배양이 활발하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to enable cell culture to be actively performed through smooth flow of a cell culture solution between a plurality of attachment members, thereby significantly improving cell culture and separation efficiency. To provide a cell culture and separation device with improved separation efficiency, and a cell culture and separation method using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는, 복수의 부착 부재들로부터 배양 세포의 용이한 물리적 분리를 통한 배양 세포 분리가 용이하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is that the culture and separation efficiency of cells can be greatly improved by making it easy to separate cultured cells through easy physical separation of cultured cells from a plurality of attachment members, An object of the present invention is to provide a cell culture and separation device with improved cell culture and separation efficiency, and a cell culture and separation method using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 하나의 과제는, 세포 배양 및 분리 부재의 반복적 사용을 통한 세포 배양 및 분리가 반복적으로 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is cell culture and isolation, which can significantly improve cell culture and isolation efficiency by repeatedly performing cell culture and isolation through repeated use of cell culture and separation members. An object of the present invention is to provide an apparatus for culturing and separating cells with improved efficiency and a method for culturing and separating cells using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are 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.
본 발명의 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치는, 세포가 부착되는 세포 부착면을 구비하고, 세포 부착면에 세포를 부착시켜 배양하는 복수의 필름들을 포함하는 복수의 부착 부재들; 복수의 부착 부재들을 수용하고, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면에 부착된 세포를 배양하는 배양 용기; 및 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재에 구비되고, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재의 세포 부착면이 다른 부착 부재의 세포 부착면의 적어도 일부와 소정의 간격으로 떨어지도록 하는 이격 수단을 포함한다.A cell culture and separation apparatus with improved cell culture and separation efficiency according to an embodiment of the present invention includes a plurality of films having a cell attachment surface to which cells are attached, and culturing by attaching cells to the cell attachment surface a plurality of attachment members; a culture vessel accommodating the plurality of attachment members and culturing cells adhered to the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members; and at least one of the plurality of attachment members, wherein the cell attachment surface of at least one of the plurality of attachment members is spaced apart from at least a portion of the cell attachment surface of the other attachment member by a predetermined distance. contain means of separation.
본 실시예의 이격 수단은, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재의 세포 부착면과 다른 부착 부재의 세포 부착면이 세포가 부착되어 배양될 수 있을 정도의 간격으로 떨어지도록 하는, 부착 부재의 적어도 일부가 굴곡되어 세포 부착면에 형성된 복수의 굴곡부들이거나 또는 세포 부착면에 형성된 복수의 돌기들일 수 있다.The spacing means of the present embodiment is such that the cell attachment surface of at least one attachment member among the plurality of attachment members and the cell attachment surface of the other attachment member are spaced apart from each other at a distance sufficient to allow the cells to be adhered and cultured. At least a portion of the curved portion may be a plurality of curved portions formed on the cell attachment surface or a plurality of protrusions formed on the cell attachment surface.
본 발명의 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치는, 세포가 부착되는 세포 부착면을 구비하고, 세포 부착면에 세포를 부착시켜 배양하는 복수의 필름들을 포함하는 복수의 부착 부재들; 복수의 부착 부재들을 수용하고, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면에 부착된 세포를 배양하는 배양 용기; 및 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재의 세포 부착면에 세포가 통과하도록 세포보다 더 큰 직경을 갖게 형성된 복수의 관통공들을 포함한다.A cell culture and separation apparatus with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention includes a cell attachment surface to which cells are attached, and a plurality of films for culturing by attaching cells to the cell attachment surface. a plurality of attachment members including; a culture vessel accommodating the plurality of attachment members and culturing cells adhered to the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members; and a plurality of through-holes formed to have a diameter larger than that of cells to allow cells to pass through the cell attachment surface of at least one of the plurality of attachment members.
본 실시예의 복수의 관통공들은, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재에 형성된 복수의 제1 관통공들과, 복수의 부착 부재들 중 다른 하나의 부착 부재에 형성된 복수의 제2 관통공들을 포함할 수 있다.The plurality of through-holes of the present embodiment includes a plurality of first through-holes formed in at least one attachment member of the plurality of attachment members, and a plurality of second through-holes formed in the other attachment member of the plurality of attachment members. may include
본 실시예의 복수의 제1 관통공들과 복수의 제2 관통공들이 서로 소통하도록 배열될 수 있다.The plurality of first through-holes and the plurality of second through-holes of the present embodiment may be arranged to communicate with each other.
본 실시예의 복수의 부착 부재들은 배양 용기의 움직임에 의하여 서로 충돌함으로써 복수의 부착 부재들에 부착되어 배양된 세포를 복수의 부착 부재들로부터 물리적으로 분리할 수 있다.The plurality of attachment members of the present embodiment collide with each other by movement of the culture vessel, thereby physically separating the cultured cells attached to the plurality of attachment members from the plurality of attachment members.
본 실시예의 배양 용기의 움직임에 의하여 서로 충돌하는 복수의 부착 부재들은 무게, 비중, 두께, 표면적 및 형상으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나가 서로 다를 수 있다.At least one selected from the group consisting of weight, specific gravity, thickness, surface area, and shape of the plurality of attachment members colliding with each other by the movement of the culture vessel of the present embodiment may be different from each other.
본 실시예의 배양 용기의 움직임에 의하여 서로 충돌하는 복수의 부착 부재들은 움직임이 제한되는 부착 부재와 움직임이 허용되는 부착 부재를 포함할 수 있다.The plurality of attachment members colliding with each other by the movement of the culture vessel of the present embodiment may include an attachment member that is restricted in movement and an attachment member that allows movement.
본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치는, 세포가 부착되는 세포 부착면을 구비하고, 세포 부착면에 세포를 부착시켜 배양하는 원형의 적층된 복수의 필름들을 포함하는 복수의 부착 부재들; 복수의 부착 부재들을 수용하고, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면에 부착된 세포를 배양하는 배양 용기; 및 적층된 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착부재를 그 중심축을 중심으로 회전시키는 회전축을 포함한다.A cell culture and separation device with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention is provided with a cell attachment surface to which cells are attached, and a circular lamination in which cells are attached to the cell attachment surface for culturing. a plurality of attachment members including a plurality of films formed thereon; a culture vessel accommodating the plurality of attachment members and culturing cells adhered to the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members; and a rotation shaft for rotating at least one of the plurality of stacked attachment members about a central axis thereof.
본 실시예의 복수의 부착 부재들은, 원형 필름의 중앙부에서 회전축과 결합되어 회전축의 회전에 의하여 회전되는 제1 부착 부재와, 제1 부착 부재와 이웃하도록 적층되며 원형 필름의 중앙부에 회전축이 관통하는 구멍을 형성하여 회전축의 회전에 의하여 회전되지 않는 제2 부착 부재를 포함할 수 있다.The plurality of attachment members of the present embodiment includes a first attachment member coupled to a rotation shaft at the center of the circular film and rotated by the rotation of the rotation shaft, and a hole through which the rotation shaft passes in the center of the circular film and stacked adjacent to the first attachment member It may include a second attachment member that is not rotated by the rotation of the rotation shaft by forming the .
본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치는, 세포가 부착되는 세포 부착면을 구비하고, 세포 부착면에 세포를 부착시켜 배양하는 적층된 복수의 필름들을 포함하는 복수의 부착 부재들; 복수의 부착 부재들을 수용하고, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면에 부착된 세포를 배양하는 배양 용기; 및 적층된 복수의 부착 부재들의 세포 부착면들 사이로 세포 배양액을 유동시키는 배양액 유동 수단을 포함할 수 있다.A cell culture and separation device with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention is provided with a cell attachment surface to which cells are attached, and a stacked plurality of cells are cultured by attaching cells to the cell attachment surface. a plurality of attachment members including films of a culture vessel accommodating the plurality of attachment members and culturing cells adhered to the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members; and a culture solution flow means for flowing the cell culture solution between the cell attachment surfaces of the plurality of stacked attachment members.
