WO2012150787A2 - 복합 자극 생물 반응기 및 이를 이용하여 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법 - Google Patents

복합 자극 생물 반응기 및 이를 이용하여 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법 Download PDF

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WO2012150787A2
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신정욱
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인제대학교 산학협력단
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
    • C12M3/02—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus with means providing suspensions
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    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
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    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells

Definitions

  • the present invention relates to a complex stimulation bioreactor and a method for culturing cells while applying a stimulus using the same, and more particularly, to a reactor capable of applying a direct tensile pressure in a chamber applying compressive force by an indirect hydrodynamic method.
  • a complex stimulation bioreactor positioned and a method for culturing cells while applying a stimulus using the same.
  • Cells can be differentiated into various types of tissue cells by various stimuli (growth factors, hormones, physical stimuli, etc.). Recently, in studies conducted on cells, studies that apply various stimuli to cells and analyze their effects at the molecular biological level have attracted attention. Through this, researches are being conducted to understand the mechanism of regulation of gene level for specific stimuli and to develop new drugs for the treatment of diseases based on this.
  • stem cells which are the source of living cells
  • stem cells which are the source of living cells
  • differentiation inducing substances to promote differentiation
  • mechanical treatments such as tensile force, shear force, compression force, and ultrasonic waves are applied to cells.
  • mechanical stimulation may be applied to the cells in culture during stem cell culture. It is necessary to authorize.
  • physical stimulation is one of the important factors in artificial tissue regeneration using mesenchymal stem cells, and recently published papers and academic papers show that physical stimulation is more effective in controlling stem cell culture speed and differentiation direction than chemical stimulation. The results are effective.
  • the present invention by placing a reactor capable of applying a direct tensile pressure in the chamber applying the compressive force by an indirect fluid dynamics method, while simultaneously operating the direct tensile pressure and indirect fluid dynamics method simultaneously while satisfying sterile conditions It is an object of the present invention to provide a complex stimulation bioreactor capable of culturing cells while applying mechanical stimulation more efficiently by appropriately controlling this.
  • Another object of the present invention is to provide a method for culturing cells while applying stimulation using the complex stimulation bioreactor.
  • the complex stimulation bioreactor of the present invention includes a chamber containing a cell culture unit, a driving unit, and an applied stimulus detection unit, and having an opening and closing unit on one surface thereof; A compressor connected to the chamber and varying a pressure within the chamber; And a control unit controlling an operation of the driving unit accommodated in the chamber and the compressor.
  • the method for culturing the cells while applying the stimulus to the complex stimulation bioreactor is to remove the fixing screw of the coupling portion of the fixing member, and to rotate the upper cover portion about the hinge to separate from the lower support portion Stage 1; Positioning a scaffold containing cultured cells in the scaffold mount of the lower support; A third step of engaging the lower cover part by rotating the upper cover part again, and engaging a fixing screw to an engaging part of the fixing member; A fourth step of filling the culture solution into the culture chamber; A fifth step of inputting a magnitude of a stimulus to be applied in one of a stimulation mode and a selected stimulation mode among a tensile stimulation mode, a compression stimulation mode, and a simultaneous simultaneous tension and compression stimulation mode; In the fifth step, when the tension stimulation mode is selected, the driving member and the fixing member connected to the driving unit by the control unit are horizontally moved by the control unit to apply a tensile force to the scaffold containing the cells, and in the fifth step, the hydrostatic stimulation is performed.
  • the compressor applies hydrostatic stimulus to the scaffold containing the cells by changing the pressure in the chamber by the controller, and in the fifth step by the controller when the simultaneous mode of tensile stimulation and compression stimulation is selected.
  • the complex stimulation bioreaction system by indirect fluid dynamics method, by placing a separate reactor capable of applying a direct tensile pressure in the chamber applying the compressive force, while satisfying the sterile conditions, direct tension pressure and indirect fluid It is an object of the present invention to provide a complex biological stimulator for cell culture that can be cultured while applying mechanical stimulation to cells more efficiently by simultaneously operating the dynamic method independently and controlling it appropriately.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a complex stimulation bioreactor according to the present invention.
  • Figure 2 shows a specific structure inside the chamber of the complex stimulation bioreactor according to the present invention.
  • FIG 3 shows a perspective view of a pair of fixing members for fixing the scaffold.
  • FIG 5 shows an embodiment of a chamber according to the present invention.
  • the bioreactor for cell culture according to the present invention includes a driving unit 100 and a cell culture unit 200; And an applied stimulus detector 300; a chamber 400 for receiving the compressor; a compressor 500 connected to the chamber and varying a pressure in the chamber; a controller 600 for controlling the operation of the compressor and the operation of the compressor. ).
  • the complex stimulation bioreactor of the present invention connects the driving unit 100 to the cell culture unit 200 to directly apply tensile pressure, and at the same time, places the cell culture unit and the driving unit inside the chamber, and the inside of the chamber 400.
  • a separate compressor 500 installed outside the chamber as a result, a method of simultaneously applying an indirect physical stimulus to create an environment in which hydrostatic pressure can be applied to the cell is used.
  • the applied stimulus detection unit 300 includes a load cell for measuring the tensile force and compression force applied to the scaffold containing the culture cells, and transmits the tensile force and compression force detected by the load cell to the controller. do.
