WO2011052946A2 - 재생성 세포 추출 시스템 - Google Patents

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WO2011052946A2
WO2011052946A2 PCT/KR2010/007339 KR2010007339W WO2011052946A2 WO 2011052946 A2 WO2011052946 A2 WO 2011052946A2 KR 2010007339 W KR2010007339 W KR 2010007339W WO 2011052946 A2 WO2011052946 A2 WO 2011052946A2
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chamber
inlet
cells
extraction system
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WO2011052946A3 (ko
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도병록
이정규
김지향
강성구
박승훈
김명진
신규철
김철근
윤용달
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주식회사 퓨어바이오텍
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/04—Cell isolation or sorting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/05—Means for pre-treatment of biological substances by centrifugation

Definitions

  • the present invention relates to a regenerative cell extraction system, in particular by the automated program in the process of collecting the adipose tissue and separation of the regenerative cells from the adipose tissue, each step, pure adipose tissue, pure mature fat cells
  • the present invention relates to a regenerative cell extraction system capable of selectively obtaining oil and fat-derived stem cells, respectively, and easily controlling the amount of regenerative cells harvested.
  • Stem cells are defined as cells that possess clonogenic and self-renewing ability that can differentiate into multiple cell lines under certain conditions.
  • Embryonic stem cells are derived from mammalian embryos at the blastocyst stage and possess the ability to differentiate into almost all cells present in the body, while adult stem cells are stem cells that are present in trace amounts in differentiated tissue after birth. It is a cell with the capacity of a cell.
  • Adult stem cells offer practical advantages over embryonic stem cells. Unlike embryonic stem cells, adult stem cells can be extracted from the patient itself without causing ethical problems. They are abundant in supply and inherent in various tissues of the human body.
  • the most available sources of adult stem cells are bone marrow, peripheral blood, umbilical cord / umbilical cord blood and adipose tissue, as confirmed in recent studies. These cells can maintain, yield and replace the final differentiated cells in their own specific tissues as a result of tissue damage due to physiological cell turnover or wounds.
  • Adipose tissue has been found to be a source of stem cells, progenitor cells and matrix material suitable for therapeutic applications.
  • Adipose tissue is also a rich source of vascular endothelial cells, which can play a role in tissue regeneration and tissue engineering by promoting growth of renal blood vessels and stimulating stem and progenitor cell growth.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is a fully automated process by a program in a closed state from the collection of adipose tissue to the treatment of tissue, improve the purity of regenerated cells collected from adipose tissue and finally put in a syringe It is to provide a regenerated cell extraction system that can be reduced to an amount that can be used immediately, and reduces the need for a separate operation after extraction of the cells.
  • Regeneration cell extraction system for achieving the above technical problem is provided with a first unit, a second unit and a transfer unit.
  • the first unit collects the tissues by vacuum suction, separates blood contaminants from the tissues collected by stirring and centrifugation, separates the cells from the tissues from which the blood contaminants are separated, and removes the cells suspended in the liquid. Discharge it.
  • the second unit receives the cells suspended in the liquid from the first unit, separates the regenerated cells by centrifugation, and has a smaller capacity than the first unit.
  • a transfer unit is connected between the first unit and the second unit, injects washing water into the first unit and the second unit, and transfers extracts from the first unit and the second unit to corresponding bags. And, the cells suspended in the liquid extracted from the first unit is introduced into the second unit or the tissue and cell contaminants are transported.
  • the regenerated cell extraction system is capable of complete automation controlled by a program from the collection of the adipose tissue to the extraction of the regenerated cells, and the adipose tissue is moved and separated in a sealed state, In each phase of adipose tissue separation, adipose tissue, mature fat cells, oil (fat) and fat-derived stem cells can be selectively obtained, respectively. It is very convenient to get a lot of pure fat and fat-derived stem cells.
  • by varying the structure of the lower plate inside the second chamber in various ways only the necessary components can be selectively separated from the blood, and in this case, the desired tissue can be continuously separated regardless of the capacity of the second chamber. There is an advantage.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a regenerative cell extraction system according to an embodiment of the present invention.
  • 2A is a cross-sectional view illustrating the structure of the first unit.
  • FIG. 2B is a view showing another structure of the first unit of FIG.
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating the structure of the second unit.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a structure of the lower plate part of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating another structure of the lower plate part of FIG. 3.
  • FIG. 6 (a) is a plan view of the selective discharge unit coupled to the lower plate of FIG.
  • FIG. 6 (c) is a cross-sectional view of the second unit for explaining the structure in which the selective discharge portion is coupled to the lower plate portion.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating another structure of the lower plate part of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which the lower plate part of FIG. 7 is mounted.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a state in which the lower plate portion of another structure is mounted on the second chamber.
  • Regeneration cell extraction system for achieving the above technical problem is provided with a first unit, a second unit and a transfer unit.
  • the first unit collects the tissues by vacuum suction, separates blood contaminants from the tissues collected by stirring and centrifugation, separates the cells from the tissues from which the blood contaminants are separated, and removes the cells suspended in the liquid. Discharge it.
  • the second unit receives the cells suspended in the liquid from the first unit, separates the regenerated cells by centrifugation, and has a smaller capacity than the first unit.
  • a transfer unit is connected between the first unit and the second unit, injects washing water into the first unit and the second unit, and transfers extracts from the first unit and the second unit to corresponding bags. And, the cells suspended in the liquid extracted from the first unit is introduced into the second unit or the tissue and cell contaminants are transported.
  • the tissue is adipose tissue, and the regenerative cells are adipose derived stem cells.
  • the first unit is formed in a cylindrical upper body portion, the lower portion of the upper body portion integrally and inclined toward the center toward the lower portion, and integrally formed in the middle body portion and the upper body downward Through the first chamber and a guide hole formed in the center of the cover portion having a lower body portion which is smaller than the inner diameter of the portion and having the same inner diameter and a cover portion integrally formed on the upper surface of the upper body portion to cover the upper surface;
  • a central tube inserted into the bottom surface of the lower body to a predetermined distance, wherein the tissue is introduced into the first chamber through an upper portion of the central tube, and the cells suspended in the liquid are discharged from the first chamber;
  • At least one first wing is formed in the direction of the central tube to smoothly stir the tissue collected on the inner wall of the intermediate body of the first chamber.
  • the first chamber is inserted into the guide hole surrounding the central tube, is formed integrally with the central tube, and a negative pressure tube is formed to make the first chamber in a negative pressure state, and the wall surface forming the guide hole and the A retainer is mounted between the negative pressure pipes so that the first chamber rotates independently of the central pipe and the negative pressure pipe while maintaining the airtightness.
  • the lower end of the center tube is spaced apart from the bottom surface of the lower body portion is between 0.1mm ⁇ 3mm from the bottom surface.
  • the central tube has at least one auxiliary wing protruding outward from a portion inserted into the first chamber.
  • a bearing for smoothly rotating the first chamber may be further mounted between the wall surface forming the guide hole and the negative pressure pipe, and the bearing may be provided to facilitate the rotation of the first chamber.
  • a filter for filtering foreign matter may be mounted inside the lower body portion of the lower portion of the central tube.
  • the second unit has an inlet portion having a constant diameter and extending vertically downward, and a cylindrical upper portion whose inner diameter increases from the lower portion of the inlet portion to the lower portion thereof and decreases from the cell separation portion having the maximum inner diameter toward the lower portion thereof.
  • the second chamber consisting of a body portion, the lower body portion integrally formed at the lower portion of the upper body portion and extending downward with a constant inner diameter, from the lower portion of the inlet portion to the inner diameter increases from the lower portion to the cell separation portion
  • the upper plate portion When referred to as the upper plate portion, and installed to correspond to the inner surface of the upper plate portion, a passage through which the physiological buffers other than the regenerative cells existing in the second chamber is formed between the upper plate portion, and formed inside the inlet portion Cylindrical first inner inlet portion having a first inner diameter to be surrounded by the first inner inlet portion is larger than the first inner diameter
  • a lower plate portion having a second inner inlet portion having a second inner diameter, and the second chamber through the first inner inlet portion for introducing a cell suspended in the liquid discharged from the first unit into the second chamber;
  • An inlet tube inserted into the inside of the second chamber is inserted into the second chamber longer than the inlet tube, and discharges the regenerated cells formed on the bottom
  • the second chamber rotates independently of the inlet tube, the first outlet tube and the second outlet tube by a retainer, and maintains hermeticity.
  • the inlet pipe has a first support wing surrounding the outer wall surface of the first inner inlet portion on the outside, the second discharge pipe has a second support wing surrounding the inlet portion,
  • the second chamber is independently rotated while retaining the retainer is mounted do.
  • the input tube is inserted to the lower end of the upper body portion, and the first discharge tube is inserted to the height of 0.1mm ⁇ 2mm from the bottom surface of the lower body portion.
  • At least one second wing portion for smoothly stirring the second chamber is formed on the inner wall surface from the cell separator to the lower end of the upper body portion in the direction of the input tube.
  • the lower plate part is integrally formed at the lower end of the first inner inlet part and the second inner inlet part, and the first inner inlet part and the second inner inlet part, and has a same slope as the inclination of the upper plate part to have a hat shape.
  • a circular plate extending and forming the passage together with the upper plate portion, wherein at least one passage between the upper plate portion and the lower plate portion is present, and the circular plate portion between the passage and the passage is bonded to the upper plate portion.
  • the lower plate part is integrally formed at the lower end of the first inner inlet part and the second inner inlet part, and the first inner inlet part and the second inner inlet part, and has a same slope as the inclination of the upper plate part to have a hat shape.
  • a circular flat plate that extends and forms the passage together with the upper plate portion, and surrounds the outer side of the second inner inlet portion of the lower plate portion, and selectively connects at least one passage among the passages to the second discharge pipe.
  • a top discharge hole is formed, and a side discharge hole connected to the selected passage is formed at a side thereof, and a lower end of the side is coupled to a coupling groove formed at an upper surface of the circular plate, and the selective discharge portion is closely coupled to the coupling groove and then rotated. To select the passageway.
  • a strainer that can filter out undigested tissue or collagen mass in the liquid cells introduced through the feed tube is further installed inside the lower body portion of the bottom of the feed tube.
  • the lower plate part is integrally formed at the lower end of the first inner inlet part and the second inner inlet part, and the first inner inlet part and the second inner inlet part, and has a same slope as the inclination of the upper plate part to have a hat shape.
  • a circular plate portion integrally formed at the end of the circular plate and the circular plate, the passage having a plurality of cylindrical wings formed therein, and surrounding the outer side of the second inner inlet portion of the lower plate portion, among the cylindrical wings.
  • a hollow flat disk-shaped selective discharge portion for selecting at least one cylindrical wing and connecting a passage inside the selected cylindrical wing to the second discharge pipe, wherein the upper surfaces of the cylindrical wings are bonded to the upper plate portion, the lengths of which are mutually Differently, the component blood may be collected by dividing the blood component layer formed inside by the centrifugal force of the second chamber.
  • the upper surface of the selective discharge portion has a through hole through which the second inner inlet portion penetrates and an upper surface discharge hole connected to the second discharge pipe to both sides of the through hole, and a side discharge side connected to the selected passage.
  • the ball is formed, the lower end of the side is coupled to the coupling groove formed on the upper surface of the circular plate, the selective discharge portion is coupled to the coupling groove and then select the cylindrical wing by rotating.
  • the lower plate part is integrally formed at the lower end of the first inner inlet part and the second inner inlet part, and the first inner inlet part and the second inner inlet part, and has a same slope as the inclination of the upper plate part to have a hat shape.
  • One side end is coupled to the unfolding circular plate and the end of the circular plate and the inner wall surface of the second chamber and has a circular plate portion having a plurality of cylindrical wings are formed in the passage and the weight is mounted on the other end, the cylindrical
  • the wings are made of an elastic material, the weights mounted on the respective cylindrical wings have different weights or the same weights to balance the cylindrical wings, depending on the centrifugal force due to the rotation of the second chamber
  • the cylindrical wings are spread in the direction of the inner wall of the second chamber, and the component blood can be collected according to the blood component layer.
  • the circular plate portion has two symmetric cylindrical wings, and the weight mounted on the cylindrical wings has the same weight.
  • the transfer unit may include: a first multiway valve connected to the plurality of bags, the first multiway valve, a second multiway valve connected to the first unit and the second unit, and the first multiway valve; A pump is connected to the second multi-way valve.
  • the transfer unit includes a plurality of solenoid valves connected to the plurality of bags, respectively, instead of the first and second multiway valves, and a transfer tube controlled by the solenoid valves is connected to the pump.
  • the transfer unit is inserted with a transfer filter capable of filtering out foreign substances such as undigested enzyme mass or collagen mass contained in the liquid cells transferred from the first unit to the second unit.
  • the transfer filter is a double filter.
  • Each of the first unit and the second unit is provided with a jig to be rotated at a constant temperature, the jig is capable of adjusting the temperature and rotational speed of the mounted first unit and the second unit.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a regenerative cell extraction system according to an embodiment of the present invention.
  • the regenerated cell extraction system 10 includes a first unit 100, a second unit 200, and a transfer unit 700.
  • the first unit 100 collects the tissue by vacuum suction, separates blood contaminants from the tissues collected by stirring and centrifugation, and separates cells from the tissues from which the blood contaminants are separated and suspended in a liquid. To drain the cells.
  • the second unit 200 receives the cells suspended in the liquid from the first unit 100, separates the regenerated cells by centrifugation, and has a smaller capacity than the first unit 100.
  • the first unit 100 has a larger capacity than the second unit 200.
  • the second unit 200 alone can extract the necessary stem cells from the fat.
  • the first unit 100 is required for the treatment of a large amount of fat that is difficult for the second unit 200 to process alone. For example, when processing about 1 liter of tissue, the tissue is concentrated in small amounts by the first unit 100 and then delivered to the second unit 200 to extract stem cells.
  • the first unit 100 concentrates the cells in a large amount of fat cells and transmits them to the second unit 200.
  • the transfer part 700 is connected between the first unit 100 and the second unit 200, injects the washing water into the first unit 100 and the second unit 200, and supplies the first unit 100 and the first unit 100.
  • the extract from the second unit 200 is transferred to the corresponding bags B1 and B2-Bn, and the cells suspended in the liquid separated from the first unit 100 are introduced into the second unit 200. Or transport tissue and cell contaminants.
  • the tissue is adipose tissue
  • the regenerative cells are adipose derived stem cells.
  • the regenerated cell extraction system 10 according to the embodiment of the present invention disclosed in FIG. 1 solves the above problems. That is, complete automation controlled by the program from the collection of adipose tissue to the extraction of regenerated cells is possible, and the adipose tissue is moved and separated in a sealed state, and in each stage of the separation of adipose tissue, the washed fat is completed. Tissue, pure mature fat cells, oil (derived fat cells) and adipose derived stem cells can be selectively obtained respectively.
  • the regenerative cell extraction system 10 may perform the operations of extraction of fat-derived stem cells, recovery of pure adipose tissue from which blood-derived contaminants have been removed, and extraction of pure mature fat cells and oil (fat cell-derived).
  • the unit 100 may have a larger capacity than the second unit 200, and the adipose tissue may be directly collected from the human body by vacuum suction. This can be done by directly connecting the liposuction unit to the first unit 100.
  • the existing device is less risk of contamination and simple work process compared to once the tissue collected from the human body in a separate bag and then transferred to the regenerated cell extraction device.
  • the transfer part 700 between the first unit 100 and the second unit 200 is connected to the first unit 100 and the second unit 200 by a pump and a valve, and the first unit 100 and the second unit 200 are connected to each other.
  • necessary materials such as washing water and enzymes are introduced, and the cells suspended in the liquid from which blood contaminants are removed from the first unit 100 are extracted to separate bags B1 and B2-Bn.
  • the liquid containing fat-derived stem cells, the fat-derived stem cells are separated from the second unit 200 to separate bags (B1, B2-Bn) Save it.
  • a multiway valve may be used as the valve.
  • the multi-way valve has a flat, round disc shape, and a plurality of passages are formed along the circumferential side of the disc, and a rotating body for selecting one of the plurality of passages is formed at the center.
  • the passages may be connected to the corresponding plurality of bags B1 and B2-Bn, respectively, and the material is moved and stored in the bag connected to the selected passage through the rotating body.
  • the upper surface of the rotating body is formed with a connection hole connected to the rotating body of another multi-way valve.
  • the transfer part 700 may include a first multiway valve (not shown) connected to the plurality of bags B1 and B2-Bn, and a second multiway valve connected to the first unit 100 and the second unit 200. (Not shown), and a pump (not shown) connecting the first multi-way valve and the second multi-way valve.
  • the second multi-way valve is connected to the central tube 160 of the first unit 100 and the input tube 270 of the second unit 200.