본 실시예의 배양액 유동 수단은, 적층된 복수의 부착 부재들 상에 부분적으로 압력을 가하며, 적층된 복수의 부착 부재들 상에서 이동하여, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면들 사이로 세포 배양액을 유동시키는, 소정의 비중을 갖는 구일 수 있다.The culture solution flow means of this embodiment applies pressure partially on the stacked plurality of attachment members, and moves on the stacked plurality of attachment members to flow the cell culture solution between the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members, It may be a sphere having a predetermined specific gravity.
본 실시예의 배양액 유동 수단은 적층된 복수의 부착 부재들을 경사지도록 함으로써 경사진 적층된 복수의 부착 부재들 상에서 이동할 수 있다.The culture medium flow means of the present embodiment may move on the inclined stacked plurality of attachment members by inclining the plurality of stacked attachment members.
본 실시예의 배양액 유동 수단은 외부 자기장에 의해 반응하는 자성을 가짐으로써 외부 자기장의 변화에 따라 이동할 수 있다.The culture medium flow means of this embodiment may move according to a change in the external magnetic field by having a magnetism that responds to the external magnetic field.
본 실시예의 복수의 부착 부재들은 복수의 필름들일 수 있다.The plurality of attachment members of this embodiment may be a plurality of films.
본 실시예의 복수의 부착 부재들은 광투과성일 수 있다.The plurality of attachment members of the present embodiment may be light-transmitting.
본 실시예의 복수의 부착 부재들은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐(polyvinylchloride, PVC), 셀룰로스(cellulose), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 피엘엘에이(poly(l-lactide)acid, PLLA), 프테로일글루타민산(pteroylglutamic acid, PGA), 폴리젖산(polylactic acid, PLA), 알킬벤젠술폰산염(alkylbenzene sulfonate, ABS), 폴리다이옥사논(polydioxanone, PDO), 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 피엘지에이(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 아마이드(amide), 실리콘(silicon) 및 석영으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다.The plurality of attachment members of this embodiment are polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethyleneterephthalate (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene (PS), Polycarbonate (PC), polyvinylchloride (PVC), cellulose, polyurethane (PU), poly(l-lactide)acid (PLLA), pteroylglutamic acid acid, PGA), polylactic acid (PLA), alkylbenzene sulfonate (ABS), polydioxanone (PDO), polycaprolactone (PCL), poly(lactic -co-glycolic acid), PLGA), amide (amide), silicon (silicon) and may include at least one material selected from the group consisting of quartz.
본 실시예의 복수의 부착 부재들은 전기 전도성일 수 있다.The plurality of attachment members of this embodiment may be electrically conductive.
본 실시예의 세포 부착면은 소정의 패턴을 포함할 수 있다.The cell adhesion surface of the present embodiment may include a predetermined pattern.
본 실시예의 세포 부착면은 5mm 내지 20mm의 평균 직경의 면적을 가질 수 있다.The cell attachment surface of the present embodiment may have an area with an average diameter of 5 mm to 20 mm.
본 실시예의 세포 부착면은 단백질 코팅을 포함할 수 있다.The cell adhesion surface of this embodiment may include a protein coating.
본 실시예의 단백질은 세포외기질(extracellular matrix, ECM), 젤라틴(gelatin), 리신(lysine), 라미닌(laminin), 도파민(dopamine), 헤파린(heparin), 콜라겐(collagen), 렙틴(leptin) 및 엘라스틴(elastin)으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The protein of this example is extracellular matrix (ECM), gelatin, lysine, laminin, dopamine, heparin, collagen, leptin, and It may include at least one selected from the group consisting of elastin.
본 실시예의 배양 용기는 광투과성일 수 있다.The culture vessel of this embodiment may be light-transmissive.
본 실시예의 배양 용기는 탄성일 수 있다.The culture vessel of this embodiment may be elastic.
본 실시예의 배양 용기는 밀폐될 수 있다.The culture vessel of this embodiment may be sealed.
본 실시예의 배양 용기는 배양액의 유입 또는 배출이 가능하도록 밀폐될 수 있다.The culture vessel of this embodiment may be sealed to allow the introduction or discharge of the culture solution.
본 실시예의 배양 용기는 이산화탄소, 질소, 산소, 아산화질소 및 수소로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 기체를 포함할 수 있다.The culture vessel of this embodiment may include at least one gas selected from the group consisting of carbon dioxide, nitrogen, oxygen, nitrous oxide and hydrogen.
본 실시예의 배양 용기는 0.9bar 내지 1.1bar의 압력을 갖는 기체로 충진되어 있을 수 있다.The culture vessel of this embodiment may be filled with a gas having a pressure of 0.9 bar to 1.1 bar.
본 실시예의 배양 용기는 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐(polyvinylchloride, PVC), 셀룰로스(cellulose), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 피엘엘에이(poly(l-lactide)acid, PLLA), 프테로일글루타민산(pteroylglutamic acid, PGA), 폴리젖산(polylactic acid, PLA), 알킬벤젠술폰산염(alkylbenzene sulfonate, ABS), 폴리다이옥사논(polydioxanone, PDO), 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 피엘지에이(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 아마이드(amide), 실리콘(silicon) 및 석영으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다.The culture vessel of this embodiment is polyethylene (polyethylene, PE), polypropylene (polypropylene, PP), polyethylene terephthalate (polyethyleneterephthalate, PET), polytetrafluoroethylene (polytetrafluoroethylene, PTFE), polystyrene (polystyrene, PS), polycarbonate (polycarbonate, PC), polyvinylchloride (PVC), cellulose, polyurethane (PU), poly(l-lactide)acid, PLLA), pteroylglutamic acid, PGA), polylactic acid (PLA), alkylbenzene sulfonate (ABS), polydioxanone (PDO), polycaprolactone (PCL), poly(lactic-co) -glycolic acid), PLGA), amide (amide), silicon (silicon) and may include at least one material selected from the group consisting of quartz.
본 실시예의 배양 용기는 25℃ 내지 40℃의 온도에서 간헐적으로 기울여지도록 하여 중력에 의한 배양액의 이동을 유도할 수 있다.The culture vessel of this embodiment may be tilted intermittently at a temperature of 25°C to 40°C to induce the movement of the culture medium by gravity.
본 실시예의 배양 용기는 25℃ 내지 40℃의 온도에서 간헐적으로 배양액을 배출 또는 충진할 수 있다.The culture vessel of this embodiment may be intermittently discharged or filled with a culture solution at a temperature of 25°C to 40°C.
본 실시예의 배양 용기는 복수의 부착 부재들로부터 분리된 세포가 집적되는 집적부를 포함할 수 있다.The culture vessel of the present embodiment may include an integration unit in which cells separated from the plurality of attachment members are accumulated.
본 실시예의 집적부에는 복수의 부착 부재들이 배열되어 있지 않을 수 있다.A plurality of attachment members may not be arranged in the integrated part of this embodiment.
본 실시예의 집적부에는 세포를 통과시키고 이물질을 통과시키지 않는 필터가 포함될 수 있다.The integration part of this embodiment may include a filter that passes cells and does not pass foreign substances.
본 실시예의 집적부에는 집적된 세포를 배양 용기 외부로 배출하는 배출 수단이 포함될 수 있다.The accumulator of this embodiment may include a discharging means for discharging the accumulated cells to the outside of the culture vessel.
본 발명의 또 다른 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 방법은, 세포가 부착되는 세포 부착면을 구비한 복수의 부착 부재들을 수용하는 배양 용기에 배양액과 배양하고자 하는 세포를 주입하는 것; 배양 용기에 수용된 복수의 부착 부재들에 세포를 부착하여 배양하는 것; 배양 용기를 움직여 복수의 부착 부재들이 서로 충돌하게 함으로써 복수의 부착 부재들에서 배양된 세포를 복수의 부착 부재들로부터 물리적으로 분리하는 것; 및 복수의 부착 부재들로부터 분리된 세포를 배양 용기 외부로 배출하는 것을 포함하고, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재에 구비되고, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재의 세포 부착면이 다른 부착 부재의 세포 부착면의 적어도 일부와 소정의 간격으로 떨어지도록 하는 이격 수단을 포함한다.In a cell culture and separation method with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention, a culture medium and cells to be cultured in a culture vessel accommodating a plurality of attachment members having a cell attachment surface to which cells are attached to inject; culturing by attaching cells to a plurality of attachment members accommodated in a culture vessel; physically separating the cells cultured in the plurality of attachment members from the plurality of attachment members by moving the culture vessel so that the plurality of attachment members collide with each other; and discharging the cells separated from the plurality of attachment members to the outside of the culture vessel, provided on at least one attachment member of the plurality of attachment members, and attaching cells of at least one attachment member of the plurality of attachment members and spacer means for allowing the surface to be spaced apart from at least a portion of the cell attachment surface of the other attachment member at a predetermined distance.