  • the load cell is deformed, such as being compressed or stretched upon receiving weight, and measures the amount of deformation and indicates the amount of deformation as a number.
  • the measured tensile force and the compressive force are transmitted to the control unit 600. do.
  • Figure 2 shows a specific structure inside the chamber 400 of the complex stimulation bioreactor according to the present invention applying a direct tensile pressure.
  • the driving unit 100 inside the chamber 400 includes a motor 110, a ball screw 120 connected to the shaft of the motor, and a horizontal moving member 130 inserted into the ball screw.
  • the rotational motion of the motor is changed into a horizontal motion by the ball screw.
  • a motor it is also possible to use a step motor for precise adjustment in addition to a general motor.
  • the guide member 140 for guiding the movement of the horizontal moving member 130 may be further included.
  • the guide member may be appropriately selected as necessary, and FIG. 2 illustrates a case where three guide members are installed.
  • the cell culture unit 200 inside the chamber 400 includes a scaffold 260 containing cultured cells; A pair of securing members (21, 22) for securing said scaffold; And a culture tray 270 fixed to the culture solution and the fixing member to accommodate the scaffold immersed in the culture solution.
  • the scaffold 260 is used as a medium for directly delivering complex stimuli to cells.
  • the scaffold has pores with a diameter of 10 to 10000 micrometers and uses a material with a porosity of 10 to 80%.
  • the scaffold pores serve to allow the cells or stem cells to be seated to receive mechanical stimuli, and to allow the culture medium to be easily supplied to the cells.
  • any material can be used as long as the scaffold material does not break or deform in the load range of the cell culture device.
  • scaffolds made of various materials suitable for culturing polymers and silk can be used.
  • the scaffold typically has a cylindrical cross section, but may also have a square or irregular cross section.
  • a certain space containing the culture solution surrounding the scaffold is required, which is called a culture tray 270.
  • the culture vessel can be installed in a variety of structures, such as a square pillar or a cylindrical structure.
  • the culture tray uses a transparent material such as polycarbonate, acrylic, glass tube, etc. which does not chemically affect stem cells due to the material of the container during the cell culture experiment. This is preferable because the use of a transparent material in the culture experiment of the cell, the user of the device from the outside can visually check the experiment process in detail.
  • one fixing member 22 of the pair of fixing members is fixed to the culture tray
  • the other fixing member 21 is a ball screw 130 of the drive unit by the connecting member 280 ) Is simultaneously moved in accordance with the movement of the ball screw.
  • the scaffold is fixed to the fixing member
  • the fixing member is connected to the ball screw
  • the ball screw is moved in the horizontal direction by the rotational force of the motor, while applying a horizontal pressure to the scaffold, Tensile force is applied directly to the cells contained in the fold.
  • the position of the ball screw may be changed to fix the scaffold according to various shapes and sizes of the scaffold used.
  • Scaffolds which are spaces subjected to various mechanical stimuli as cells are cultured, must be firmly fixed without damage to the movement of the drive unit applying direct tensile force according to the present invention. Only when the scaffold is firmly fixed is it possible to completely transfer the tensile force delivered from the drive unit and the hydrostatic pressure by the air in the chamber to the stem cells cultured in the scaffold.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a pair of fixing members for fixing the scaffold.
  • the fixing members 21 and 22 of the present invention are horizontally stacked with the lower support part 210 and the upper cover part 220 in a plate shape, and the lower support part 210 and the upper cover part are horizontally stacked.
  • the scaffold 260 is positioned between the 220.
  • the scaffold break prevention tab it is also possible to attach the scaffold break prevention tab to the surface contacting the scaffold and the specimen holder in order to prevent damage to the scaffold that may occur in the process of fixing the scaffold. It is preferable to use a material capable of mechanical processing without chemically affecting cell culture such as SUS-304, SUS-316 or Teflon, which constitutes the scaffold fixing member.
  • the lower support portion 210 and the upper cover portion 220 may be manufactured in various forms as necessary.
  • the lower support part 210 is a plate-shaped scaffold seating part 211 and a vertical direction from the seating part.
  • a first vertical plate 212 extending to the lower portion, a lower horizontal coupling portion 213 extending horizontally with the vertical plate, and a second vertical plate 214 extending vertically with the lower horizontal coupling portion
  • the upper cover portion 220 includes a vertical fixing part 221 for fixing a scaffold positioned at the scaffold seating portion of the lower support part at an upper portion thereof, and an upper horizontal coupling part 222 extending in a horizontal direction with the vertical fixing part.
  • the coupling portion 240 of the fixing member is a lower coupling hole (not shown) formed in the lower horizontal coupling portion 213; An upper coupling hole 241 formed in the upper horizontal coupling portion 222 at a position corresponding to the lower coupling hole; And a fixing screw 242 inserted into the lower coupling hole and the upper coupling hole to fix the lower seating part and the upper cover part.
  • the lower support part and the upper cover part are coupled through the hinge part 250 to open and close the upper cover part.
  • the upper cover part 220 is rotated about the hinge part 250 to be separated from the lower support part 210.
  • control unit 600 includes an input unit for inputting an input signal; Control unit; It includes a calculation unit.
