KR20240039093A - 세포 원심 분리 장치 및 세포 원심 분리, 세척 및 배양 방법 - Google Patents
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Abstract
세포 원심 분리 장치 및 세포 원심 분리, 세척 및 배양 방법을 제공한다. 세포 원심 분리 장치는 원심 분리 컵(1) 및 액체 공급판(2)을 포함한다. 원심 분리 컵(1)은 회전 축선을 구비하고, 원심 분리 컵(1)은 회전 구동 메커니즘(4)과 연결되고, 회전 구동 메커니즘(4)의 구동 하에서 회전 축선을 중심으로 자전하여, 원심 분리 컵(1) 내에 담긴 혈액 샘플을 원심 분리하는 데 사용된다. 액체 공급판(2)은 하나 이상이 설치되고, 액체 공급판(2)은 원심 분리 컵(1) 내에 설치되고, 원심 분리 컵(1)이 자전하는 경우, 액체 공급판(2)은 혈액 샘플을 밀어내며 원심 분리 컵(1)과 동일한 회전 방향으로 동기적으로 회전한다.
Description
본 출원은 2021년 7월 6일에 제출된 특허 명칭이 "세포 원심 분리 장치 및 세포 원심 분리, 세척 및 배양 방법"인 제202110761903.1호 중국 특허 출원과 2021년 7월 6일에 제출된 특허 명칭이 "세포 원심 분리 장치"인 제202121524433.9호 중국 특허 출원에 대한 우선권을 주장하며, 이의 전체 개시 내용은 그 전체가 참조로 본원에 인용되었다.
본 발명은 의료 기기 기술 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세포 원심 분리 장치 및 세포 원심 분리, 세척 및 배양 방법에 관한 것이다.
세포 의료 분야에서는 유기체에서 채취한 세포를 배양한 후 환자에게 접종해야 하는 경우가 많다. 유기체에서 채취하여 배양한 세포의 치료 효과를 확인하기 위해서는, 말초 혈액 단핵 세포 분류(PBMC 분류)가 필요하며, 동시에 세포 배양 과정에서 불순물과 배지를 제거하고, 치료에 적합한 세포 농도로 세포를 농축하는 과정이 필요하다. 여기에서 말초 혈액 단핵 세포 분류 방법은 밀도 구배 원심 분리법이다. 즉, 혈액 샘플 중 상이한 입자가 원심력의 작용 하에서 각각 일정한 속도로 침전하고 최종적으로 상이한 영역에 구역을 형성하는 것을 이용하여 분류 목적을 달성한다.
기존 원심 분리 장치의 원심 분리 과정에서, 원심 분리 장치의 내측벽은 점성 저항을 통해 내측벽에 가까운 외층 액체를 회전시킨다. 외층 액체는 다시 점성 저항에 의해 내측벽에서 먼 내층 액체를 회전시키며, 최종적으로 원심 분리 장치 내의 액체가 회전 상태에 놓이게 된다. 점성 저항이 세포에 작용하면, 세포가 전단 작용을 받는데, 세포는 전단 작용 하에서 쉽게 손상되어 세포의 생존율에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명은 세포 원심 분리 장치 및 세포 원심 분리, 세척 및 배양 방법을 제공하여, 기존 원심 분리 장치가 원심 분리 과정에서 세포에 전단 손상을 일으키기 쉬운 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은 세포 원심 분리 장치를 제공하며, 여기에는 원심 분리 컵 및 액체 공급판이 포함된다. 상기 원심 분리 컵은 회전 축선을 구비하며, 상기 원심 분리 컵은 회전 구동 메커니즘과 연결되고, 상기 회전 구동 메커니즘의 구동 하에서 상기 회전 축선을 중심으로 자전하여, 상기 원심 분리 컵 내에 담긴 혈액 샘플에 대해 원심 분리를 수행한다. 상기 액체 공급판은 하나 이상이 설치되며, 상기 액체 공급판은 상기 원심 분리 컵 내에 설치된다. 상기 원심 분리 컵이 자전하는 경우, 상기 액체 공급판은 상기 혈액 샘플을 밀어 상기 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향으로 동기적으로 회전시키는 데 사용된다.
본 발명에서 제공하는 세포 원심 분리 장치에 있어서, 상기 액체 공급판의 일단은 상기 회전 축선에 가깝고, 타단은 상기 원심 분리 컵의 내측벽을 향해 연장되고, 상기 액체 공급판의 제1 측변은 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥이 있는 평면 상에서의 투영이 직선 또는 호형이고, 상기 액체 공급판의 제2 측변은 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥과 수직이고, 상기 액체 공급판의 제1 측변의 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥이 있는 평면 상에서의 투영이 직선인 경우, 상기 액체 공급판의 제1 측변은 상기 원심 분리 컵의 반경 방향을 따라 연장된다.
본 발명에서 제공하는 세포 원심 분리 장치에 있어서, 상기 액체 공급판의 상기 원심 분리 컵에 가까운 내측벽의 일단과 상기 내측벽 사이에는 제1 갭이 설치되고, 상기 액체 공급판의 상기 원심 분리 컵에 가까운 컵 바닥의 일단은 상기 컵 바닥과 부착된다.
본 발명에서 제공하는 세포 원심 분리 장치에 있어서, 상기 액체 공급판이 복수개인 경우, 복수의 상기 액체 공급판이 상기 회전 축선에 대해 원주에 균일하게 분포된다.
본 발명에서 제공하는 세포 원심 분리 장치에 있어서, 컵 뚜껑을 더 포함하고, 상기 컵 뚜껑은 상기 원심 분리 컵의 컵 입구와 매칭되고, 상기 컵 뚜껑 상에는 제1 통액 구조가 설치되고, 상기 원심 분리 컵 상에는 제2 통액 구조가 설치되고, 상기 제1 통액 구조의 제1단은 상기 컵 뚜껑의 외측면에 설치되며, 상기 회전 축선을 따라 분포되고, 상기 제1 통액 구조의 제2단은 상기 컵 뚜껑의 내측면에 설치되고, 상기 제2 통액 구조는 통액관과 통액 채널을 포함하고, 상기 통액관은 상기 원심 분리 컵 내에 설치되고, 상기 통액관의 제1단은 상기 제1 통액 구조의 제2단과 연통되고, 상기 통액관의 제2단은 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥에 설치되고, 상기 통액 채널은 상기 컵 바닥의 하우징 벽 내에 설치되고, 상기 통액 채널의 제1단은 상기 통액관의 제2단과 연통되고, 상기 통액 채널의 제2단은 상기 컵 바닥의 내측면에 설치되며 상기 원심 분리 컵의 내부 캐비티와 연통된다.
본 발명에서 제공하는 세포 원심 분리 장치에 있어서, 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥의 하우징 벽 내에는 제3 통액 구조가 설치되고, 상기 제3 통액 구조의 제1단은 상기 컵 바닥의 외측면에 설치되며, 상기 회전 축선을 따라 분포되고, 상기 제3 통액 구조의 제2단은 상기 컵 바닥의 내측면에 설치되며, 상기 원심 분리 컵의 내부 캐비티와 연통된다.