본 발명의 하나의 효과는, 복수의 부착 부재들에서 세포 배양 영역의 확대를 통한 세포 배양이 활발하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법을 제공할 수 있는 것이다.One effect of the present invention is to improve cell culture and separation efficiency, which can significantly improve cell culture and separation efficiency by actively performing cell culture through expansion of a cell culture region in a plurality of attachment members. It is possible to provide a cell culture and separation apparatus and a cell culture and separation method using the same.
본 발명의 다른 하나의 효과는, 복수의 부착 부재들 사이에서 세포 배양액의 원활한 유동을 통한 세포 배양이 활발하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법을 제공할 수 있는 것이다.Another effect of the present invention is that cell culture and separation efficiency, which can significantly improve cell culture and separation efficiency, by enabling cell culture to be actively performed through smooth flow of the cell culture medium between the plurality of attachment members. It is possible to provide an improved cell culture and separation apparatus and a cell culture and separation method using the same.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는, 복수의 부착 부재들로부터 배양 세포의 용이한 물리적 분리를 통한 배양 세포 분리가 용이하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법을 제공할 수 있는 것이다.Another effect of the present invention is that the cell culture and separation efficiency of cells can be greatly improved by allowing the cultured cells to be easily separated through the easy physical separation of the cultured cells from the plurality of attachment members. It is possible to provide a cell culture and separation device with improved separation efficiency and a cell culture and separation method using the same.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는, 세포 배양 및 분리 부재의 반복적 사용을 통한 세포 배양 및 분리가 반복적으로 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는, 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치와 이를 이용한 세포 배양 및 분리 방법을 제공할 수 있는 것이다.Another effect of the present invention is to improve cell culture and isolation efficiency, which can significantly improve cell culture and isolation efficiency by repeatedly performing cell culture and isolation through repeated use of cell culture and separation members. It is possible to provide a cell culture and separation apparatus and a cell culture and separation method using the same.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치의 부착 부재를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 제1 부착 부재를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 5의 제2 부착 부재를 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.1 is a view showing a cell culture and separation apparatus with improved cell culture and separation efficiency according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an attachment member of a cell culture and separation device with improved cell culture and separation efficiency according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a section III-III of FIG. 2 .
4 is a plan view schematically showing a cell culture and separation apparatus with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically showing a cell culture and separation apparatus with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a plan view showing the first attachment member of Fig. 5;
Fig. 7 is a plan view showing the second attachment member of Fig. 5;
8 is a diagram schematically showing a cell culture and separation apparatus with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart schematically illustrating a cell culture and separation method with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시례에 기초하여 설명한다. 이러한 실시례는 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 이해할 수 있도록 하기 위하여 예시적으로 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 이하의 실시례에 의해 한정되는 것은 아니다.Specific contents for carrying out the invention will be described based on examples. These embodiments are provided by way of example so that those of ordinary skill in the art to which the invention pertains can understand the specific content for carrying out the invention and may be modified in various other forms, so that the scope of the present invention is not It is not limited by the following examples.
또한, 본 명세서에서 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. In addition, the terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
(실시예 1)(Example 1)
본 발명의 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치(100)는, 예시적으로 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 부착 부재들(110), 배양 용기(120), 밀폐 부재(130), 이격 수단(140) 및 복수의 관통공(150)을 포함한다.The cell culture and
세포 배양 및 분리 장치(100)는 세포를 배양하여 분리하는 장치로 세포를 효율적으로 배양 및 분리하는 효과를 갖는다. 여기서, 세포는 다양한 세포를 포함한다. 예컨대, 세포는 동물세포 중에서 조직을 형성하는 줄기세포일 수 있다.The cell culture and
복수의 부착 부재들(110)은, 예시적으로 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 세포가 부착되는 세포 부착면(111)을 구비하고 세포 부착면(111)에 세포를 부착시켜 배양하는 부재들이다. 세포 부착면(111)은 부착 부재(110)의 다양한 면이 될 수 있으나 세포의 특성상 중력 방향의 면이 될 수 있다.As illustrated in FIG. 2 , the plurality of
복수의 부착 부재들(110)은 세포가 부착되는 세포 부착면(111)을 구비하고 세포 부착면(111)에 세포를 부착시켜 배양할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 복수의 부착 부재들(110)은 복수의 필름들일 수 있는데, 이 경우 동일한 공간 내에 상대적으로 복수의 부착 부재(110)들을 더 많이 수용할 수 있어서 세포 부착면(111)을 대폭 확대하여 세포 부착 및 배양을 원활하게 할 수 있게 된다.The plurality of