  • the first multiway valve may use a passage having as many as the bags B1 and B2-Bn, and the number of passages of the second multiway valve may be equal to or less than the number of passages of the first multiway valve. have.
  • the pump is disposed between the first multiway valve and the second multiway valve to allow material to move between the first multiway valve and the second multiway valve. As a pump a peristertic pump can be used.
  • the transfer unit 700 includes a plurality of transfer pipes (not shown) and solenoid valves (not shown) connected to the plurality of bags B1 and B2-Bn, respectively, instead of the first and second multi-way valves.
  • Solenoid valves may be configured to control the delivery pipe connected to the pump (not shown). That is, the plurality of bags B1 and B2-Bn may be connected to the first unit 100 or the second unit 200 through the transfer tube, and the first unit 100 may be opened and closed by the solenoid valve. The substance discharged from) can be stored in the connected bags B1, B2-Bn.
  • 2A is a cross-sectional view illustrating the structure of the first unit.
  • the first unit 100 includes a first chamber 110 and a central tube 160.
  • the first chamber 110 is a part that rotates to remove blood contaminants and separate cells by receiving tissue, and has a lower tapered cylinder.
  • the first chamber 110 is decomposed using aspiration of adipose tissue, removal of blood-derived contaminants, dehydration (separation) of pure adipose tissue, and enzymes (usually using collagenase but other enzymes may be used alone or in combination). The operation is performed.
  • the first chamber 110 is formed in the lower body of the cylindrical upper body portion 120, the upper body portion 120 and the intermediate body portion 130 which is inclined toward the center toward the lower portion and
  • the lower body portion 140 is integrally formed on the middle body portion 130 and extends downwardly with the same inner diameter while smaller than the inner diameter of the upper body portion 120, and integrally formed on the upper surface of the upper body portion 120. It is formed with a cover portion 150 to cover the upper surface.
  • the shape of the bottom surface of the lower body portion 140 may vary, but preferably has a structure in which the bottom surface slightly protrudes in a U shape as shown in FIG. 2.
  • the size of the first chamber 110 is about 120mm in diameter, about 170mm in height, larger than the second chamber 210 of the second unit 200, and the size is adjusted according to the capacity of the adipose tissue to be treated. Can be.
  • the height of the first chamber 110 may be about 50mm, about 1,000-2,000cc, about 150mm, and about 2,000-3,000cc, about 250mm.
  • the central tube 160 is inserted to a position spaced a predetermined distance from the bottom surface of the lower body portion 140 through the guide hole 151 formed in the center of the cover portion 150.
  • the position where the lower end of the central tube 160 is spaced apart from the bottom surface of the lower body portion 140 is between 0.1mm ⁇ 3mm from the bottom surface.
  • the tissue is introduced into the first chamber 110 through the upper portion of the central tube 160, and the cells are discharged from the first chamber 110.
  • the stopper is of the same structure as seen in the safety syringe (luer lok structure) is connected directly to the liposuction vacuum is applied to the negative pressure tube 190 to be described later
  • the fat sucked by the negative pressure can directly enter the first chamber 110, and is sealed until it is mounted on the fat cell separator after the suction of fat.
  • Adipose tissue may be transferred to the first chamber 100 by the negative pressure induced by the liposuction device, or may be transferred into the first chamber 100 using a pump embedded in the regenerative cell extraction apparatus of the present invention. .
  • the first chamber 110 surrounds the central tube 160 and is inserted into the guide hole 151, is formed integrally with the central tube 160, and has a negative pressure tube 190 for making the first chamber 110 in a vacuum sound pressure state. Is formed, and the first chamber 110 rotates independently of the central tube 160 and the negative pressure tube 190 between the wall surface 153 and the negative pressure tube 190 forming the guide hole 151 to maintain hermeticity.
  • a retainer 180 is mounted.
  • the retainer is an element that functions to assist the rotation, such as a bearing, and to seal the air from passing through, and it is natural that an element for performing such a function can be used in addition to the retainer.
  • a bearing (not shown) for smoothly rotating the first chamber 110 may be further installed between the wall surface 153 and the sound pressure pipe 190 forming the guide hole 151, together with a retainer. have.
  • a filter (not shown) capable of smoothing the treatment of fat cells by filtering foreign substances present in the tissue introduced through the central tube, that is, other than fatty tissue, for example, collagen, may be provided. 160 may be mounted inside the lower body 140 of the lower portion.
  • the negative pressure unit 190 is equipped with a filter 191 for preventing the back flow of contaminated air.
  • Negative pressure unit 190 is a negative pressure for adipose tissue collection in the operating room, that is, the portion that can be connected to the vacuum inhaler, so the stopper and the stopper portion of the negative pressure unit 190 is preferably formed in the form of a safety syringe Do.
  • the type of filter 191 may vary, and may be a 0.22 um air filter to prevent backflow of contaminated air in a vacuum inhaler.
  • At least one first wing 170 is formed in the direction of the central tube 160 on the inner wall of the intermediate body 130 of the first chamber 110 to smoothly stir the collected tissue.
  • four first wings 170 are mounted at a 90-degree angle inside the first chamber 110 with a thickness of about 1-2 mm.
  • the first wing unit 170 allows the adipose tissue and the washing water to mix well when the first chamber 110 repeats rotation and stop.
  • the central tube 160 may include at least one auxiliary wing 175 protruding outward from a portion inserted into the first chamber 110.
  • the auxiliary wing 175 also allows the first chamber 110 to mix well with the adipose tissue and the wash water when the rotation and stop are repeated.
  • the first unit 100 is mounted on a jig (not shown) to rotate while maintaining a constant speed and temperature.
  • the jig can adjust the temperature and the rotational speed of the first unit 100, and its structure and operation can be understood by those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.
  • the jig in which the first unit 100 is mounted may allow the first unit 100 to perform only a function of stirring using vibration, not rotation, using an eccentric motor.
  • the operation of the first unit 100 will be described below.
  • fat tissue is absorbed from the human body.
  • Open the lid of the upper portion of the negative pressure unit 190 also connects the vacuum inhaler. Then, a vacuum inhaler is operated to collect fat tissue directly from the body. The collected adipose tissue contains blood and the like.
  • the regenerative cell extraction system 10 of the present invention is a liposuction apparatus and a vacuum inhaler.
  • the negative pressure pipe 190 connected to the vacuum inhaler has a filter 191 so that bacterial contamination by external air may not occur even if the cap is opened.
  • the fat-derived stem cell kit (kit) of the transfer unit 700 is connected to an upper portion of the central tube 160 to which the adipose tissue collecting needle is connected.
  • this kit has several bags (B1, B2 ⁇ Bn) connected to each bag, and each bag is equipped with a solenoid valve, which normally blocks the transfer tube connected to the solenoid valve.
  • Enzyme (collagenase), the bag for storing the adipose tissue from which blood is removed, the bag to collect the liquid discarded after processing, the bag connected to the second unit 200 is attached, and can be configured in various ways depending on the application .
  • a kit configured using a multiway valve and a pump may be connected to the transfer unit 700.
  • the solenoid valve in front of the bags is necessary. no.
  • the first unit 100 is mounted on a jig capable of rotation and temperature control having an inner diameter equal to the outer diameter of the first unit 100.
  • a jig capable of rotation and temperature control having an inner diameter equal to the outer diameter of the first unit 100.
  • the operation to absorb the fat tissue while mounting from the beginning may be performed.
  • the first unit 100 and the second unit 200 may be mounted to the jig to rotate while maintaining a constant temperature.
  • the jig (not shown) is capable of adjusting the temperature and rotational speed of the first unit 100 and the second unit 200 mounted.
  • the first unit 100 is left as it is for about 1 minute to separate the fat tissue and water from the absorbed fat tissue. Then, the adipose tissue is positioned above the water in the first chamber 110. After connecting the pump of the transfer unit 700 to the tube of the kit, the pump is operated to remove the water contaminated with the blood submerged in the lower portion of the first chamber 110 through the central tube 160 to remove. At this time, the sensor is mounted on the connection pipe between the pump and the bag containing the water contaminated with blood and automatically stops the pump when all the water including blood passes. Unlike the adipose tissue, the color of the water containing the blood is reddish due to the blood or is very dark compared to the adipose tissue. Therefore, the sensor senses the color (or brightness or density or permeability) of the substance passing through the tube. It is possible to control the operation of the pump by distinguishing between and other substances.
  • the operation of the pump may be controlled by sensing the difference in specific gravity. Since the operation of such a sensor can be understood by those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • the washing water (saline) bag is opened and a similar amount of washing water is added to the remaining fat tissue in the first chamber 110 of the first unit 100 by the operation of the pump.
  • a similar amount of washing water is added to the remaining fat tissue in the first chamber 110 of the first unit 100 by the operation of the pump.
  • the amount of adipose tissue collected it is possible to set the amount of washing water introduced by the program in advance.
  • the first chamber 110 is rotated.
  • the speed or number of revolutions can also be set in advance by the amount of adipose tissue collected. For example, it can be adjusted by repeating 10 seconds, 10 seconds stop 5 times, etc. within about 300 revolutions per minute.
  • the saline solution is added to wash the adipose tissue, and the washed water portion is removed again, and the saline solution is added again to repeat the operation 3-5 times. Finally remove the saline solution. Only as much fat tissue as necessary to separate adipose derived stem cells is left in the first chamber 110 and the remaining washed fat tissue is transferred to a bag for storing pure fat using a pump. That is, the regenerative cell extraction system 10 according to the embodiment of the present invention may separate only the pure adipose tissue remaining after washing as needed.
  • the cells are separated using enzymes.
  • a similar amount of enzyme (0.1% collagenase is used as the remaining fat cells remaining in the first chamber 110. However, one skilled in the art will understand that other enzymes may be used and the concentration may vary.)
  • the pump is introduced into the first chamber 110 through the central tube 160. Also in this case, since the amount is estimated in advance, the amount of enzyme can be initially set in the program.
  • the rotation and stop of the first chamber 110 are repeated according to the program. At this time, by applying heat to the outside of the first chamber 110 to maintain a temperature of about 37 degrees. This is done by the heat transferred from the jig to activate the enzyme.
  • the rotation and stop are repeated for a certain time (for example, about 30 minutes), mature fat cells and fat-derived cells are decomposed by enzymes in the first chamber 110, and the rotation is stopped for about 3-5 minutes. Stopping separates the sap layer (lower layer), which contains mature fat cells (upper layer) and fat-derived cells. Then, the fluid layer containing the adipose derived cells separated from the collagenase treatment is moved to the second chamber 210 of the second unit 200 using a pump. If the mature fat cells and the liquid fats (oils) generated when the mature fat cells are collected or processed are needed, the enzyme (collagenase) is added to the first chamber 110 using the washing method. After washing with water five times, transfer to a mature fat cell storage bag using a pump. This process is also initially possible by program settings and can be controlled by the sensor.
  • a certain time for example, about 30 minutes
  • the first unit 100 may be directly harvested adipose tissue, extraction of pure adipose tissue, extraction of mature fat cells using enzymes and separation of cells to separate stem cells, this operation is Conditions are set in advance by the program so that the whole or only necessary processes can be carried out separately.
  • FIG. 2B is a view showing another structure of the first unit of FIG.
  • the negative pressure unit 190 may be directly mounted in a state coupled to the cover unit 150.
  • the negative pressure unit 190 may be equipped with a filter 191 for preventing the back flow of contaminated air.
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating the structure of the second unit.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a structure of the lower plate part of FIG. 3.
  • the second unit 200 includes a second chamber 210, a lower plate portion 264, an input pipe 270, a first discharge pipe 275, and a second discharge pipe 280. do.
  • the second chamber 210 has a constant diameter and extends vertically downward in the inlet portion 220, and the inner diameter increases from the lower portion of the inlet portion 220 toward the lower portion of the cell separator 225 having the maximum inner diameter again.
  • the upper body portion 230 has a cylindrical shape, the inner diameter of which decreases toward the lower portion, and is formed integrally with the lower portion of the upper body portion 230 and has a lower inner portion 240 extending downward with a constant inner diameter.
  • the bottom surface of the lower body portion 240 may be flat or have a structure in which the bottom surface protrudes in a U shape as shown in FIG. 3.
  • the second chamber 210 is formed to be inclined toward the center from the cell separation unit 225 of the upper body portion 230 toward the bottom, which is the outer side of the second chamber 210 when the second chamber 210 is rotated (wall side).
  • the centrifugal force acts largely), so that the fat-derived stem cells separated during the inflow and separation of the liquid containing the fat-derived stem cells can be gathered to the cell separation unit 225.
  • the liquid solution in which the fat-derived stem cells have been removed is to prevent the cells from easily coming out together when removed to the upper outlet.
  • the lower plate portion 264 is installed so as to correspond to the inner surface of the upper plate portion 250 when the cell separation portion 225 is referred to as the upper plate portion 250 in a portion where the inner diameter increases from the lower portion of the lower portion of the inlet portion 220 to the lower portion.
  • physiological buffers other than the regenerative cells existing inside the second chamber 210 are discharged along the passage 265 between the upper plate 250 and the lower plate 264.
  • the lower plate portion 264 is integrally connected with the upper end of the lower plate portion 264, and surrounds the cylindrical first inner inlet portion 261 and the first inner inlet portion 261 having the first inner diameter and are smaller than the first inner diameter.
  • the second inner inlet part 263 having a large second inner diameter extends inside the inlet part 220.
  • the input tube 270 is inserted into the second chamber 210 through the first internal inlet part 261 in order to introduce the cells discharged from the first unit 100 into the second chamber 210.
  • the first discharge pipe 275 penetrates the inside of the input pipe 270 and is inserted into the second chamber 210 longer than the input pipe 270 and the bottom of the lower body part 240 of the second chamber 210. It becomes a passage for discharging the regenerated cells formed on the cotton.
  • the input pipe 270 is inserted to the lower end of the upper body portion 230, the first discharge pipe 275 is inserted to the height of 0.1 ⁇ 2mm from the bottom surface of the lower body portion 240.
  • the upper portion of the first discharge pipe 275 has a shape in which a safety syringe can be mounted to discharge the recovered fat-derived stem cells to the outside, and is plugged with a stopper or connected to a kit for performing this process. Since the end of the first discharge pipe (275) is lowered to a height of 0.1 ⁇ 2mm from the bottom surface of the lower body portion 240, the fat-derived stem cells accumulated on the bottom surface of the lower body portion 240 is the first discharge pipe (275) It is discharged through the outside.
  • An injection tube 270 is used to surround the first discharge tube 275 and to transfer cells from the first unit 100 to the second unit 200.
  • the second discharge pipe 280 is inserted between the outer wall surface of the second inner inlet 263 and the inner wall surface of the inlet 220 to be discharged through the passage 265 between the upper plate 250 and the lower plate 264.
  • the physiological buffer other than the regenerated cells is discharged to the outside.
  • the second chamber 210 rotates independently of the input pipe 270, the first discharge pipe 275, and the second discharge pipe 280 by retainers 281 and 283, and maintains hermeticity.
  • the process of washing the fat-derived stem cells contained in the sap containing the enzyme transferred from the first unit 100 and separating the fat-derived stem cells is performed.
  • Inlet pipe 270 has a first support wing 271 surrounding the outer wall surface of the first inner inlet portion 261 on the outside, the second discharge pipe 280 is a second surrounding the inlet portion 220 A support wing 285 is provided.
  • the second chamber 210 rotates independently of the input pipe 270, the first discharge pipe 275, and the second discharge pipe 280. 281, 283 serves to assist the sealing to be possible.
  • the second chamber 210 is formed. It is equipped with a retainer to rotate independently and maintain hermeticity.
  • the retainer is an element that functions to assist rotation, such as a bearing, and keeps air tight, and it is obvious that elements other than the retainer can perform the same function.
  • Bearings for smoothing the rotation of the two chambers 210 may be mounted at the same time.
  • the second chamber 210 may stir the internal material when the second chamber 210 rotates on the inner wall surface from the cell separator 225 to the lower end of the upper body 230.
  • At least one smoothing of the second wing 211 is formed in the direction of the input pipe 270.
  • four second wings 211 may be arranged at intervals of 90 degrees, the outer of the inlet pipe 270 as in 175 of the first chamber 110
  • the second wing portion (not shown) may be mounted on the.
  • the lower plate portion 264 includes a first inner inlet portion 261, a second inner inlet portion 263, and a circular plate 260.
  • the circular plate 260 is integrally formed at the lower ends of the first inner inlet part 261 and the second inner inlet part 263 to be unfolded in the shape of a hat with the same inclination as that of the upper plate part 250 and the upper plate part 250. Together form a passage 265.