본 발명에서 제공하는 세포 원심 분리 장치에 있어서, 상기 제1 통액 구조는 연결관을 포함하고, 상기 연결관과 상기 통액관은 상기 회전 축선을 따라 분포되고, 상기 연결관 내에는 액체 통로와 기체 통로가 설치되고, 상기 액체 통로의 제1단에는 액체 연결구가 설치되고, 상기 액체 통로의 제2단은 상기 통액관의 제1단과 연통되고, 상기 기체 통로의 제1단에는 기체 인터페이스가 설치되고, 상기 기체 통로의 제2단은 상기 원심 분리 컵의 내부 캐비티와 연통된다.
본 발명에서 제공하는 세포 원심 분리 장치에 있어서, 상기 컵 뚜껑에는 통기공이 개설되고, 상기 통기공은 적어도 하나로 설치되고, 상기 통기공 내부는 통기막을 설치하는 데 사용된다.
본 발명은 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법을 더 제공한다. 여기에는 원심 분리 컵과 회전 구동 메커니즘을 연결하고, 원심 분리 컵 내에 혈액 샘플을 넣는 단계; 및 회전 구동 메커니즘을 가동하고, 회전 구동 메커니즘에서 원심 분리 컵이 자전하도록 구동하여, 액체 공급판에서 혈액 샘플이 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향을 따라 동기적으로 회전하도록 밀어, 세포 현탁액을 획득하는 단계가 포함된다.
본 발명은 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법을 더 제공한다. 여기에는 세포 원심 분리 장치에서 혈액 샘플에 대해 원심 분리 처리를 수행하는 경우, 원심 분리 컵의 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내에 생리식염수를 넣어, 원심 분리 과정에서, 첨가된 생리식염수를 통해 혈액 샘플 중 세포 표면을 플러싱하는 단계; 및 혈액 샘플의 원심 분리 시간이 소정 시간에 도달한 후, 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내의 액체를 추출하여, 세포 세척에서 발생하는 폐액을 배출하는 단계가 포함된다.
본 발명은 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법을 더 제공한다. 여기에는 원심 분리 컵에 배양할 세포가 있는 세포 현탁액을 넣고, 세포 현탁액 중 세포의 밀도를 제1 소정 밀도로 조절하고, 원심 분리 컵 내에 항체나 자성 비드를 첨가하여 상기 세포를 활성화시키는 단계; 원심 분리 컵 내에 소정 농도의 이산화탄소 기체 및 소정 성분의 배지를 넣고, 세포 현탁액과 배지가 담긴 원심 분리 컵을 소정의 항온 환경에서 세포 배양을 수행하는 단계; 및 원심 분리 컵 내 세포 밀도를 검출하고, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 작으면, 회전 구동 메커니즘을 닫고, 세포에 대해 정적 배양을 수행하며, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 크면, 회전 구동 메커니즘을 가동하고, 제1 소정 시간 동안 지속한 후, 다시 제2 소정 시간 동안 닫으며, 이를 순환하여 세포에 대해 동적 배양을 수행하는 단계가 포함된다.
본 발명의 세포 원심 분리 장치 및 세포 원심 분리, 세척 및 배양 방법은 원심 분리 컵 내에 액체 공급판을 설치하여, 원심 분리 컵이 자전하는 상황에서, 원심 분리 컵 내의 혈액 샘플이 액체 공급판에 의해 밀려 원심 분리 컵과 동기적으로 회전하도록 한다. 즉, 원심 분리 컵의 회전 방향 상에서, 원심 분리 컵 내측벽에 가까운 외층 세포와 회전 축선에 가까운 내층 세포 사이에 상대적 운동이 존재하지 않는다. 내층 세포가 회전하는 동력원은 더이상 외층 세포와 내층 세포 사이의 점성 저항이 아닌, 액체 공급판의 추력이다. 따라서 점성 저항이 세포에 작용하여 세포에 전단 작용을 일으키는 것을 방지하여, 원심 분리 과정에서 세포의 전단 손상을 줄인다.
이하에서는 본 발명 또는 종래 기술의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 실시예 또는 종래 기술의 설명에 사용될 필요가 있는 첨부 도면을 간략하게 소개한다. 이하의 첨부 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 본 출원이 속한 기술 분야의 당업자는 창의적인 노력 없이 이러한 도면으로부터 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 세포 원심 분리 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세포가 원심 분리 과정에서 받는 힘의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세포가 액체 공급판이 설치되었을 때 원심 분리에서 받는 힘의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액체 공급판의 원심 분리 컵 내에서의 제1 배치 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액체 공급판의 원심 분리 컵 내에서의 제2 배치 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 세포 원심 분리 장치의 평면 구조도이다.
도 7은 본 발명에 따른 도 6의 A-A 방향을 따르는 제1 단면 구조도이다.
도 8은 본 발명에 따른 도 6의 A-A 방향을 따르는 제2 단면 구조도이다.
도 9는 본 발명에 따른 컵 뚜껑의 구조도 1이다.
도 10은 본 발명에 따른 컵 뚜껑의 구조도 2이다.
도 11은 본 발명에 따른 세포 원심 분리 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 세포 세척 방법의 흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 세포 배양 방법의 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따른 세포 배양 과정에서 세포 수의 꺾은선 그래프이다.
도 1은 본 발명에 따른 세포 원심 분리 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세포가 원심 분리 과정에서 받는 힘의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세포가 액체 공급판이 설치되었을 때 원심 분리에서 받는 힘의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액체 공급판의 원심 분리 컵 내에서의 제1 배치 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액체 공급판의 원심 분리 컵 내에서의 제2 배치 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 세포 원심 분리 장치의 평면 구조도이다.
도 7은 본 발명에 따른 도 6의 A-A 방향을 따르는 제1 단면 구조도이다.
도 8은 본 발명에 따른 도 6의 A-A 방향을 따르는 제2 단면 구조도이다.
도 9는 본 발명에 따른 컵 뚜껑의 구조도 1이다.
도 10은 본 발명에 따른 컵 뚜껑의 구조도 2이다.
도 11은 본 발명에 따른 세포 원심 분리 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 세포 세척 방법의 흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 세포 배양 방법의 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따른 세포 배양 과정에서 세포 수의 꺾은선 그래프이다.
본 발명의 목적, 기술적 해결책 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 이하에서 본 발명의 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며 모든 실시예가 아님에 유의한다. 본 발명의 실시예를 기반으로 창의적인 작업 없이 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다.
이하에서는 도 1 내지 도 14를 참조하여 본 발명에서 제공하는 세포 원심 분리 장치 및 세포 원심 분리, 세척 및 배양 방법을 설명한다.