  • the input unit includes an applied stimulation mode of one of a tensile stimulation mode, a compression stimulation mode, and a simultaneous mode of tensile and compression stimulation; And the magnitude of the applied stimulus.
  • the tensile stimulus and the compression stimulus are applied by independent devices such as a drive unit and a compressor, not only the desired stimulation mode can be appropriately selected, but also the tensile stimulation and the compression stimulation can be simultaneously applied to the cells.
  • the input unit may include one of a tensile stimulation mode, an integer stimulation mode, and an applied stimulation mode among one of a tensile stimulation and a constant stimulation mode;
  • the magnitude of the applied magnetic pole is set, and the controller controls the driving unit and the compressor operation according to the magnitude of the magnetic pole set by the input unit.
  • the operation unit compares the signal transmitted from the applied stimulus detection unit with the magnitude of the stimulus set by the input unit and performs feedback control until the signal transmitted from the applied stimulus detection unit is equal to the magnitude of the stimulus set by the input unit.
  • the chamber 600 may include an opening and closing part on one side in a box type, and a confirmation window 620 may be further installed on one side thereof.
  • a separate sealing device 610 as shown in Figure 5 to provide a sterile environment of cells cultured therein.
  • a first step of separating the fixing screw from the coupling part of the fixing member and rotating the upper cover part about a hinge to separate the lower support part from the lower support part is performed.
  • the compressor applies hydrostatic stimulus to the scaffold containing the cells by changing the pressure in the chamber by the controller, and in the fifth step, the drive unit is controlled by the controller when the tensile stimulus and the compression stimulus are simultaneously selected.
  • the method for culturing cells while applying stimulation to the complex stimulation bioreactor according to the present invention may further include a seventh step of transmitting, to the controller, a tensile force and a compressive force applied to the scaffold containing the cultured cells by the applied stimulus detection unit; And an eighth step of performing, by the calculation unit, feedback control by comparing the signal transmitted from the applied stimulus detection unit with the magnitude of the stimulus set by the input unit.
  • the complex stimulation bioreaction system by indirect fluid dynamics method, by placing a separate reactor capable of applying a direct tensile pressure in the chamber applying the compressive force, while satisfying the sterile conditions, direct tension pressure and indirect fluid It is an object of the present invention to provide a complex biological stimulator for cell culture that can be cultured while applying mechanical stimulation to a cell more efficiently by simultaneously operating the dynamic method independently and controlling it appropriately.

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Abstract

본 발명은 복합 자극 생물 반응기 및 이를 이용하여 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간접적인 유체 역학 방법으로 압축력을 인가하는 챔버 내에 직접적인 인장 압력을 인가할 수 있는 반응기를 위치시킨 복합 자극 생물 반응기 및 이를 이용하여 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법에 관한 것이다.

Description

복합 자극 생물 반응기 및 이를 이용하여 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법
본 발명은 복합 자극 생물 반응기 및 이를 이용하여 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간접적인 유체 역학 방법으로 압축력을 인가하는 챔버 내에 직접적인 인장 압력을 인가할 수 있는 반응기를 위치시킨 복합 자극 생물 반응기 및 이를 이용하여 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법에 관한 것이다.
세포, 특히 줄기 세포의 경우 다양한 자극(성장인자, 호르몬, 물리적 자극 등)에 의해 여러 종류의 조직 세포로 분화가 가능하다. 최근 세포를 대상으로 수행되는 연구에 있어서, 세포에 다양한 자극을 인가하고 그에 대한 영향을 분자생물학적 수준에서 분석하는 연구가 주목받고 있다. 이를 통하여 특정 자극에 대한 유전자 수준의 조절 기작을 이해하고, 이를 기반으로 질병의 치료를 위한 신약을 개발하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
생체 세포의 근원이 되는 줄기세포를 생물체를 이루는 많은 종류의 서로 다른 세포로 분화 시키고자 하는 의료 분야의 연구에 있어서도, 분화를 촉진하기 위한 배양액의 조성과 분화 유도 물질의 처리를 통한 생화학적 처리 외에 세포에 인장력, 전단력, 압축력 및 초음파 등 다양한 기계적 처리법들이 적용되고 있다. 또한, 줄기 세포로부터 인간 및 동물에 대한 대체 조직 (replacement tissue), 특히 기계-반응 조직의 경우, 완전한 기능을 가지는 조직으로 줄기 세포를 분화시키기 위해서는 줄기 세포를 배양하는 동안 배양 중인 세포에 기계적 자극을 인가하는 것이 필요하다. 그 중에서도 중간엽 줄기세포를 이용한 인공 조직재생에 있어서 물리적 자극은 중요한 요소 중 하나이며, 최근 발표되고 있는 논문 및 학술자료에 의하면 화학적 자극보다 물리적 자극이 줄기 세포의 배양속도 및 분화 방향의 제어에 더욱 효과적이라는 결과들이 나오고 있다.
