KR20230048921A - 부유 세포용 바이오리액터 - Google Patents

Abstract

부유 세포용 바이오리액터가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터는 소정 부피의 배양공간을 가지는 함체 형상으로 형성되고, 일측에 부유 세포가 포함된 배지를 통하여 상기 부유 세포를 상기 배양공간에 씨딩하기 위한 씨딩용 포트를 포함하는 하우징; 소정의 면적을 가지는 판상의 부재로 형성되고 상기 하우징의 일방향을 따라 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 포함하는 지지체 어셈블리; 외부로부터 상기 배양공간으로 기체가 유입될 수 있도록 상기 하우징에 소정의 면적으로 관통형성되는 적어도 하나의 기체유입구; 및 상기 배지가 외부로 누액되는 것을 방지하면서 상기 기체가 외부에서 상기 배양공간으로 유입되는 것을 허용할 수 있도록 상기 기체유입구를 덮는 다공성부재;를 포함하고, 상기 배양공간은, 상기 복수 개의 지지체가 모두 잠기도록 상기 배지가 일정량 채워지는 배지저장공간과 상기 배지저장공간의 상부에 위치하면서 기체가 채워지는 기체저장공간을 포함하며, 상기 배지저장공간은 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 통해 서로 구분되는 복수 개의 세포성장공간을 포함한다.

Description

부유 세포용 바이오리액터{Suspension Cell Bioreactor}

본 발명은 부유 세포용 바이오리액터에 관한 것이다.

바이오프로세스(Bioprocess)는 바이오 분야에서 살아있는 세포를 이용하여 원하는 치료제를 생산해내는 과정을 일컫는다.

세포 배양을 통해 항체, 줄기세포, 면역 세포 등을 생산하고 이를 이용해 바이오 의약품, 백신, 세포 치료제를 생산한다.

세포는 부착능력에 따라 표면기질에 부착되어야 하는 부착세포와 기질 표면의 부착 없이 증식하는 부유세포로 분류된다.

즉, 부착세포는 표면 기질이 되어주는 지지체에 부착된 상태로 배양되지만 부유 세포는 지지체에 부착된 상태에서 배양되지 않고 지지체의 표면에 붙었다가 떨어지고 다시 지지체의 표면에 붙었다가 떨어지는 접촉-부유-접촉-부유의 과정을 반복하면서 신호전달을 받아 성장한다.

이러한 부유 세포 중 백혈구에 포함된 T세포는 소정의 부피를 가지고 가스투과성 필름으로 형성된 백팩에 소정면적을 가지는 단층의 지지체와 소정용량의 액상 배지를 함께 투입한 후 약 14일 동안 배양된다.

이에 따라, T세포의 배양시 상기 배지에 포함된 영양분은 세포의 성장과 함께 시간이 지날수록 소모되므로 배양시작 후 일주일이 경과하면 새로운 배지를 백에 추가하는 작업이 요구된다.

그러나 종래의 백팩을 이용한 배양방식은 백팩의 내부가 하나의 공간으로 형성되기 때문에 하나의 동일한 공간에 단층의 지지체 및 부유세포를 포함하는 배지가 함께 배치될 수밖에 없다.

이에 따라, 배지에 포함된 각각의 부유세포는 지지체와의 접촉빈도가 떨어져 원활한 성장이 이루어지지 못하는 문제가 있다.

또한, 종래의 백팩을 이용한 배양방식은 백팩의 내부에 새로운 배지를 추가할 수 있을 뿐 배지의 교체가 불가능하므로 새로운 배지가 추가되더라도 기존의 배지와 혼합될 수밖에 없기 때문에 단위 부피당 배지에 포함된 영양분의 양이 충분하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 복수 개의 지지체를 다단으로 배치하여 배지가 채워진 공간을 복수 개로 구분함으로써 동일한 전체면적을 가지는 지지체를 사용하더라도 부유세포와 지지체의 접촉빈도를 높일 수 있는 부유 세포용 바이오리액터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배지의 추가시 추가된 배지와 기존의 배지가 원활하게 섞일 수 있는 부유 세포용 바이오리액터를 제공하는데 다른 목적이 있다.

더불어, 본 발명은 기존의 배지 전체 또는 일부를 교체할 수 있는 부유 세포용 바이오리액터를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 소정 부피의 배양공간을 가지는 함체 형상으로 형성되고, 일측에 부유 세포가 포함된 배지를 통하여 상기 부유 세포를 상기 배양공간에 씨딩하기 위한 씨딩용 포트를 포함하는 하우징; 소정의 면적을 가지는 판상의 부재로 형성되고 상기 하우징의 일방향을 따라 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 포함하는 지지체 어셈블리; 외부로부터 상기 배양공간으로 기체가 유입될 수 있도록 상기 하우징에 소정의 면적으로 관통형성되는 적어도 하나의 기체유입구; 및 상기 배지가 외부로 누액되는 것을 방지하면서 상기 기체가 외부에서 상기 배양공간으로 유입되는 것을 허용할 수 있도록 상기 기체유입구를 덮는 다공성부재;를 포함하고, 상기 배양공간은, 상기 복수 개의 지지체가 모두 잠기도록 상기 배지가 일정량 채워지는 배지저장공간과 상기 배지저장공간의 상부에 위치하면서 기체가 채워지는 기체저장공간을 포함하며, 상기 배지저장공간은 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 통해 서로 구분되는 복수 개의 세포성장공간을 포함하는 부유 세포용 바이오리액터를 제공한다.

또한, 상기 지지체는, 소정의 면적을 갖는 판상의 지지부재와, 상기 지지부재의 양면에 접착층을 매개로 각각 부착되는 한 쌍의 나노섬유 멤브레인을 포함할 수 있고, 상기 나노섬유 멤브레인은 모티프 코팅된 판상의 나노섬유 멤브레인일 수 있다.