복수의 부착 부재들(110)은 광투과성이 아닐 수 있으나 광투과성인 것이 바람직하다. 복수의 부착 부재들(110)이 광투과성인 경우 복수의 부착 부재들(110)의 세포 부착면(111)에 부착되어 배양되는 세포의 배양 상태를 현미경으로 관찰하는 것이 용이하므로 세포 배양 상태에 따라 적절한 조치를 취하여 세포 배양이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.The plurality of
복수의 부착 부재들(110)은 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 복수의 부착 부재들(110)은 고분자 반투명 내지 투명 소재로 이루어질 수 있다. 예컨대, 복수의 부착 부재들(110)은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐(polyvinylchloride, PVC), 셀룰로스(cellulose), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 피엘엘에이(poly(l-lactide)acid, PLLA), 프테로일글루타민산(pteroylglutamic acid, PGA), 폴리젖산(polylactic acid, PLA), 알킬벤젠술폰산염(alkylbenzene sulfonate, ABS), 폴리다이옥사논(polydioxanone, PDO), 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 피엘지에이(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 아마이드(amide), 실리콘(silicon) 및 석영으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다.The plurality of
복수의 부착 부재들(110)은 다양한 두께를 가질 수 있다. 예컨대, 복수의 부착 부재들(110)은 0.002mm 내지 1.5mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 부착 부재의 두께가 0.002mm 미만인 경우에는 배양액 유동시 부착 부재(110)가 함께 이동하여 부착 부재(110) 상의 세포에 배양액이 실질적으로 공급되는 효과를 가질 수 없으며, 부착 부재(110)의 두께가 1.5mm 초과인 경우에는 현미경 관찰시 부착 부재(110) 하부에서 부착 부재(110) 상의 세포의 배양 상태를 실질적으로 관찰하기 어렵게 된다. 다만, 부착 부재(110)의 재질이 세포의 배양 상태를 현미경으로 쉽게 관찰할 수 있도록 특별하게 고투과성인 경우에는, 부착 부재(110)의 두께는 1.5mm를 초과할 수 있다. 더욱 바람직하게는 부착 부재(110)의 두께는 0.05mm인 것이 좋다.The plurality of
복수의 부착 부재들(110)은 반드시 전기 전도성일 필요는 없으나, 복수의 부착 부재들(110)이 전기 전도성인 경우, 복수의 부착 부재들(110)에 전기를 인가하여 그 부착 부재들(110)에서의 세포 배양을 촉진하거나 그 부착 부재들(110)에서 배양되는 세포의 개수를 측정할 수 있다. 복수의 부착 부재들(110)이 전기 전도성을 갖도록 하는 다양한 방법이 있을 수 있다. 예컨대, 복수의 부착 부재들(110)을 전도성 고분자 재질로 구성하거나 또는 복수의 부착 부재들(110) 표면에 전도성 코팅을 하거나 전도성 도선을 인쇄할 수 있다. 이러한 복수의 전도성 부착 부재들(110)에 직접적으로 또는 자기 유도 등의 간접적인 방법으로 전기를 인가하여 부착 부재(110)에서 배양되는 세포에 자극을 가함으로써 배양을 촉진할 수 있고 저항을 측정하여 세포의 개수를 측정할 수 있다.The plurality of
복수의 부착 부재들(110)은 배양 용기(120)의 움직임에 의하여 서로 충돌함으로써 복수의 부착 부재들(110)에 부착되어 배양된 세포를 복수의 부착 부재들(110)로부터 물리적으로 분리할 수 있다. 이에 의하여 복수의 부착 부재들(110)로부터 배양 세포의 용이한 물리적 분리를 통한 배양 세포 분리가 용이하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있다. The plurality of
복수의 부착 부재들(110)은 배양 용기(120)의 움직임에 의하여 서로 충돌함으로써 복수의 부착 부재들(110)에 부착되어 배양된 세포를 복수의 부착 부재들(110)로부터 물리적으로 분리할 수 있는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 복수의 부착 부재들(110)은, 예시적으로 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 그 가장자리의 단면이 예각을 이루어 날카로운 단부를 형성하도록 구성됨으로써 배양 용기(120)의 움직임에 의하여 서로 충돌시 부착 부재들(110)로부터 세포 분리가 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.The plurality of
배양 용기(120)의 움직임에 의하여 서로 충돌하는 복수의 부착 부재들(110)은 무게, 비중, 두께, 표면적 및 형상으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나가 서로 다를 수 있다. 이에 의하여 배양 용기(120)의 움직임에 따라 복수의 부착 부재들(110)이 서로 다른 운동 에너지를 갖게 됨으로써 서로 용이하게 충돌하여 부착 부재들(110)로부터 세포의 분리가 용이하게 이루어질 수 있다.At least one selected from the group consisting of weight, specific gravity, thickness, surface area, and shape of the plurality of
배양 용기(120)의 움직임에 의하여 서로 충돌하는 복수의 부착 부재들(110)은 움직임이 제한되는 부착 부재(110)와 움직임이 허용되는 부착 부재(110)를 포함할 수 있다. 이에 의하여 배양 용기(120)의 움직임에 따라 움직임이 허용되는 부착 부재들(110)이 움직임이 제한되는 부착 부재들(110)의 세포 부착면(111) 상에서 움직임으로써 움직임이 제한되는 부착 부재(110)의 세포 부착면(111)으로부터 세포의 분리가 용이하게 이루어질 수 있다. 예컨대, 배양 용기(120)의 움직임에 따라 움직임이 허용되는 부착 부재들(110)은 배양 용기(120)의 내부 횡단면의 크기와 실질적으로 동일한 면적을 갖고 움직임이 제한되는 부착 부재들(110)은 배양 용기(120)의 내부 횡단면의 크기보다 작은 면적을 갖는 것일 수 있다.The plurality of
부착 부재(110)의 세포 부착면(111)은 소정의 패턴을 포함할 수 있다. 이에 의하여 세포 부착면(111)에서 세포의 성장 상태와 같은 배양 상태나 세포의 이동 상태를 용이하게 관찰할 수 있고 나아가 세포 부착면(111)에 요철을 형성하여 세포 부착면(111)에 세포가 용이하게 부착되도록 할 수 있다. 세포 부착면(111)의 패턴 형성은 레이저 프린팅이나 분말 용융 압착 인쇄 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 세포 부착면(111)의 패턴은 5㎛ 내지 200㎛의 선경을 가질 수 있다. 세포 부착면(111)의 패턴을 5㎛보다 작은 선경으로 할 경우에는 기술적으로 패턴을 구현할 수 없으며, 세포 부착면(111)의 패턴을 200㎛보다 큰 선경으로 할 경우에는 세포 배양시 세포 관찰이 어렵게 된다. 세포 부착면(111)의 패턴은 일정한 또는 불규칙 형상을 가질 수 있다. 세포 부착면(111)의 패턴은 다양한 색상, 예컨대, 검정, 빨강, 파랑, 녹색, 보라, 갈색, 하늘색, 분홍, 노랑 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 색을 갖는 분말을 녹여서 압착하여 인쇄함으로써 형성될 수 있다.The
부착 부재(110)의 세포 부착면(111)은 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.The
부착 부재(110)의 세포 부착면(111)은 다양한 크기의 면적을 가질 수 있다. 예컨대, 세포 부착면(111)은 5mm 내지 20mm의 평균 직경의 면적을 갖는 것이 바람직하다. 세포 부착면(111)을 5mm의 평균 직경보다 작은 면적을 갖는 것으로 할 경우에는 부착 부재(110) 간의 충돌력이 매우 낮아지고, 세포 부착면(111)을 20mm의 평균 직경보다 큰 면적을 갖는 것으로 할 경우에는 부착 부재(110)들이 서로 중첩되어 충돌이 매우 어려워지게 된다.The
부착 부재(110)의 세포 부착면(111)은 단백질 코팅을 포함할 수 있다. 이에 의하여 세포 부착면(111)에 세포가 용이하게 부착될 수 있다. 여기서, 단백질은 세포외기질(extracellular matrix, ECM), 젤라틴(gelatin), 리신(lysine), 라미닌(laminin), 도파민(dopamine), 헤파린(heparin), 콜라겐(collagen), 렙틴(leptin) 및 엘라스틴(elastin)으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
배양 용기(120)는 복수의 부착 부재들(110)을 수용하여 복수의 부착 부재들(110)의 세포 부착면(111)에 부착된 세포를 배양하는 부재이다.The
배양 용기(120)는 복수의 부착 부재들(110)의 세포 부착면(111)에 부착된 세포를 배양액 내에서 배양하기 위하여 배양액을 더 수용할 수 있다.The
배양 용기(120)는 복수의 부착 부재들(110)을 수용하여 복수의 부착 부재들(110)의 세포 부착면(111)에 부착된 세포를 배양할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 배양 용기(120)는, 예시적으로 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 장방형의 실린더 형상의 본체(121)로 이루어질 수 있다. 본체(121) 내부에는 복수의 부착 부재들(110) 그리고 필요한 경우 배양액이 수용될 수 있다.The
배양 용기(120)는 광투과성일 수 있다. 이에 의하여 배양 용기(120) 내의 복수의 부착 부재들(110)의 세포 부착면(111)에 부착되어 배양되는 세포를 배양 용기(120) 외부에서 현미경으로 관찰할 수 있게 된다.The
배양 용기(120)는 탄성일 수 있다. 이에 의하여 배양 용기(120) 내부 크기가 가스 주입 등으로 변화될 경우 배양 용기(120)의 체적도 변화되도록 할 수 있게 된다.The