  • At least one passage 265 between the upper plate 250 and the lower plate 264 is present, and the portion 410 of the circular plate 260 between the passage and the passage is bonded to the upper plate 250.
  • the predetermined portion 410 of the circular plate 260 of the lower plate portion 264 is bonded to the upper plate portion 250.
  • the portion 410 and the portion 410 adhered to the upper plate 250 are separated from the upper plate 250 to naturally form a passage 265.
  • the passage 265 is marked for easy understanding.
  • the passage 265 is connected to the cell separator 225, which is the outermost part of the second chamber 210 by the centrifugal force and the cells inside the second chamber 210 by the centrifugal force.
  • the second discharge pipe 280 Applying a negative pressure or positive pressure in the second chamber 210, or both at the same time by extracting the washing water through the passage 265, only a few liquid and stem cells remain inside the second chamber (210) To be.
  • a sieve 213 that can filter out the rest of undecomposed tissue including collagen mass or collagen mass from the liquid cells introduced through the input tube 270 has a lower body portion 240 under the input tube 270. It can be installed inside.
  • the filter net 213 is a mesh net having a gap of about 0.5-2 mm, which is completely digested when cells are introduced from the first unit 100 to the second unit 200 through the input tube 270. Collagen mass or part of the tissues (various substances not decomposed by the enzymes used in the first unit 100) are filtered out from the strainer 213.
  • the regeneration cell collected in the cell separation unit 225 may be provided with a barrier 215 at the inlet of the passage 265 so that only the washing water may escape without passing through the passage 265.
  • the barrier layer 215 may be disposed in a portion of the passage 265 between the circular plate 260 and the inner wall surface of the upper plate 250 unlike the structure of the lower plate 264.
  • the barrier layer 215 may have a hole in the center as shown in FIG. 4, and a portion of the barrier layer 215 may be bonded to the inner wall surface of the upper plate part 250 as shown in part 410 of FIG. 4.
  • Saline containing collagenase and cells from the first unit 100 is slowly filled in the second chamber 210 of the second unit 200 through the inlet tube 270.
  • the second chamber 210 is initially stopped, and then rotates the second chamber 210 when a predetermined amount is filled in the second chamber 210.
  • a predetermined amount For example, when the fat cells mixed with collagenase fill half of the total volume of the second chamber 210, the second chamber 210 is rotated to about 150G.
  • the G value may be changed to 75G to 1,000G or more, and as the G value increases, the concentration time is shortened.
  • the start time of rotation of the second chamber 210 is constant in the amount of liquid transferred per rotation of the pump. Therefore, the amount transferred by time calculation can be calculated, and these conditions can be programmed to start the rotation automatically.
  • the second chamber 210 is also mounted on a jig (not shown) to rotate while maintaining a constant speed and temperature.
  • the rotation time, the temperature, the rotational speed, etc. are set in advance by a program, and the first section 100 and the second unit 200 are controlled to automate the entire exaggeration from the collection of the adipose tissue to the separation of the adipose derived stem cells. can do.
  • the physiological buffer containing cells from the first unit 100 is blocked for about 5 minutes to prevent loss of cells.
  • the inflow of the physiological buffer containing the cells transmitted from the first unit 100 and the regeneration of the regenerated cells due to the rotation of the second chamber 210 proceed simultaneously with the outflow of the separated physiological buffer.
  • the regenerative cells contained in the physiological buffer may be immediately leaked before they can be separated, thereby greatly reducing the recovery rate of the regenerative cells. Therefore, after filling the second chamber 210 to a predetermined amount or more, the cells are completely rotated for about 5 minutes to completely separate the regenerated cells from the physiological buffer and then gradually inflow and outflow of the physiological buffer containing the cells from the first unit 100. Resume should be to prevent the loss of regenerated cells.
  • the physiological buffer containing the collagenase and the cell components remaining in the first unit 100 is continuously transferred to the second chamber 210, and at the same time, the liquid component is continuously maintained through the second discharge pipe 280. Washing water) is removed from the second chamber 210.
  • the rotation removes the liquid component inside the second chamber 210, the adipose derived stem cells are collected in the cell separation unit 225 of the second chamber 210, and if the liquid component is continuously drawn out, slightly by centrifugal force Only the liquid remains in the second chamber 210. Even at this time of influx of physiological buffer and separation of fat-derived stem cells, coordination of rotational speed and inflow and outflow rates is very important to prevent the loss of regenerative cells.
  • the second chamber 210 is introduced from the first chamber 110 through the inlet tube 270 mixed with the enzyme and the saline solution, and the liquid component except the stem cells through the passage 265 by rotation.
  • the second discharge pipe 280 can be separated purely stem cells.
  • the rotation of the second chamber 210 is stopped and the saline solution is added to the second chamber 210 again. Then, the rotation and stop operation of the second chamber 210 is repeated. For example, about 10 seconds of rotation, repeating 10 seconds stop 3-5 times. Thereafter, the saline solution is removed while rotating the second chamber 210 again. Repeat this washing process 3-5 times. After the last flushing process, the rotation of the second chamber 210 is stopped. When the rotation of the second chamber 210 is stopped, fat-derived stem cells gathered on the wall surface of the cell separation unit 225 ride on the inclined surface of the upper body part 230 to the bottom surface of the lower body part 240. It comes down.
  • the stopper at the top of the first discharge tube 275 is removed and a syringe is inserted to extract saline solution containing a desired amount or whole amount of adipose derived stem cells into the syringe. Since the end of the first discharge pipe 275 comes down to the bottom surface 0.1-2mm of the lower body portion 240, the fat-derived stem cells collected on the bottom surface of the lower body portion 240 can be easily extracted to the outside.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating another structure of the lower plate part of FIG. 3.
  • FIG. 6 (a) is a plan view of the selective discharge unit coupled to the lower plate of FIG.
  • FIG. 6 (c) is a cross-sectional view of the second unit for explaining the structure in which the selective discharge portion is coupled to the lower plate portion.
  • the lower plate part 264-1 may include a first internal inlet part 261, a second internal inlet part 263, and a first internal inlet part ( 261 and a circular plate 260 which is integrally formed at the lower end of the second inner inlet 263 and is unfolded in the shape of a hat with the same slope as that of the upper plate 250, and forms a passage 265 together with the upper plate 250.
  • the structure includes at least one passage 265-1 between the upper plate 250 and the lower plate 264-1, and the circular plate portion 510 between the passage and the passage includes the upper plate 250. Is bonded to.
  • the weights of the separated half portions are equal to each other, the lengths of the passages formed in one half portion are different from each other, and are formed in the separated half portions.
  • the passages facing each other have the same length.
  • the circular plate 260-1 has a structure in which passages 265-1 having different lengths from short to long are symmetrical to each other.
  • desired materials can be obtained at required positions when different materials are to be obtained in each layer generated as a result of centrifugation such as blood by the rotation of the second chamber 210. have.
  • the reason for having a symmetric structure is that vibration may occur in the rotating second chamber 210 if the center of gravity does not fit during centrifugation.
  • the vibration does not occur even when the second chamber 210 is rotated.
  • Adjusting the weight is a basic principle of the centrifugal separator, which will be understood by those skilled in the art, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the upper surface 640 of the selective discharge part 600 includes a through hole 605 and a through hole 605 through which the second inner inlet part 263 penetrates in the center.
  • An upper surface discharge hole 610 connected to the second discharge pipe 280 is formed.
  • a portion of the inner wall surface 263-1 of the selective discharge part 600 forming the through hole 605 is upward and downward to easily contact the second internal inlet part 263, as shown in FIG. 6B. It extends by a certain length.
  • a side discharge hole 615 is formed at the side of the selective discharge part 600 and is connected to the selected passage 265-1, and the lower end 620 of the side is formed at the upper surface of the circular plate 260-1. ) Is combined.
  • the lower end portion 620 of the selective discharge unit 600 is inserted into the coupling groove 520 of the circular plate 260-1 is closely coupled.
  • the side discharge hole 615 of the selective discharge part 600 rotates to select the corresponding passage 265-1.
  • the lower side 620 of the selective discharge unit 600 and the coupling groove 520 is in close contact with each other can be sealed using a silicon ring, etc.
  • the lower side 620 of the selective discharge unit 600 is a coupling groove
  • the passage may be selected by rotating in engagement with 520.
  • the structure in which the selective discharge unit 600 is coupled to the coupling groove 520 and rotates will be understood by those skilled in the art, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the first unit 100 and the second unit 200 having such a structure are mounted on a rotating jig (not shown) to rotate, and the rotational speed may be set by a program in advance and automatically adjusted.
  • the process of rotation or the extraction of adipose tissue and the separation of fat-derived stem cells and storage of the material into bags (B1 to Bn) can be automated by programs and software, which can be understood by those skilled in the software field. Detailed descriptions are omitted here.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating another structure of the lower plate part of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which the lower plate part of FIG. 7 is mounted.
  • FIG. 7 is a plan view and a side view of the lower plate portion 264-2 and the selective discharge unit 700 coupled to the lower plate portion 264-2.
  • another structure of the lower plate part 264-2 according to the embodiment of the present invention constitutes a passage unlike the structures of the lower plate parts 264 and 264-1 of FIGS. 4 and 5.
  • Cylindrical wing 750 is provided separately.
  • the lower plate portion 264-2 includes a first inner inlet portion 261 and a second inner inlet portion 263, a circular plate portion 761, and a selective discharge unit 700.
  • the circular plate portion 761 is integrally formed at the lower ends of the first inner inlet portion 261 and the second inner inlet portion 263, and has a circular plate 760 having the same slope as that of the upper plate portion 250. And a plurality of cylindrical wings 750 integrally formed at the end of the circular plate 760 and having a passage 265-2 formed therein.
  • the selective discharge part 700 surrounds the outside of the second inner inlet part 263 of the lower plate part 264-2, selects at least one or more cylindrical blades from the cylindrical blades 750, and selects a passage inside the selected cylindrical wing ( 265-2) to have a hollow flat disk shape that connects the second discharge pipe 280.
  • the upper surfaces of the cylindrical wings 750 are adhered to the upper plate 250 and their lengths are different from each other, thereby distinguishing the blood component layers formed therein by the centrifugal force of the second chamber 210. Component blood can be collected.
  • the substances included in the physiological buffer containing fat-derived cells inside by centrifugal force form layers according to their specific gravity. Therefore, substances in the blood component layer may be separated and discharged along the length of the cylindrical wings 750.
  • a through hole 705 through which the second inner inlet 263 penetrates in the center and an upper discharge hole 710 connected to the second discharge pipe 280 to both sides of the through hole 705. Is formed. (See the middle figure in Figure 7)
  • a side discharge hole 715 is formed at a side of the selective discharge part 700 and is connected to the selected passage, and a lower end 720 of the side is coupled to the coupling groove 722 formed at the upper surface of the circular plate 760.
  • the part 700 selects the cylindrical blade 750 by rotating after being closely coupled to the coupling groove 722.
  • the selective discharge part 700 has a flat disc shape having a through hole 705.
  • the lower end portion 720 is inserted into the coupling groove 722 of the circular plate 760, and the coupling groove 722 is provided. By rotating in side) the side discharge hole 715 can select the passage.
  • the coupling groove 722 is provided with a device such as a silicon ring so that the coupling of the lower portion 720 and the coupling groove 722 can be sealed.
  • the cylindrical blade 750 of the lower plate portion 264-2 is bonded to the corresponding upper plate portion 250.
  • the circular plate 760 of the lower plate portion 264-2 has a coupling groove 722 formed along the circumference of the circular plate 760 on which the cylindrical blades 750 are formed, and the selective discharge portion in the coupling groove 722. 700) are combined.
  • the inner wall surface 263-2 of the selective discharge part 700 forming the through hole 705 has a predetermined length in the upper and lower portions so as to be easily contacted with the second inner inlet part 263. Is formed extending.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a state in which the lower plate portion of another structure is mounted on the second chamber.
  • the lower plate portion includes a first inner inlet portion 261, a second inner inlet portion 263, and a circular plate portion 961.
  • the circular plate portion 961 is integrally formed at the lower ends of the first internal inlet portion 261 and the second internal inlet portion 263, and has a circular plate 960 extending in the shape of a hat with the same slope as that of the upper plate portion 250. And one end is coupled to the end of the circular plate 960 and the inner wall surface of the second chamber 210, the passage (265-3) is formed on the inside and has a different weight to balance the cylindrical blade on the other end or It is provided with a plurality of cylindrical wings 950 is mounted with a weight (not shown) having the same weight.
  • the lower plate portion 264-3 of FIG. 9 has cylindrical wings 950 formed at the end of the circular plate 960 similarly to the lower plate portion 264-2 of FIG. 7, but the lower plate portion 264-2 of FIG.
  • the cylindrical blades 750 are attached to the upper plate 250 and are formed of a plurality of different lengths, in another embodiment, only two cylindrical wings 950 of FIG. 9 may be present.
  • the cylindrical wings 950 are made of an elastic material, and weights (not shown) mounted on each cylindrical wing may have different weights or the same weight to balance the cylindrical wings with each other. .
  • the weights mounted on the cylindrical wings should have the same weight.
  • the cylindrical wings 950 are stretched downward by a weight (not shown) as shown in FIG. 9 when the second chamber 210 is stopped, and then occurs when the second chamber 210 rotates. According to the centrifugal force, the cylindrical wings 950 are unfolded in the direction of the inner wall surface of the second chamber 210, and the component blood can be collected according to the blood component layer.
  • the cylindrical wings 950 are unfolded in the direction of the inner wall surface of the second chamber 210 according to the rotational speed of the second chamber 210. If the rotation speed is fast, the inner wall surface of the second chamber 210 is very close, and if the rotation speed is slow, the second chamber 210 will be far from the inner wall surface. In this manner, the cylindrical wings 950 may selectively discharge the material of the required layer from the blood component layer formed inside the second chamber 210.
  • Cylindrical wing 950 is connected to the end of the circular plate 960, and should also be fixed to the inner wall surface of the second chamber (210). Looking at the circled portion of Figure 9, the opposite side of the circular plate 960 connecting portion of the cylindrical blade 950 is connected to the inner wall surface of the second chamber 210, to ensure fixing, one side of the cylindrical blade 950 The end portion may have a structure that is fixed to the locking step 970 formed on the inner wall surface.
  • the cylindrical wing 950 may be fixed to the inner wall surface of the second chamber 210 may be various, and will be understood by those skilled in the art and will not be described in detail.
  • the transfer unit 700 may include a transfer filter (not shown) capable of filtering out foreign substances such as undigested collagen mass contained in the liquid cells transferred from the first unit 100 to the second unit 200.
  • the feed filter may be a double filter.
  • the double filter has a structure in which the size of the holes formed in the mesh network is small and the outside is surrounded by the size of the holes formed in the mesh network.
  • the double filter may have a structure in which a 0.5 mm to 2 mm filter and a 0.1 mm to 0.5 mm filter are sequentially mounted to the transfer part 700.
  • the transfer filter may be a single filter rather than a double filter.
  • various cells including stem cells may be separated from various tissues other than adipose derived stem cells.

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Abstract

재생성 세포 추출 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출 시스템은 제1유닛, 제2유닛 및 이송부를 구비한다. 제1유닛은 진공흡입에 의하여 조직을 채취하고, 교반 및 원심분리에 의해 채취된 상기 조직으로부터 혈액오염물을 분리시키고, 상기 혈액오염물이 분리된 조직으로부터 세포를 분리하여 액체에 부유된 상태의 세포를 배출시킨다. 제2유닛은 상기 제1유닛으로부터 상기 액체에 부유된 상태의 세포를 투입받고, 원심분리에 의해서 재생성세포를 분리하며 상기 제1유닛보다 소용량이다. 이송부는 상기 제1유닛과 상기 제2유닛 사이에 연결되며, 상기 제1유닛과 상기 제2유닛에 세정수를 주입하고, 상기 제1유닛 및 상기 제2유닛으로부터의 추출물을 대응되는 백들로 전달하며, 상기 제1유닛에서 추출된 액체에 부유된 상태의 세포를 상기 제2유닛으로 투입시키거나 조직 및 세포오염물을 이송한다. 상기 조직은 지방조직이며, 상기 재생성세포는 지방유래줄기세포이다.

Description

재생성 세포 추출 시스템
본 발명은 재생성 세포 추출 시스템에 관한 것으로서, 특히 지방조직의 채취 및 지방조직으로부터 재생성 세포의 분리과정이 밀폐된 상태에서 자동화된 프로그램에 의해서 이루어지며, 각 단계별로, 순수한 지방조직, 순수한 성숙지방세포, 오일 및 지방유래 줄기세포를 각각 선택적으로 얻을 수 있고 채취되는 재생성 세포의 양의 조절이 용이한 재생성 세포 추출 시스템에 관한 것이다.