또한, 상기 지지체는, 외부로부터 상기 기체저장공간으로 유입된 기체가 원활하게 통과할 수 있도록 상기 지지부재에 관통형성되는 복수 개의 통과홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지체 어셈블리는, 소정의 면적을 가지는 상판 및 하판과, 상기 상판 및 하판 사이에 일면이 서로 대면하도록 배치되는 복수 개의 지지체와, 두 개의 지지체 사이를 이격시킬 수 있도록 서로 대면하는 두 개의 지지체 사이에 배치되는 이격부재와, 상기 상판, 하판, 복수 개의 지지체 및 이격부재를 체결하여 일체화하는 복수 개의 체결바를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징은, 상부가 개방된 배양공간을 가지는 함체 형상의 하우징몸체와, 상기 하우징몸체의 개방된 상부를 덮는 덮개를 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 체결바 중 적어도 어느 하나의 체결바는 하부단이 상기 배양공간의 바닥면과 접촉되고 상부단이 상기 덮개의 내면과 접촉되도록 상기 배양공간에 배치되어 상기 지지체 어셈블리가 상기 배양공간에서 부유되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 하우징몸체의 내면과 상기 덮개의 내면에는 상기 체결바의 양단부가 각각 일정깊이 삽입되어 고정될 수 있도록 내측으로 일정깊이 인입되는 고정홈이 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 부유 세포용 바이오리액터는, 상기 세포성장공간의 개방된 측면을 덮을 수 있도록 상기 지지체 어셈블리의 측면에 체결되는 적어도 하나의 차단부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지체 어셈블리는 상기 배지저장공간에서 상기 씨딩용 포트가 형성된 하우징의 내면과 일정간격 이격되도록 배치될 수 있고, 상기 배지저장공간은 상기 지지체 어셈블리가 배치되는 제1공간과, 상기 씨딩용 포트가 형성된 하우징의 내면과 상기 지지체 어셈블리 사이에 형성되는 제2공간을 포함할 수 있으며, 상기 제1공간은 상기 복수 개의 지지체를 통해 상기 복수 개의 세포성장공간으로 구분될 수 있다.

또한, 상기 다공성부재는 발수처리된 멤브레인일 수 있다.

또한, 상기 부유 세포용 바이오리액터는, 상기 기체저장공간과 연통되도록 상기 하우징에 형성되는 적어도 하나의 벤트구와, 상기 배양공간으로 배지를 공급하거나 상기 배양공간에 존재하는 배지를 외부로 배출할 수 있도록 상기 하우징에 형성되는 적어도 하나의 포트를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 부유 세포용 바이오리액터는, 상기 배양공간에서 상기 포트와 연결되는 소정길이의 연장관을 더 포함할 수 있고, 상기 연장관의 하부단은 상기 지지체 어셈블리를 구성하는 복수 개의 지지체중 최상단에 위치하는 지지체보다 상대적으로 더 낮은 위치에 위치하도록 상기 배양공간에 배치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 세포가 성장하는 공간을 복수 개의 공간으로 구분하여 배지 내에서 부유하는 부유 세포와 지지체의 접촉빈도를 높일 수 있음으로써 cell-to-cell interaction이 보다 빈번하게 일어날 수 있어 부유 세포의 성장을 촉진할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 배지의 추가시 추가된 배지와 기존의 배지가 원활하게 섞일 수 있어 단위부피당 배지에 포함된 영양분이 고르게 분포할 수 있음으로써 부유 세포의 성장을 촉진할 수 있다.

더불어, 본 발명은 기존의 배지 전체 또는 기존의 배지 일부를 교체할 수 있음으로써 부유 세포의 성장시 필요한 영양분을 원활하게 공급하여 부유 세포의 성장을 촉진할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터를 나타낸 개략도,
도 2는 도 1에서 주요구성을 분리한 도면,
도 3은 도 1의 A-A 방향 단면도,
도 4는 도 1의 B-B 방향 단면도로서, 배양공간에 배지가 채워진 상태를 나타낸 도면,
도 5는 도 4에서 연장관이 변형된 형태를 나타낸 도면,
도 6은 도 2에서 지지체 어셈블리를 발췌하여 분리한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터에 사용될 수 있는 지지체의 세부적층구성을 나타낸 부분절개도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터를 나타낸 도면으로서 주요구성을 분리한 도면,
도 9는 도 8에서 지지체 어셈블리 및 차단부재를 발췌하여 분리한 도면,
도 10은 도 8의 결합도로서, 덮개가 제거된 상태를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터에서 씨딩용 포트를 이용하여 부양 세포를 씨딩하는 과정을 나타낸 사용상태도, 그리고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터에서 포트를 이용하여 배양공간으로 배지를 공급하는 과정을 나타낸 사용상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 배양공간(S)에 세포 배양을 위한 복수 개의 지지체(121)가 소정의 간격을 두고 다단으로 배치될 수 있고, 상기 배양공간(S)은 상기 배양공간(S)에 채워지는 배지를 통하여 배지가 일정량 채워지는 배지저장공간(S1)과 기체가 채워지는 기체저장공간(S2)으로 구분될 수 있으며, 상기 배지저장공간(S1)은 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체(121)를 통하여 서로 구분되는 복수 개의 세포성장공간(S111)으로 구분될 수 있다.

본 발명에서, 외부로부터 공급되는 배지는 서로 일정간격 이격된 두 개의 지지체(121) 사이에 형성된 세포성장공간(S111)과 더불어 상기 복수 개의 지지체(121)들이 모두 잠길 수 있도록 상기 배양공간(S)에 채워짐으로써 상기 배양공간(S)을 상기 배지저장공간(S1)과 기체저장공간(S2)으로 구분할 수 있다.

또한, 상기 배지는 배양될 부유 세포가 포함된 배지일 수 있으며, 상기 배지는 상기 부유 세포와 더불어 펩타이드 모티프(peptide motif)가 코팅된 자성입자를 더 포함할 수도 있다.