도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 세포 원심 분리 장치를 제공하며, 여기에는 원심 분리 컵(1) 및 액체 공급판(2)이 포함된다. 원심 분리 컵(1)은 회전 축선을 구비하고, 원심 분리 컵(1)은 회전 구동 메커니즘(4)과 연결되고, 회전 구동 메커니즘(4)의 구동 하에서 회전 축선을 중심으로 자전하여, 원심 분리 컵(1) 내에 담긴 혈액 샘플을 원심 분리하는 데 사용된다. 액체 공급판(2)은 하나 이상이 설치되고, 액체 공급판은 원심 분리 컵(1) 내에 설치되고, 원심 분리 컵(1)이 자전하는 경우, 액체 공급판(2)은 혈액 샘플을 밀어내며 원심 분리 컵(1)과 동일한 회전 방향으로 동기적으로 회전한다.
구체적으로, 본 실시예는 원심 분리 컵(1) 내에 액체 공급판(2)을 설치하여, 원심 분리 컵(1)이 자전하는 상황에서, 원심 분리 컵(1) 내의 혈액 샘플이 액체 공급판(2)에 의해 밀려 원심 분리 컵(1)과 동기적으로 회전하도록 한다. 즉, 원심 분리 컵(1)의 회전 방향 상에서, 원심 분리 컵(1) 내측벽에 가까운 외층 세포와 회전 축선에 가까운 내층 세포 사이에 상대적 운동이 존재하지 않는다. 내층 세포가 회전하는 동력원은 더 이상 외층 세포와 내층 세포 사이의 점성 저항이 아닌, 액체 공급판의 추력이다. 따라서 점성 저항이 세포에 작용하여 세포에 전단 작용을 일으키는 것을 방지하여, 원심 분리 과정에서 세포가 받는 전단 손상을 줄인다.
본 실시예에서 설명하는 혈액 샘플에는 추출할 표적 세포가 포함되어 있음에 유의한다. 원심 분리 장치를 통해 혈액 샘플에 대해 원심 분리 작업을 수행하여, 혈액 샘플 중 표적 세포와 기타 입자물을 분층시킴으로써 표적 세포를 추출하기 용이하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 원심 분리 컵(1)은 액체 공급판(2)이 설치되지 않은 상태에서 혈액 샘플에 대해 원심 분리 작업을 수행하며, 점선은 혈액 샘플 중 세포의 운동 궤도이다. 원심 분리 컵(1) 내측벽에 가까운 외층 세포는 액체와의 점성 저항에 의존하여, 원심 분리 컵(1)의 회전 축선에 가까운 내층 세포가 회전하도록 구동시킨다. 이 과정에서 내층 세포의 회전이 지연되는 현상이 존재한다. 즉, 원심 분리 컵(1)의 회전 방향 상에서, 외층 세포와 내층 세포 사이에 상대적 운동이 존재하며, 상대적 운동이 있는 경우, 외층 세포와 내층 세포가 모두 전단력 τ를 받는다. 전단력 τ의 방향은 운동 궤적의 접선 방향을 따르며, 외층 세포가 받는 전단력 τ가 비교적 크고, 내층 세포가 받는 전단력 τ가 비교적 작다. 전단력 τ가 세포에 작용하면, 전단력 τ는 세포에 전단 손상을 일으킨다. 또한 그 중 특정 하나의 세포를 예로 들면, 해당 세포의 내측벽에 가까운 일측의 혈액 샘플의 유동 속도가 비교적 크고, 회전 축선에 가까운 일측의 혈액 샘플의 유동 속도가 비교적 작기 때문에, 해당 세포는 하나의 반경 방향의 압력을 더 받게 된다. 이 압력이 세포에 작용하면, 마찬가지로 세포에 전단 손상을 유발할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 원심 분리 컵(1)은 액체 공급판(2)이 설치된 상태에서 혈액 샘플에 대한 원심 분리 작업을 수행하며, 점선은 혈액 샘플 중 세포의 운동 궤도이다. 외층 세포와 내층 세포는 액체 공급판에서의 추력 F의 작용 하에서 동기적으로 회전하며, 내층 세포가 회전하는 동력원은 더 이상 외층 세포와 내층 세포 사이의 점성 저항이 아니다. 따라서, 내층 세포의 회전에 지연 현상이 존재하지 않는다. 즉, 원심 분리 컵(1)의 회전 방향 상에서 외층 세포와 내층 세포 사이에 상대적인 운동이 존재하지 않고, 상대적인 운동이 없는 경우, 외층 세포와 내층 세포는 전단력을 받지 않는다. 즉, 원심 분리 과정에서 세포에 전단 손상이 발생하지 않는다.
액체 공급판(2)의 구체적인 수량은 1개, 2개, 3개 또는 4개 등일 수 있으며 여기에서는 이를 구체적으로 한정하지 않음에 유의한다.
바람직하게는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 액체 공급판(2)의 일단은 회전 축선에 가깝고, 타단은 원심 분리 컵(1)의 내측벽을 향해 연장된다. 액체 공급판(2)의 제1 측변은 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥이 위치한 평면 상에서의 투영이 직선 또는 호형이다. 액체 공급판(2)의 제2 측변은 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥과 수직이다.
구체적으로, 액체 공급판(2)의 제1 측변의 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥이 위치한 평면 상에서의 투영이 직선이면, 액체 공급판(2)은 혈액 샘플이 회전하도록 밀어내는 판면이 평면이다. 액체 공급판(2)의 제1 측변의 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥이 위치한 평면 상에서의 투영이 호형이면, 액체 공급판(2)은 혈액 샘플이 회전하도록 밀어내는 판면이 호면이다. 혈액 샘플 농도에 따라 상응하는 형상의 액체 공급판을 선택하여, 혈액 샘플의 우수한 원심 분리 효과를 얻도록 보장한다.
바람직하게는, 본 실시예에 설명된 액체 공급판(2)은 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥에 고정 연결되거나, 액체 공급판(2)은 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥과 탈착 가능하도록 연결된다.
구체적으로, 액체 공급판(2)과 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥은 탈착 가능하도록 연결되어, 원심 분리 컵(1)의 세척 및 액체 공급판(2)의 교체가 용이하도록 한다.
여기에서, 본 실시예에 설명된 고정 연결은 접합을 포함하고, 탈착 가능한 연결은 핀축 연결이나 볼트 연결을 포함하거나, 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥에 클램핑 구조가 설치되고, 액체 공급판이 클램핑 구조 내에 클램핑된다.
일 실시예에 있어서, 도 1, 도 4, 도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 액체 공급판(2)은 컵 바닥과 핀축(21)에 의해 연결된다. 액체 공급판(2)은 회전 축선 방향을 따라 핀축공이 개설된다. 컵 바닥에는 고정홀이 개설된다. 핀축(21)의 일단이 핀축공과 연결되고, 핀축(21)의 타단은 고정홀과 연결되어, 액체 공급판(2)과 컵 바닥의 탈착 가능한 연결이 구현된다. 연결 안정성을 보장하기 위해, 핀축공은 2개가 개설되며, 고정홀은 이에 따라 핀축공과 일대일 대응하도록 설치된다.