줄기 세포는 특정 조건에서 복수의 세포 계통으로 분화가 가능한 클론원성(clonogenic)과 자기-재생 능력을 보유하는 세포로서 정의된다. 배아 줄기 세포는 배반포(blastocyst) 단계에서 포유동물 배아로부터 유래되고 체내에 존재하는 거의 모든 세포로 분화할 수 있는 능력을 보유하는 반면, 성체 줄기 세포는 출생후 분화된 조직에 극미량 존재하는 세포로서 줄기세포의 능력을 지니는 세포이다. 성체 줄기 세포는 배아 줄기 세포에 비하여 실제적인 이점을 제공한다. 배아줄기세포와 달리, 성체줄기세포는 윤리적 문제를 유발하지 않고, 환자 자신으로부터 추출될 수 있다. 이들은 공급량이 풍부하고 인체의 다양한 조직에 내재한다. 성체 줄기 세포의 가장 가용한 공급원은 최근의 연구에서 확인된 바와 같이, 골수, 말초혈, 제대/제대혈 및 지방 조직이다. 이들 세포는 생리학적 세포 생성(cell turnover) 또는 상처에 기인한 조직 손상의 결과로써, 그들 자신의 특이적인 조직 내에서 최종 분화된 세포를 유지하고 산출하고 대체할 수 있다.
세포 형성성(cell plasticity)이라고 하는 이런 능력은 병든 기관의 생리 현상과 기능을 회복시키는 목적으로, 결함된 조직의 재생을 목표하는 치료적 적용의 개발을 이끌어냈다. 성체 줄기 세포는 수십 년 전부터 알려진 바와 같이 조혈 세포를 산출할 수 있을 뿐만 아니라, 최근에 밝혀진 바와 같이, 혈관, 근육, 뼈, 연골, 피부, 신경 등을 산출할 수 있다. 이들 세포는 중간엽 줄기 세포(mesenchymal stem cell)로 알려져 있다. 이에 더하여, 혈소판 농축액으로 제조된 혈소판은 상처 치유를 가속화시키는데 이용될 수 있고, 결과적으로, 뼈, 피부 또는 기타 조직과 같은 조직의 재구성에 도움을 주는 재생 의약에서 일정한 역할을 수행할 수 있다.
최근, 지방 조직은 치료적 응용에 적합한 줄기 세포, 선조 세포 및 기질 물질의 근원인 것으로 밝혀졌다. 지방 조직은 또한, 혈관 내피 세포의 풍부한 근원이며, 상기 혈관 내피 세포는 신 혈관의 성장을 촉진하고 줄기 및 선조 세포 성장을 자극함으로써 조직 재생 및 조직 공학에서 역할을 할 수 있다.
그런데, 많은 장치가 지방 조직으로부터 세포를 수집하기 위해 개발되어 왔지만, 이들 장치는 지방 조직의 수거를 위한 흡출 장치를 최적으로 수용하지 못한다거나, 지방 조직의 수집에서 조직의 처리까지 부분 또는 완전한 자동화가 되지 못하고 있다. 또한, 지방 조직의 수집으로부터 조직의 처리까지 부분 또는 완전 밀폐 시스템의 결핍과 이로 인한 오염문제가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 지방조직의 수집으로부터 조직의 처리까지의 과정이 밀폐된 상태에서 프로그램에 의해서 완전히 자동화되어 진행되며, 지방조직으로부터 채취되는 재생성 세포, 즉 줄기세포의 순도를 향상시켜 최종적으로 주사기에 넣어 바로 사용할 수 있을 정도의 양으로 줄일 수 있어, 세포의 추출후 조작의 필요성을 감소시키는 방법 및 장치의 개발이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 지방조직의 수집으로부터 조직의 처리까지의 과정이 밀폐된 상태에서 프로그램에 의해서 완전히 자동화되어 진행되며, 지방조직으로부터 채취되는 재생성 세포의 순도를 향상시켜 최종적으로 주사기에 넣어 바로 사용할 수 있을 정도의 양으로 줄일 수 있고, 세포의 추출후 별도 조작의 필요성을 감소시키는 재생성 세포 추출 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출 시스템은 제1유닛, 제2유닛 및 이송부를 구비한다.
제1유닛은 진공흡입에 의하여 조직을 채취하고, 교반 및 원심분리에 의해 채취된 상기 조직으로부터 혈액오염물을 분리시키고, 상기 혈액오염물이 분리된 조직으로부터 세포를 분리하여 액체에 부유된 상태의 세포를 배출시킨다.
제2유닛은 상기 제1유닛으로부터 상기 액체에 부유된 상태의 세포를 투입받고, 원심분리에 의해서 재생성세포를 분리하며 상기 제1유닛보다 소용량이다.
이송부는 상기 제1유닛과 상기 제2유닛 사이에 연결되며, 상기 제1유닛과 상기 제2유닛에 세정수를 주입하고, 상기 제1유닛 및 상기 제2유닛으로부터의 추출물을 대응되는 백들로 전달하며, 상기 제1유닛에서 추출된 액체에 부유된 상태의 세포를 상기 제2유닛으로 투입시키거나 조직 및 세포오염물을 이송한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출 시스템은 지방 조직의 수집에서 재생성 세포의 추출 까지 프로그램에 의해 제어되는 완벽한 자동화가 가능하고, 또한 밀폐된 상태에서 지방조직이 이동되고 분리되며, 지방 조직의 분리에 있어서 각 단계별로, 지방조직, 성숙지방세포, 오일(지방) 및 지방유래 줄기세포를 각각 선택적으로 얻을 수 있는 장점이 있으며, 가슴확대술 등 대용량을 원할 시에도 1회 작동으로 많은 순수지방 및 지방유래 줄기세포를 얻을 수 있어 매우 편리하다. 또한 제2챔버 내부의 하판부의 구조를 다양하게 변경함으로써, 혈액 등에서 필요한 성분만을 선택적으로 분리해 낼 수 있으며, 이 경우 제2챔버의 용량에 구애받지 않고 많은 양일 지라도 지속적으로 원하는 조직을 분리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 제1유닛과 제2유닛의 회전속도 및 기타 동작을 모두 프로그램에 의해 자동화 시킴으로써 조직의 추출부터 줄기세포의 채취 및 보관까지 정해진 시간과 용량을 맞추어 자동으로 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한 이송부에 필터를 장착함으로써, 다양한 조직으로부터 줄기세포를 포함한 다양한 세포들을 분리할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출 시스템을 설명하는 개념도이다.
도 2(a)는 제1유닛의 구조를 설명하는 단면도이다.
도 2(b)는 도 2(a)의 제1유닛의 다른 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 제2유닛의 구조를 설명하는 단면도이다.
도 4는 도 3의 하판부의 구조를 설명하는 평면도이다.
도 5는 도 3의 하판부의 다른 구조를 설명하는 평면도이다.
도 6(a)는 도 5의 하판부에 결합되는 선택배출부의 평면도이다.
도 6(b)는 선택배출부의 측면 단면도이다.
도 6(c)는 선택배출부가 하판부에 결합된 구조를 설명하기 위한 제2유닛의 단면도이다.
도 7은 도 3의 하판부의 또 다른 구조를 설명하는 평면도이다.
도 8은 도 7의 하판부가 장착된 모습을 설명하는 단면도이다.
도 9는 또 다른 구조의 하판부가 제2챔버에 장착된 모습을 설명하는 단면도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출 시스템은 제1유닛, 제2유닛 및 이송부를 구비한다.
제1유닛은 진공흡입에 의하여 조직을 채취하고, 교반 및 원심분리에 의해 채취된 상기 조직으로부터 혈액오염물을 분리시키고, 상기 혈액오염물이 분리된 조직으로부터 세포를 분리하여 액체에 부유된 상태의 세포를 배출시킨다.
제2유닛은 상기 제1유닛으로부터 상기 액체에 부유된 상태의 세포를 투입받고, 원심분리에 의해서 재생성세포를 분리하며 상기 제1유닛보다 소용량이다.
이송부는 상기 제1유닛과 상기 제2유닛 사이에 연결되며, 상기 제1유닛과 상기 제2유닛에 세정수를 주입하고, 상기 제1유닛 및 상기 제2유닛으로부터의 추출물을 대응되는 백들로 전달하며, 상기 제1유닛에서 추출된 액체에 부유된 상태의 세포를 상기 제2유닛으로 투입시키거나 조직 및 세포오염물을 이송한다.
상기 조직은 지방조직이며, 상기 재생성세포는 지방유래줄기세포이다.
상기 제1유닛은, 원통형상의 상부몸통부와, 상기 상부몸통부의 하부에 일체로 형성되며 하방으로 갈수록 중심을 향해 경사지는 중간몸통부와, 상기 중간몸통부에 일체로 형성되며 하방으로 상기 상부몸통부의 내경보다 작으면서 동일한 내경을 가지고 연장되는 하부몸통부와, 상기 상부몸통부의 상부면에 일체로 형성되어 상부면을 덮는 덮개부를 구비하는 제1챔버 및 상기 덮개부의 중앙에 형성된 가이드홀을 통하여 상기 하부몸통부의 바닥면에 소정간격 이격된 위치까지 삽입되는 중앙관으로서, 상기 중앙관의 상부를 통해 조직이 상기 제1챔버로 투입되고, 상기 제1챔버로부터 상기 액체에 부유된 상태의 세포가 배출되는 상기 중앙관을 구비하며,
상기 제1챔버의 상기 중간몸통부의 내벽면에 채취된 조직의 교반을 원활하게 하기 위하여 제1날개부가 적어도 하나 이상 상기 중앙관 방향으로 형성된다.
상기 제1챔버는, 상기 중앙관을 둘러싸며 상기 가이드홀에 삽입되고, 상기 중앙관과 일체로 형성되며 상기 제1챔버를 음압상태로 만들기 위한 음압관이 형성되고, 상기 가이드홀을 형성하는 벽면과 상기 음압관 사이에는 상기 제1챔버가 상기 중앙관 및 음압관과 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지하도록 리테너(retainer)가 장착된다.
상기 중앙관의 하부 끝단이 상기 하부몸통부의 바닥면으로부터 이격된 위치는 바닥면에서 0.1mm ~ 3mm 사이이다. 상기 중앙관은, 상기 제1챔버의 내부에 삽입된 부분에 외측으로 돌출되는 적어도 하나이상의 보조날개가 형성된다.
상기 가이드홀을 형성하는 벽면과 상기 음압관 사이에는 상기 리테너(retainer)와 함께, 상기 제1챔버의 회전을 원활하게 하는 베어링이 더 장착될 수 있으며, 상기 중앙관을 통하여 투입되는 조직에 존재하는 이물질을 거를수 있는 필터가 상기 중앙관 하부의 상기 하부몸통부 내측에 장착될 수 있다.
상기 제2유닛은, 일정한 직경을 가지고 수직하방으로 연장되는 입구부와, 상기 입구부 하단에서 하부로 갈수록 내경이 커지다가 최대내경을 가지는 세포분리부에서 다시 하부로갈수록 내경이 작아지는 원통형상의 상부몸체부와, 상기 상부몸체부의 하부에 일체로 형성되며 일정한 내경을 가지고 하방으로 연장되는 하부몸체부로 구성되는 제2챔버, 상기 입구부 하단에서 하부로 갈수록 내경이 커지는 부분에서 상기 세포분리부까지를 상판부라고 할때, 상기 상판부의 내측면에 대응되도록 설치되고, 상기 제2챔버 내부에 존재하는 재생성세포 이외의 생리적 완충액이 배출되는 통로를 상기 상판부와의 사이에 형성하며, 상기 입구부의 내측으로 형성되는 제1내경을 가지는 원통형상의 제1내부입구부와 상기 제1내부입구부를 둘러싸며 제1내경보다 큰 제2내경을 가지는 제2내부입구부를 구비하는 하판부, 상기 제1유닛으로부터 배출되는 상기 액체에 부유된 상태의 세포를 상기 제2챔버 내부로 투입시키기 위하여 상기 제1내부입구부를 통하여 상기 제2챔버내부로 삽입되는 투입관, 상기 투입관 내측을 관통하여 상기 투입관보다 더 길게 상기 제2챔버 내부로 삽입되며, 상기 제2챔버의 상기 하부몸체부의 바닥면에 형성된 상기 재생성세포를 배출시키는 통로가되는 제1배출관 및 상기 제2내부입구부의 외벽면과 상기 입구부의 내벽면 사이에 삽입되어 상기 상판부와 상기 하판부 사이의 통로를 통해 배출되는 상기 재생성세포 이외의 생리적 완충액을 외부로 배출시키는 제2배출관을 구비한다.
상기 제2챔버는 리테너(retainer)에 의해 상기 투입관, 상기 제1배출관 및 상기 제2배출관과 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지한다.
상기 투입관은 외측에 상기 제1내부입구부의 외벽면을 둘러싸는 제1지지날개를 구비하고, 상기 제2배출관은 상기 입구부를 둘러싸는 제2지지날개를 구비하며,
상기 제1지지날개와 상기 제2내부입구부의 내벽면 사이와, 상기 입구부의 외벽면과 상기 제2지지날개 사이에, 상기 제2챔버가 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지하기 위한 상기 리테너가 장착된다.
상기 제1지지날개와 상기 제2내부입구부의 내벽면 사이와, 상기 입구부의 외벽면과 상기 제2지지날개 사이에는, 상기 리테너와 함께 상기 제2챔버의 회전을 원활하게 하는 베어링이 더 장착된다.
상기 투입관은, 상기 상부몸체부 하단까지 삽입되고, 상기 제1배출관은 상기 하부몸체부의 바닥면으로부터 0.1mm ~ 2mm 높이까지 삽입된다.
상기 세포분리부에서 상기 상부몸체부의 하단까지의 내벽면에 상기 제2챔버가 회전시 교반을 원활하게 하는 제2날개부가 적어도 하나 이상 상기 투입관 방향으로 형성된다.
상기 하판부는, 상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부와, 상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상판부의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지며 상기 상판부와 함께 상기 통로를 형성하는 원형판을 구비하고, 상기 상판부와 상기 하판부 사이의 통로는 적어도 하나 이상 존재하고, 상기 통로와 통로 사이의 원형판 부분은 상기 상판부에 접착되는 구조이다.
상기 제2챔버의 회전속도와 상기 원형판의 길이를 조절함으로써, 상기 제2챔버의 원심력에 의해서 내부에 형성되는 혈액성분층에 따른 성분혈액 채취가 가능하며, 재생성세포 이외의 생리적 완충액이 상기 제2챔버 내부에 남는 량을 조절한다.
상기 하판부는, 상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부와, 상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상판부의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지며 상기 상판부와 함께 상기 통로를 형성하는 원형판, 및 상기 하판부의 상기 제2내부입구부 외측을 둘러싸며, 상기 통로들 중에서 적어도 하나 이상의 통로를 선택적으로 상기 제2배출관으로 연결시키는 중공의 납작한 원판형상의 선택배출부를 구비하고, 상기 상판부와 상기 하판부 사이의 통로는 적어도 하나 이상 존재하고, 상기 통로와 통로 사이의 원형판 부분은 상기 상판부에 접착되며, 상기 원형판을 지름방향으로 분리할 때, 분리된 각각의 절반부분의 무게가 서로 동일하고, 하나의 절반부분에 형성되는 통로들의 길이가 서로 다르며, 분리된 각각의 절반부분에 형성되는 서로 마주보는 통로들은 동일한 길이를 가지며, 상기 선택배출부의 상면에는, 중앙에 상기 제2내부입구부가 관통하는 관통홀과 상기 관통홀 양측으로 상기 제2배출관과 연결되는 상면배출공이 형성되며, 측면에는 상기 선택된 통로와 연결되는 측면배출공이 형성되고, 상기 측면의 하단부는 상기 원형판의 상면에 형성된 결합홈에 결합되며, 상기 선택배출부는 상기 결합홈에 밀착결합된 후 회전함에 의해서 상기 통로를 선택한다.
상기 투입관을 통하여 투입되는 상기 액상의 세포중에서 분해되지 않은 조직 또는 콜라겐덩어리를 거를수 있는 거름망이 상기 투입관 하부의 상기 하부몸체부 내측에 더 설치된다.
