WO2016043375A1 - 렌즈 부착형 조직세포 가압장치 - Google Patents

렌즈 부착형 조직세포 가압장치 Download PDF

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WO2016043375A1
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objective lens
tissue
indenter
cell
lens
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PCT/KR2014/010292
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한상규
허저그월터
신현정
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한국생산기술연구원
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    • G01L5/0028—Force sensors associated with force applying means
    • G01L5/0038—Force sensors associated with force applying means applying a pushing force

Definitions

  • the present invention relates to a lens-attached tissue cell pressurizing device which is attached to the lens for optically measuring the object and pressurizes the object and stably observes the change according to the pressing of the object.
  • a separate optical device is used to measure not only the analysis of the shape but also change with external factors such as pressure or temperature change. Has been used.
  • cellular tissues such as knee cartilage
  • it is a cell tissue that supports human load, and the shape of the cell tissue changes according to a certain pressure. .
  • the technical problem of the present invention is to solve the problems mentioned in the background art, is selectively coupled to the objective lens for observing the measurement object to pressurize the tissue and at the same time maintaining the separation distance between the objective lens and the measurement lens
  • the present invention provides a lens-attached tissue cell pressurizing device capable of maintaining focusing of a lens.
  • the tissue cell pressing device for selectively coupled to the objective lens in the optical device for measuring the tissue using the objective lens
  • the objective At least a part of the objective lens is inserted in the longitudinal direction of the lens and inserted therein, and optionally, a body having a connector fixed to the objective lens and a lower end of the body, and a transmission part formed at the center thereof. It includes an indenter for pressing the tissue by the relative position change of the objective lens and the tissue.
  • the indenter may be disposed to be spaced apart from the lower end of the objective lens by a predetermined distance, and the separation distance from the objective lens may be maintained.
  • the body may be configured to selectively adjust the separation distance between the indenter and the objective lens.
  • the body is provided with the connector fixed member that is selectively fixed to the objective lens, and configured to be rotatable with the fixing member and the length is selectively adjusted according to the rotation of the lower end of the objective lens and the indenter It may include a moving member for adjusting the separation distance therebetween.
  • the indenter may further include a pressure measuring means for measuring the degree of pressure that the indenter pressurizes the tissue.
  • the pressure measuring means has a first coupling portion protruding in the transverse direction from the lower portion of the body having an upper cell coupled to the body and a second coupling portion protruding in the transverse direction from the lower portion of the upper cell and the indenter It may include a lower cell to be coupled.
  • first coupling portion and the second coupling portion may be arranged to cross each other may be characterized in that each is coupled to the upper cell and the lower cell.
  • the transmission portion of the center of the indenter transmission portion is made of an optically transparent material in contact with the cell tissue and is formed corresponding to the position of the objective lens so that the cell tissue is projected and can be observed through the objective lens.
  • the lens-attached tissue cell pressurizing device according to the present invention has the following effects.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of a lens-attached tissue cell pressing device according to the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the lens cell tissue pressing device of Figure 1;
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the lens-attached tissue cell pressing device of Figure 1;
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the lens-attached tissue cell pressing device of Figure 1 coupled to the objective lens;
  • FIG. 5 is a view showing a state in which the lens-attached tissue cell pressurizing device pressurizes the cell tissue by the movement of the objective lens in FIG. 4;
  • FIG. 6 is a view showing a state in which the separation distance between the indenter and the objective lens in the lens-attached tissue cell pressing device of FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which the separation distance between the indenter and the objective lens in the lens-attached tissue cell pressing device of FIG.
  • Lens-attached tissue cell pressurizing device is coupled to the objective lens in the optical device for observing the tissue using the objective lens in the device capable of photographing the tissue and cells deformed by pressing at the same time pressing the tissue It is about.
  • optical machinery is widely used to apply pressure when observing cellular tissues such as knee cartilage, spinal discs, and artificial tissues produced by stem cells, and to observe cellular tissue changes according to pressure changes.
  • cellular tissues such as knee cartilage, spinal discs, and artificial tissues produced by stem cells
  • the lens-attached tissue cell pressurizing device is coupled to the objective lens to pressurize the cell tissue and to continuously observe the pressurized cell tissue.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of the lens-attached tissue cell pressing device according to the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the lens-attached tissue cell pressing device of Figure 1