다른 일 실시예에 있어서, 컵 바닥은 원심 분리 컵(1)의 반경 방향을 따라 제1 걸림홈이 개설된다. 액체 공급판(2)이 제1 걸림홈 내에 걸리며, 액체 공급판(2)과 제1 걸림홈 사이가 억지 끼워맞춤된다. 또는 원심 분리 컵(1)의 내측벽에는 회전 축선 방향을 따라 제2 걸림홈이 개설된다. 액체 공급판(2)은 제2 걸림홈 내에 걸리며, 액체 공급판(2)과 제2 걸림홈 사이가 억지 끼워맞춤된다. 또는 컵 바닥과 원심 분리 컵(1)의 내측벽에는 각각 제1 걸림홈과 제2 걸림홈이 개설된다. 제1 걸림홈과 제2 걸림홈은 일대일 대응하도록 설치된다. 액체 공급판(2)은 동시에 제1 걸림홈과 제2 걸림홈 내에 걸리며, 액체 공급판(2)은 제1 걸림홈 및 제2 걸림홈과 모두 억지 끼워맞춤된다.
바람직하게는, 도 4, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 액체 공급판(2)의 원심 분리 컵(1)의 내측벽에 가까운 일단과 내측벽 사이에는 제1 갭이 설치된다. 액체 공급판(2)의 원심 분리 컵(1)에 가까운 컵 바닥의 일단은 컵 바닥과 부착된다.
구체적으로, 원심 분리 컵(1)의 원심 분리 과정에서, 혈액 샘플 중 표적 세포는 점차 원심 분리 컵(1)의 내측벽에 가까워지며, 최종적으로 원심 분리 컵(1)의 내측벽에 부착된다. 표적 세포는 제1 갭으로부터 관통되어, 표적 세포가 집중적으로 축적되는 현상이 방지된다. 동시에 혈액 샘플이 제1 갭을 자유롭게 통과하여 액체 공급판(2) 양측의 액면 높이가 동일하게 유지되도록 보장한다.
제1 갭이 너무 크게 설정되어서는 안 된다는 점에 유의한다. 제1 갭이 너무 크게 설정되면 액체 공급판(2)이 양호한 액체 공급 효과를 낼 수 없다. 제1 갭과 원심 분리 컵(1)의 내부 반경의 비율 범위가 1/600 내지 1/20이면, 제1 갭과 원심 분리 컵(1)의 내부 반경의 비율은 1/600, 1/300, 1/100, 1/60, 1/40 또는 1/20일 수 있으며, 바람직하게는 1/60이다.
바람직하게는, 도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 액체 공급판(2)의 회전 축선에 가까운 일단과 회전 축선 사이에 제2 갭이 설치된다.
구체적으로, 액체 공급판(2)과 회전 축선 사이에 제2 갭을 설치함으로써, 액체 공급판(2)의 장착과 분리를 위한 일정한 작업 공간이 제공된다. 동시에, 회전 축선에 가까운 내층 세포가 원심 분리 과정에서 선속도가 비교적 작고, 제2 갭의 설치는 혈액 샘플의 원심 분리 효과에 미치는 영향이 비교적 작다.
제2 갭과 원심 분리 컵(1)의 내부 반경의 비율 범위가 1/200에서 1/5이면, 제2 갭과 원심 분리 컵(1)의 내부 반경의 비율은 1/200, 1/100, 1/60, 1/30, 1/10 또는 1/5일 수 있으며, 바람직하게는 1/30임에 유의한다.
바람직하게는, 액체 공급판(2)이 복수개인 경우, 복수의 액체 공급판(2)은 회전 축선에 대해 원주에 균일하게 분포된다.
구체적으로, 복수의 액체 공급판(2)은 원심 분리 컵(1)을 복수의 대향하는 독립된 원심 분리 영역으로 나눈다. 액체 공급판(2)을 회전 축선의 둘레 방향으로 분포시켜, 각 원심 영역 내의 혈액 샘플이 동일한 원심 분리 효과를 갖도록 보장한다.
일 실시예에 있어서, 액체 공급판(2)이 2개 설치된 경우, 2개의 액체 공급판(2) 사이의 각도는 180°이다.
다른 일 실시예에 있어서, 액체 공급판(2)이 3개 설치된 경우, 인접한 2개의 액체 공급판(2) 사이의 각도는 120°이다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 액체 공급판(2)이 4개 설치된 경우, 인접한 2개의 액체 공급판(2) 사이의 각도는 90°이다.
바람직하게는, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 원심 분리 장치는 컵 뚜껑(3)을 더 포함한다. 컵 뚜껑(3)은 원심 분리 컵(1)의 컵 입구와 매칭된다. 컵 뚜껑(3)에는 제1 통액 구조(31)가 설치된다. 제1 통액 구조(31)의 제1단은 컵 뚜껑(3)의 외측면에 설치되며 회전 축선을 따라 분포된다. 제1 통액 구조(31)의 제2단은 컵 뚜껑(3)의 내측면에 설치된다.
구체적으로, 컵 뚜껑(3)에 제1 통액 구조(31)를 설치함으로써, 컵 뚜껑(3)을 열지 않고도 원심 분리 컵(1) 내에 혈액 샘플을 첨가할 수 있다.
바람직하게는, 도 1, 도 4, 도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 원심 분리 컵(1)에는 제2 통액 구조(11)가 설치된다. 제2 통액 구조(11)는 통액관(111)과 통액 채널(112)을 포함한다. 통액관(111)은 원심 분리 컵(1) 내에 설치되고, 통액관(111)의 제1단은 제1 통액 구조(31)의 제2단과 연통된다. 통액관(111)의 제2단은 원심 분리 컵(1)의 컵 바닥에 설치된다. 통액 채널(112)은 컵 바닥의 하우징 벽 내에 설치된다. 통액 채널(112)의 제1단은 통액관(111)의 제2단과 연통된다. 통액 채널(112)의 제2단은 컵 바닥의 내측면에 설치되며 원심 분리 컵(1)의 내부 캐비티와 연통된다.
구체적으로, 혈액 샘플이 제1 통액 구조(31)를 통해 원심 분리 컵 내에 첨가될 때 튀는 것을 방지하기 위해, 제2 통액 구조(11)를 설치함으로써, 혈액 샘플이 제1 통액 구조(31)를 통과한 후 통액관(111) 내에 유입된 다음 통액 채널(112) 내에 유입되고, 최종적으로 컵 바닥에서 원심 분리 컵(1)의 내부 캐비티로 유입되도록 함으로써, 주입 과정에서 혈액 샘플의 안정성을 보장한다. 동시에, 통액 채널(112)은 컵 바닥의 하우징 벽에 매립되어, 통액 채널(112)이 원심 분리 컵 내부 캐비티의 유효 공간을 점유하는 것을 방지한다. 그 외, 혈액 샘플의 원심 분리 완료 후 세포 현탁액을 획득하며, 세포 현탁액은 제2 통액 구조(11)와 제1 통액 구조(31)를 통해 추출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 통액관(111)의 배치 방식은 바람직하게는 회전 축선을 따라 배치하여 회전 과정에서 원심 분리 컵(1)의 안정성을 향상시키는 것이다.