이에 따라, 상기 배지에 포함된 부유 세포는 두 개의 지지체(121) 사이에 형성된 각각의 세포성장공간(S111) 내에서 부유하면서 각각의 세포성장공간(S111)을 형성하는 두 개의 지지체(121)와 접촉한 후 떨어지는 과정을 반복할 수 있으며, 상기 부유 세포는 상기 지지체(121)와 접촉된 후 떨어지는 과정을 반복하면서 상기 지지체(136,136')로부터 신호를 전달받아 성장할 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 상술한 바와 같이 상기 배지가 채워지는 배지저장공간(S1)이 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체(121)를 통하여 서로 구분되는 복수 개의 세포성장공간(S111)으로 구분될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 배지가 채워지는 하나의 배지저장공간(S1)이 세포가 성장할 수 있는 복수 개의 세포성장공간(S111)으로 각각 구분됨으로써 배지 내에서 부유하는 부유 세포와 지지체(121)의 접촉빈도를 높일 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 두 개의 지지체(121)를 통해 규정된 제한된 세포성장공간(S111)에서 cell-to-cell interaction이 보다 빈번하게 일어날 수 있어 부유 세포의 성장을 촉진할 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110), 지지체 어셈블리(120), 기체유입구(130) 및 다공성부재(140)를 포함한다.

상기 하우징(110)은 세포배양을 위한 상기 지지체 어셈블리(120) 및 배지를 내부에 수용할 수 있다. 이를 위해, 상기 하우징(110)은 배양공간(S)을 갖는 함체형상으로 형성될 수 있다.

일례로, 상기 하우징(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상면이 개방된 배양공간(S)을 갖는 함체형상의 하우징몸체(111)와, 상기 하우징몸체(111)의 개방된 상부를 덮는 덮개(112)를 포함할 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 하우징몸체(111)의 일측에는 외부로부터 부유 세포가 포함된 배지를 상기 배양공간(S)으로 유입하여 상기 부유 세포를 상기 배양공간(S)에 씨딩하기 위한 씨딩용 포트(113)가 형성될 수 있다.

이를 통해, 상기 배양공간(S)은 외부로부터 상기 씨딩용 포트(113)를 통해 공급되는 배지가 채워질 수 있고, 상기 배양공간(S)에서 세포 배양이 완료된 부유 세포는 상기 배지와 함께 상기 씨딩용 포트(113)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

즉, 상기 씨딩용 포트(113)는 상기 배양공간(S)에 부유 세포를 씨딩할 수 있도록 외부로부터 상기 배양공간(S)으로 배지를 공급하는 배지공급용 포트와 함께 배양이 완료된 부유 세포를 추수할 수 있도록 상기 배양공간(S)으로부터 부유 세포가 포함된 배지를 외부로 배출하는 추수용 포트의 역할을 겸할 수 있다.

그러나 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 배양공간(S)에 부유 세포를 씨딩하기 위한 씨딩용 포트와 배양이 완료된 부유 세포를 추수할 수 있도록 상기 배양공간(S)으로부터 부유 세포가 포함된 배지를 외부로 배출하는 추수용 포트가 각각 별도로 형성될 수도 있다.

이때, 상기 배양공간(S)은 상술한 바와 같이 상기 씨딩용 포트(113)를 통해 외부로부터 공급되어 내부에 일정량 저장되는 배지를 통하여 배지저장공간(S1)과 기체저장공간(S2)으로 구분될 수 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 배양공간(S)은 내부에 채워지는 배지의 수위면을 통해 배지가 저장되는 배지저장공간(S1)과 기체가 저장되는 기체저장공간(S2)으로 구분될 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 지지체 어셈블리(120)는 상기 배지저장공간(S1)에 잠기도록 배치될 수 있으며, 상기 배지저장공간(S1)은 상술한 바와 같이 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체(121)를 통해 복수 개의 세포성장공간(S111)으로 구분될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 배지가 채워지는 하나의 배지저장공간(S1)이 세포가 성장할 수 있는 복수 개의 세포성장공간(S111)으로 각각 구분됨으로써 배지 내에서 부유하는 부유 세포와 지지체(121)의 접촉빈도를 높일 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 두 개의 지지체(121)를 통해 규정된 제한된 세포성장공간(S111)에서 동일한 전체면적을 가지는 지지체를 사용하더라도 부유 세포와 지지체(121)간의 접촉빈도를 높일 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 종래의 백팩 방식의 바이오리액터와 비교할 때 단위면적당 또는 단위부피당 배지에 포함된 부유 세포의 개수가 동일하더라도 두 개의 지지체(121)를 통해 제한된 부피의 세포성장공간(S111)에서 부유할 수 있음으로써 단위면적당 또는 단위부피당 상기 배지에 포함된 부유 세포는 상부와 하부에 배치된 두 개의 지지체(121)의 일면과 보다 빈번하게 접촉될 수 있다.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 배지에 포함된 부유 세포와 지지체(121)의 접촉빈도가 증가될 수 있음으로써 빈번한 cell-to-cell interaction을 통해 더욱 원활하게 성장될 수 있다.

상기 지지체 어셈블리(120)는 상기 배지에서 부유하는 부유 세포가 접촉하면 상기 부유 세포 측으로 신호를 전달할 수 있도록 복수 개의 지지체(121)를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상술한 바와 같이 상기 지지체 어셈블리(120)에서 상기 복수 개의 지지체(121)는 서로 간격을 두고 다단으로 배치됨으로써 하나의 배지저장공간(S1)을 복수 개의 세포성장공간(S111)으로 구분할 수 있다.

이에 따라, 상기 배지에 포함된 부유 세포는 상술한 바와 같이 상기 배지 내에서 부유하면서 상기 지지체(121)와 접촉된 후 떨어지는 과정을 반복하면서 상기 지지체(136,136')로부터 신호를 전달받고 상기 배지로부터 영양분을 공급받음으로써 성장될 수 있다.

이를 위해, 상기 지지체 어셈블리(120)는 상기 복수 개의 지지체(121)들의 집적도를 높여 대량의 세포를 원활하게 배양하고, 조립성을 높이면서도 서로 구분된 복수 개의 세포성장공간(S111)을 유지할 수 있도록 구성될 수 있다.

일례로, 상기 지지체 어셈블리(120)는 상기 하우징(110)의 높이방향을 따라 복수 개의 지지체(121)들이 평행하게 이격배치되는 적층형으로 구성될 수 있다.

구체적인 일례로써, 상기 지지체 어셈블리(120)는 도 6에 도시된 바와 같이 소정의 길이를 갖는 복수 개의 체결바(123)와 상기 체결바(123)에 체결되는 복수 개의 이격부재(122)를 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 지지체(121)들은 상기 체결바(123)에 각각 끼워지는 방식일 수 있다.