이러한 이유로 인공 근골격계 조직재생에 있어서 물리적 자극을 대체할 만한 기계적 자극의 수치적 정량화는 매우 중요한 연구분야라 할 수 있다. 각각의 세포에 대해 필요한 물리적 자극의 정도는 세포 유형(cell type)과 조직 유형에 따라 다양하게 변한다. 그러한 물리적 자극을 발생시키는 여러 방법들이 알려져 있으며, 이 중 셀에 대한 직접적인 기계적 자극, 유체역학의 압축(hydrodynamic compress) 시스템 등이 있다. 셀에 대한 직접적인 기계적 자극을 이용하는 방법은 롤러(roller) 또는 그와 같은 것을 사용하여 세포를 압축하는데 반해, 유체역학의 압축 시스템을 이용하는 방법은 생체반응기를 제공하는 세포 배양 환경에서 증가된 압력 펄스를 이용하여 세포를 기계적으로 자극한다.
하지만, 기능적인 조직을 형성하기 위해서 세포를 직접적인 기계적으로 자극하는 알려진 기존의 방법 중에서는 뼈, 건, 연골 등과 같은 여러 조직 유형에 대해서는 완전히 만족한 결과를 나타내지 못하고 있다. 또한, 직접적인 기계적 자극 방법은 배양을 위해 필요한 무균 조건(aseptic condition)을 유지하기 어려우며, 간접적인 유체역학의 압축 방법은 일반적으로 비효율적이다. 또한, 종래 방법들은 어느 한 시점에서 단지 한 종류의 자극 만이 배양된 세포들에 인가되면서 가해지는 하중과 그에 따른 변위값을 측정하여 정밀하게 피드백하지 못하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은, 간접적인 유체 역학 방법으로 압축력을 인가하는 챔버 내에 직접적인 인장 압력을 인가할 수 있는 반응기를 위치시킴으로써, 무균 조건을 만족시키면서도 직접적인 인장 압력과 간접적인 유체 역학 방법을 독립적으로 동시에 작용시키고, 이를 적절히 제어함으로써, 더욱 효율적으로 기계적인 자극을 인가하면서 세포를 배양할 수 있는 복합 자극 생물 반응기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 상기 복합 자극 생물 반응기를 이용하여 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 복합 자극 생물 반응기는 세포 배양부, 구동부, 및 인가 자극 검출부를 수용하고, 일면에 개폐부를 갖는 챔버; 상기 챔버와 연결되고 상기 챔버 내의 압력을 변화시키는 압축기; 및 상기 챔버에 수용된 구동부와 상기 압축기의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응기로 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법은 상기 고정 부재의 결합부의 고정 나사를 분리하고, 상기 상부 커버부를 힌지를 중심으로 회전시켜 상기 하부 지지부와 분리시키는 제 1 단계; 배양 세포를 담고 있는 스캐폴드를 상기 하부 지지부의 스캐폴드 장착부에 위치시키는 제 2 단계; 상기 상부 커버부를 다시 회전시켜 상기 하부 지지부와 결합시키고, 상기 고정 부재의 결합부에 고정나사를 결합시키는 제 3 단계; 상기 배양 챔버 내에 배양액을 충전하는 제 4 단계; 상기 입력부에서 인장 자극 모드, 압축 자극 모드 및 인장 자극과 압축 자극 동시 모드 중 어느 하나의 자극 모드 및 선택 자극 모드에서 인가할 자극의 크기를 입력하는 제 5 단계; 상기 제 5 단계에서 인장 자극 모드 선택시 상기 제어부에 의하여 상기 구동부 및 상기 구동부와 연결 부재로 연결된 고정 부재가 수평 이동함으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 인장력을 인가하고, 상기 제 5 단계에서 정수 자극 모드 선택시 상기 제어부에 의하여 상기 압축기가 상기 챔버 내의 압력을 변화시킴으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 정수압 자극을 인가하고, 상기 제 5 단계에서 인장 자극과 압축 자극 동시 모드 선택시 상기 제어부에 의하여 상기 구동부 및 상기 구동부와 연결 부재로 연결된 고정 부재가 수평 이동함으로써 스캐폴드에 인장력을 인가함과 동시에 상기 압축기가 상기 챔버 내의 압력을 변화시킴으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 정수압 자극을 인가하는 제 6 단계로 구성된다.
본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응 시스템은, 간접적인 유체 역학 방법으로 압축력을 인가하는 챔버 내에 직접적인 인장 압력을 인가할 수 있는 별도의 반응기를 위치시킴으로써 무균 조건을 만족시키면서도, 직접적인 인장 압력과 간접적인 유체 역학 방법을 독립적으로 동시에 작용시키고, 이를 적절히 제어함으로써, 더욱 효율적으로 세포에 기계적인 자극을 인가하면서 배양할 수 있는 세포 배양용 복합 생물 자극기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응기를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응기의 챔버 내부의 구체적인 구조를 나타낸다.
도 3에 상기 스캐폴드를 고정시키기 위한 한 쌍의 고정 부재의 사시도를 나타내었다.
도 4는 상기 고정 부재의 상부 커버부가 상기 하부 지지부 주위로 회전하면서 분리되는 상태를 나타내었다.
도 5는 본 발명에 의한 챔버의 일 실시예를 나타낸다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응기를 개략적으로 나타내는 모식도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 세포 배양용 생물 반응기는 구동부(100), 세포 배양부(200); 및 인가 자극 검출부(300);를 수용하는 챔버(400)와, 상기 챔버와 연결되고 상기 챔버 내의 압력을 변화시키는 압축기(500), 상기 챔버에 수용된 구동부와 상기 압축기의 동작을 제어하는 제어부(600)를 포함한다.