바람직하게는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 액체 공급판(2)의 컵 뚜껑(3)에 가까운 일단이 컵 뚜껑(3)에 부착된다.
구체적으로, 액체 공급판(2)의 컵 뚜껑(3)에 가까운 일단과 컵 뚜껑(3)을 부착시킴으로써, 원심 분리 과정에서 액체 공급판(2) 일측에 위치한 혈액 샘플이 컵 뚜껑에 가까운 일단을 거쳐 액체 공급판(2)의 타측으로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
바람직하게는, 본 실시예에 설명된 원심 분리 컵(1)의 하우징 벽 내에는 제3 통액 구조가 설치된다. 제3 통액 구조의 제1단은 컵 바닥의 외측면에 설치되며 회전 축선을 따라 분포된다. 제3 통액 구조의 제2단은 컵 바닥의 내측면에 설치되며 원심 분리 컵(1)의 내부 캐비티와 연통된다.
구체적으로, 제3 통액 구조를 통해 혈액 샘플을 컵 바닥에서 원심 분리 컵(1)의 내부 캐비티로 주입할 수 있고, 이에 따라 제3 통액 구조를 통해 세포 현탁액을 추출할 수 있다.
바람직하게는, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 제1 통액 구조(31)는 연결관(311)을 포함한다. 연결관(311)과 통액관(111)은 회전 축선을 따라 분포되며, 연결관(311) 내에는 액체 통로(3111)와 기체 통로(3112)가 설치된다. 액체 통로(3111)의 제1단에는 액체 연결구(3113)가 설치된다. 액체 통로(3111)의 제2단은 통액관(111)의 제1단과 연통된다. 기체 통로(3112)의 제1단에는 기체 인터페이스(3114)가 설치된다. 기체 통로(3112)의 제2단은 원심 분리 컵(1)의 내부 캐비티와 연통된다.
구체적으로, 본 실시예에 설명된 원심 분리 컵(1)을 세포 배양에 사용할 경우, 컵 뚜껑(3)을 열지 않고도 액체 연결구(3113)을 통해 원심 분리 컵 내에 배지를 주입할 수 있고, 기체 인터페이스(3114)를 통해 원심 분리 컵 내에 일정 농도의 이산화탄소를 주입할 수 있다.
액체 통로(3111)는 액체를 주입시키는 데만 사용되는 것으로 제한되지 않으며, 기체를 주입시키는 데에도 사용될 수 있다. 마찬가지로 기체 통로(3112)는 기체를 주입시키는 데만 사용되는 것으로 제한되지 않으며, 액체를 주입시키는 데에도 사용됨에 유의한다. 액체 통로(3111)와 기체 통로(3112)는 서로 독립적이다. 액체 통로(3111)와 기체 통로(3112) 중 하나에 액체를 주입시킬 때, 다른 하나는 동시에 기체를 주입할 수 있으며, 액체 주입과 기체 주입의 두 가지 작업은 서로 간섭을 일으키지 않는다.
일 실시예에 있어서, 액체 통로(3111)와 기체 통로(3112)는 병렬로 설치된다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 액체 통로(3111)는 기체 통로(3112) 내에 씌워지도록 설치된다. 기체 통로(3112)의 제2단은 회전 축선을 따라 배치되며 원심 분리 컵(1)의 내부 캐비티와 연통된다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 기체 통로(3112)의 제2단은 원심 분리 컵(1)의 반경 방향을 따라 연장되고 원심 분리 컵(1)의 내부 캐비티와 연통된다.
바람직하게는, 도 6, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 컵 뚜껑(3)에는 통기공(32)이 설치된다. 통기공(32)은 적어도 하나가 설치되며, 통기공(32) 내부는 통기막을 설치하는 데 사용된다.
구체적으로, 본 실시예에 설명된 원심 분리 컵(1)이 세포 배양에 사용될 때, 통기막은 외부 박테리아가 원심 분리 컵(1)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 동시에, 통기막은 원심 분리 컵(1) 내부와 외부의 기체 교환을 구현하여, 원심 분리 컵(1) 내 세포의 정상적인 호흡 작용을 보장할 수 있다.
통기막은 바람직하게는 소수성 통기막임에 유의한다.
바람직하게는, 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 설명된 컵 뚜껑(3)은 꼭대기 뚜껑(33)과 에지(34)를 포함한다. 에지(34)는 꼭대기 뚜껑(33)의 둘레 방향으로 연장된다. 컵 뚜껑(3)은 원심 분리 컵(1)의 컵 입구에 덮도록 설치하며, 에지(34)의 내측면은 원심 분리 컵(1)의 외측벽과 부착된다.
구체적으로는, 컵 뚜껑(3)을 원심 분리 컵(1)의 컵 입구에 덮도록 설치하고, 에지(34)의 내측면을 원심 분리 컵(1)의 외측벽에 부착시킴으로써, 컵 뚜껑(3)과 원심 분리 컵(1) 사이의 밀봉성을 보장한다.
바람직하게는, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 원심 분리 컵(1)을 사용하여 세포를 배양할 때, 원심 분리 컵(1) 내의 세포의 배양 상태를 관찰하기가 용이하도록, 원심 분리 컵(1) 또는 컵 뚜껑(3) 상에 복수의 관찰공(5)을 개설한다. 세포의 배양 과정에서, 관찰공(5)은 상시 닫혀진 상태이며, 관찰이 필요할 때에는 관찰공(5)을 열고 관찰공(5)을 광학 검출 장치와 연결하여 관찰한다.
바람직하게는, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법을 더 제공하며, 여기에는 하기 단계가 포함된다.
102 단계: 원심 분리 컵과 회전 구동 메커니즘을 연결하고, 원심 분리 컵 내에 혈액 샘플을 넣는다.
103 단계: 회전 구동 메커니즘을 가동하고, 회전 구동 메커니즘에서 원심 분리 컵이 자전하도록 구동하여, 액체 공급판에서 혈액 샘플이 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향을 따라 동기적으로 회전하도록 밀어, 세포 현탁액을 획득한다.
바람직하게는, 102 단계 전에, 원심 분리 컵 내에 소정 부피의 분리액을 첨가하는 101 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법을 더 제공하며, 여기에는 하기 단계가 포함된다.
201 단계: 세포 원심 분리 장치에서 혈액 샘플에 대해 원심 분리 처리를 수행하는 경우, 원심 분리 컵의 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내에 생리식염수를 넣어, 원심 분리 과정에서, 첨가된 생리식염수를 통해 혈액 샘플 중 세포 표면을 플러싱한다.
202 단계: 혈액 샘플의 원심 분리 시간이 소정 시간에 도달한 후, 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내의 액체를 추출하여, 세포 세척에서 발생하는 폐액을 배출한다.