여기서, 상기 이격부재(122)는 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 체결바(123)에 체결될 수 있도록 링형상의 부재일 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 복수 개의 체결바(123)들은 소정의 간격을 두고 서로 이격배치될 수 있으며, 상기 복수 개의 체결바(123)들은 양단부가 소정의 면적을 갖는 판상의 상판(124) 및 하판(125)에 각각 고정될 수 있다.

이에 따라, 상기 상판(124) 및 하판(125)에 양단이 각각 고정된 복수 개의 체결바(123)들은 서로 간격을 두고 이격된 상태로 유지될 수 있고, 상기 복수 개의 지지체(121)들은 상판(124) 및 하판(125) 사이에서 일면이 서로 대면하도록 다단으로 배치될 수 있으며, 상기 복수 개의 지지체(121)들은 상기 복수 개의 체결바(123)들과 대응되는 위치에 관통형성된 복수 개의 체결공(121d)을 통하여 상기 체결바(123)에 각각 체결될 수 있다.

더불어, 상기 복수 개의 이격부재(122)는 상기 지지체(121)와 마찬가지로 상기 복수 개의 체결바(123)들에 각각 끼워질 수 있으며, 상기 복수 개의 이격부재(122)와 복수 개의 지지체(121)들은 각각의 체결바(123)에 교번적으로 체결될 수 있다.

이에 따라, 상기 이격부재(122)는 상기 하우징(110)의 높이방향을 따라 배열되는 두 개의 지지체(121) 사이에 각각 배치될 수 있고, 서로 이웃하는 두 개의 지지체(121)들은 상기 이격부재(122)를 통해 서로 이격된 간격을 유지할 수 있으며, 상기 상판(124), 하판(125), 복수 개의 지지체(121) 및 이격부재(122)는 복수 개의 체결바(123)를 통해 일체화될 수 있다.

이를 통해, 복수 개의 지지체(121)들 사이에는 상기 이격부재(122)의 높이와 동일한 높이를 가지면서 상기 하우징(110)의 높이방향을 따라 배열되는 두 개의 지지체(121)를 통해 구분되는 복수 개의 세포성장공간(S111)이 형성될 수 있다.

그러나 상기 지지체 어셈블리(120)를 이에 한정하는 것은 아니며, 복수 개의 지지체(121)들이 일방향을 따라 서로 평행하게 배열되면서 서로 일정간격 이격된 상태를 유지할 수 있다면 공지의 다양한 방식이 모두 적용될 수 있다.

이때, 상기 복수 개의 체결바(123) 중 적어도 어느 하나의 체결바(123)는 하부단이 상기 배양공간(S)의 바닥면과 접촉되고 상부단이 상기 덮개(112)의 내면과 접촉되도록 상기 배양공간(S)에 배치될 수 있다.

일례로, 상기 복수 개의 체결바(123) 중 상기 지지체 어셈블리(120)의 중앙부에 체결되는 체결바(123)는 양단이 상기 배양공간(S)의 바닥면과 상기 덮개(112)의 내면에 접촉하도록 상기 배양공간(S)에 배치될 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 하우징몸체(111)의 내면과 상기 덮개(112)의 내면에는 상기 체결바(123)의 양단부가 각각 일정깊이 삽입되어 고정될 수 있도록 내측으로 인입되는 고정홈(114a,114b)이 각각 형성될 수 있다.

이를 통해, 상기 배양공간(S)이 내부에 채워지는 배지의 수위면을 통해 배지가 채워지는 배지저장공간(S1)과 기체가 채워지는 기체저장공간(S2)으로 구분되고 상기 지지체 어셈블리(120)가 상기 배지저장공간(S1)에 잠기도록 배치되는 경우, 상기 배지저장공간(S1)에 잠기도록 배치된 지지체 어셈블리(120) 측에 부력이 발생하더라도 상기 지지체 어셈블리(120)는 상기 체결바(123)를 통해 부력에 의해 상기 배지저장공간(S1)에서 상기 기체저장공간(S2)으로 부상되는 것이 방지될 수 있다.

이로 인해, 상기 지지체 어셈블리(120)에서 두 개의 지지체(121)를 통해 규정된 각각의 세포성장공간(S111)은 항상 배지가 채워진 상태를 유지할 수 있음으로써 배지에 포함된 부유 세포는 상기 세포성장공간(S111)에서 원활하게 배양될 수 있다.

여기서, 상기 하우징몸체(111)의 내면에 형성되는 고정홈(114a)은 상기 복수 개의 체결바(123)와 대응되는 위치에서 상기 복수 개의 체결바(123)와 각각 일대일로 대응되도록 구비될 수도 있다.

한편, 상기 지지체(121)의 표면은 세포 증식의 성질을 가지는 펩타이드(peptide)가 코팅된 표면을 가질 수 있다.

즉, 상기 지지체(121)의 표면은 세포 증식의 성질을 가지는 peptide motif가 코팅된 것일 수 있다.

더불어, 상기 지지체(121)는 상기 배지에 포함된 부유 세포가 접촉될 수 있는 면적을 넓힐 수 있도록 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 하우징(110)의 높이방향을 따라 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체(121)를 통해 구분된 각각의 세포성장공간(S111)은 상기 부유 세포를 포함하는 배지가 각각 채워질 수 있다.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 세포 배양을 위한 지지체(121)의 집적도를 높일 수 있으며, 상기 복수 개의 세포성장공간(S111) 각각은 상측과 하측에 판상의 지지체(121)가 배치되기 때문에 각각의 세포성장공간(S111)에서 부유하는 부유 세포는 상기 지지체(121)의 표면과 보다 빈번하게 접촉될 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 한 번의 배양을 통해 더욱 많은 양의 세포를 배양할 수 있고, 상기 세포성장공간(S111) 내에서 부유하는 부유 세포가 지지체(121)의 표면에 더욱 원활하게 접촉될 수 있기 때문에 상기 부유 세포는 서로 구분된 각각의 세포성장공간(S111)에서 더욱 원활하게 성장될 수 있으며, cell-to-cell interaction 및 peptide signal이 보다 빈번하게 일어날 수 있음으로써 부유 세포의 성장을 촉진할 수 있다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 하나의 배지저장공간(S1)에 복수 개의 지지체(121)들이 다단으로 배치되어 복수 개의 세포성장공간(S111)을 형성할 수 있기 때문에 대량의 세포배양이 가능하면서도 상기 하우징(110)의 전체사이즈를 줄일 수 있다.