배양 용기(120)는 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 배양 용기(120)는 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐(polyvinylchloride, PVC), 셀룰로스(cellulose), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 피엘엘에이(poly(l-lactide)acid, PLLA), 프테로일글루타민산(pteroylglutamic acid, PGA), 폴리젖산(polylactic acid, PLA), 알킬벤젠술폰산염(alkylbenzene sulfonate, ABS), 폴리다이옥사논(polydioxanone, PDO), 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 피엘지에이(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 아마이드(amide), 실리콘(silicon) 및 석영으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다.The
배양 용기(120)는 밀폐될 수 있다. 예컨대, 배양 용기(120)는 밸브나 고무포트와 같은 밀폐 부재(130)에 의하여 밀폐될 수 있다. 이에 의하여 배양 용기(120) 내에서 복수의 부착 부재들(110)의 세포 부착면(111)에 세포가 부착되어 배양되는 동안에 외부로부터의 이물질이나 병원균 등의 유입을 차단할 수 있게 된다.The
배양 용기(120)가 밀폐되는 경우 배양 용기(120)는 배양액의 유입 또는 배출이 가능하도록 밀폐되는 것이 바람직하다. 예컨대, 배양 용기(120)가 고무포트로 밀폐되는 경우, 주사바늘을 고무포트를 통해 배양 용기(120) 외부에서 내부로 주입하고, 주입된 주사바늘을 통해 배양 용기(120) 내부로 배양액을 유입시키거나 또는 배양 용기(120) 외부로 배양액을 배출시킬 수 있다.When the
배양 용기(120)는 이산화탄소, 질소, 산소, 아산화질소 및 수소로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 기체를 포함할 수 있다. 이에 의하여 배양 용기(120) 내에서 복수의 부착 부재들(110)에 부착되어 배양되는 세포의 특성에 따라 배양액에 필요한 용존가스를 제공함으로써 세포 배양을 원활하게 할 수 있다. 다만, 배양 용기(120)에 포함되는 기체는 이에 한정되지 않고 세포 배양에 필요하거나 세포 배양을 촉진할 수 있는 다른 다양한 기체를 포함할 수 있다.The
배양 용기(120)는 포함되는 기체는 약간의 음압 또는 양압, 예컨대, 0.9bar 내지 1.1bar의 압력을 갖는 기체로 충진될 수 있다. 이에 의하여 세포 배양에 필요하거나 세포 배양을 촉진할 수 있는 배양액의 용존가스 농도를 조절할 수 있게 된다. The
배양 용기(120)는 세포 배양에 적절한 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 예컨대, 배양 용기(120)는 25℃ 내지 40℃의 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 배양 용기(120)의 온도를 25℃보다 낮게 유지하거나 40℃보다 높게 유지할 경우에는 세포 배양의 효율성이 감소하게 된다.The
배양 용기(120)는 25℃ 내지 40℃의 온도에서 간헐적으로 기울여지도록 하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 배양 용기(120) 내에서 온도를 세포가 배양되는 온도로 균일하게 유지할 수 있어서 세포 배양을 원활하게 할 수 있다. 배양 용기(120)를 간헐적으로 기울여지도록 하는 것은 수동적으로 또는 기계적으로 다양하게 이루어질 수 있다.The
배양 용기(120)는 25℃ 내지 40℃의 온도에서 간헐적으로 배양액을 배출 또는 충진하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 배양 용기(120) 내에서 기존의 배양액을 새로운 배양액으로 교체함으로써 배양 용기(120) 내에서의 세포 배양이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 배양 용기(120)로부터 외부로 배양액의 배출 또는 외부로부터 배양 용기(120) 내부로 배양액의 충진은 다양한 방법, 예컨대, 배양 용기(120)를 관통하는 호스 등과 같은 기구를 통해 이루어질 수 있다.The
배양 용기(120)는 복수의 부착 부재들(110)로부터 분리된 세포가 집적되는 집적부(122)를 포함할 수 있다. 이에 의하여 배양 용기(120) 내에서 배양되어 복수의 부착 부재들(110)로부터 분리된 세포를 용이하게 집적하여 외부로 쉽게 배출할 수 있게 된다.The
집적부(122)는 배양 용기(120) 내에서 배양되어 복수의 부착 부재들(110)로부터 분리된 세포가 집적될 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. The
예컨대, 집적부(122)는 예시적으로 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 배양 용기(120)의 장방형 실린더 형상의 본체(121)에서 외부로 돌출되어 있으며 본체(121)보다 작은 내부 부피를 가질 수 있다. For example, as shown in FIG. 1 by way of example, the
또한, 집적부(122)는 복수의 부착 부재들(110)로부터 분리된 세포가 용이하게 집적될 수 있도록 테이퍼링 형상의 내부 공간을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의하여 분리된 세포를 테이퍼링 형상의 집적부(122)에 자연 침전시키거나 원심분리시킴으로써 세포를 용이하게 집적부(122)에 집적시킬 수 있게 된다.In addition, the
집적부(122)에는 복수의 부착 부재들(110)이 배열되어 있지 않는 것이 바람직하다. 이에 의하여 부착 부재들(110)이 집적부(122)에 집적된 세포가 외부로 배출되는 것을 방해하는 것을 방지할 수 있어서 바람직하다. 집적부(122)에 복수의 부착 부재들(110)이 배열되어 있지 않도록 하는 다양한 방법이 있을 수 있다. 예컨대, 집적부(122)의 내부 공간의 횡단면의 평균 직경을 복수의 부착 부재들(110)의 평균 직경보다 작게 함으로써 복수의 부착 부재들(110)이 구조적으로 집적부(122)의 내부 공간으로 유입되지 않도록 할 수 있다. It is preferable that the plurality of
집적부(122)에는 세포를 통과시키고 이물질을 통과시키지 않는 필터(미도시)가 포함될 수 있다. 이에 의하여 집적부(122)에 복수의 부착 부재들(110)로부터 분리된 세포 이외에 이물질이 집적되지 않고 세포의 집적도를 높여서 세포의 분리 효율을 향상시킬 수 있게 된다. The
집적부(122)에는 집적된 세포를 배양 용기(120) 외부로 배출하는 배출 수단이 포함될 수 있다. 이에 의하여 집적부(122)에 집적된 세포를 용이하게 외부로 배출할 수 있게 된다. 배출 수단은 집적부(122)에 집적된 세포를 배양 용기(120) 외부로 배출하는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 배출 수단은 집적부(122)에 형성된 외부로 소통하는 구멍을 밀폐하는 밀폐 부재(130)일 수 있다. 이러한 밀폐 부재(130)를 통해 주사바늘을 집적부(122) 내부에 주입하거나 밀폐 부재(130)를 개방함으로써 집적부(122)에 집적된 세포를 배양 용기(120) 외부로 용이하게 배출할 수 있게 된다. 이 경우에는 밀폐 부재(130)가 배양 용기(120)를 밀폐하는 수단임과 동시에 배양 용기(120)로부터 세포를 외부로 배출하는 수단이다. 다만 이에 한정되지 않고 배출 수단은 밀폐 부재(130)와 별개의 수단으로 이루어질 수 있다.The
이격 수단(140)은 복수의 부착 부재들(110) 중 적어도 하나의 부착 부재에 구비되는 것으로, 복수의 부착 부재들(110) 중 적어도 하나의 부착 부재(110)의 세포 부착면(111)이 다른 부착 부재(110)의 세포 부착면(111)의 적어도 일부와 소정의 간격으로 떨어지도록 하는 부재이다. 이에 의하여 복수의 부착 부재들(110) 사이에 공간을 확보하여 세포 배양 영역이 확대되도록 하거나 또는 세포 배양액이 원활하게 유동되도록 함으로써 세포 배양이 활발하게 이루어져 세포 배양 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.The
이격 수단(140)은 부착 부재(110)의 세포 부착면(111)들이 서로 소정의 간격으로 떨어지도록 하는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 이격 수단(140)은 복수의 부착 부재들(110) 중 적어도 하나의 부착 부재(110)의 세포 부착면(111)과 다른 부착 부재(110)의 세포 부착면(111)이 세포가 부착되어 배양될 수 있을 정도의 간격으로 떨어지도록 할 수 있다. 이에 의하여 세포가 부착되어 배양될 수 있을 정도의 간격으로 떨어져 있는 세포 부착면들(111)에 세포가 원활하게 부착되어 원활하게 배양될 수 있게 된다. The spacing means 140 may have various configurations such that the cell attachment surfaces 111 of the
이격 수단(140)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 이격 수단(140)은, 예시적으로 도 2 및 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 부착 부재(110)의 적어도 일부가 굴곡되어 세포 부착면(111)에 형성된 복수의 굴곡부들(141)일 수 있다. 이에 의하여 굴곡부(141)를 따라 배양액이 유동되어 세포 부착면(111)으로 공급됨으로써 세포 부착면(111)에 부착된 세포가 원활하게 배양될 수 있게 된다. The spacing means 140 may have various shapes. For example, as illustrated in FIGS. 2 and 3 , the
예컨대, 두 개의 부착 부재(110)가 서로 밀착되어 두 개의 부착 부재(110) 사이의 세포 부착면(111)으로 세포가 이동하여 그곳에 부착되기 어렵거나 불가능한 경우 두 개의 부착 부재(110) 사이의 세포 부착면(111)에 굴곡부(141)가 형성되어 있다면 굴곡부(141)를 통해 세포 부착면(111)으로 세포가 용이하게 이동하여 부착됨으로써 세포 배양 영역이 확대될 수 있다.For example, when the two