본 발명의 복합 자극 생물 반응기는 세포 배양부(200)에 구동부(100)를 연결하여 직접적으로 인장 압력을 가하는 동시에, 이러한 세포 배양부 및 구동부를 챔버 내부에 위치시키고, 상기 챔버(400) 내부의 압력을 챔버 외부에 설치된 별도의 압축기(500)로 변화시킴으로써 결과적으로 세포에 정수압(hydrostatic pressure)을 인가할 수 있는 환경을 만드는 간접적으로 물리적 자극을 인가하는 방식을 동시에 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 인가 자극 검출부(300)는 상기 배양 세포를 담고 있는 스캐폴드에 인가되는 인장력 및 압축력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 로드셀에서 검출되는 인장력 및 압축력을 상기 제어부로 송신한다. 상기 로드셀(load cell)은 무게를 받으면 압축되거나 늘어나는 등 변형이 되는데, 이 변형량을 측정하고, 변형량을 숫자로 나타내게 되며, 본 발명에서는 이와 같이 측정된 인장력과 압축력을 상기 제어부(600)로 송신하게 된다.
도 2에 직접적으로 인장 압력을 가하는 본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응기의 챔버(400) 내부의 구체적인 구조를 내었다.
상기 챔버(400) 내부의 구동부(100)은 모터(110), 상기 모터의 축과 연결된 볼스크류(120), 상기 볼스크류에 삽입되는 수평 이동 부재(130)를 포함하며, 본 발명의 구동부(100)에서는 모터의 회전 운동이 볼스크류에 의하여 수평 운동으로 변화하게 된다. 모터로서는 일반 모터 외에 정밀한 조절을 위해 스텝 모터를 사용하는 것도 가능하다. 본 발명에 있어서, 상기 수평 이동 부재(130)의 이동을 가이드하기 위한 가이드 부재(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 가이드 부재는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 도 2에는 가이드 부재를 3개 설치한 경우를 나타내었다.
상기 챔버(400) 내부의 세포 배양부(200)는 배양 세포를 담고 있는 스캐폴드(260); 상기 스캐폴드를 고정시키기 위한 한 쌍의 고정 부재(21, 22); 및 배양액 및 상기 고정 부재에 고정되어 상기 배양액에 침지된 스캐폴드를 수용하는 배양 트레이(270)를 포함한다.
본 발명에 있어서, 복합 자극을 세포에 직접적으로 전달하는 매체로써 스캐폴드(260)를 사용하게 된다. 이 스캐폴드에는 직경 10~10000 마이크로미터의 기공이 뚫려있으며 기공율 10~80%의 재료를 사용하게 된다. 상기 스캐폴드 기공은 세포 또는 줄기 세포가 안착되어 기계적 자극을 전달받는 역할을 하게 되고 또한 배양액이 세포에 용이하게 공급될 수 있게 하는 역할을 한다.
본 세포 배양 장치의 하중범위에서 스캐폴드 재료의 파손이나 변형이 일어나지 않는다면, 어떠한 재료라도 사용하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서, 특히 줄기세포의 배양에는 폴리머와 실크 등의 배양에 적합한 다양한 재질로 된 스캐폴드를 사용할 수 있다. 상기 스캐폴드는 통상 원통형 단면을 가짐이 일반적이나, 사각형 또는 불규칙한 단면을 가질 수도 있다.
또한, 세포에 배양액을 공급하기 위해서는 스캐폴드를 둘러싸고 있는 배양액을 담고 있는 일정 공간이 필요한데, 이를 배양 트레이(270)라고 칭한다. 상기 배양액 용기는 사각 기둥 또는 원통형 구조 등 다양한 구조물로 설치가 가능하다. 상기 배양 트레이는 세포 배양실험시 용기의 재료로 인하여 줄기세포에 화학적 영향을 주지 않는 폴리카보네이트, 아크릴, 유리관 등의 투명한 재질을 사용한다. 이는 투명한 재질을 사용함으로써 세포의 배양실험시, 외부에서 본 장치의 사용자가 육안으로 확인하여 상기 실험과정을 자세히 관찰할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 고정 부재 중 하나의 고정 부재(22)는 상기 배양 트레이에 고정되고, 다른 하나의 고정 부재(21)는 연결 부재(280)에 의하여 상기 구동부의 볼스크류(130)와 연결되어 상기 볼스크류의 이동에 따라 동시에 이동한다. 본 발명에 있어서는 스캐폴드가 고정부재에 고정되고, 상기 고정 부재가 볼스크류와 연결되고, 상기 볼스크류가 모터의 회전력으로 수평 방향으로 이동하면서, 상기 스캐폴드에 수평 방향의 압력을 가하여, 상기 스캐폴드에 포함된 세포에 인장력을 직접적으로 가하게 된다. 또한 본 발명에 있어서, 사용되는 스캐폴드의 다양한 형태와 크기에 따라 스캐폴드를 고정할 수 있도록 상기 볼스크류의 위치가 변경될 수 있음은 물론이다.
세포가 배양되면서 다양한 기계적 자극을 받는 공간인 스캐폴드는 본 발명에 따른 직접적인 인장력을 가하는 상기 구동부의 운동에 대하여 파손 없이 강하게 고정되어야 한다. 스캐폴드가 견고히 고정되어야만 구동부에서 전달되는 인장력과 챔버 내부 공기에 의한 정수압을 스캐폴드 내에서 배양되는 줄기세포에 완벽하게 전달할 수 있게 되는 것이다.