이를 위해, 상기 지지체(121)는 나노섬유가 전기방사를 통하여 3차원 네트워크 구조로 형성된 나노섬유 멤브레인(121a)을 포함할 수 있으며, 상기 나노섬유 멤브레인(121a)은 상기 지지체(121)의 양 표면을 형성하도록 한 쌍으로 구비될 수 있다.

일례로써, 상기 지지체(121)는 도 7에 도시된 바와 같이 지지부재(121c)의 양면에 접착층(121b)을 매개로 한 쌍의 나노섬유 멤브레인(121a)이 부착된 5층구조일 수 있다.

여기서, 상기 지지부재(121c)는 판상의 필름부재일 수 있으며, 상기 나노섬유 멤브레인(121a)의 일면을 지지할 수 있다. 이를 통해, 상기 나노섬유 멤브레인(121a)이 유연성을 가지고 판상으로 형성되더라도 상기 지지부재(121c)를 통해 지지될 수 있음으로써 휘어짐이나 처짐이 방지될 수 있다.

이에 따라, 상기 배지저장공간(S1)에 배치된 지지체(121)는 펼쳐진 상태를 유지할 수 있음으로써 세포가 원활하게 배양될 수 있다.

더불어, 상기 지지체(121)의 표면을 형성하는 상기 나노섬유 멤브레인(121a)은 상술한 바와 같이 상기 지지체(121)의 표면이 세포 증식의 성질을 가질 수 있도록 세포 증식의 성질을 가지는 peptide motif가 코팅된 판상의 나노섬유 멤브레인일 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 상기 배지저장공간(S1)에서 복수 개의 세포성장공간(S111)을 규정하도록 다단으로 배열된 복수 개의 지지체(121)의 전체개수가 증가하더라도 두 개의 지지체(121)를 통해 규정되는 각각의 배양공간(S)에 채워진 배지 측으로 세포배양시 필요한 기체가 원활하게 공급될 수 있다.

이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 지지체(121)는 복수 개의 통과홀(121e)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 복수 개의 통과홀(121e)은 상기 기체유입구(130)를 통해 외부로부터 상기 기체저장공간(S2)으로 유입된 기체가 상기 기체저장공간(S2)에서 지지체(121)를 통과하여 하부로 이동하는 통로역할을 수행함으로써 기체의 흐름성을 개선할 수 있다.

이를 위해, 상기 복수 개의 통과홀(121e)은 상기 지지체(121) 중 기체의 통과를 허용하지 않는 부분에 형성될 수 있다. 일례로, 상기 복수 개의 통과홀(121e)은 상기 지지체(121)에서 상기 접착층(121b) 및 지지부재(121c)를 관통하도록 상기 지지체(121)에 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 기체유입구(130)를 통해 상기 기체저장공간(S2)으로 유입된 기체는 상기 지지체(121)에 형성된 복수 개의 통과홀(121e)을 통해 하부 측으로 원활하게 이동할 수 있다.

이로 인해, 각각의 세포성장공간(S111)에 채워진 배지는 위치에 상관없이 상기 복수 개의 통과홀(121e)을 통해 상기 기체저장공간(S2)으로부터 기체를 원활하게 공급받을 수 있다.

이때, 상기 배지저장공간(S1)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 지지체 어셈블리(120)가 배치되는 제1공간(S11)과, 상기 씨딩용 포트(113)가 형성된 하우징(110)의 내면과 상기 지지체 어셈블리(120) 사이에 형성되는 제2공간(S12)을 포함할 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 제1공간(S11)은 상기 지지체 어셈블리(120)가 배치되는 공간일 수 있으며, 상기 제1공간(S11)은 상기 복수 개의 지지체(121)를 통해 상기 복수 개의 세포성장공간(S111)으로 구분될 수 있다.

또한, 상기 제2공간(S12)은 상기 지지체 어셈블리(120)가 배치되지 않는 공간일 수 있으며, 상기 제2공간(S12)은 상기 씨딩용 포트(113)를 통해 외부로부터 공급된 배지가 각각의 세포성장공간(S111)으로 유입되기 전 체류하는 공간일 수 있다.

일례로, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 씨딩용 포트(113)가 하부에 배치되도록 부유 세포용 바이오리액터(100)를 배치한 후, 상기 씨딩용 포트(113)를 통해 외부로부터 배지를 공급하면, 외부로부터 공급된 배지는 상기 제2공간(S12)과 상기 기체저장공간(S2) 중 일부를 채울 수 있다.

그런 다음, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)를 도 12에 도시된 상태로 변경하면, 상기 제2공간(S12)과 기체저장공간(S2) 중 일부의 공간을 채운 배지는 각각의 세포성장공간(S111)으로 이동하면서 상술한 배지저장공간(S1)과 기체저장공간(S2)을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 두 개의 지지체(121)를 통해 구분되는 각각의 세포성장공간(S111)의 개방된 측면을 덮을 수 있도록 상기 지지체 어셈블리(120)의 측면에 체결되는 적어도 하나의 차단부재(160)를 더 포함할 수 있다.

일례로, 상기 차단부재(160)는 도 8 및 도 10을 기준으로 상기 지지체 어셈블리(120)의 좌,우 양 측면을 덮도록 상기 지지체 어셈블리(120)의 측면에 체결될 수 있다.

여기서, 상기 차단부재(160)는 소정면적을 갖는 판상의 몸체(161)와 상기 몸체(161)의 일면에서 높이방향을 따라 간격을 두고 내측으로 인입형성된 복수 개의 체결홈(162)을 포함할 수 있으며, 상기 체결홈(162)은 상기 지지체(121)의 단부가 삽입될 수 있다.