구체적으로, 본 실시예에 설명된 원심 분리 컵은 원심 분리 과정에서 세포를 세척할 수 있어 세척 효율을 향상시킬 수 있으며, 세척 완료 후 얻은 세포는 배양에 사용된다.
바람직하게는, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법을 더 제공하며, 여기에는 하기 단계가 포함된다.
301 단계: 원심 분리 컵에 배양할 세포가 있는 세포 현탁액을 넣고, 세포 현탁액 중 세포의 밀도를 제1 소정 밀도로 조절하고, 원심 분리 컵 내에 항체나 자성 비드를 첨가하여 상기 세포를 활성화시킨다.
302 단계: 원심 분리 컵 내에 소정 농도의 이산화탄소 기체 및 소정 성분의 배지를 넣고, 세포 현탁액과 배지가 담긴 원심 분리 컵을 소정의 항온 환경에서 세포 배양을 수행한다.
303 단계: 원심 분리 컵 내 세포 밀도를 검출하고, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 작으면, 회전 구동 메커니즘을 닫고, 세포에 대해 정적 배양을 수행하며, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 크면, 회전 구동 메커니즘을 가동하고, 제1 소정 시간 동안 지속한 후, 다시 제2 소정 시간 동안 닫으며, 이를 순환하여 세포에 대해 동적 배양을 수행한다.
소정 농도의 이산화탄소의 농도 범위는 2% 내지 7%이며, 구체적으로 2%, 3%, 4%, 5%, 6% 또는 7%일 수 있다. 항온 환경의 온도 범위는 0 내지 40℃이며, 구체적으로 0℃, 10℃, 19℃, 20℃, 30℃, 37℃ 또는 40℃일 수 있다. 상이한 세포의 특성에 따라, 항온 환경의 온도를 적응적으로 조절해야 하는 것에 유의한다.
바람직하게는, 본 실시예에 설명된 303 단계 이후 하기 단계를 더 포함한다.
304 단계: 원심 분리 컵 내 세포의 대사 폐기물을 원심 분리 컵 밖으로 배출한다.
305 단계: 세포 수량 및 세포 생존율을 모니터링하고 기록한다.
구체적으로, 동적 배양 하에서 액체 공급판은 배지를 효과적으로 교반하여 세포와 배지를 충분히 혼합시킬 수 있다. 동시에 액체 공급판은 세포를 효과적으로 교란시켜 세포가 집중적으로 축적되는 것을 방지하고 세포의 배양 효과를 향상시킬 수 있다.
배지의 소정 성분에는 무기염, 탄소원, 질소원, 인터루킨 및 미량 원소가 포함됨에 유의한다. 세포가 일정 기간 동안 배양된 후에는 세포의 밀도가 증가하므로, 제1 소정 밀도가 제2 소정 밀도보다 작고, 제1 소정 밀도의 범위는 0.2×106개/ml~2.0×106개/ml이고, 제2 소정 밀도의 범위는 2.0×106개/ml~5.0×106개/ml이다. 세포 현탁액 중 세포의 밀도를 제1 소정 밀도로 조정하는 구체적인 방법은 다음과 같다. 즉, 세포 현탁액에 배지를 첨가하여 세포 현탁액 중 세포 밀도를 제1 소정 밀도로 희석한다.
제1 소정 시간은 1초가 바람직하고, 제2 소정 시간은 6초가 바람직하다는 점에 유의한다. 동적 배양 과정은 원심 분리 컵의 한 주기가 7초인데, 원심 분리 컵은 먼저 1초 회전한 후 6초 정지한다. 제1 소정 시간과 제2 소정 시간의 구체적인 값은 여기에서 한정하지 않으며, 세포 밀도에 따라 적응적으로 조정될 수 있다.
바람직하게는, 액체 공급판 유무에 따른 세포의 원심 분리 후 세포 배양 결과의 영향을 비교하기 위하여, 본 실시예에서는 대조군 실험을 수행하였으며, 대조군은 총 2개로 설정하고, 각 대조군에는 모두 5개의 실험 샘플을 설치하였다.
여기에서 제1 대조군은 액체 공급판을 설치하고 세포를 원심 분리하는 것이고, 제2 대조군은 액체 공급판을 설치하지 않고 원심 분리를 수행한 것이다.
원심 분리가 완료된 후, 2개의 대조군의 각 실험 샘플의 세포 수율을 각각 검출하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1 원심 분리 작업 후 세포 수율 통계표
여기에서 알 수 있듯이, 제1 대조군의 세포 수율이 제2 대조군보다 훨씬 높았으며, 제2 대조군에는 액체 공급판이 설치되지 않아, 대량의 세포가 원심 분리 과정에서 전단 손상을 입는 현상이 나타나면서 세포 수율이 낮아졌다.
원심 분리 후의 세포를 추가로 배양하였으며, 제1 대조군과 제2 대조군 모두 초기 배양된 세포 수는 모두 0.5억 개였다. 매일 세포수를 통계하였으며 그 결과를 도 14에 나타내었다.
14일차 통계 결과에 따르면, 제1 대조군의 세포 수가 초기 0.5억 개에서 1080억 개로 증식되었다.
7일차 통계 결과에 따르면, 제2 대조군의 세포 수가 초기 0.5억 개에서 200억 개로 증식하였다. 12일차 통계 결과에 따르면, 제2 대조군의 세포 수가 200.5억 개이고, 14일차 통계 결과에 따르면, 제2 대조군의 세포 수가 190.5억 개로 감소하였다.
따라서 다음과 같은 결론을 도출할 수 있다. 원심 분리 작업 종료 후, 제2 대조군의 세포 수율이 제1 대조군의 세포 수율의 약 83%였으나, 제2 대조군에서는 대량의 세포가 상이한 정도의 전단 손상을 입었으며, 전단 손상을 입은 세포는 생물학적 활성이 감소하여 정상적인 배양이 불가능하였다. 원심 분리 컵 내에 액체 공급판을 설치하여, 원심 분리 과정에서 세포가 겪는 전단 손상을 효과적으로 감소시키고, 세포 배양 효과를 보장할 수 있음을 알 수 있다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 해결책을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하지 않는다. 전술한 실시예를 참고하여 본 출원을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 전술한 각 실시예에 기재된 기술적 해결책을 수정하거나, 그 중 일부 기술적 해결책을 동등한 수준으로 대체한 경우, 이러한 수정과 대체는 상응하는 기술적 해결책의 본질이 본 발명 각 실시예의 기술적 해결책의 사상과 범위를 벗어나게 만들지 않는다.