도 3에 상기 스캐폴드를 고정시키기 위한 한 쌍의 고정 부재의 사시도를 나타내었다. 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 고정부재(21, 22)는 플레이트 형태의 하부 지지부(210)와 상부 커버부(220)가 수평으로 적층되며, 상기 하부 지지부(210)와 상기 상부 커버부(220) 사이에 스캐폴드(260)가 위치된다. 본 발명에서는 상기 하부 지지부(210)와 상기 상부 커버부(220)가 수평으로 나란히 적층됨으로써 스캐폴드에 직접적으로 인장력이 가해지더라도 안정적으로 스캐폴드를 고정시킬 수 있게 된다. 본 발명에 있어서, 스캐폴드를 고정시키는 과정에서 발생할 수 있는 스캐폴드의 파손을 방지하기 위해 스캐폴드와 시편 고정대가 접촉하는 면에 스캐폴드 파손 방지용 탭을 부착하는 것도 가능하다. 이러한 스캐폴드 고정 부재를 구성하는 하부 지지부, 상부 커버부는 SUS-304, SUS-316 또는 테프론과 같은 세포 배양에 화학적 영향을 주지 않으면서 기계적 가공이 가능한 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 하부 지지부(210)와 상기 상부 커버부(220)는 필요에 따라 다양한 형태로 제조될 수 있다.
도 3은 이러한 상기 하부 지지부(210)와 상기 상부 커버부(220)의 일 형태를 나타내며, 구체적으로 상기 하부 지지부(210)는 플레이트 형상의 스캐폴드 안착부(211), 상기 안착부로부터 수직 방향으로 연장되는 제 1 수직 플레이트(212), 상기 수직 플레이트와 수평 연장되는 하부 수평 결합부(213) 및 상기 하부 수평 결합부와 수직 연장되는 제 2 수직 플레이트(214)를 포함하고, 상기 상부 커버부(220)는 상기 하부 지지부의 스캐폴드 안착부에 위치한 스캐폴드를 상부에서 고정시키는 수직 고정부(221), 및 상기 수직 고정부와 수평 방향으로 연장되는 상부 수평 결합부(222)를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 고정 부재의 상기 결합부(240)는 상기 하부 수평 결합부(213)에 형성되는 하부 결합공(미도시); 상기 하부 결합공과 대응되는 위치의 상부 수평 결합부(222)에 형성되는 상부 결합공(241); 및 상기 하부 결합공과 상기 상부 결합공에 관통 삽입되어, 상기 하부 안착부와 상기 상부 커버부를 고정시키는 고정 나사(242)를 포함한다.
도 4에서 보는 바와 같이 상기 하부 지지부와 상기 상부 커버부는 상기 상부 커버부가 회전되어 개폐되도록 힌지부(250)를 통해 결합된다. 도 4에 상기 상부 커버부(220)가 상기 힌지부(250)를 중심으로 회전되어서 상기 하부 지지부(210)와 분리된 형태를 나타내었다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부(600)는 입력 신호를 입력하는 입력부; 제어부; 연산부;를 포함한다.
상기 입력부는 인장 자극 모드, 압축 자극 모드 및 인장 자극과 압축 자극 동시 모드 중 하나의 인가 자극 모드; 및 인가 자극의 크기를 설정한다. 본 발명에 있어서는 상기 인장 자극과 상기 압축 자극이 구동부와 압축기라는 독립된 장치에 의해서 가해지기 때문에 원하는 자극 모드를 적절히 선택할 수 있을 뿐만 아니라, 세포에 동시에 인장 자극과 압축 자극을 가하는 것 또한 가능하다.
상기 입력부는 인장 자극 모드, 정수 자극 모드 및 인장 자극과 정수 자극 동시 모드 중 하나의 인가 자극 모드; 인가 자극의 크기를 설정하고, 상기 제어부는 상기 입력부에서 설정된 자극의 크기에 따라 상기 구동부와 상기 압축기 동작을 제어한다. 본 발명에서는 인장 자극과 압축 자극을 적절하게 프로그래밍함으로써 반복적이거나 불연속적인 인장 자극과 압축 자극을 인가하는 것 또한 가능하다.
상기 연산부는 상기 인가 자극 검출부로부터 송신되는 신호와 상기 입력부에서 설정된 자극의 크기를 비교하여 인가 자극 검출부로부터 송신되는 신호와 상기 입력부에서 설정된 자극의 크기가 같아질때까지 피드백 제어를 수행한다.
본 발명에 의한 챔버의 일 실시예를 도 5에 나타내었다. 본 발명에 있어서, 상기 챔버(600)는 상자 타입으로 일면에 개폐부를 포함하며, 일 측면에 내부를 투시할 수 있는 확인창(620)이 더 설치될 수 있다. 또한, 내부에서 배양되는 세포의 멸균 환경을 제공하기 위해 도 5에서 보는 바와 같이 별도의 밀폐 장치(610)를 포함하는 것이 가능하다.