그러나 상기 차단부재(160)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며 상기 지지체 어셈블리(120)의 측면을 덮어 상기 세포성장공간(S111)의 개방된 측면을 덮을 수 있다면 설계조건에 따라 다양한 형상으로 변경될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 상기 지지체 어셈블리(120)가 상기 배양공간(S)에 배치되고 상기 배양공간(S)에 일정량의 배지가 채워져 배지저장공간(S1)과 기체저장공간(S2)으로 구분된 경우, 상기 배지저장공간(S1)에서 두 개의 지지체(121)를 통해 구분된 각각의 세포성장공간(S111)은 양 측면이 상기 차단부재(160)를 통해 밀폐될 수 있다.

이로 인해, 각각의 세포성장공간(S111)은 두 개의 지지체(121)와 더불어 상기 차단부재(160)를 통해 규정될 수 있음으로써 더욱 명확하게 구분될 수 있다.

상기 기체유입구(130)는 외부로부터 상기 배양공간(S)으로 세포의 배양시 필요한 기체가 유입될 수 있도록 상기 하우징(110)에 소정의 면적으로 관통형성될 수 있다.

이와 같은 기체유입구(130)는 상기 기체저장공간(S2)과 연통되도록 상기 하우징(110)에 형성될 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 상기 배지저장공간(S1)에 채워진 배지 측으로 기체가 유입될 수 있도록 상기 기체저장공간(S2)과 연통되는 적어도 하나의 기체유입구(130)를 포함할 수 있다.

일례로, 상기 기체유입구(130)는 상기 덮개(112)를 관통하도록 형성될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)를 이용한 세포 배양시, 상기 부유 세포용 바이오리액터(100)가 인큐베이터와 같은 챔버의 내부에 배치되면 상기 인큐베이터 내부에 존재하는 기체는 상기 기체유입구(130)를 통해 상기 기체저장공간(S2)으로 유입될 수 있으며, 상기 기체저장공간(S2)으로 유입된 기체는 상기 배지저장공간(S1)에 채워진 배지 측으로 공급될 수 있다.

여기서, 상기 인큐베이터는 상기 배지에 포함된 부유 세포의 배양환경을 제공하는 공간일 수 있다. 일례로, 상기 인큐베이터는 챔버일 수 있고, 상기 챔버의 내부는 온도와 이산화탄소의 농도가 일정하게 유지되는 환경일 수 있다.

또한, 상기 기체는 이산화탄소 가스일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 배양될 세포에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 인큐베이터는 내부의 온도를 일정온도로 유지하기 위한 공조시스템을 포함할 수 있으며, 상기 인큐베이터의 내부로 세포의 배양시 필요한 기체를 안정적으로 공급하여 인큐베이터 내부의 기체 농도를 일정 수준으로 유지하기 위한 가스공급수단(미도시) 등을 포함할 수 있다.

이를 통해, 상기 인큐베이터의 내부에 배치된 부유 세포용 바이오리액터(100)는 인큐베이터의 내부에 존재하는 기체가 상기 기체유입구(130)를 통해 상기 기체저장공간(S2)으로 유입될 수 있고, 상기 기체저장공간(S2)으로 유입된 기체는 상기 배지저장공간(S1)에 채워진 배지에 용존될 수 있으며, 상기 배지는 상기 기체의 용존을 통해 세포 배양시 필요한 적정 PH로 유지될 수 있다.

이로 인해, 상기 배지저장공간(S1)에 채워진 배지는 세포 배양시 요구되는 적정 PH로 유지될 수 있음으로써 상기 배지에 포함된 부유 세포는 원활하게 배양될 수 있다.

한편, 상기 기체유입구(130)는 소정의 면적을 갖는 판상의 다공성부재(140)를 통해 덮어질 수 있다. 즉, 상기 다공성부재(140)는 상기 덮개(112)에 형성된 기체유입구(130)를 덮도록 상기 덮개(112)의 일면에 부착될 수 있다.

이러한 다공성부재(140)는 이물질 및 액체가 통과하는 것을 차단하는 한편, 이산화탄소 등과 같은 기체의 통과를 허용할 수 있다. 이를 통해, 상기 기체저장공간(S2)에는 다른 이물질이 유입되지 않을 수 있으며, 상기 배지저장공간(S1)에 채워진 배지는 상기 기체저장공간(S2)으로부터 세포의 배양시 필요한 기체를 원활하게 공급받을 수 있다.

이에 따라, 상기 기체유입구(130)를 통해 외부로부터 상기 기체저장공간(S2) 측으로 기체가 유입되더라도, 상기 배지저장공간(S1)에 채워진 배지는 다른 이물질에 의해 오염되지 않을 수 있다.

일례로, 상기 다공성부재(140)는 발수처리된 나노섬유 멤브레인일 수 있다. 그러나 상기 다공성부재(140)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며, 고상 및 액상의 유체가 통과하는 것은 차단하면서도 기상의 유체가 통과하는 것은 허용하는 재질이라면 제한없이 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 상기 하우징(110)에 형성되는 적어도 하나의 벤트구(115a,115b)와, 상기 배양공간(S)으로 배지를 공급하거나 상기 배양공간(S)에 존재하는 배지를 외부로 배출할 수 있도록 상기 하우징(110)에 형성되는 적어도 하나의 포트(116a,116b)를 더 포함할 수 있다.

일례로, 상기 벤트구(115a,115b)는 상기 기체저장공간(S2)과 연통되도록 상기 하우징(110)에 형성될 수 있으며, 상기 벤트구(115a,115b) 및 포트(116a,116b) 각각은 하나로 구비될 수도 있지만, 복수 개로 구비될 수도 있다.

또한, 상기 벤트구(115a,115b) 및 포트(116a,116b) 각각은 별도의 연결관(171,172)이 각각 연결될 수 있으며, 상기 연결관(171,172) 측에는 유체의 이동을 허용하거나 차단하기 위한 별도의 개폐수단(180)이 각각 구비될 수 있다. 일례로, 상기 개폐수단(180)은 공지의 클립식 개폐밸브일 수 있다.

이와 같은 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 상기 배양공간(S)에서 상기 포트(116a,116b)와 연결되는 소정길이의 연장관(117a,117b)을 더 포함할 수 있으며, 상기 연장관(117a,117b)은 하부단이 상기 지지체 어셈블리(120)를 구성하는 복수 개의 지지체(121) 중 최상단에 위치하는 지지체보다 상대적으로 더 낮은 위치에 위치하도록 상기 배양공간(S)에 배치될 수 있다.