또한, 두 개의 부착 부재(110)가 서로 밀착되어 두 개의 부착 부재(110) 사이의 세포 부착면(111)으로 배양액이 원활하게 유동되지 않는 경우 두 개의 부착 부재(110) 사이의 세포 부착면(111)에 굴곡부(141)가 형성되어 있다면 굴곡부(141)를 통해 세포 부착면(111)에 배양액이 원활하게 유동되어 공급됨으로써 세포 배양이 원활하게 이루어질 수 있다.In addition, when the two
복수의 굴곡부들(141)은 부착 부재(110)의 세포 부착면(111)의 어느 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 연장될 수 있다. 이에 의하여 배양액이 굴곡부(141)를 따라 세포 부착면(111)의 어느 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 유동되어 세포 부착면(111)을 가로질러 유동됨으로써 세포 부착면(111)에 부착된 세포에 원활하게 공급될 수 있다.The plurality of
복수의 굴곡부들(141)은, 예시적으로 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 하나의 세포 부착면(111)에서 서로 교차하도록 연장될 수 있다. As illustrated in FIG. 2 , the plurality of
한편, 이격 수단(140)은, 예시적으로 도 2 및 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 세포 부착면(111)에 형성된 복수의 돌기들(142)일 수 있다. 이에 의하여 부착 부재들(110)이 소정의 간격 만큼 떨어지게 되어 부착 부재들(110) 사이로 배양액이 유동되어 세포 부착면(111)으로 공급됨으로써 세포 부착면(111)에 부착된 세포가 원활하게 배양될 수 있게 된다. Meanwhile, the spacing means 140 may be a plurality of
예컨대, 두 개의 부착 부재(110)가 서로 밀착되어 두 개의 부착 부재(110) 사이의 세포 부착면(111)으로 세포가 이동하여 그곳에 부착되기 어렵거나 불가능한 경우 두 개의 부착 부재(110) 사이의 세포 부착면(111)에 돌기들(142)이 형성되어 있다면 두 개의 부착 부재(110) 사이의 간격을 통해 세포 부착면(111)으로 세포가 용이하게 이동하여 부착됨으로써 세포 배양 영역이 확대될 수 있다.For example, when the two
또한, 두 개의 부착 부재(110)가 서로 밀착되어 두 개의 부착 부재(110) 사이의 세포 부착면(111)으로 배양액이 원활하게 유동되지 않는 경우 두 개의 부착 부재(110) 사이의 세포 부착면(111)에 돌기들(142)이 형성되어 있다면 두 개의 부착 부재(110) 사이의 간격을 통해 세포 부착면(111)에 배양액이 원활하게 유동되어 공급됨으로써 세포 배양이 원활하게 이루어질 수 있다.In addition, when the two
복수의 돌기들(142)은 세포 부착면(111)에 분산되어 배열되는 것이 바람직하다. 이에 의하여 부착 부재들(110) 사이의 간격을 균일하게 떨어뜨려 배양액의 원활한 유동 등을 유도할 수 있게 된다.It is preferable that the plurality of
복수의 돌기들(142)은 세포의 평균 직경보다 더 큰 높이를 갖는 것이 바람직하다. 이에 의하여 부착 부재들(110) 사이의 간격으로 세포가 원활하게 유동하여 세포 부착면(111)에 용이하게 부착될 수 있게 된다.The plurality of
복수의 관통공들(150)은 복수의 부착 부재들(110) 중 적어도 하나의 부착 부재(110)의 세포 부착면(111)에 세포가 통과하는 소정의 직경을 갖도록 형성된 부재이다. 이에 의하여 복수의 부착 부재들(110)에서 세포 배양 영역의 확대 또는 세포 배양액의 원활한 유동을 통한 세포 배양이 활발하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.The plurality of through
복수의 관통공들(150)은 세포보다 더 큰 직경을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의하여 복수의 관통공들(150)을 통하여 세포가 원활하게 통과하여 세포 부착면(111)에 용이하게 부착하여 배양될 수 있다.The plurality of through-
복수의 관통공들(150)은, 복수의 부착 부재들(110) 중 적어도 하나의 부착 부재(110)에 형성된 복수의 제1 관통공들(151)과, 복수의 부착 부재들(110) 중 다른 하나의 부착 부재(110’)에 형성된 복수의 제2 관통공들(152)을 포함할 수 있다.The plurality of through
여기서, 복수의 제1 관통공들(151)과 복수의 제2 관통공들(152)이 서로 소통하도록 배열될 수 있다. 이에 의하여 세포가 제1 관통공들(151)과 제2 관통공들(152)을 연이어 통과할 수 있게 된다. 다만, 이에 한정되지 않고 제1 관통공들(151)과 제2 관통공들(152)은 서로 소통하지 않도록 배열될 수도 있다.Here, the plurality of first through-
예컨대, 두 개의 부착 부재(110, 110’)가 서로 밀착되어 두 개의 부착 부재(110, 110’) 사이의 세포 부착면(111)으로 세포가 이동하여 그곳에 부착되기 어렵거나 불가능한 경우 두 개의 부착 부재(110, 110’)에 각각 제1 관통공(151)과 제2 관통공(152)이 형성되어 있다면 제1 관통공(151)과 제2 관통공(152)을 통해 세포 부착면(111)으로 세포가 용이하게 이동하여 부착됨으로써 세포 배양 영역이 확대될 수 있다.For example, when the two
또한, 두 개의 부착 부재(110, 110’)가 서로 밀착되어 두 개의 부착 부재(110, 110’) 사이의 세포 부착면(111)으로 배양액이 원활하게 유동되지 않는 경우 두 개의 부착 부재(110, 110’)에 각각 제1 관통공(151)과 제2 관통공(152)이 형성되어 있다면 제1 관통공(151)과 제2 관통공(152)을 통해 세포 부착면(111)에 배양액이 원활하게 유동되어 공급됨으로써 세포 배양이 원활하게 이루어질 수 있다.In addition, when the two
본 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the cell culture and separation apparatus with improved cell culture and separation efficiency according to the present Example is as follows.
먼저, 세포가 부착되는 세포 부착면(111)을 구비한 복수의 부착 부재들(110)을 배양액 및 배양하고자 하는 세포와 함께 배양 용기(120)에 주입한다. 이때, 배양 용기(120)에 복수의 부착 부재들(110)이 이미 주입되어 있는 상태에서 배양하고자 하는 세포와 그에 적합한 배양액을 배양 용기(120)에 주입할 수도 있다.First, a plurality of
배양 용기(120)에 수용된 복수의 부착 부재들(110)에 세포가 부착되어 배양되도록 온도 등의 조건을 유지한다. 이때 세포의 부착 및 배양 상태 등은 배양 용기(120) 외부에서 현미경으로 관찰하여 확인할 수 있다.Conditions such as temperature are maintained so that the cells are adhered to and cultured on the plurality of
현미경 관찰 결과, 세포의 배양이 충분히 이루어진 것이 확인된 경우에는, 배양 용기(120)를 움직여 복수의 부착 부재들(110)이 서로 충돌하게 함으로써 복수의 부착 부재들(110)에서 배양된 세포를 복수의 부착 부재들(110)로부터 물리적으로 분리한다. 이에 의하여 복수의 부착 부재들(110)로부터 배양 세포의 용이한 물리적 분리를 통한 배양 세포 분리가 용이하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.As a result of microscopic observation, when it is confirmed that the cells have been sufficiently cultured, the cells cultured in the plurality of
복수의 부착 부재들(110)로부터 분리된 세포를 자연 침전이나 원심 분리에 의해 집적부(122)로 집적하여 배양 용기(120) 외부로 배출하여 분리된 배양 세포를 수거한다. Cells separated from the plurality of
복수의 부착 부재들(110) 중 적어도 하나의 부착 부재(110)에 구비된 복수의 굴곡부들(141)이나 복수의 돌기들(142)과 같은 이격 수단(140) 또는 복수의 관통공들(150)에 의하여, 복수의 부착 부재들(110)에서 세포 배양 영역의 확대 또는 세포 배양액의 원활한 유동을 통한 세포 배양이 활발하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.Spacer means 140 or a plurality of through-
복수의 부착 부재들(110) 중 적어도 하나의 부착 부재(110)에 구비된 복수의 관통공들(150)에 의하여, 복수의 부착 부재들(110)로부터 에서 세포 배양 영역의 확대 또는 세포 배양액의 원활한 유동을 통한 세포 배양이 활발하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.By means of the plurality of through-
(실시예 2)(Example 2)
본 발명의 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치(200)는, 예시적으로 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 부착 부재들(210), 배양 용기(220), 유출입수단(230), 이격 수단으로서 복수의 돌기들(240) 및 복수의 관통공들(250)을 포함한다.The cell culture and
본 실시예에 관하여는 실시예 1과 대비하여 차이점을 중심으로 설명한다.The present embodiment will be mainly described with respect to the differences compared to the first embodiment.