상기 하판부는, 상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부와, 상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상판부의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지는 원형판과 상기 원형판의 끝단에 일체로 형성되며 상기 통로가 내측에 형성되는 복수개의 원통날개들을 구비하는 원형판부, 및 상기 하판부의 상기 제2내부입구부 외측을 둘러싸며, 상기 원통날개들 중에서 적어도 하나 이상의 원통날개를 선택하고 선택된 원통날개 내측의 통로를 상기 제2배출관으로 연결시키는 중공의 납작한 원판형상의 선택배출부를 구비하고, 상기 원통날개들의 상면은 상기 상판부에 접착되고, 그 길이가 서로 상이하여, 상기 제2챔버의 원심력에 의해서 내부에 형성되는 혈액성분층을 구분하여 성분혈액을 채취할 수 있으며, 상기 선택배출부의 상면에는, 중앙에 상기 제2내부입구부가 관통하는 관통홀과 상기 관통홀 양측으로 상기 제2배출관과 연결되는 상면배출공이 형성되며, 측면에는 상기 선택된 통로와 연결되는 측면배출공이 형성되고, 상기 측면의 하단부는 상기 원형판의 상면에 형성된 결합홈에 결합되며, 상기 선택배출부는 상기 결합홈에 밀착결합된 후 회전함에 의해서 상기 원통날개를 선택한다.
상기 하판부는, 상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부와, 상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상판부의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지는 원형판과 상기 원형판의 끝단 및 상기 제2챔버의 내벽면에 일측단이 결합되며 상기 통로가 내측에 형성되고 타측단에 무게추가 장착되는 복수개의 원통날개들을 구비하는 원형판부를 구비하고, 상기 원통날개들은 탄성이 있는 재질로 이루어지고, 상기 각각의 원통날개에 장착되는 무게추는 상기 원통날개의 밸런스를 맞추기 위하여 각각 다른 무게를 가지거나 동일한 무게를 가지며, 상기 제2챔버의 회전에 따른 원심력에 따라 상기 원통날개들이 상기 제2챔버의 내벽면 방향으로 펼쳐지며 혈액성분층에 따른 성분혈액 채취가 가능하다.
상기 원형판부는, 2개의 대칭되는 원통날개들을 구비하고, 상기 원통날개에 장착되는 상기 무게추는 동일한 무게를 가진다.
상기 이송부는, 상기 복수개의 백들과 연결되는 제1멀티웨이 밸브와 상기 제1멀티웨이밸브와, 상기 제1유닛 및 상기 제2유닛과 연결되는 제2멀티웨이밸브 및 상기 제1멀티웨이밸브와 상기 제2멀티웨이밸브를 연결하는 펌프를 구비한다.
상기 이송부는, 상기 제1및 제2멀티웨이밸브 대신 상기 복수개의 백들과 각각 연결되는 복수개의 솔레노이드밸브들을 구비하고, 상기 솔레노이드밸브들에 의해 제어되는 이송관이 상기 펌프와 연결된다.
상기 이송부는, 상기 제1유닛에서 상기 제2유닛으로 이송되는 상기 액상의 세포에 포함되는 분해되지 않은 효소덩어리나 콜라겐 덩어리 등의 이물질을 거를수 있는 이송필터가 삽입된다. 상기 이송필터는, 2중필터이다.
상기 제1유닛과 상기 제2유닛이 각각 장착되어 일정한 온도에서 회전되는 지그들을 구비하며, 상기 지그들은 장착된 제1유닛과 제2유닛의 온도 및 회전속도의 조절이 가능하다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출 시스템을 설명하는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출 시스템(10)은 제1유닛(100), 제2유닛(200) 및 이송부(700)를 구비한다.
제1유닛(100)은 진공흡입에 의하여 조직을 채취하고, 교반 및 원심분리에 의해 채취된 상기 조직으로부터 혈액오염물을 분리시키고, 상기 혈액오염물이 분리된 조직으로부터 세포를 분리하여 액체에 부유된 상태의 세포를 배출시킨다.
제2유닛(200)은 제1유닛(100)으로부터 상기 액체에 부유된 상태의 세포를 투입 받고, 원심분리에 의해서 재생성세포를 분리하며 제1유닛(100)보다 소용량이다.
즉, 제1유닛(100)은 제2유닛(200)보다 대용량이다. 안면성형 등과 같이 적은 용량(예를 들어, 약 100cc 미만)의 지방을 처리할 때에는 제2유닛(200)만으로도 지방으로부터 필요한 줄기세포를 추출해 낼 수 있다. 그러나, 제1유닛(100)은 제2유닛(200)이 단독으로 처리하기에 어려울 정도의 많은 양의 지방의 처리를 위해서 필요하다. 예를 들어, 약 1리터 정도의 조직을 처리할 경우, 제1유닛(100)에 의해서 조직을 농축시켜 적은 양으로 만든 후 제2유닛(200)으로 전달하여 줄기세포를 추출해 낸다.
즉, 제1유닛(100)은 많은 양의 지방세포에서 세포를 농축시키고, 이를 제2유닛(200)으로 송신한다.
이송부(700)는 제1유닛(100)과 제2유닛(200) 사이에 연결되며, 제1유닛(100)과 제2유닛(200)에 세정수를 주입하고, 제1유닛(100) 및 제2유닛(200)으로부터의 추출물을 대응되는 백들(B1, B2-Bn)로 전달하며, 제1유닛(100)에서 분리된 액체에 부유된 상태의 세포를 제2유닛(200)으로 투입시키거나 조직 및 세포오염물을 이송한다. 여기서, 조직은 지방조직이며, 상기 재생성세포는 지방유래줄기세포이다.
종래 기술에서 설명된 바와 같이, 많은 재생성 세포 추출장치가 지방 조직으로부터 세포를 수집하기 위해 개발되어 왔지만, 이들 장치는 지방 조직의 수거를 위한 흡출 장치를 최적으로 수용하지 못한다거나, 지방 조직의 수집에서 조직의 처리까지 완전한 자동화가 되지 못하고 있고, 완전한 밀폐 시스템을 갖추지 못하고 있다. 또한 원하는 세포를 농축하는 과정에서의 시스템이 본 발명과는 차별이 된다.
도 1에 개시된 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출시스템(10)은 상기와 같은 문제점을 해결하고 있다. 즉, 지방 조직의 수집에서 재생성 세포의 추출 까지 프로그램에 의해 제어되는 완벽한 자동화가 가능하고, 또한 밀폐된 상태에서 지방조직이 이동되고 분리되며, 지방 조직의 분리에 있어서 각 단계별로, 세척이 완료된 지방조직, 순수한 성숙지방세포, 오일(지방세포유래) 및 지방유래 줄기세포를 각각 선택적으로 얻을 수 있다.
즉, 재생성 세포 추출 시스템(10)은 지방유래줄기세포의 추출, 혈액유래 오염물이 제거된 순수한 지방조직 회수, 순수한 성숙지방세포 및 오일(지방세포유래) 추출의 동작을 수행할 수 있으며, 제1유닛(100)은 제2유닛(200)보다 큰 용량이 바람직하며 진공흡입에 의해서 지방조직이 인체로부터 직접 채취되어 투입될 수 있다. 이는 지방흡입기를 제1유닛(100)에 직접 연결함에 의해서 이루어질 수 있다.
따라서, 기존의 장치가 인체에서 채취한 조직을 일단 별도의 백에 담았다가 다시 재생성 세포 추출 장치로 옮기는 것에 비하여 오염의 위험이 적고 작업공정도 간단하다.
제1유닛(100)과 제2유닛(200) 사이의 이송부(700)는 펌프와 밸브에 의해서 제1유닛(100) 및 제2유닛(200)과 연결되며, 제1유닛(100)과 제2유닛(200)으로 세정수와 효소 등의 필요물질을 투입하고, 제1유닛(100)으로부터 혈액오염물이 제거된 액체에 부유된 상태의 세포를 추출하여 별도의 백들(B1, B2-Bn)에 저장하거나, 지방유래 줄기세포가 포함된 액체를 제2유닛(200)으로 이송시키며, 제2유닛(200)에서 분리되는 지방유래 줄기세포를 추출하여 별도의 백들(B1, B2-Bn)에 저장시킨다.
이송부(700)가 펌프와 밸브를 이용하여 구성될 경우, 밸브로서 멀티웨이밸브를 이용할 수 있다. 멀티웨이밸브는 납작하고 동그란 원판 형상으로서, 복수개의 통로가 원판의 원주위 측면을 따라 형성되고, 복수개의 통로들 중에서 하나를 선택할 수 있는 회전체가 중앙에 형성된다. 통로들은 각각 대응되는 복수개의 백들(B1, B2-Bn)과 연결될 수 있고, 회전체를 통해서 선택된 통로에 연결된 백으로 물질이 이동 및 저장된다. 회전체의 상면에는 다른 멀티웨이밸브의 회전체와 연결되는 연결공이 형성된다.
이송부(700)는 복수개의 백들(B1, B2-Bn)과 연결되는 제1멀티웨이밸브(미도시)와, 제1유닛(100) 및 제2유닛(200)과 연결되는 제2멀티웨이밸브(미도시), 그리고 제1멀티웨이밸브와 제2멀티웨이밸브를 연결하는 펌프(미도시)로 구성될 수 있다. 제2멀티웨이밸브는 제1유닛(100)의 중앙관(160)과 제2유닛(200)의 투입관(270)과 연결된다.
제1멀티웨이밸브는 백들(B1, B2-Bn)의 수만큼 통로가 존재하는 것을 사용할 수 있으며, 제2멀티웨이밸브의 통로의 수는 제1멀티웨이밸브의 통로의 수보다 같거나 적을 수 있다. 펌프는 제1멀티웨이밸브와 제2멀티웨이밸브의 사이에 배치되며 제1멀티웨이밸브와 제2멀티웨이밸브 사이에서 물질이 이동하도록 한다. 펌프로서 peristertic 펌프가 이용될 수 있다.
또한, 이송부(700)는 제1및 제2멀티웨이밸브 대신 복수개의 백들(B1, B2-Bn)과 각각 연결되는 복수개의 이송관(미도시) 및 솔레노이드밸브들(미도시)을 구비하고, 솔레노이드밸브들이 펌프(미도시)와 연결되어있는 이송관을 제어하는 구조로 구성될 수 있다. 즉, 복수개의 백들(B1, B2-Bn)은 이송관을 통해 제1유닛(100) 또는 제2유닛(200)과 연결될 수 있고, 이송관을 솔레노이드밸브에 의해 열고 닫으면서 제1유닛(100)에서 배출되는 물질을 연결된 백들(B1, B2-Bn)에 저장할 수 있다.
이와 같은 이송부(700)의 구조와 동작은 당업자라면 이해할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
도 2(a)는 제1유닛의 구조를 설명하는 단면도이다.
도 2(a)를 참조하면, 제1유닛(100)은 제1챔버(110) 및 중앙관(160)을 구비한다.
제1챔버(110)는 조직을 투입받아 혈액오염물을 제거하고 세포를 분리하기 위하여 회전하는 부분으로서, 하부가 경사지게 테이핑(taping) 되어있는 원통이다.
제1챔버(110)는 지방조직의 흡입(aspiration), 혈액유래오염물 제거, 순수 지방조직의 탈수(분리), 효소(대개 collagenase를 사용하나 다른 효소를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다)를 이용한 분해 동작이 수행된다.
좀 더 설명하면, 제1챔버(110)는 원통형상의 상부몸통부(120)와, 상부몸통부(120)의 하부에 일체로 형성되며 하방으로 갈수록 중심을 향해 경사지는 중간몸통부(130)와, 중간몸통부(130)에 일체로 형성되며 하방으로 상부몸통부(120)의 내경보다 작으면서 동일한 내경을 가지고 연장되는 하부몸통부(140)와, 상부몸통부(120)의 상부면에 일체로 형성되어 상부면을 덮는 덮개부(150)를 구비한다. 하부몸통부(140)의 바닥면의 형상은 다양할 수 있으나, 도 2에 도시된 것처럼 U자 형상으로 바닥면이 약간 돌출되는 구조를 가지는 것이 바람직하다.
제1챔버(110)의 크기는 지름 약 120mm, 높이 약 170mm 정도의 크기이며, 제2유닛(200)의 제2챔버(210)보다는 크고, 처리를 원하는 지방조직의 용량에 따라 그 크기가 조절될 수 있다.
즉, 용량이 1,000cc 미만일 경우 제1챔버(110)의 높이는 약 50mm정도, 1,000 - 2,000cc 까지는 높이는 약 150mm 정도, 2,000 - 3,000cc 까지는 약 250mm 정도가 될 수 있다. 그러나, 이는 실시예일 뿐이며, 크기는 다양하게 정해질 수 있다.
중앙관(160)은 덮개부(150)의 중앙에 형성된 가이드홀(151)을 통하여 하부몸통부(140)의 바닥면에 소정간격 이격된 위치까지 삽입된다. 바람직하기로는, 중앙관(160)의 하부 끝단이 하부몸통부(140)의 바닥면으로부터 이격된 위치는 바닥면에서 0.1mm ~ 3mm 사이이다.
중앙관(160)의 상부를 통해 조직이 제1챔버(110)로 투입되고, 제1챔버(110)로부터 상기 세포가 배출된다. 중앙관(160)의 맨 윗 부분에 마개가 있으며, 이 마개는 안전주사기에서 볼 수 있는 것과 같은 구조(luer lok 구조)로 되어 있어 지방흡입기에 직접 연결되어 후술되는 음압관(190)부위에 걸리는 진공음압에 의해 흡입된 지방이 직접 제1챔버(110) 안으로 들어갈 수 있게 하며, 지방의 흡입 후 지방세포분리기에 장착될 때까지 밀폐된다.
지방조직이 직접 제1챔버(110)로 흡입되지 않고 다른 이송용 백에 담겨 운송된 경우에도 중앙관(160) 맨 위에 이송용 백이 연결되고, 음압관(190)에 연결하는 별도의 진공펌프(대부분 지방채취기에 달려 있음)에 의해 유도된 음압에 의해 제1챔버(100)로 지방조직이 이송되거나 본 발명의 재생성 세포추출장치에 내장된 펌프를 사용하여 제1챔버(100) 내로 이송될 수 있다.
제1챔버(110)에는 중앙관(160)을 둘러싸며 가이드홀(151)에 삽입되고, 중앙관(160)과 일체로 형성되며 제1챔버(110)를 진공음압상태로 만들기 위한 음압관(190)이 형성되고, 가이드홀(151)을 형성하는 벽면(153)과 음압관(190) 사이에는 제1챔버(110)가 중앙관(160) 및 음압관(190)과 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지하도록 리테너(retainer)(180)가 장착된다.
리테너는 베어링과 같이 회전을 보조하는 기능을 하면서도 공기가 통하지 않도록 밀폐를 시키는 기능을 하는 요소로서, 리테너 이외에도 이와 같은 기능을 수행하는 요소가 이용될 수 있음은 당연하다.
가이드홀(151)을 형성하는 벽면(153)과 음압관(190) 사이에는 리테너(retainer)와 함께, 제1챔버(110)의 회전을 원활하게 하는 베어링(미도시)이 더 장착될 수 있다. 또한, 상기 중앙관을 통하여 투입되는 조직에 존재하는 이물질들, 즉 지방조직 이외의 물질, 예를 든다면 콜라겐 덩어리 등을 걸러주어 지방세포의 처리를 원활하게 할 수 있는 필터(미도시)가 중앙관(160) 하부의 하부몸통부(140) 내측에 장착될 수 있다.
음압부(190)에는 오염된 공기의 역류를 방지하기 위한 필터(191)가 장착된다. 음압부(190)는 수술실에서 지방조직채취를 위해 음압을 걸어주는, 즉, 진공흡입기와 연결이 가능한 부위이며, 따라서 음압부(190)의 마개 및 마개 결합부위는 안전주사기와 같은 형태을 이루는 것이 바람직하다. 필터(191)의 종류는 다양할 수 있으며, 진공흡입기에서 오염된 공기의 역류를 방지하기 위한 0.22 um 공기 필터일 수 있다.
제1챔버(110)의 중간몸통부(130)의 내벽면에는, 채취된 조직의 교반을 원활하게 하기 위하여 제1날개부(170)가 적어도 하나 이상 중앙관(160) 방향으로 형성된다. 제1날개부(170)는, 바람직하기로는, 두께가 약 1-2mm로서 제1챔버(110) 내부에 90도 각도로 4개가 장착된다. 제1날개부(170)는 제1챔버(110)가 회전과 정지를 반복할 때 지방조직과 세정수가 잘 섞이도록 한다.
또한, 중앙관(160)은 제1챔버(110)의 내부에 삽입된 부분에 외측으로 돌출되는 적어도 하나이상의 보조날개(175)를 구비할 수 있다. 보조날개(175)도 제1챔버(110)가 회전과 정지를 반복할 때 지방조직과 세정수가 잘 섞이도록 한다.
제1유닛(100)은 지그(미도시)에 장착되어 일정한 속도와 온도를 유지하며 회전한다. 지그는 제1유닛(100)의 온도와 회전속도를 조절할 수 있으며, 그 구조 및 동작은 당업자라면 이해할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
또한, 제1유닛(100)이 장착되는 지그는 편심모터를 이용하여 제1유닛(100)이 회전이 아닌 진동을 이용하여 교반의 기능만을 수행하도록 할 수 있다.