즉, 상기 연장관(117a,117b)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하부단이 상기 배지저장공간(S1)에 잠기도록 배치될 수 있으며, 바람직하게는 상기 연장관(117a,117b)은 하부단이 상기 배양공간(S)의 바닥면을 형성하는 상기 하우징몸체(111)의 바닥면과 근접한 위치에 위치하도록 상기 배양공간(S)에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 포트(116a,116b)가 복수 개로 구비되는 경우 상기 연장관(117a,117b)은 복수 개의 포트(116a,116b)와 각각 일대일로 연결된 복수 개로 구비될 수 있다.

이와 같은 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 복수 개의 연장관(117a,117b) 중 일부의 연장관(117a)은 하부단이 상기 배양공간(S)의 바닥면을 형성하는 상기 하우징몸체(111)의 바닥면과 근접한 위치에 위치하도록 상기 배양공간(S)에 배치되고 나머지의 연장관(117b)은 하부단이 상기 배양공간(S)의 바닥면을 형성하는 상기 하우징몸체(111)의 바닥면과 일정간격 이격되도록 상기 배양공간(S)에 배치될 수도 있지만, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 복수 개의 연장관(117a,117b) 각각은 하부단이 상기 배양공간(S)의 바닥면을 형성하는 상기 하우징몸체(111)의 바닥면과 근접한 위치에 위치하도록 상기 배양공간(S)에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 포트(116a,116b)는 상기 배양공간(S)에 채워진 기존의 배지에 더하여 세포 배양시 필요한 새로운 배지를 추가적으로 공급하는 역할일 수도 있고, 상기 배양공간(S)에 채워진 기존의 배지 일부를 교체하기 위한 역할일 수도 있으며, 상기 배양공간(S)에 채워진 기존의 배지 전체를 교체하기 위한 역할일 수도 있다.

이와 같은 경우, 상기 벤트구(115a,115b)는 상기 배양공간(S)으로 배지를 공급하거나 상기 배양공간(S)에 채워진 배지를 외부로 배출하는 과정에서 상기 기체저장공간(S2)의 기체가 외부로 배출될 수 있도록 함으로써 상기 배양공간(S)의 내부압력을 조절할 수 있다.

이에 따라, 상기 포트(116a,116b)를 통해 외부로부터 추가 또는 교체를 위한 새로운 배지가 상기 배양공간(S)으로 공급되더라도 상기 배양공간(S)은 상기 벤트구(115a,115b)를 통해 내부압력이 조절될 수 있음으로써 상기 포트(116a,116b)를 통해 배지가 주입되는 과정에서 상기 배양공간(S)에 버블이 발생하는 것이 방지될 수 있다.

비제한적인 일례로써, 상기 포트(116a)가 상기 배양공간(S)에 채워진 기존의 배지에 더하여 세포 배양시 필요한 새로운 배지를 추가적으로 공급하는 역할을 수행하는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 포트(116a)는 상기 연결관(171)을 통해 배지주입수단(190)과 연결될 수 있으며, 상기 배지주입수단(190)으로부터 공급된 배지는 상기 연결관(171), 포트(116a) 및 연장관(117a)을 통해 상기 배지저장공간(S1)으로 이동할 수 있다.

이에 따라, 상기 배지주입수단(190)으로부터 공급된 배지는 일단부가 상기 배지저장공간(S1)에 잠긴 연장관(117a)을 통해 상기 기체저장공간(S2)으로 공급되지 않고 배지저장공간(S1)으로 곧바로 유입될 수 있음으로써 세포의 성장을 방해하지 않으면서도 유입되는 압력에 의해 상기 배지를 최소한으로 유동시킬 수 있다.

이로 인해, 상기 포트(116a)를 통해 상기 배지저장공간(S1)으로 추가된 배지는 상기 배지저장공간(S1)에 존재하는 기존의 배지와 원활하게 섞일 수 있음으로써 단위부피당 배지에 포함된 영양분이 고르게 분포할 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 상기 포트(116a)를 통해 세포 배양용 배지를 상기 배지저장공간(S1)으로 용이하게 추가할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 배지와 새로운 배지가 원활하게 섞일 수 있음으로써 부유 세포의 성장을 촉진할 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 기체저장공간(S2) 중 일부는 상기 포트(116a,116b)를 통해 추가되는 배지의 부피만큼 상기 배지저장공간(S1)으로 전환될 수 있다.

다른 예로써, 상기 포트(116a,116b)가 상기 배양공간(S)에 채워진 배지의 일부 또는 전체를 교체하는 역할을 수행하는 경우, 상기 포트(116a,116b)는 복수 개의 포트(116a,116b)로 구성될 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 복수 개의 포트(116a,116b) 중 일부의 포트(116a)는 배지를 공급하는 공급포트의 역할일 수 있고 나머지 포트(116b)는 배지를 배출하는 배출포트의 역할일 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유 세포용 바이오리액터(100)는 복수 개의 포트(116a,116b)를 통하여 상기 배양공간(S)에 채워진 기존의 배지 전체 또는 기존의 배지 중 일부를 용이하게 교체할 수 있음으로써 부유 세포의 성장시 필요한 영양분을 더욱 원활하게 공급할 수 있다.

즉, 상기 배양공간(S)에 채워진 기존의 배지 전체 또는 일부가 새로운 배지로 교체된 경우, 단위 부피당 배지에 포함된 영양분의 농도는 기존의 배지에 새로운 배지를 추가하는 경우와 비교할 때 더욱 높아질 수 있다.

이에 따라, 기존의 배지 전체 또는 일부가 새로운 배지로 교체된 경우, 상기 세포성장공간(S111)에서 배양되는 부유 세포는 배지에 포함된 영양분을 더욱 원활하게 공급받을 수 있음으로써 부유 세포는 성장이 촉진될 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 포트(116a,116b)는 공급포트의 역할과 배출포트의 역할로 각각 구분될 수도 있지만, 공급포트의 역할과 배출포트의 역할을 겸할 수도 있다.