복수의 부착 부재들(210)은 제1 부착 부재(211)와 제2 부착 부재(212)를 포함한다.The plurality of
제1 부착 부재(211)는 복수의 제1 돌기들(241)과 복수의 제1 관통공들(251)을 포함하는 사각형 필름으로 이루어져 있다. 제1 부착 부재(211)는 배양 용기(220)의 내부 공간의 횡단면보다 작은 크기의 면적을 갖는다. 제1 부착 부재(211)는 하나의 코너부가 제1 모따기부(211a)로 이루어져 있다.The
제2 부착 부재(212)는 복수의 제1 돌기들(241)의 위치에서 어긋난 위치에 배열된 복수의 제2 돌기들(242)과 복수의 제1 관통공들(251)의 간격과 다른 간격으로 배열된 복수의 제2 관통공들(252)을 포함하는 사각형 필름으로 이루어져 있다. 제2 부착 부재(212)는 배양 용기(220)의 내부 공간의 횡단면과 실질적으로 동일한 크기의 면적을 갖는다. 제2 부착 부재(212)는 제1 모따기부(211a)에 대응되는 하나의 코너부가 제2 모따기부(212a)로 이루어져 있다.The
제1 부착 부재(211)는 배양 용기(220)의 내부 공간의 횡단면보다 작은 크기의 면적을 가지므로 배양 용기(220)에 의해 움직임이 상대적으로 제한되지 않는데 반해 제2 부착 부재(212)는 배양 용기(220)의 내부 공간의 횡단면과 실질적으로 동일한 크기의 면적을 가지므로 배양 용기(220)에 의해 움직임이 상대적으로 제한된다. 이에 의하여 배양 용기(220)의 움직임에 따라 제1 부착 부재(211)가 제2 부착 부재(212)의 세포 부착면 상에서 상대적으로 더 크게 움직이게 되므로 제2 부착 부재(212)의 세포 부착면에 부착되어 배양된 세포가 제1 부착 부재(211)에 의해 세포 부착면으로부터 효율적으로 분리된다.Since the
이와 같이 분리된 세포는 배양 용기(220)의 위치 변화에 따른 자연 침전 또는 원심 분리에 의해 집적부(222)로 집적된다. 집적부(222)는 제1 부착 부재(211)의 제1 모따기부(211a)와 제2 부착 부재(212)의 제2 모따기부(212a) 그리고 배양 용기(220)에 의해 형성되는 공간이다.The cells thus separated are integrated into the
집적부(222)에 집적된 세포는 집적부(222)에 연결된 배출 수단(231)을 통해 외부로 배출된다.The cells accumulated in the
배양 용기(220)는 제1 부착 부재(211)와 제2 부착 부재(212)에 상응하는, 특히, 제2 부착 부재(212)에 상응하는 내부 공간의 횡단면을 갖는 육면체 형상의 용기로 이루어져 있다.The
배양 용기(220)는 배양액 내지 배양하고자 하는 세포의 충진 내지 배출이 이루어지는 제1 내지 제4 유출입 수단(231~234)을 포함하는 유출입수단(230)을 코너부 근처에 포함하고 있다. 이러한 집적부(222)에 연결된 제1 유출입 수단(231)은 분리된 세포의 배출 수단으로도 기능한다.The
본 실시예는 실시예 1과 대비하여 제1 부착 부재(211) 및 제2 부착 부재(212)를 포함하는 복수의 부착 부재들(210)이 대면적을 갖고 있어서 세포의 부착 및 배양 효율을 대폭 증가할 수 있으며, 배양 용기(220)의 움직임이 있을 경우 제1 부착 부재(211)는 움직임을 허용하고 제2 부착 부재(212)는 움직임을 제한함으로써 제1 부착 부재(211)에 의한 제2 부착 부재(212)와의 충돌이 전면적으로 발생하여 제2 부착 부재(212) 상의 세포 부착면으로부터 배양 세포의 분리 효율을 대폭 증가할 수 있는 점에서 유리하다.In the present embodiment, compared to the first embodiment, the plurality of
(실시예 3)(Example 3)
본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치(300)는, 예시적으로 도 5 내지 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 부착 부재들(310), 배양 용기(320), 회전축(330), 이격 수단으로서 복수의 돌기들(341) 및 복수의 관통공들(351)을 포함한다.The cell culture and
본 실시예에 관하여는 실시예 1 및 2와 대비하여 차이점을 중심으로 설명한다.The present embodiment will be mainly described with respect to the differences compared to the first and second embodiments.
적층된 복수의 부착 부재들(310)은, 원형 플레이트 형상의 중앙부에서 회전축(330)과 결합되는 제1 부착 부재(311)와, 제1 부착 부재(311)와 이웃하도록 적층되며 원형 플레이트 형상의 중앙부에 회전축(330)이 관통하는 구멍(312a)을 형성한 제2 부착 부재(312)를 포함한다.The stacked plurality of
제1 부착 부재(311)는 회전축(330)의 회전에 의하여 회전되고, 제2 부착 부재(312)는 회전축(330)의 회전에 의하여 회전되지 않는다. 회전축(330)은 외부 구동 수단(331)에 의해 회전된다.The
본 실시예는 실시예 1 및 2와 대비하여 회전축(330)에 의하여 제1 부착 부재(311)는 회전하고 제2 부착 부재(312)는 회전하지 않음으로써 제1 부착 부재(311)와 제2 부착 부재(312) 사이로 배양액의 유동이 원활하게 이루어짐으로써 세포 배양 효율을 대폭 증가할 수 있는 점에서 유리하다.In this embodiment, the
(실시예 4)(Example 4)
본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치(400)는, 예시적으로 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 부착 부재들(410), 배양 용기(420) 및 배양액 유동 수단(430)을 포함한다.The cell culture and
본 실시예에 관하여는 실시예 1 내지 3과 대비하여 차이점을 중심으로 설명한다.The present embodiment will be mainly described with respect to the differences in comparison with Examples 1 to 3.
배양액 유동 수단(430)은, 적층된 복수의 부착 부재들(410) 상에 세로 방향의 화살표와 같이 부분적으로 압력을 가하며, 적층된 복수의 부착 부재들(410) 상에서 이동하여, 복수의 부착 부재들(410)의 세포 부착면들 사이로 세포 배양액을 가로 방향의 화살표들과 같이 유동시키는, 소정의 비중을 갖는 구이다.The culture medium flow means 430 applies a partial pressure on the stacked plurality of
배양액 유동 수단(430)은 적층된 복수의 부착 부재들(410)을 경사지도록 함으로써 경사진 적층된 복수의 부착 부재들(410) 상에서 이동할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 배양액 유동 수단(430)은 외부 자기장에 의해 반응하는 자성을 가짐으로써 배양 용기(420) 외부의 자석(431)의 이동에 따르는 것과 같이 외부 자기장의 변화에 따라 이동할 수 있다.The culture medium flow means 430 may move on the inclined plurality of
본 실시예는 실시예 1 내지 3과 대비하여 배양액 유동 수단(430)의 이동에 의하여 복수의 부착 부재들(410)의 세포 부착면들 사이로 세포 배양액을 유동시킴으로써 세포 부착면들 사이로 배양액의 유동이 원활하게 이루어짐으로써 세포 배양 효율을 대폭 증가할 수 있는 점에서 유리하다.In this embodiment, in contrast to Examples 1 to 3, the flow of the culture solution between the cell attachment surfaces by flowing the cell culture solution between the cell attachment surfaces of the plurality of
(실시예 5)(Example 5)
본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 관한 세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 방법(S500)은, 예시적으로 도 9에 나타나 있는 바와 같이, 먼저, 세포가 부착되는 세포 부착면을 구비한 복수의 부착 부재들을 수용하는 배양 용기에 배양액과 배양하고자 하는 세포를 주입한다(S510).In the cell culture and separation method (S500) with improved cell culture and separation efficiency according to another embodiment of the present invention, as illustratively shown in FIG. 9 , first, the cell adhesion surface to which the cells are attached A culture solution and cells to be cultured are injected into a culture vessel accommodating the provided plurality of attachment members (S510).