본 발명은 세포 원심 분리 장치 및 세포 원심 분리, 세척 및 배양 방법을 제공한다. 상기 세포 원심 분리 장치는 원심 분리 컵 및 액체 공급판을 포함한다. 여기에서 원심 분리 컵에는 회전 축선이 구비된다. 원심 분리 컵은 회전 구동 메커니즘과 연결되고, 회전 구동 메커니즘의 구동 하에서 회전 축선을 중심으로 자전하여, 원심 분리 컵 내에 담긴 혈액 샘플에 대해 원심 분리를 수행하는 데 사용된다. 액체 공급판은 하나 이상이 설치되며, 액체 공급판은 원심 분리 컵 내에 설치된다. 원심 분리 컵이 자전하는 경우, 액체 공급판은 혈액 샘플을 밀어 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향으로 동기적으로 회전시키는 데 사용된다. 본 발명에서는 원심 분리 컵 내에 액체 공급판을 설치한다. 원심 분리 과정에서 원심 분리 컵 내의 혈액 샘플은 액체 공급판에 의해 밀리며 원심 분리 컵과 동기적으로 회전함으로써, 혈액 샘플 중 세포가 원심 분리 과정에서 전단되는 것을 방지하여, 원심 분리 과정에서 세포의 전단 손상을 줄여 경제적 가치와 활용 가능성이 높다.
1: 원심 분리 컵
11: 제2 통액 구조
111: 통액관
112: 통액 채널
2: 액체 공급판
21: 핀축
3: 컵 뚜껑
31: 제1 통액 구조
311: 연결관
3111: 액체 통로
3112: 기체 통로
3113: 액체 연결구
3114: 기체 인터페이스
32: 통기공
33: 꼭대기 뚜껑
34: 에지
4: 회전 구동 메커니즘
5: 관찰공
11: 제2 통액 구조
111: 통액관
112: 통액 채널
2: 액체 공급판
21: 핀축
3: 컵 뚜껑
31: 제1 통액 구조
311: 연결관
3111: 액체 통로
3112: 기체 통로
3113: 액체 연결구
3114: 기체 인터페이스
32: 통기공
33: 꼭대기 뚜껑
34: 에지
4: 회전 구동 메커니즘
5: 관찰공
Claims (20)
- 세포 원심 분리 장치에 있어서,
원심 분리 컵 및 액체 공급판을 포함하고,
상기 원심 분리 컵은 회전 축선을 구비하고, 상기 원심 분리 컵은 회전 구동 메커니즘과 연결되고, 상기 회전 구동 메커니즘의 구동 하에서 상기 회전 축선을 중심으로 자전하여, 상기 원심 분리 컵 내에 담긴 혈액 샘플을 원심 분리하는 데 사용되고,
상기 액체 공급판은 하나 이상이 설치되고, 상기 액체 공급판은 상기 원심 분리 컵 내에 설치되고, 상기 원심 분리 컵이 자전하는 경우, 상기 액체 공급판은 상기 혈액 샘플을 밀어내며 상기 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향으로 동기적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 액체 공급판의 일단은 상기 회전 축선에 가깝고, 타단은 상기 원심 분리 컵의 내측벽을 향해 연장되고,
상기 액체 공급판의 제1 측변은 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥이 있는 평면 상에서의 투영이 직선 또는 호형이고, 상기 액체 공급판의 제2 측변은 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥과 수직이고,
상기 액체 공급판의 제1 측변의 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥이 있는 평면 상에서의 투영이 직선인 경우, 상기 액체 공급판의 제1 측변은 상기 원심 분리 컵의 반경 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 액체 공급판의 상기 원심 분리 컵에 가까운 내측벽의 일단과 상기 내측벽 사이에는 제1 갭이 설치되고, 상기 액체 공급판의 상기 원심 분리 컵에 가까운 컵 바닥의 일단은 상기 컵 바닥과 부착되는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 액체 공급판이 복수개인 경우, 복수의 상기 액체 공급판이 상기 회전 축선에 대해 원주에 균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치. - 제3항에 있어서,
컵 뚜껑을 더 포함하고, 상기 컵 뚜껑은 상기 원심 분리 컵의 컵 입구와 매칭되고, 상기 컵 뚜껑 상에는 제1 통액 구조가 설치되고, 상기 원심 분리 컵 상에는 제2 통액 구조가 설치되고,
상기 제1 통액 구조의 제1단은 상기 컵 뚜껑의 외측면에 설치되며, 상기 회전 축선을 따라 분포되고, 상기 제1 통액 구조의 제2단은 상기 컵 뚜껑의 내측면에 설치되고,
상기 제2 통액 구조는 통액관과 통액 채널을 포함하고, 상기 통액관은 상기 원심 분리 컵 내에 설치되고, 상기 통액관의 제1단은 상기 제1 통액 구조의 제2단과 연통되고, 상기 통액관의 제2단은 상기 원심 분리 컵의 컵 바닥에 설치되고, 상기 통액 채널은 상기 컵 바닥의 하우징 벽 내에 설치되고, 상기 통액 채널의 제1단은 상기 통액관의 제2단과 연통되고, 상기 통액 채널의 제2단은 상기 컵 바닥의 내측면에 설치되며 상기 원심 분리 컵의 내부 캐비티와 연통되는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치. - 제3항에 있어서,
상기 원심 분리 컵의 컵 바닥의 하우징 벽 내에는 제3 통액 구조가 설치되고,
상기 제3 통액 구조의 제1단은 상기 컵 바닥의 외측면에 설치되며, 상기 회전 축선을 따라 분포되고, 상기 제3 통액 구조의 제2단은 상기 컵 바닥의 내측면에 설치되며, 상기 원심 분리 컵의 내부 캐비티와 연통되는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제1 통액 구조는 연결관을 포함하고,
상기 연결관과 상기 통액관은 상기 회전 축선을 따라 분포되고, 상기 연결관 내에는 액체 통로와 기체 통로가 설치되고, 상기 액체 통로의 제1단에는 액체 연결구가 설치되고, 상기 액체 통로의 제2단은 상기 통액관의 제1단과 연통되고, 상기 기체 통로의 제1단에는 기체 인터페이스가 설치되고, 상기 기체 통로의 제2단은 상기 원심 분리 컵의 내부 캐비티와 연통되는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치. - 제5항에 있어서,
상기 컵 뚜껑에는 통기공이 개설되고,
상기 통기공은 적어도 하나로 설치되고, 상기 통기공 내부는 통기막을 설치하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치. - 제1항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법에 있어서,
원심 분리 컵과 회전 구동 메커니즘을 연결하고, 원심 분리 컵 내에 혈액 샘플을 넣는 단계; 및
회전 구동 메커니즘을 가동하고, 회전 구동 메커니즘에서 원심 분리 컵이 자전하도록 구동하여, 액체 공급판에서 혈액 샘플이 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향을 따라 동기적으로 회전하도록 밀어, 세포 현탁액을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법. - 제2항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법에 있어서,
원심 분리 컵과 회전 구동 메커니즘을 연결하고, 원심 분리 컵 내에 혈액 샘플을 넣는 단계; 및
회전 구동 메커니즘을 가동하고, 회전 구동 메커니즘에서 원심 분리 컵이 자전하도록 구동하여, 액체 공급판에서 혈액 샘플이 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향을 따라 동기적으로 회전하도록 밀어, 세포 현탁액을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법. - 제3항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법에 있어서,
원심 분리 컵과 회전 구동 메커니즘을 연결하고, 원심 분리 컵 내에 혈액 샘플을 넣는 단계; 및
회전 구동 메커니즘을 가동하고, 회전 구동 메커니즘에서 원심 분리 컵이 자전하도록 구동하여, 액체 공급판에서 혈액 샘플이 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향을 따라 동기적으로 회전하도록 밀어, 세포 현탁액을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법. - 제4항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법에 있어서,