제1유닛(100)의 동작에 대해서 이하에서 설명된다.
첫째, 지방조직을 인체로부터 흡수한다.(Fat tissue aspiration)
중앙관(160)의 상부의 마개를 제거하고 지방흡입장치의 지방흡입바늘이 달린 줄을 중앙관(160)의 상부에 연결한다. 지방흡입바늘은 범용으로 사용되므로, 중앙관(160)의 상부 형상을 지방흡입기에 결합될 수 있는 구조로 형성함으로써 용이하게 지방흡입바늘이 달린 줄과 중앙관(160)의 상부를 연결할 수 있다.
음압부(190)의 윗부분의 뚜껑을 열고 역시 진공흡입기를 연결한다. 그리고, 진공흡입기를 동작시켜 신체로부터 직접 지방조직을 채취한다. 채취한 지방조직에는 혈액 등이 같이 포함되어 있다. 종래의 재생성 세포 추출시스템이 신체로부터 지방조직을 채취하여 별도로 보관한 후에, 이를 다시 재생성 세포 추출시스템으로 투입시키는 것에 비하여, 본 발명의 재생성 세포 추출 시스템(10)은 지방흡입장치와 진공흡입기를 직접 제1유닛(100)에 연결함으로써 신체로부터 직접 지방조직을 채취하고 이를 제1챔버(110)에 수용할 수 있다. 따라서, 지방조직의 오염이나 감염, 보관상의 문제점 등을 한번에 해결할 수 있다.
지방조직 채취 후 채취바늘과 진공흡입기의 연결관을 제거한다. 이때, 진공흡입기 연결쪽의 마개는 막지 않고 잠시 열어둔다. 즉, 먼저 진공흡입기쪽 연결을 제거하여 제1챔버(110) 내부가 대기압으로 복원된 후 중앙관(160)의 채취바늘이 연결된 부위를 제거함으로써 중앙관(160)으로 오염된 공기가 유입되는 것을 방지한다.
진공흡입기에 연결된 음압관(190)에는 필터(191)가 있어서 마개를 열어놓아도 외부 공기에 의한 세균오염은 발생하지 않을 수 있다
지방조직 채취바늘이 연결되어 있던 중앙관(160)의 상부에 이송부(700)의 지방유래줄기세포용 키트(kit)를 연결한다. 이 키트는 제대혈 처리 키트에서와 마찬가지로 여러 가지 백들(B1, B2~Bn)이 연결되어 있으며, 각각의 백 앞에는 솔레노이드 밸브를 장착하여 평상시에는 솔레노이드 밸브에 연결된 이송관을 눌러 막고 있으며, 각각 생리식염수, 효소(collagenase), 혈액이 제거된 지방조직 보관을 위한 백, 처리한 후 버려지는 액체를 모으는 백, 제2유닛(200)으로 연결되는 백 등이 붙어있으며, 용도에 따라 다양하게 구성할 수 있다. 또한, 앞에서 설명된 대로, 솔레노이드 밸브와 이송관 및 펌프로 구성하는 대신, 멀티웨이밸브와 펌프를 이용하여 구성된 키트를 이송부(700)로 연결할 수도 있으며, 이 때에는 백들 앞의 솔레노이드 밸브가 꼭 필요한 것은 아니다.
둘째, 혈액오염물을 제거한다.(순수 지방조직 분리)
제1유닛(100)을 제1유닛(100)의 외경과 동일한 크기의 내경을 가지는 회전 및 온도조절이 가능한 지그에 장착한다. 물론 처음부터 장착한 채 지방조직을 흡수하는 동작이 수행될 수도 있다.
제1유닛(100)과 제2유닛(200)은 일정한 온도를 유지하면서 회전하는 지그들에 각각 장착될 수 있다. 지그들(미도시)은 장착된 제1유닛(100)과 제2유닛(200)의 온도 및 회전속도의 조절이 가능하다.
약 1분간 제1유닛(100)을 그대로 정치시켜 흡수된 지방조직으로부터 지방조직과 물을 분리시킨다. 그러면, 지방조직이 제1챔버(110) 내부에서 물보다 위에 위치한다. 이송부(700)의 펌프를 키트의 관에 연결한 후, 펌프를 작동시켜 제1챔버(110)의 아래쪽에 가라앉은 혈액으로 오염된 물을 중앙관(160)을 통해허 흡입하여 제거한다. 이때, 펌프와 혈액으로 오염된 물을 수용하는 백 사이의 연결관에 센서를 장착하여 혈액을 포함한 물이 모두 통과되면 자동으로 펌프를 정지 시킨다. 혈액을 포함한 물의 색깔이 지방조직과는 달리 혈액으로 인해 붉은 색을 띠게 되거나 지방조직에 비하여 매우 진하므로 센서는 관을 통과하는 물질의 색깔(또는 밝기 또는 밀도 또는 투과도)를 센싱하여 혈액을 포함한 물과 그렇지 않은 물질을 구별하여 펌프의 동작을 제어할 수 있다.
또는 혈액을 포함하는 물질의 비중(무게)과 지방조직의 비중(무게)가 다르므로 비중의 차이를 센싱하여 펌프의 동작을 제어할 수 있다. 이와 같은 센서의 동작은 당업자라면 이해할 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
세정수(식염수) 백을 열어 펌프의 작동으로 제1유닛(100)의 제1챔버(110) 속에 남아있는 지방조직과 비슷한 량의 세정수를 투입한다. 채취된 지방조직의 양에 따라 미리 프로그램에 의해서 투입되는 세정수의 양을 셋팅(setting)할 수 있다. 그리고, 제1챔버(110)를 회전시킨다. 회전속도나 횟수도 채취된 지방조직의 양에 의해서 미리 프로그램적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 분당 300회전 내외로 10초 회전, 10초 정지를 5회 반복 하는 등으로 조절될 수 있다.
이와 같이 식염수를 투입하여 지방조직을 세척하고, 다시 세척된 물 부분을 제거하고 또다시 식염수를 첨가하여 세척하는 동작을 3-5회 정도 반복한다. 최종적으로 식염수를 제거한다. 지방유래 줄기세포를 분리하기 위해 필요한 만큼의 지방조직만 제1챔버(110)에 남기고 나머지 세척된 지방조직을 펌프를 이용하여 순수지방을 보관하기 위한 백으로 옮긴다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 재생성 세포 추출 시스템(10)은 필요에 따라 세척되어 남은 순수한 지방조직만을 별도로 분리해낼 수 있다.
셋째, 효소를 이용하여 세포를 분리한다.
제1챔버(110)에 남아있는 세척된 지방세포와 비슷한 양의 효소(0.1% collagenase를 이용한다. 그러나, 당업자라면 다른 효소를 이용할 수 있으며, 농도를 달리 할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.)를 펌프를 이용하여 제1챔버(110)로 중앙관(160)을 통해 투입한다. 이 때에도, 미리 예상한 량이 있으므로 초기에 효소의 양을 프로그램에 설정할 수 있다.
효소 투입 후, 제1챔버(110)의 회전과 정지를 프로그램에 따라 반복시킨다. 이 때 제1챔버(110)의 외부에 열을 가하여 37도 정도로 온도를 유지한다. 이는 지그에서 전달되는 열에 의해서 수행되며 효소를 활성화시키기 위함이다.
일정한 시간동안(예를들어, 약 30분) 회전과 정지를 반복하면 제1챔버(110) 내부에서 효소에 의해 성숙지방세포와 지방유래세포가 분해되며, 회전을 정지시키고 약 3-5분 정도 정지시키면 성숙지방세포(상층부)와 지방유래세포가 포함된 수액층(하층부)이 분리된다. 그러면, 콜라게나제의 처리결과 분리된 지방유래세포를 포함하는 수액층을 펌프를 사용하여 제2유닛(200)의 제2챔버(210)로 이동시킨다. 만일 성숙지방세포 및 성숙지방세포가 채취 또는 처리시 터져서 생긴 액체상태의 지방(오일)이 필요할 시에는 앞서 수행한 세척방법을 이용하여 제1챔버(110)에서 효소(콜라게나제)를 3-5회 수세한 후 성숙지방세포 보관용 백으로 펌프를 사용하여 옮긴다. 이 과정도 초기에 프로그램 세팅에 의해 가능하며, 센서에 의해 조절될 수 있다.
이와 같이, 제1유닛(100)은 지방조직의 직접채취, 순수 지방조직의 추출, 효소를 이용하여 성숙지방세포의 추출 및 줄기세포를 분리하기 위한 세포의 분리가 수행될 수 있으며, 이러한 동작이 프로그램에 의해 미리 조건이 설정되어 전체 또는 필요한 공정만 별도로 수행될 수 있다.
도 2(b)는 도 2(a)의 제1유닛의 다른 구조를 나타내는 도면이다.
도 2(b)에 도시된 것처럼, 음압부(190)는 덮개부(150)에 결합된 상태로 직접 장착될 수도 있다. 그리고, 음압부(190)에는 오염된 공기의 역류를 방지하기 위한 필터(191)가 장착될 수 있다.
도 3은 제2유닛의 구조를 설명하는 단면도이다.
도 4는 도 3의 하판부의 구조를 설명하는 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제2유닛(200)은 제2챔버(210), 하판부(264), 투입관(270), 제1배출관(275)및 제2배출관(280)을 구비한다.
제2챔버(210)는 일정한 직경을 가지고 수직하방으로 연장되는 입구부(220)와, 입구부(220) 하단에서 하부로갈수록 내경이 커지다가 최대내경을 가지는 세포분리부(225)에서 다시 하부로갈수록 내경이 작아지는 원통형상의 상부몸체부(230)와, 상부몸체부(230)의 하부에 일체로 형성되며 일정한 내경을 가지고 하방으로 연장되는 하부몸체부(240)로 구성된다. 하부몸체부(240)의 바닥면은 평평하거나 도 3에 도시된것처럼 바닥면이 U자 형상으로 돌출되는 구조일 수 있다.
상부몸체부(230)의 세포분리부(225)에서 하부로 갈수록 제2챔버(210)는 중심을 향해 경사지게 형성되는데, 이는 제2챔버(210)가 회전시, 중앙부분보다 바깥쪽(벽면쪽)에 원심력이 크게 작용하므로 지방유래줄기세포들을 포함하는 액체의 유입 및 분리 시 분리된 지방유래줄기세포들이 세포분리부(225)로 모일 수 있게 한 구조이다.
또한, 제1유닛(100)으로부터 지속적으로 지방유래줄기세포들을 포함하는 액상체가 유입될 경우, 투입관(270)의 하단부 끝 부분인 유입구에서 먼 부분인 벽면부분에서부터 지방유래줄기세포들의 분리가 시작되므로, 지방유래줄기세포가 제거된 액상의 용액들이 상부에 있는 유출구로 제거될 때 세포들이 같이 쉽게 빠져나가지 못하게 하기 위함이다.
하판부(264)는, 입구부(220) 하단에서 하부로 갈수록 내경이 커지는 부분에서 세포분리부(225)까지를 상판부(250)라고 할때, 상판부(250)의 내측면에 대응되도록 설치되는 부분으로서, 상판부(250)와 하판부(264) 사이의 통로(265)를 따라 제2챔버(210) 내부에 존재하는 재생성세포 이외의 생리적 완충액이 배출된다.
하판부(264)는 하판부(264)의 상단과 일체로 연결되며, 제1내경을 가지는 원통형상의 제1내부입구부(261)와 제1내부입구부(261)를 둘러싸며 제1내경보다 큰 제2내경을 가지는 제2내부입구부(263)가 입구부(220)의 내측으로 연장된다.
투입관(270)은 제1유닛(100)으로부터 배출되는 상기 세포를 제2챔버(210) 내부로 투입시키기 위하여 제1내부입구부(261)를 통하여 제2챔버(210)내부로 삽입된다.
제1배출관(275)은 투입관(270) 내측을 관통하여 투입관(270)보다 더 길게 제2챔버(210) 내부로 삽입되며, 제2챔버(210)의 하부몸체부(240)의 바닥면에 형성된 재생성세포를 배출시키는 통로가된다.
바람직하기로는, 투입관(270)은 상부몸체부(230) 하단까지 삽입되고, 제1배출관(275)은 하부몸체부(240)의 바닥면으로부터 0.1~2mm 높이까지 삽입된다.
제1배출관(275)의 상부는 회수 완료된 지방유래 줄기세포를 외부로 배출시키기 위하여 안전주사기가 장착될 수 있는 형상을 가지며, 마개로 막혀있거나 본 과정을 수행하기 위한 키트에 연결된다. 제1배출관(275)의 끝단이 하부몸체부(240)의 바닥면으로부터 0.1~2mm 높이까지 내려가 있으므로, 하부몸체부(240)의 바닥면에 고여있는 지방유래줄기세포들이 제1배출관(275)을 통하여 외부로 배출된다. 제1배출관(275)을 에워싸고 제1유닛(100)에서 제2유닛(200)으로 세포의 이송 시 사용되는 투입관(270)이 설치된다.
제2배출관(280)은 제2내부입구부(263)의 외벽면과 입구부(220)의 내벽면 사이에 삽입되어 상판부(250)와 하판부(264) 사이의 통로(265)를 통해 배출되는 상기 재생성세포 이외의 생리적 완충액을 외부로 배출시킨다.
제2챔버(210)는 리테너(retainer)(281,283)에 의해 투입관(270), 제1배출관(275) 및 제2배출관(280)과 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지한다.
제2유닛(200)에서는 제1유닛(100)에서 이송되어 오는 효소를 포함한 수액에 포함된 지방유래줄기세포의 세척과 지방유래줄기세포의 분리과정이 수행된다.
투입관(270)은 외측에 제1내부입구부(261)의 외벽면을 둘러싸는 제1지지날개(271)를 구비하고, 제2배출관(280)은 입구부(220)를 둘러싸는 제2지지날개(285)를 구비한다. 제1지지날개(271)와 제2지지날개(285) 모두 제2챔버(210)가 투입관(270), 제1배출관(275) 및 제2배출관(280)과 독립적으로 회전면서 리테너(281,283)에 의한 밀폐성이 가능하도록 보조하기 위한 기능을 한다.
즉, 제1지지날개(271)와 제2내부입구부(263)의 내벽면 사이와, 입구부(220)의 외벽면과 제2지지날개(281) 사이에, 제2챔버(210)가 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지하기 위한 리테너가 장착된다.
리테너는 베어링과 같이 회전을 보조하는 기능을 하면서도 공기가 통하지 않도록 밀폐를 시키는 기능을 하는 요소로서, 리테너 이외에도 이와 같은 기능을 수행하는 요소가 이용될 수 있음은 당연하며, 리테너와 함게 제2챔버(210)의 회전을 원활하게 하는 베어링이 동시에 장착될 수 있다.
제2챔버(210)는 제1챔버(110)와 마찬가지로, 세포분리부(225)에서 상부몸체부(230)의 하단까지의 내벽면에 제2챔버(210)가 회전시 내부 물질의 교반을 원활하게 하는 제2날개부(211)가 적어도 하나 이상 투입관(270) 방향으로 형성된다. 바람직하기로는, 제1챔버(110)와 마찬가지로, 4개의 제2날개부(211)가 90도 간격으로 배치될 수 있으며, 제1챔버(110)의 175에서와 마찬가지로 투입관(270)의 외부에 제2날개부(미도시)를 장착할 수도 있다.
하판부(264)는 제1내부입구부(261), 제2내부입구부(263) 및 원형판(260)으로 구성된다. 원형판(260)은 제1내부입구부(261)와 제2내부입구부(263)의 하단에 일체로 형성되어 상판부(250)의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지며 상기 상판부(250)와 함께 통로(265)를 형성한다.
상판부(250)와 하판부(264) 사이의 통로(265)는 적어도 하나 이상 존재하고, 통로와 통로 사이의 원형판(260)의 부분(410)은 상판부(250)에 접착되는 구조이다.
즉, 도 4에 도시된 것처럼, 하판부(264)의 원형판(260)의 일정부분(410)은 상판부(250)에 접착된다. 상판부(250)에 접착된 부분(410)과 부분(410) 사이는 상판부(250)와 분리됨으로써 자연스럽게 통로(265)를 형성한다. 도 3의 단면도에는 통로(265)를 이해하기 쉽도록 표시해 놓은 것이다. 이 통로(265)는 제2챔버(210)가 회전함에 따라 제2챔버(210) 내부의 세포들과 세정수가 원심력에 의해서 제2챔버(210)의 가장 바깥부분인 세포분리부(225)에 모이게 되고, 이 때, 줄기세포들은 세포분리부(225)의 벽면에 가깝게 배치되고, 세정수는 줄기세포보다 세포분리부(225)의 벽면에서 떨어져서 배치되므로, 이 때 제2배출관(280)에 음압을 걸거나 제2챔버(210) 내부에 양압을 걸거나, 동시에 두가지를 다 실행함으로서 통로(265)를 통하여 세정수를 뽑아내어 제2챔버(210) 내부에 소수의 액체와 줄기세포만 남아있게 한다.