본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응기로 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법은 상기 고정 부재의 결합부의 고정 나사를 분리하고, 상기 상부 커버부를 힌지를 중심으로 회전시켜 상기 하부 지지부와 분리시키는 제 1 단계; 배양 세포를 담고 있는 스캐폴드를 상기 하부 지지부의 스캐폴드 장착부에 위치시키는 제 2 단계; 상기 상부 커버부를 다시 회전시켜 상기 하부 지지부와 결합시키고, 상기 고정 부재의 결합부에 고정나사를 결합시키는 제 3 단계; 상기 배양 챔버 내에 배양액을 충전하는 제 4 단계; 상기 입력부에서 인장 자극 모드, 압축 자극 모드 및 인장 자극과 압축 자극 동시 모드 중 어느 하나의 자극 모드 및 선택 자극 모드에서 인가할 자극의 크기를 입력하는 제 5 단계; 상기 제 5 단계에서 인장 자극 모드 선택시 상기 제어부에 의하여 상기 구동부 및 상기 구동부와 연결 부재로 연결된 고정 부재가 수평 이동함으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 인장력을 인가하고, 상기 제 5 단계에서 정수 자극 모드 선택시 상기 제어부에 의하여 상기 압축기가 상기 챔버 내의 압력을 변화시킴으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 정수압 자극을 인가하고, 상기 제 5 단계에서 인장 자극과 압축 자극 동시 모드 선택시 제어부에 의하여 상기 구동부 및 상기 구동부와 연결 부재로 연결된 고정 부재가 수평 이동함으로써 스캐폴드에 인장력을 인가함과 동시에 상기 압축기가 상기 챔버 내의 압력을 변화시킴으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 정수 자극을 인가하는 제 6 단계로 구성된다.
본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응기로 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법은 또한, 상기 인가 자극 검출부가 상기 배양 세포를 담고 있는 스캐폴드에 인가되는 인장력 및 압축력을 상기 제어부로 송신하는 제 7 단계; 및 상기 연산부가 상기 인가 자극 검출부로부터 송신되는 신호와 상기 입력부에서 설정된 자극의 크기를 비교하여 피드백 제어를 수행하는 제 8 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 복합 자극 생물 반응 시스템은, 간접적인 유체 역학 방법으로 압축력을 인가하는 챔버 내에 직접적인 인장 압력을 인가할 수 있는 별도의 반응기를 위치시킴으로써 무균 조건을 만족시키면서도, 직접적인 인장 압력과 간접적인 유체 역학 방법을 독립적으로 동시에 작용시키고, 이를 적절히 제어함으로써, 더욱 효율적으로 세포에 기계적인 자극을 인가하면서 배양할 수 있는 세포 배양용 복합 생물 자극기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Claims (11)

  1. 세포 배양부; 구동부; 및 인가 자극 검출부;를 수용하고, 일면에 개폐부를 갖는 챔버;
    상기 챔버와 연결되고 상기 챔버 내의 압력을 변화시키는 압축기; 및
    상기 챔버에 수용된 구동부와 상기 압축기의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 모터, 볼스크류 및 상기 모터와 볼스크류를 연결하는 가이드 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세포 배양부는
    배양 세포를 담고 있는 스캐폴드;
    상기 스캐폴드를 고정시키기 위한 한 쌍의 고정 부재; 및
    배양액 및 상기 고정 부재에 고정되어 상기 배양액에 침지된 스캐폴드를 수용하는 배양 트레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정 부재는 하부 지지부; 상기 하부 지지부 상부에 회전 가능하게 연결되는 상부 커버부; 상기 상부 커버부가 회전되어 개폐되도록 상기 하부 지지부와 상기 상부 커버부를 연결하는 힌지부; 및 결합부를 포함하고,
    상기 하부 지지부와 상부 커버부 사이에 상기 스캐폴드가 장착되는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하부 지지부는 플레이트 형상의 스캐폴드 안착부, 상기 안착부로부터 수직 방향으로 연장되는 제 1 수직 플레이트, 상기 수직 플레이트와 수평 연장되는 하부 수평 결합부 및 제 2 수직 플레이트를 포함하고,
    상기 상부 커버부는 상기 하부 지지부의 스캐폴드 안착부에 위치한 스캐폴드를 상부에서 고정시키는 수직 고정부, 및 상기 수직 고정부와 수평 방향으로 연장되는 상부 수평 결합부를 포함하고,
    상기 결합부는 상기 하부 수평 결합부에 형성되는 하부 결합공; 상기 하부 결합공과 대응되는 위치의 상부 수평 결합부에 형성되는 상부 결합공; 및 상기 하부 결합공과 상기 상부 결합공에 관통 삽입되어, 상기 하부 안착부와 상기 상부 커버부를 고정시키는 고정나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 고정 부재 중 하나의 고정 부재는 상기 배양 트레이에 고정되고, 다른 하나의 고정 부재는 연결 부재에 의하여 상기 구동부의 볼스크류와 연결되어 상기 볼스크류의 이동에 따라 동시에 이동하는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 인가 자극 검출부는 상기 배양 세포를 담고 있는 스캐폴드에 인가되는 인장력 및 압축력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 로드셀에서 검출되는 인장력 및 압축력을 상기 제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 입력 신호를 입력하는 입력부; 제어부; 연산부;를 포함하며,
    상기 입력부는 인장 자극 모드, 정수 자극 모드 및 인장 자극과 정수 자극 동시 모드 중 하나의 인가 자극 모드; 인가 자극의 크기를 설정하고,
    상기 제어부는 상기 입력부에서 설정된 자극의 크기에 따라 상기 구동부와 상기 압축기 동작을 제어하고,