원심 분리 컵과 회전 구동 메커니즘을 연결하고, 원심 분리 컵 내에 혈액 샘플을 넣는 단계; 및
회전 구동 메커니즘을 가동하고, 회전 구동 메커니즘에서 원심 분리 컵이 자전하도록 구동하여, 액체 공급판에서 혈액 샘플이 원심 분리 컵과 동일한 회전 방향을 따라 동기적으로 회전하도록 밀어, 세포 현탁액을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 원심 분리 방법. - 제1항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법에 있어서,
세포 원심 분리 장치에서 혈액 샘플에 대해 원심 분리 처리를 수행하는 경우, 원심 분리 컵의 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내에 생리식염수를 넣어, 원심 분리 과정에서, 첨가된 생리식염수를 통해 혈액 샘플 중 세포 표면을 플러싱하는 단계; 및
혈액 샘플의 원심 분리 시간이 소정 시간에 도달한 후, 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내의 액체를 추출하여, 세포 세척에서 발생하는 폐액을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법. - 제2항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법에 있어서,
세포 원심 분리 장치에서 혈액 샘플에 대해 원심 분리 처리를 수행하는 경우, 원심 분리 컵의 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내에 생리식염수를 넣어, 원심 분리 과정에서, 첨가된 생리식염수를 통해 혈액 샘플 중 세포 표면을 플러싱하는 단계; 및
혈액 샘플의 원심 분리 시간이 소정 시간에 도달한 후, 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내의 액체를 추출하여, 세포 세척에서 발생하는 폐액을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법. - 제3항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법에 있어서,
세포 원심 분리 장치에서 혈액 샘플에 대해 원심 분리 처리를 수행하는 경우, 원심 분리 컵의 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내에 생리식염수를 넣어, 원심 분리 과정에서, 첨가된 생리식염수를 통해 혈액 샘플 중 세포 표면을 플러싱하는 단계; 및
혈액 샘플의 원심 분리 시간이 소정 시간에 도달한 후, 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내의 액체를 추출하여, 세포 세척에서 발생하는 폐액을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법. - 제4항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법에 있어서,
세포 원심 분리 장치에서 혈액 샘플에 대해 원심 분리 처리를 수행하는 경우, 원심 분리 컵의 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내에 생리식염수를 넣어, 원심 분리 과정에서, 첨가된 생리식염수를 통해 혈액 샘플 중 세포 표면을 플러싱하는 단계; 및
혈액 샘플의 원심 분리 시간이 소정 시간에 도달한 후, 제2 통액 구조를 통해 원심 분리 컵 내의 액체를 추출하여, 세포 세척에서 발생하는 폐액을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 세척 방법. - 제1항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법에 있어서,
원심 분리 컵에 배양할 세포가 있는 세포 현탁액을 넣고, 세포 현탁액 중 세포의 밀도를 제1 소정 밀도로 조절하고, 원심 분리 컵 내에 항체나 자성 비드를 첨가하여 상기 세포를 활성화시키는 단계;
원심 분리 컵 내에 소정 농도의 이산화탄소 기체 및 소정 성분의 배지를 넣고, 세포 현탁액과 배지가 담긴 원심 분리 컵을 소정의 항온 환경에서 세포 배양을 수행하는 단계; 및
원심 분리 컵 내 세포 밀도를 검출하고, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 작으면, 회전 구동 메커니즘을 닫고, 세포에 대해 정적 배양을 수행하며, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 크면, 회전 구동 메커니즘을 가동하고, 제1 소정 시간 동안 지속한 후, 다시 제2 소정 시간 동안 닫으며, 이를 순환하여 세포에 대해 동적 배양을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법. - 제2항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법에 있어서,
원심 분리 컵에 배양할 세포가 있는 세포 현탁액을 넣고, 세포 현탁액 중 세포의 밀도를 제1 소정 밀도로 조절하고, 원심 분리 컵 내에 항체나 자성 비드를 첨가하여 상기 세포를 활성화시키는 단계;
원심 분리 컵 내에 소정 농도의 이산화탄소 기체 및 소정 성분의 배지를 넣고, 세포 현탁액과 배지가 담긴 원심 분리 컵을 소정의 항온 환경에서 세포 배양을 수행하는 단계; 및
원심 분리 컵 내 세포 밀도를 검출하고, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 작으면, 회전 구동 메커니즘을 닫고, 세포에 대해 정적 배양을 수행하며, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 크면, 회전 구동 메커니즘을 가동하고, 제1 소정 시간 동안 지속한 후, 다시 제2 소정 시간 동안 닫으며, 이를 순환하여 세포에 대해 동적 배양을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법. - 제3항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법에 있어서,
원심 분리 컵에 배양할 세포가 있는 세포 현탁액을 넣고, 세포 현탁액 중 세포의 밀도를 제1 소정 밀도로 조절하고, 원심 분리 컵 내에 항체나 자성 비드를 첨가하여 상기 세포를 활성화시키는 단계;
원심 분리 컵 내에 소정 농도의 이산화탄소 기체 및 소정 성분의 배지를 넣고, 세포 현탁액과 배지가 담긴 원심 분리 컵을 소정의 항온 환경에서 세포 배양을 수행하는 단계; 및
원심 분리 컵 내 세포 밀도를 검출하고, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 작으면, 회전 구동 메커니즘을 닫고, 세포에 대해 정적 배양을 수행하며, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 크면, 회전 구동 메커니즘을 가동하고, 제1 소정 시간 동안 지속한 후, 다시 제2 소정 시간 동안 닫으며, 이를 순환하여 세포에 대해 동적 배양을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법. - 제4항에 따른 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법에 있어서,
원심 분리 컵에 배양할 세포가 있는 세포 현탁액을 넣고, 세포 현탁액 중 세포의 밀도를 제1 소정 밀도로 조절하고, 원심 분리 컵 내에 항체나 자성 비드를 첨가하여 상기 세포를 활성화시키는 단계;
원심 분리 컵 내에 소정 농도의 이산화탄소 기체 및 소정 성분의 배지를 넣고, 세포 현탁액과 배지가 담긴 원심 분리 컵을 소정의 항온 환경에서 세포 배양을 수행하는 단계; 및
원심 분리 컵 내 세포 밀도를 검출하고, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 작으면, 회전 구동 메커니즘을 닫고, 세포에 대해 정적 배양을 수행하며, 세포 밀도가 제2 소정 밀도보다 크면, 회전 구동 메커니즘을 가동하고, 제1 소정 시간 동안 지속한 후, 다시 제2 소정 시간 동안 닫으며, 이를 순환하여 세포에 대해 동적 배양을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 원심 분리 장치의 세포 배양 방법.
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