제2챔버(210)의 회전속도와 원형판(260)의 길이를 조절함으로써, 제2챔버(210)의 원심력에 의해서 내부에 형성되는 혈액성분층에 따른 성분혈액 채취가 가능하고, 내부에 존재하는 재생성세포 이외의 생리적 완충액이 통로(265)를 통해서 배출되는 양이나 속도를 조절할 수 있다.
투입관(270)을 통하여 투입되는 액상의 세포중에서 효소덩어리를 포함한 분해되지 않은 조직의 나머지 또는 콜라겐덩어리 같은 물질을 거를수 있는 거름망(213)이 투입관(270) 하부의 하부몸체부(240) 내측에 설치될 수 있다. 거름망(213)은 약 0.5-2 mm 간극을 가지는 메쉬망으로서, 이는 제1유닛(100)에서 투입관(270)을 통하여 제2유닛(200)으로 세포가 투입될 때, 완전히 분해(digestion) 되지 않은 콜라겐덩어리 또는 조직의 일부 등(제1유닛(100)에서 이용되었던 효소에 의해 분해되지 않은 다양한 물질들)을 거름망(213)에서 걸러주기 위한 것이다.
그리고, 제2챔버(210)가 회전시 세포분리부(225)에 모인 재생성세포가 통로(265)를 통해 빠져나가지 않고 세정수만 빠져나가도록 통로(265) 입구에 방지막(215)이 설치될 수 있다. 또한, 방지막(215)은 도 3에 도시된 것과 달리 하판부(264)의 구조와 유사하면서도 원형판(260)과 상판부(250)의 내벽면 사이의 통로(265) 부분에 배치될 수도 있다. 이 때, 방지막(215)은 도 4와 같이 중앙에 홀이 있고, 일부분이 도 4의 410 부분과 같이 상판부(250)의 내벽면에 접착되는 구조를 가질 수 있다.
이하에서, 제2유닛(200)의 동작이 설명된다.
첫째, 제1유닛(100)으로부터 이송된 재생성세포가 포함된 수액(다양한 배양액 등을 포함하는 생리완충액)내에 포함된 효소의 세척 및 수액의 부피를 줄여 지방유래세포들을 농축하기 위한 농축(volume reduction) 과정이 이루어진다.
제1유닛(100)으로부터 온 콜라게나제와 세포를 포함한 식염수는 투입관(270)을 통해 서서히 제2유닛(200)의 제2챔버(210)에 채워진다. 제2챔버(210)는 처음에는 정지해 있다가 제2챔버(210)에 미리 설정된 양이 채워지면 제2챔버(210)를 회전시킨다. 예를 들어, 콜라게나제와 섞인 지방세포를 제2챔버(210)의 전체 용적의 절반을 채우게 되면 제2챔버(210)를 약 150G 정도로 회전 시키는 것이다. (여기서, G값은 75G ~ 1,000G 이상 까지도 변경될 수 있으며, G값이 커지면 농축시간이 단축된다.) 제2챔버(210)의 회전 시작시기는 펌프의 회전당 이송되는 액체의 양이 일정하므로 시간계산에 의해 이송되는 양을 계산할 수 있으며, 이러한 조건들이 프로그램화 되어서 자동으로 회전 시작이 가능하다.
제2챔버(210) 역시, 제1챔버(110)와 마찬가지로 지그(미도시)에 장착되어 일정한 속도와 온도를 유지하며 회전한다. 이렇게, 회전시간과 온도, 회전속도 등을 미리 프로그램에 의해서 설정하고, 제1유닛(100)과 제2유닛(200)을 제어함으로써 지방조직의 채취 부터 지방유래 줄기세포의 분리까지 전 과장을 자동화 할 수 있다.
이러한 프로그램 및 자동화는 당업자라면 이해할 수 있으며, 상세한 설명을 생략한다.
제2챔버(210)의 회전 시작과 동시에 약 5분정도 제1유닛(100)에서 오는 세포를 포함한 생리적완충액을 차단하여 세포의 유실을 방지한다. 회전이 시작된 초기부터 동시에 제1유닛(100)에서 전송되는 세포를 포함한 생리적완충액의 유입과 제2챔버(210)의 회전에 의한 재생성세포가 분리된 생리적 완충액의 유출을 같이 진행하게 되면, 유입된 생리적완충액에 포함된 재생성세포들이 분리도 되기전에 일부 바로 유출되어 재생성세포의 회수율을 크게 감소시킬 수 있다. 따라서 일정양 이상으로 제2챔버(210)를 채운 후 약 5분 정도 회전시켜 세포를 완전히 재생성세포를 생리적완충액으로부터 분리한 후 서서히 제1유닛(100)으로부터 세포를 포함한 생리적완충액의 유입과 분리유출을 재개하여야 재생성세포의 유실을 막을 수 있다.
약 5분 후 다시 제1유닛(100)에 남은 콜라게나제 및 세포성분이 포함된 생리적완충액을 지속적으로 제2챔버(210) 이송하며, 동시에 제2배출관(280)을 통해 지속적으로 액체성분(세정수)을 제2챔버(210)로부터 제거한다. 회전과 동시에 제2챔버(210) 내부의 액체성분을 제거 하므로 지방유래줄기세포는 제2챔버(210)의 세포분리부(225)에 모이게 되며, 지속적으로 액체성분을 뽑아내면, 원심력에 의해 약간의 액체만 제2챔버(210)에 남게된다. 생리적완충액의 유입과 지방유래줄기세포의 분리유출이 동시에 진행되는 이 시기에도 회전속도와 유입 및 유출속도의 조화는 재생성 세포의 유실을 막기 위해 매우 중요하다.
이와 같이, 제2챔버(210)는 제1챔버(110)로부터 투입관(270)을 통해 재생성세포가 효소 및 식염수와 함께 섞여 투입되고 회전에 의해서 통로(265)를 통해서 줄기세포를 제외한 액체성분을 제2배출관(280)을 통해서 배출함으로써 순수하게 줄기세포만을 분리해 낼 수 있다.
둘째로, 제2챔버(210)의 회전을 중지시키고 식염수를 제2챔버(210)에 다시 첨가한다. 그리고, 제2챔버(210)의 회전과 정지 동작을 반복시킨다. 예를 들어, 약 10초 회전, 10초 정지를 3-5회 반복 하는 등이다. 이후, 제2챔버(210)를 다시 회전시키면서 식염수를 제거한다. 이러한 수세과정을 3-5회 반복한다. 마지막 수세과정 후 제2챔버(210)의 회전을 정지 시킨다. 제2챔버(210)의 회전이 정지되면, 세포분리부(225)의 벽면에 모여있던 지방유래줄기세포가 상부몸체부(230)의 경사진면을 타고 하부몸체부(240)의 바닥면으로 흘러내려온다.
마지막으로, 제1배출관(275)의 최상부에 있는 마개를 제거하고 주사기를 끼워 원하는 양 만큼 또는 전량의 지방유래 줄기세포를 포함한 식염수를 주사기로 빼낸다. 제1배출관(275)의 끝단이 하부몸체부(240)의 바닥면 0.1-2mm 까지 내려오므로 하부몸체부(240)의 바닥면에 모여진 지방유래줄기세포를 용이하게 외부로 추출할 수 있다.
신체에서 채취되는 지방조직의 양이 많지 않은 경우에는 제1유닛(100) 없이 제2유닛(200) 만으로 모든 과정이 이루어져서 지방유래줄기세포를 분리할 수 있다. 즉, 지방조직의 양이 적은 경우, 제2유닛(200)에서 지방조직의 세척, 성숙지방세포의 분리, 효소투입에 의한 재생성세포의 분리, 지방유래줄기세포의 순도를 높이기 위한 세정 및 세정액의 배출(volume reduction), 지방유래줄기세포의 배출 동작이 제2유닛(200)에서만 이루어 질수도 있다.
도 5는 도 3의 하판부의 다른 구조를 설명하는 평면도이다.
도 6(a)는 도 5의 하판부에 결합되는 선택배출부의 평면도이다.
도 6(b)는 선택배출부의 측면 단면도이다.
도 6(c)는 선택배출부가 하판부에 결합된 구조를 설명하기 위한 제2유닛의 단면도이다.
도 5내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하판부(264-1)는 제1내부입구부(261), 제2내부입구부(263) 및, 제1내부입구부(261)와 제2내부입구부(263)의 하단에 일체로 형성되어 상판부(250)의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지며, 상판부(250)와 함께 통로(265)를 형성하는 원형판(260-1) 및 하판부(264-1)의 제2내부입구부(263) 외측을 둘러싸며, 통로들(265-1) 중에서 적어도 하나 이상의 통로를 선택적으로 제2배출관(280)으로 연결시키는 중공의 납작한 원판형상의 선택배출부(600)를 구비한다.
구조를 좀 더 상세히 설명하면, 상판부(250)와 하판부(264-1) 사이의 통로(265-1)는 적어도 하나 이상 존재하고, 통로와 통로 사이의 원형판 부분(510)은 상판부(250)에 접착된다.
원형판(260-1)을 지름방향으로 분리할 때, 분리된 각각의 절반부분의 무게가 서로 동일하고, 하나의 절반부분에 형성되는 통로들의 길이가 서로 다르며, 분리된 각각의 절반부분에 형성되는 서로 마주보는 통로들은 동일한 길이를 가진다.
즉, 도 5에 도시된 것처럼, 원형판(260-1)은 짧은 것에서부터 긴 것까지 서로 다른 길이를 가지는 통로(265-1)들이 서로 대칭되는 구조로 이루어진다.
통로(265-1)의 길이를 서로 다르게 함으로써, 제2챔버(210)의 회전에 의한 혈액 등의 원심분리 결과 생성되는 각각의 층에서 서로 다른 물질을 얻어야 할 경우 필요한 위치에서 원하는 물질을 얻을 수 있다.
또한, 대칭구조를 가지는 이유는 원심분리 시 무게중심이 맞지 않으면 회전하는 제2챔버(210)에 진동이 발생할 수 있기 때문이다. 이 경우 대칭구조를 갖지 않더라도, 원형판(260-1)의 서로다른 길이를 가지는 통로(265-1)들의 무게가 서로 대칭되도록 맞춘다면 제2챔버(210)의 회전시에도 진동이 발생하지 않도록 할 수 있다. 무게를 조정하는 것은 원심분리장치의 기본적인 원리로서, 당업자라면 이해할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
도 6(a) 및 도 6(b)의 선택배출부(600)의 상면(640)에는 중앙에 제2내부입구부(263)가 관통하는 관통홀(605)과 관통홀(605) 양측으로 제2배출관(280)과 연결되는 상면배출공(610)이 형성된다. 관통홀(605)을 형성하는 선택배출부(600)의 내측벽면(263-1) 부분은 도 6(b)에 도시된 것과 같이, 제2내부입구부(263)에 접촉되기 용이하도록 상하부로 일정 길이만큼 연장 형성된다.
선택배출부(600)의 측면에는 선택된 통로(265-1)와 연결되는 측면배출공(615)이 형성되고, 측면의 하단부(620)는 원형판(260-1)의 상면에 형성된 결합홈(520)에 결합된다.
도 6(c)에 도시된 것처럼, 선택배출부(600)의 하단부(620)는 원형판(260-1)의 결합홈(520)에 삽입되어 밀착결합된다. 그리고, 선택배출부(600)부의 측면배출공(615)이 대응되는 통로(265-1)를 선택할 수 있도록 회전한다. 선택배출부(600)의 측면 하단부(620)와 결합홈(520)이 밀착결합된 곳에는 실리콘링 등을 이용하여 밀폐시킬 수 있으며, 선택배출부(600)의 측면 하단부(620)가 결합홈(520)에 결합한 상태에서 회전함에 의해서 통로가 선택될 수 있다. 선택배출부(600)가 결합홈(520)과 결합하고 회전하는 구조는 당업자라면 이해할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
이와 같은 구조를 가지는 제1유닛(100) 및 제2유닛(200)은 회전지그(미도시)에 장착되어 회전하며, 회전속도는 미리 프로그램에 의해서 설정되어 자동적으로 조절될 수 있다. 이와 같은 회전속도나 지방조직의 채취에서부터 지방유래줄기세포의 분리 및 분리 물질의 백들(B1~Bn)로의 저장과정은 프로그램 및 소프트웨어에 의해서 자동화 될 수 있으며, 이러한 자동화과정은 소프트웨어 분야의 당업자라면 이해할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
도 7은 도 3의 하판부의 또 다른 구조를 설명하는 평면도이다.
도 8은 도 7의 하판부가 장착된 모습을 설명하는 단면도이다.
도 7에는 하판부(264-2)의 평면도와 하판부(264-2)에 결합되는 선택배출부(700)의 평면도 및 측면도가 함께 도시된다.
도 7및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하판부(264-2)의 다른 구조는 도 4 및 도 5의 하판부(264, 264-1)의 구조와 달리 통로를 구성하는 원통날개(750)를 별도로 구비한다.
좀 더 설명하면, 하판부(264-2)는 제1내부입구부(261) 및 제2내부입구부(263)와, 원형판부(761) 및 선택배출부(700)를 구비한다.
원형판부(761)는 제1내부입구부(261) 및 제2내부입구부(263)의 하단에 일체로 형성되어 상판부(250)의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지는 원형판(760)과 원형판(760)의 끝단에 일체로 형성되며 통로(265-2)가 내측에 형성되는 복수개의 원통날개들(750)을 구비한다.
선택배출부(700)는 하판부(264-2)의 제2내부입구부(263) 외측을 둘러싸며, 원통날개들(750) 중에서 적어도 하나 이상의 원통날개를 선택하고 선택된 원통날개 내측의 통로(265-2)를 제2배출관(280)으로 연결시키는 중공의 납작한 원판형상을 가진다.
도 8에에 도시된 것처럼, 원통날개들(750)의 상면은 상판부(250)에 접착되고, 그 길이가 서로 상이하여, 제2챔버(210)의 원심력에 의해서 내부에 형성되는 혈액성분층을 구분하여 성분혈액을 채취할 수 있다.
즉, 제2챔버(210)가 회전하면, 원심력에 의해서 내부의 지방유래세포를 포함하는 생리적완충액에 포함된 물질들이 그 비중에 따라 층을 형성하게 된다. 따라서, 원통날개들(750)의 길이에 따라 혈액성분층에의 물질들을 분리해서 배출시킬 수 있다.
선택배출부(700)의 상면에는 중앙에 제2내부입구부(263)가 관통하는 관통홀(705)과 관통홀(705) 양측으로 제2배출관(280)과 연결되는 상면배출공(710)이 형성된다. (도 7의 중간그림 참조)
선택배출부(700)의 측면에는 선택된 통로와 연결되는 측면배출공(715)이 형성되고, 측면의 하단부(720)는 원형판(760)의 상면에 형성된 결합홈(722)에 결합되며, 선택배출부(700)는 결합홈(722)에 밀착 결합된 후 회전함에 의해서 원통날개(750)를 선택한다.
도 7에 도시된 것과 같이, 선택배출부(700)는 관통홀(705)을 가지는 납작한 원판형상으로서, 원형판(760)의 결합홈(722)에 하단부(720)가 삽입되고, 결합홈(722)에서 회전함에 의해서 측면배출공(715)이 통로를 선택할 수 있다. 결합홈(722)에는 실리콘 링과 같은 장치가 설치되어 하단부(720)와 결합홈(722)의 결합이 밀폐될 수 있도록 한다.
도 8에 도시된 것처럼, 하판부(264-2)의 원통날개(750)는 대응되는 상판부(250)에 접착된다. 하판부(264-2)의 원형판(760)은 원통날개들(750)이 형성되는 원형판(760)의 원주 둘레를 따라 결합홈(722)이 형성되고, 결합홈(722)에 선택배출부(700)가 결합된다.
원통날개(750)의 길이를 다르게 함으로써 혈액성분층으로부터 필요한 물질을 별도로 분리시켜 보관할 수 있다.
관통홀(705)을 형성하는 선택배출부(700)의 내측벽면(263-2) 부분은 도 7에 도시된 것과 같이, 제2내부입구부(263)에 접촉되기 용이하도록 상하부로 일정 길이만큼 연장 형성된다.
도 9는 또 다른 구조의 하판부가 제2챔버에 장착된 모습을 설명하는 단면도이다.