즉, 상기 복수 개의 포트(116a,116b)는 상기 배양공간(S)으로 새로운 배지를 공급하는 공급포트로서의 역할을 수행한 후 상기 배양공간(S)에 채워진 배지를 외부로 배출하는 배출포트의 역할로 전환되거나, 상기 배양공간(S)에 채워진 배지를 외부로 배출하는 배출포트의 역할을 수행한 후 상기 배양공간(S)으로 새로운 배지를 공급하는 공급포트로서의 역할로 전환될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100 : 부유 세포용 바이오리액터
110 : 하우징 111 : 하우징몸체
112 : 덮개 113 : 씨딩용 포트
114a,114b : 고정홈 115a,115b : 벤트구
116a,116b : 포트 117a,117b : 연장관
120 : 지지체 어셈블리 121 : 지지체
121a : 나노섬유 멤브레인 121b : 접착층
121c : 지지부재 121d : 체결공
121e : 통과홀 122 : 이격부재
123 : 체결바 124 : 상판
125 : 하판 130 : 기체유입구
140 : 다공성부재 160 : 차단부재
S : 배양공간

Claims (11)

1. 소정 부피의 배양공간을 가지는 함체 형상으로 형성되고, 일측에 부유 세포가 포함된 배지를 통하여 상기 부유 세포를 상기 배양공간에 씨딩하기 위한 씨딩용 포트를 포함하는 하우징;
   소정의 면적을 가지는 판상의 부재로 형성되고 상기 하우징의 일방향을 따라 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 포함하는 지지체 어셈블리;
   외부로부터 상기 배양공간으로 기체가 유입될 수 있도록 상기 하우징에 소정의 면적으로 관통형성되는 적어도 하나의 기체유입구; 및
   상기 배지가 외부로 누액되는 것을 방지하면서 상기 기체가 외부에서 상기 배양공간으로 유입되는 것을 허용할 수 있도록 상기 기체유입구를 덮는 다공성부재;를 포함하고,
   상기 배양공간은, 상기 복수 개의 지지체가 모두 잠기도록 상기 배지가 일정량 채워지는 배지저장공간과 상기 배지저장공간의 상부에 위치하면서 기체가 채워지는 기체저장공간을 포함하며,
   상기 배지저장공간은 간격을 두고 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 통해 서로 구분되는 복수 개의 세포성장공간을 포함하는 부유 세포용 바이오리액터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지체는,
   소정의 면적을 갖는 판상의 지지부재와, 상기 지지부재의 양면에 접착층을 매개로 각각 부착되는 한 쌍의 나노섬유 멤브레인을 포함하고,
   상기 나노섬유 멤브레인은 모티프 코팅된 판상의 나노섬유 멤브레인인 부유 세포용 바이오리액터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지체는, 외부로부터 상기 기체저장공간으로 유입된 기체가 원활하게 통과할 수 있도록 상기 지지부재에 관통형성되는 복수 개의 통과홀을 포함하는 부유 세포용 바이오리액터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지체 어셈블리는,
   소정의 면적을 가지는 상판 및 하판과,
   상기 상판 및 하판 사이에 일면이 서로 대면하도록 배치되는 복수 개의 지지체와,
   두 개의 지지체 사이를 이격시킬 수 있도록 서로 대면하는 두 개의 지지체 사이에 배치되는 이격부재와,
   상기 상판, 하판, 복수 개의 지지체 및 이격부재를 체결하여 일체화하는 복수 개의 체결바를 포함하는 부유 세포용 바이오리액터.
5. 제4항에 있어서,
   상기 하우징은, 상부가 개방된 배양공간을 가지는 함체 형상의 하우징몸체와, 상기 하우징몸체의 개방된 상부를 덮는 덮개를 포함하고,
   상기 복수 개의 체결바 중 적어도 어느 하나의 체결바는 하부단이 상기 배양공간의 바닥면과 접촉되고 상부단이 상기 덮개의 내면과 접촉되도록 상기 배양공간에 배치되어 상기 지지체 어셈블리가 상기 배양공간에서 부유되는 것을 방지하는 부유 세포용 바이오리액터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 하우징몸체의 내면과 상기 덮개의 내면에는 상기 체결바의 양단부가 각각 일정깊이 삽입되어 고정될 수 있도록 내측으로 일정깊이 인입되는 고정홈이 각각 형성되는 부유 세포용 바이오리액터.
7. 제1항에 있어서,
   상기 부유 세포용 바이오리액터는,
   상기 세포성장공간의 개방된 측면을 덮을 수 있도록 상기 지지체 어셈블리의 측면에 체결되는 적어도 하나의 차단부재를 포함하는 부유 세포용 바이오리액터.
8. 제1항에 있어서,
   상기 지지체 어셈블리는 상기 배지저장공간에서 상기 씨딩용 포트가 형성된 하우징의 내면과 일정간격 이격되도록 배치되고,
   상기 배지저장공간은 상기 지지체 어셈블리가 배치되는 제1공간과, 상기 씨딩용 포트가 형성된 하우징의 내면과 상기 지지체 어셈블리 사이에 형성되는 제2공간을 포함하며,
   상기 제1공간은 상기 복수 개의 지지체를 통해 상기 복수 개의 세포성장공간으로 구분되는 부유 세포용 바이오리액터.
9. 제1항에 있어서,
   상기 다공성부재는 발수처리된 멤브레인인 부유 세포용 바이오리액터.
10. 제1항에 있어서,
    상기 부유 세포용 바이오리액터는,
    상기 기체저장공간과 연통되도록 상기 하우징에 형성되는 적어도 하나의 벤트구와, 상기 배양공간으로 배지를 공급하거나 상기 배양공간에 존재하는 배지를 외부로 배출할 수 있도록 상기 하우징에 형성되는 적어도 하나의 포트를 더 포함하는 부유 세포용 바이오리액터.
11. 제10항에 있어서,
    상기 부유 세포용 바이오리액터는,
    상기 배양공간에서 상기 포트와 연결되는 소정길이의 연장관을 더 포함하고,
    상기 연장관의 하부단은 상기 지지체 어셈블리를 구성하는 복수 개의 지지체중 최상단에 위치하는 지지체보다 상대적으로 더 낮은 위치에 위치하도록 상기 배양공간에 배치되는 부유 세포용 바이오리액터.

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