    상기 연산부는 상기 인가 자극 검출부로부터 송신되는 신호와 상기 입력부에서 설정된 자극의 크기를 비교하여 피드백 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 일 측면에 내부를 투시할 수 있는 확인창이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 자극 생물 반응기
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 의한 복합 자극 생물 반응기로 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법에 있어서,
    상기 고정 부재의 결합부의 고정 나사를 분리하고, 상기 상부 커버부를 힌지를 중심으로 회전시켜 상기 하부 지지부와 분리시키는 제 1 단계;
    배양 세포를 담고 있는 스캐폴드를 상기 하부 지지부의 스캐폴드 장착부에 위치시키는 제 2 단계;
    상기 상부 커버부를 다시 회전시켜 상기 하부 지지부와 결합시키고, 상기 고정 부재의 결합부에 고정나사를 결합시키는 제 3 단계;
    상기 배양 챔버 내에 배양액을 충전하는 제 4 단계;
    상기 입력부에서 인장 자극 모드, 압축 자극 모드 및 인장 자극과 압축 자극 동시 모드 중 어느 하나의 자극 모드 및 선택 자극 모드에서 인가할 자극의 크기를 입력하는 제 5 단계;
    상기 제 5 단계에서 인장 자극 모드 선택시 상기 제어부에 의하여 상기 구동부 및 상기 구동부와 연결 부재로 연결된 고정 부재가 수평 이동함으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 인장력을 인가하고,
    상기 제 5 단계에서 정수 자극 모드 선택시 상기 제어부에 의하여 상기 압축기가 상기 챔버 내의 압력을 변화시킴으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 정수압 자극을 인가하고,
    상기 제 5 단계에서 인장 자극과 압축 자극 동시 모드 선택시 제어부에 의하여 상기 구동부 및 상기 구동부와 연결 부재로 연결된 고정 부재가 수평 이동함으로써 스캐폴드에 인장력을 인가함과 동시에 상기 압축기가 상기 챔버 내의 압력을 변화시킴으로써 상기 세포를 담고 있는 스캐폴드에 정수압 자극을 인가하는 제 6 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 의한 복합 자극 생물 반응기로 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 인가 자극 검출부가 상기 배양 세포를 담고 있는 스캐폴드에 인가되는 인장력 및 압축력을 상기 제어부로 송신하는 제 7 단계; 및
    상기 연산부가 상기 인가 자극 검출부로부터 송신되는 신호와 상기 입력부에서 설정된 자극의 크기를 비교하여 피드백 제어를 수행하는 제 8 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 의한 복합 자극 생물 반응기로 자극을 인가하면서 세포를 배양하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112608845A (zh) * 2021-01-11 2021-04-06 兰州大学第一医院 一种干细胞机械压力仿生刺激装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102296181B1 (ko) * 2013-12-06 2021-08-31 인제대학교 산학협력단 복합 자극을 이용한 세포 배양 시스템
KR101784113B1 (ko) * 2016-09-30 2017-10-10 계명대학교 산학협력단 세포 배양장치 및 이를 이용한 세포 배양방법
KR102621671B1 (ko) * 2020-03-18 2024-01-08 경희대학교 산학협력단 인장자극을 이용한 섬유연골 제조방법
KR102536796B1 (ko) * 2020-10-22 2023-05-26 올인올테크 주식회사 다중물성을 갖는 조직재생용 생체재료 및 이의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100799988B1 (ko) * 2006-11-30 2008-01-31 연세대학교 산학협력단 줄기세포 배양을 위하여 다양한 기계적 자극을 가하는 세포 배양 장치 및 그것을 이용한 줄기세포 배양방법
KR100809836B1 (ko) * 2007-02-16 2008-03-04 고려대학교 산학협력단 압력 조절 배양 장치
KR20100011175A (ko) * 2008-07-24 2010-02-03 충북대학교 산학협력단 세포배양장치 및 그 제어방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100799988B1 (ko) * 2006-11-30 2008-01-31 연세대학교 산학협력단 줄기세포 배양을 위하여 다양한 기계적 자극을 가하는 세포 배양 장치 및 그것을 이용한 줄기세포 배양방법
KR100809836B1 (ko) * 2007-02-16 2008-03-04 고려대학교 산학협력단 압력 조절 배양 장치
KR20100011175A (ko) * 2008-07-24 2010-02-03 충북대학교 산학협력단 세포배양장치 및 그 제어방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIN JIN, JOO ET AL.: 'Development of Bioreactor for Regenerative Medicine and Effect of Mechanical Stimuli on Mesenchymal Stem Cells in Polyurethane Scaffolds' TRANSACTIONS OF THE KOREAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS A vol. 34, no. 6, 2010, pages 675 - 681 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112608845A (zh) * 2021-01-11 2021-04-06 兰州大学第一医院 一种干细胞机械压力仿生刺激装置
CN112608845B (zh) * 2021-01-11 2023-07-25 兰州大学第一医院 一种干细胞机械压力仿生刺激装置

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