하판부는, 제1내부입구부(261) 및 제2내부입구부(263)와 원형판부(961)를 구비한다. 원형판부(961)는 제1내부입구부(261) 및 제2내부입구부(263)의 하단에 일체로 형성되어 상판부(250)의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지는 원형판(960)과 원형판(960)의 끝단 및 제2챔버(210)의 내벽면에 일측단이 결합되며 통로(265-3)가 내측에 형성되고 타측단에 원통날개의 밸런스를 맞추기 위하여 각각 다른 무게를 가지거나 동일한 무게를 가지는 무게추(미도시)가 장착되는 복수개의 원통날개들(950)을 구비한다.
도 9의 하판부(264-3)는 도 7의 하판부(264-2)와 마찬가지로 원형판(960)의 끝단에 원통날개들(950)이 형성되어 있으나, 도 7의 하판부(264-2)의 원통날개들(750)은 상판부(250)에 접착 고정되고 길이가 다른 복수개로 구성되지만, 다른 실시예로서, 도 9의 원통날개들(950)은 2개만 존재해도 된다. 그리고, 원통날개들(950)은 탄성이 있는 재질로 이루어지고 각각의 원통날개에 장착되는 무게추(미도시)는 서로 원통날개의 밸런스를 맞추기 위해서 다른 무게를 가지거나 또는 같은 무게를 가질 수 있다.
만일 원통날개가 2개인 경우에는, 원통날개에 장착되는 무게추는 동일한 무게를 가져야 할 것이다.
원통날개들(950)은 제2챔버(210)가 정지해 있을 때에는 도 9에 도시된 것처럼 무게추(미도시)에 의해서 하방으로 늘어져 있다가, 제2챔버(210)가 회전하면 그때 발생하는 원심력에 따라 원통날개들(950)이 제2챔버(210)의 내벽면 방향으로 펼쳐지며 혈액성분층에 따른 성분혈액 채취가 가능해진다.
원심력은 제2챔버(210)의 외측으로 작용하므로, 제2챔버(210)의 회전속도에 따라 원통날개들(950)이 제2챔버(210)의 내벽면 방향으로 펼쳐진다. 회전속도가 빠르면 제2챔버(210)의 내벽면에 아주 가까워지고, 회전속도가 느리면 제2챔버(210)으 내벽면에서 멀리 떨어지게 될 것이다. 이와 같은 원리로, 원통날개들(950)은 제2챔버(210) 내부에 형성된 혈액성분층에서 필요한 층의 물질들을 선별적으로 배출시킬 수 있다.
원통날개(950)는 원형판(960)의 끝단에 연결됨과 동시에, 제2챔버(210)의 내벽면에도 고정이 되어야 한다. 도 9의 동그라미 부분을 살펴보면, 원통날개(950)의 원형판(960) 연결부위의 반대부위가 재2챔버(210)의 내벽면에 연결되는데, 고정을 확실히 하기 위하여, 원통날개(950)의 일측 끝단부분이 내벽면에 형성된 걸림턱(970)에 걸려 고정되는 구조를 가질 수 있다.
원통날개(950)가 제2챔버(210)의 내벽면에 고정되는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으며, 당업자라면 이해할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
이송부(700)는 제1유닛(100)에서 제2유닛(200)으로 이송되는 액상의 세포에 포함되는 분해되지 않은 콜라겐 덩어리 등의 이물질을 거를수 있는 이송필터(미도시)가 삽입될 수 있다. 이송필터는 이중필터일 수 있다. 이중필터는 메시(mesh) 망에 형성된 홀들의 크기가 작은 필터를 두고 그 외부를 메시망에 형성된 홀들의 크기가 큰 것들로 둘러쌓는 구조이다. 구체적으로, 이중필터는 이송부(700)에 0.5mm ~ 2mm 필터와 0.1mm~0.5mm 필터를 순차적으로 장착하는 구조가 될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 이송필터는 이중필터가 아닌 단일필터일 수도 있다.
이와 같이, 이송부(700)에 장착되는 필터에 의해서, 지방유래줄기세포 이외의 다양한 조직으로부터 줄기세포를 포함한 다양한 세포들을 분리할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (24)

  1. 진공흡입에 의하여 조직을 채취하고, 교반 및 원심분리에 의해 채취된 상기 조직으로부터 혈액오염물을 분리시키고, 상기 혈액오염물이 분리된 조직으로부터 세포를 분리하여 액체에 부유된 상태의 세포를 배출시키는 제1유닛 ;
    상기 제1유닛으로부터 상기 액체에 부유된 상태의 세포를 투입받고, 원심분리에 의해서 재생성세포를 분리하며 상기 제1유닛보다 소용량인 제2유닛 ; 및
    상기 제1유닛과 상기 제2유닛 사이에 연결되며, 상기 제1유닛과 상기 제2유닛에 세정수를 주입하고, 상기 제1유닛 및 상기 제2유닛으로부터의 추출물을 대응되는 백들로 전달하며, 상기 제1유닛에서 추출된 액체에 부유된 상태의 세포를 상기 제2유닛으로 투입시키거나 조직 및 세포오염물을 이송하는 이송부를 구비하는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조직은 지방조직이며, 상기 재생성세포는 지방유래줄기세포인 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제1유닛은,
    원통형상의 상부몸통부와, 상기 상부몸통부의 하부에 일체로 형성되며 하방으로 갈수록 중심을 향해 경사지는 중간몸통부와, 상기 중간몸통부에 일체로 형성되며 하방으로 상기 상부몸통부의 내경보다 작으면서 동일한 내경을 가지고 연장되는 하부몸통부와, 상기 상부몸통부의 상부면에 일체로 형성되어 상부면을 덮는 덮개부를 구비하는 제1챔버 ; 및
    상기 덮개부의 중앙에 형성된 가이드홀을 통하여 상기 하부몸통부의 바닥면에 소정간격 이격된 위치까지 삽입되는 중앙관으로서, 상기 중앙관의 상부를 통해 조직이 상기 제1챔버로 투입되고, 상기 제1챔버로부터 상기 액체에 부유된 상태의 세포가 배출되는 상기 중앙관을 구비하며,
    상기 제1챔버의 상기 중간몸통부의 내벽면에 채취된 조직의 교반을 원활하게 하기 위하여 제1날개부가 적어도 하나 이상 상기 중앙관 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1챔버는,
    상기 중앙관을 둘러싸며 상기 가이드홀에 삽입되고, 상기 중앙관과 일체로 형성되며 상기 제1챔버를 음압상태로 만들기 위한 음압관이 형성되고,
    상기 가이드홀을 형성하는 벽면과 상기 음압관 사이에는 상기 제1챔버가 상기 중앙관 및 음압관과 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지하도록 리테너(retainer)가 장착되는 것을 특징으로 재생성 세포 추출 시스템.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 중앙관의 하부 끝단이 상기 하부몸통부의 바닥면으로부터 이격된 위치는 바닥면에서 0.1mm ~ 3mm 사이인 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 중앙관은,
    상기 제1챔버의 내부에 삽입된 부분에 외측으로 돌출되는 적어도 하나이상의 보조날개가 형성되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 가이드홀을 형성하는 벽면과 상기 음압관 사이에는 상기 리테너(retainer)와 함께, 상기 제1챔버의 회전을 원활하게 하는 베어링이 더 장착되며,
    상기 중앙관을 통하여 투입되는 조직에 존재하는 이물질을 거를수 있는 필터가 상기 중앙관 하부의 상기 하부몸통부 내측에 장착되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포추출 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제2유닛은,
    일정한 직경을 가지고 수직하방으로 연장되는 입구부와, 상기 입구부 하단에서 하부로 갈수록 내경이 커지다가 최대내경을 가지는 세포분리부에서 다시 하부로갈수록 내경이 작아지는 원통형상의 상부몸체부와, 상기 상부몸체부의 하부에 일체로 형성되며 일정한 내경을 가지고 하방으로 연장되는 하부몸체부로 구성되는 제2챔버 ;
    상기 입구부 하단에서 하부로 갈수록 내경이 커지는 부분에서 상기 세포분리부까지를 상판부라고 할때, 상기 상판부의 내측면에 대응되도록 설치되고, 상기 제2챔버 내부에 존재하는 재생성세포 이외의 생리적 완충액이 배출되는 통로를 상기 상판부와의 사이에 형성하며, 상기 입구부의 내측으로 형성되는 제1내경을 가지는 원통형상의 제1내부입구부와 상기 제1내부입구부를 둘러싸며 제1내경보다 큰 제2내경을 가지는 제2내부입구부를 구비하는 하판부 ;
    상기 제1유닛으로부터 배출되는 상기 액체에 부유된 상태의 세포를 상기 제2챔버 내부로 투입시키기 위하여 상기 제1내부입구부를 통하여 상기 제2챔버내부로 삽입되는 투입관 ;
    상기 투입관 내측을 관통하여 상기 투입관보다 더 길게 상기 제2챔버 내부로 삽입되며, 상기 제2챔버의 상기 하부몸체부의 바닥면에 형성된 상기 재생성세포를 배출시키는 통로가되는 제1배출관 ; 및
    상기 제2내부입구부의 외벽면과 상기 입구부의 내벽면 사이에 삽입되어 상기 상판부와 상기 하판부 사이의 통로를 통해 배출되는 상기 재생성세포 이외의 생리적 완충액을 외부로 배출시키는 제2배출관을 구비하고,
    상기 제2챔버는 리테너(retainer)에 의해 상기 투입관, 상기 제1배출관 및 상기 제2배출관과 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지하는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 투입관은 외측에 상기 제1내부입구부의 외벽면을 둘러싸는 제1지지날개를 구비하고, 상기 제2배출관은 상기 입구부를 둘러싸는 제2지지날개를 구비하며,
    상기 제1지지날개와 상기 제2내부입구부의 내벽면 사이와, 상기 입구부의 외벽면과 상기 제2지지날개 사이에, 상기 제2챔버가 독립적으로 회전하면서도 밀폐성을 유지하기 위한 상기 리테너가 장착되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1지지날개와 상기 제2내부입구부의 내벽면 사이와, 상기 입구부의 외벽면과 상기 제2지지날개 사이에는, 상기 리테너와 함께 상기 제2챔버의 회전을 원활하게 하는 베어링이 더 장착되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 투입관은,
    상기 상부몸체부 하단까지 삽입되고, 상기 제1배출관은 상기 하부몸체부의 바닥면으로부터 0.1mm ~ 2mm 높이까지 삽입되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 제2챔버는,
    상기 세포분리부에서 상기 상부몸체부의 하단까지의 내벽면에 상기 제2챔버가 회전시 교반을 원활하게 하는 제2날개부가 적어도 하나 이상 상기 투입관 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 하판부는,
    상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부와,
    상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상판부의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지며 상기 상판부와 함께 상기 통로를 형성하는 원형판을 구비하고,
    상기 상판부와 상기 하판부 사이의 통로는 적어도 하나 이상 존재하고, 상기 통로와 통로 사이의 원형판 부분은 상기 상판부에 접착되는 구조인 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제2챔버의 회전속도와 상기 원형판의 길이를 조절함으로써, 상기 제2챔버의 원심력에 의해서 내부에 형성되는 혈액성분층에 따른 성분혈액 채취가 가능하며, 재생성세포 이외의 생리적 완충액이 상기 제2챔버 내부에 남는 량을 조절하는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  15. 제 8항에 있어서, 상기 하판부는,
    상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부와,
    상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상판부의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지며 상기 상판부와 함께 상기 통로를 형성하는 원형판 ; 및
    상기 하판부의 상기 제2내부입구부 외측을 둘러싸며, 상기 통로들 중에서 적어도 하나 이상의 통로를 선택적으로 상기 제2배출관으로 연결시키는 중공의 납작한 원판형상의 선택배출부를 구비하고,
    상기 상판부와 상기 하판부 사이의 통로는 적어도 하나 이상 존재하고, 상기 통로와 통로 사이의 원형판 부분은 상기 상판부에 접착되며,
    상기 원형판을 지름방향으로 분리할 때, 분리된 각각의 절반부분의 무게가 서로 동일하고, 하나의 절반부분에 형성되는 통로들의 길이가 서로 다르며, 분리된 각각의 절반부분에 형성되는 서로 마주보는 통로들은 동일한 길이를 가지며,
    상기 선택배출부의 상면에는,
    중앙에 상기 제2내부입구부가 관통하는 관통홀과 상기 관통홀 양측으로 상기 제2배출관과 연결되는 상면배출공이 형성되며,
    측면에는 상기 선택된 통로와 연결되는 측면배출공이 형성되고, 상기 측면의 하단부는 상기 원형판의 상면에 형성된 결합홈에 결합되며,
    상기 선택배출부는 상기 결합홈에 밀착결합된 후 회전함에 의해서 상기 통로를 선택하는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  16. 제 8항에 있어서,
    상기 투입관을 통하여 투입되는 상기 액상의 세포중에서 분해되지 않은 조직 또는 콜라겐덩어리를 거를수 있는 거름망이 상기 투입관 하부의 상기 하부몸체부 내측에 더 설치되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  17. 제 8항에 있어서, 상기 하판부는,
    상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부와,
    상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상판부의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지는 원형판과 상기 원형판의 끝단에 일체로 형성되며 상기 통로가 내측에 형성되는 복수개의 원통날개들을 구비하는 원형판부 ; 및
    상기 하판부의 상기 제2내부입구부 외측을 둘러싸며, 상기 원통날개들 중에서 적어도 하나 이상의 원통날개를 선택하고 선택된 원통날개 내측의 통로를 상기 제2배출관으로 연결시키는 중공의 납작한 원판형상의 선택배출부를 구비하고,
    상기 원통날개들의 상면은 상기 상판부에 접착되고, 그 길이가 서로 상이하여, 상기 제2챔버의 원심력에 의해서 내부에 형성되는 혈액성분층을 구분하여 성분혈액을 채취할 수 있으며,
    상기 선택배출부의 상면에는,
    중앙에 상기 제2내부입구부가 관통하는 관통홀과 상기 관통홀 양측으로 상기 제2배출관과 연결되는 상면배출공이 형성되며,
    측면에는 상기 선택된 통로와 연결되는 측면배출공이 형성되고, 상기 측면의 하단부는 상기 원형판의 상면에 형성된 결합홈에 결합되며,
    상기 선택배출부는 상기 결합홈에 밀착결합된 후 회전함에 의해서 상기 원통날개를 선택하는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  18. 제 8항에 있어서, 상기 하판부는,
    상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부와,
    상기 제1내부입구부 및 상기 제2내부입구부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상판부의 기울기와 동일한 기울기를 가지고 삿갓 형상으로 펼쳐지는 원형판과 상기 원형판의 끝단 및 상기 제2챔버의 내벽면에 일측단이 결합되며 상기 통로가 내측에 형성되고 타측단에 무게추가 장착되는 복수개의 원통날개들을 구비하는 원형판부를 구비하고,
    상기 원통날개들은 탄성이 있는 재질로 이루어지고, 상기 각각의 원통날개에 장착되는 무게추는 상기 원통날개의 밸런스를 맞추기 위하여 각각 다른 무게를 가지거나 동일한 무게를 가지며, 상기 제2챔버의 회전에 따른 원심력에 따라 상기 원통날개들이 상기 제2챔버의 내벽면 방향으로 펼쳐지며 혈액성분층에 따른 성분혈액 채취가 가능한 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 원형판부는, 2개의 대칭되는 원통날개들을 구비하고, 상기 원통날개에 장착되는 상기 무게추는 동일한 무게를 가지는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 이송부는,
    상기 복수개의 백들과 연결되는 제1멀티웨이 밸브와 상기 제1멀티웨이밸브와, 상기 제1유닛 및 상기 제2유닛과 연결되는 제2멀티웨이밸브 및 상기 제1멀티웨이밸브와 상기 제2멀티웨이밸브를 연결하는 펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 이송부는,
    상기 제1및 제2멀티웨이밸브 대신 상기 복수개의 백들과 각각 연결되는 복수개의 솔레노이드밸브들을 구비하고,
    상기 솔레노이드밸브들에 의해 제어되는 이송관이 상기 펌프와 연결되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  22. 제1항에 있어서, 상기 이송부는,
    상기 제1유닛에서 상기 제2유닛으로 이송되는 상기 액상의 세포에 포함되는 분해되지 않은 효소덩어리나 콜라겐 덩어리 등의 이물질을 거를수 있는 이송필터가 삽입되는 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 이송필터는 2중필터인 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 제1유닛과 상기 제2유닛이 각각 장착되어 일정한 온도에서 회전되는 지그들을 구비하며,
    상기 지그들은 장착된 제1유닛과 제2유닛의 온도 및 회전속도의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 재생성 세포 추출 시스템.
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