다음, 배양 용기에 수용된 복수의 부착 부재들에 세포를 부착하여 배양한다(S520).Next, the cells are attached to the plurality of attachment members accommodated in the culture vessel and cultured (S520).
이후, 배양 용기를 움직여 복수의 부착 부재들이 서로 충돌하게 함으로써 복수의 부착 부재들에서 배양된 세포를 복수의 부착 부재들로부터 물리적으로 분리한다(S530).Thereafter, the cells cultured in the plurality of attachment members are physically separated from the plurality of attachment members by moving the culture vessel so that the plurality of attachment members collide with each other ( S530 ).
이와 같이 복수의 부착 부재들로부터 분리된 세포를 배양 용기 외부로 배출한다(S540).In this way, the cells separated from the plurality of attachment members are discharged to the outside of the culture vessel (S540).
여기서, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재에 구비되고, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재의 세포 부착면이 다른 부착 부재의 세포 부착면의 적어도 일부와 소정의 간격으로 떨어지도록 하는 이격 수단을 포함함으로써 복수의 부착 부재들에서 세포 배양 영역의 확대 또는 세포 배양액의 원활한 유동을 통한 세포 배양이 활발하게 이루어지도록 함으로써 세포의 배양 및 분리 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.Here, provided on at least one attachment member of the plurality of attachment members, the cell attachment surface of at least one attachment member of the plurality of attachment members is spaced apart from at least a portion of the cell attachment surface of the other attachment member by a predetermined distance The cell culture and separation efficiency can be greatly improved by including a spacer means for actively performing cell culture through expansion of the cell culture region or smooth flow of the cell culture solution in the plurality of attachment members.
본 발명은 세포 배양 및 분리 장치와 세포 배양 및 분리 방법에 이용할 수 있다.The present invention can be applied to a cell culture and separation apparatus and a cell culture and separation method.
100, 200, 300, 400: 세포의 배양 및 분리 장치, 110, 110’, 210, 310, 410: 부착 부재, 111: 세포 부착면, 120, 220, 320, 420: 배양 용기, 121: 본체, 122, 222: 집적부, 130: 밀폐 부재, 140, 240, 340: 이격 수단, 141: 굴곡부, 142, 341: 돌기, 241: 제1 돌기, 242: 제2 돌기, 150, 250, 351: 관통공, 151, 251: 제1 관통공, 152, 252: 제2 관통공, 211, 311: 제1 부착 부재, 211a: 제1 모따기부, 212, 312: 제2 부착 부재, 212a: 제2 모따기부, 231, 232, 233, 234: 제1 내지 제4 유출입 수단, 330: 회전축, 311: 430: 배양액 유동 수단, 312a: 회전축 관통 구멍, 331: 외부 구동 수단, 431: 자석100, 200, 300, 400: cell culture and separation device, 110, 110', 210, 310, 410: attachment member, 111: cell attachment surface, 120, 220, 320, 420: culture vessel, 121: main body; 122, 222: integration part, 130: sealing member, 140, 240, 340: spacer means, 141: bent portion, 142, 341: protrusion, 241: first protrusion, 242: second protrusion, 150, 250, 351: penetrating Ball, 151, 251: first through hole, 152, 252: second through hole, 211, 311: first attachment member, 211a: first chamfer, 212, 312: second attachment member, 212a: second chamfer Base, 231, 232, 233, 234: first to fourth inflow means, 330: rotation shaft, 311: 430: culture medium flow means, 312a: rotation shaft through hole, 331: external driving means, 431: magnet
Claims (34)
복수의 부착 부재들을 수용하고, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면에 부착된 세포를 배양하는 배양 용기; 및
복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재에 구비되고, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재의 세포 부착면이 다른 부착 부재의 세포 부착면의 적어도 일부와 소정의 간격으로 떨어지도록 하는 이격 수단을 포함하는,
세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치.a plurality of attachment members having a cell attachment surface to which cells are attached, and including a plurality of films for culturing by attaching cells to the cell attachment surface;
a culture vessel accommodating the plurality of attachment members and culturing cells adhered to the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members; and
A spacing provided on at least one attachment member of the plurality of attachment members such that the cell attachment surface of at least one attachment member of the plurality of attachment members is spaced apart from at least a portion of the cell attachment surface of the other attachment member by a predetermined distance including means;
A cell culture and separation device with improved cell culture and separation efficiency.
복수의 부착 부재들을 수용하고, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면에 부착된 세포를 배양하는 배양 용기; 및
복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재의 세포 부착면에 세포가 통과하도록 세포보다 더 큰 직경을 갖게 형성된 복수의 관통공들을 포함하는,
세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치.a plurality of attachment members having a cell attachment surface to which cells are attached, and including a plurality of films for culturing by attaching cells to the cell attachment surface;
a culture vessel accommodating the plurality of attachment members and culturing cells adhered to the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members; and
A cell attachment surface of at least one attachment member among the plurality of attachment members comprising a plurality of through-holes formed to have a diameter larger than that of the cells to allow cells to pass therethrough,
A cell culture and separation device with improved cell culture and separation efficiency.
복수의 부착 부재들을 수용하고, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면에 부착된 세포를 배양하는 배양 용기; 및
적층된 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착부재를 그 중심축을 중심으로 회전시키는 회전축을 포함하는,
세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치.a plurality of attachment members having a cell attachment surface to which cells are attached, and including a plurality of circularly stacked films for culturing by attaching cells to the cell attachment surface;
a culture vessel accommodating the plurality of attachment members and culturing cells adhered to the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members; and
A rotating shaft for rotating at least one of the plurality of stacked attachment members about a central axis thereof,
A cell culture and separation device with improved cell culture and separation efficiency.
복수의 부착 부재들을 수용하고, 복수의 부착 부재들의 세포 부착면에 부착된 세포를 배양하는 배양 용기; 및
적층된 복수의 부착 부재들의 세포 부착면들 사이로 세포 배양액을 유동시키는 배양액 유동 수단을 포함하는,
세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 장치.a plurality of attachment members having a cell attachment surface to which cells are attached, and including a plurality of stacked films for culturing by attaching cells to the cell attachment surface;
a culture vessel accommodating the plurality of attachment members and culturing cells adhered to the cell attachment surfaces of the plurality of attachment members; and
A culture solution flow means for flowing a cell culture solution between the cell attachment surfaces of the stacked plurality of attachment members, comprising:
A cell culture and separation device with improved cell culture and separation efficiency.
배양 용기에 수용된 복수의 부착 부재들에 세포를 부착하여 배양하는 것;
배양 용기를 움직여 복수의 부착 부재들이 서로 충돌하게 함으로써 복수의 부착 부재들에서 배양된 세포를 복수의 부착 부재들로부터 물리적으로 분리하는 것; 및
복수의 부착 부재들로부터 분리된 세포를 배양 용기 외부로 배출하는 것을 포함하고,
복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재에 구비되고, 복수의 부착 부재들 중 적어도 하나의 부착 부재의 세포 부착면이 다른 부착 부재의 세포 부착면의 적어도 일부와 소정의 간격으로 떨어지도록 하는 이격 수단을 포함하는,
세포 배양 및 분리 효율을 향상시킨 세포 배양 및 분리 방법.injecting a culture solution and cells to be cultured into a culture vessel accommodating a plurality of attachment members having a cell attachment surface to which cells are attached;
culturing by attaching cells to a plurality of attachment members accommodated in a culture vessel;
physically separating the cells cultured in the plurality of attachment members from the plurality of attachment members by moving the culture vessel to cause the plurality of attachment members to collide with each other; and
Comprising discharging the cells separated from the plurality of attachment members to the outside of the culture vessel,
A spacing provided on at least one attachment member of the plurality of attachment members such that the cell attachment surface of at least one attachment member of the plurality of attachment members is spaced apart from at least a portion of the cell attachment surface of the other attachment member by a predetermined distance including means;
Cell culture and isolation methods with improved cell culture and isolation efficiency.
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