  • Figure 3 is It is sectional drawing which shows the internal structure of a lens-attached tissue cell pressurization apparatus.
  • Lens-attached tissue cell pressing device includes a body 100, the indenter 200 and the pressure measuring means 300.
  • the body 100 is formed long along the longitudinal direction of the objective lens 10 so that at least a portion of the objective lens 10 is inserted therein.
  • the objective lens 10 is fixed to the objective lens 10 in a state where the objective lens 10 is inserted into the body 100.
  • the body 100 is coupled to the objective lens 10 in such a way that the space is formed along the longitudinal direction and the objective lens 10 is inserted therein to surround it.
  • the body 100 may include a connector 130, a fixing member 110, and a moving member 120 largely as shown.
  • the fixing member 110 is configured to communicate with the front and rear in the longitudinal direction so that the objective lens 10 penetrates, and the connector 130 is provided at one side to be selectively coupled with the objective lens 10.
  • the fixing member 110 is formed with a hole 112 so that a part of the objective lens 10 penetrates, and a part of the objective lens 10 is located inside together with the moving member 120 to be described later. Do it.
  • the connector 130 is a means for fixing the fixing member 110 and the objective lens 10.
  • the objective lens 10 is inserted into the fixing member 110 as shown. It is configured to press the objective lens 10 in the inserted state to fix it.
  • the connector 130 is formed to protrude from one side of the fixing member 110 as shown and is selectively tiltable, and the objective lens inserted into the fixing member 110 according to the tilting state. 10 is pressed to wrap the side of the fixed member 110 and the objective lens 10 to adjust the fixed state.
  • the connector 130 may be formed in various forms, and any shape may be applied as long as the connector 130 may selectively adjust the fixing state of the objective lens 10 and the fixing member 110.
  • the movable member 120 is provided in the lower portion of the fixing member 110 and has a hole continuous to the hole 112 formed in the fixing member 110 has an internal space in which the objective lens 10 is located. Form.
  • the movable member 120 is provided below the fixing member 110 to surround the objective lens 10 together with the fixing member 110 at the bottom.
  • the moving member 120 is formed to be long in series with the fixing member 110 is configured to adjust the position along the longitudinal direction.
  • the moving member 120 is configured to selectively adjust the coupling length with the fixing member 110 when coupled with the fixing member 110.
  • the upper portion of the movable member 120, the thread 122 is formed along the circumference
  • the fixing member 110 is formed to correspond to the screw thread 122 in the lower portion
  • the fixing member 110 and the moving member 120 are configured to be coupled through rotation.
  • the distance between the indenter 200 and the objective lens 10, which will be described later, may be adjusted by adjusting the position of the movable member 120 through relative rotation of the movable member 120 and the fixing member 110. Adjusted.
  • the length of the entire body 100 is adjusted according to the rotational state of the movable member 120, and a specific operation state will be described later with reference to FIG.
  • the body 100 includes the connector 130, the moving member 120, and the fixing member 110 described above, and a part of the objective lens 10 is extended along a longitudinal direction. It is configured to be selectively fixed to the objective lens 10 in the state inserted into the inner space.
  • the indenter 200 is provided at the lower end of the body 100, the transmission portion 210 is formed in the center.
  • the cell tissue C is pressed by the relative position change between the objective lens 10 and the cell tissue C.
  • the indenter 200 is provided in the lower end portion in the longitudinal direction of the body 100 and the central portion is formed to protrude downward.
  • the cell tissue (C) is located below the indenter (200).
  • the transmission part 210 is formed of a transparent material to allow the cellular tissue C to be projected onto the objective lens 10.
  • the transmission portion 210 is made of a transparent material in contact with the cell tissue (C) and the cell tissue (C) is projected so that the objective lens to observe through the objective lens (10) It is formed corresponding to the position of 10.
  • the transmission unit 210 is formed in a position corresponding to the lens portion provided in the lower end portion in the objective lens 10 in the vertical direction in the observation of the cellular tissue (C) through the objective lens (10) It is configured so that interference does not occur.
  • the indenter 200 is formed on the lower end of the body 100 and is configured to be spaced apart from the objective lens 10 by a predetermined distance.
  • the user fixes the focal point of the objective lens 10 to the position of the transmission part 210 and then the indenter 200. Observe this in contact with the tissue (C).
  • the indenter 200 is fixedly coupled to the lower end of the body 100, even if the indenter 200 pressurizes the cellular tissue C, the indenter 200 and the object.
  • the separation distance between the lenses 10 does not change.
  • the user adjusts the position of the stage on which the objective lens 10 or the cell tissue C is seated (S: see FIG. 4) to adjust the cell tissue C. Even if the indenter 200 is pressed, the cellular tissue C may be continuously observed while maintaining the focusing of the optical device.
  • the pressure measuring means 300 is disposed on the indenter 200, the indenter 200 as a means for measuring the degree of pressure that the indenter 200 presses the cellular tissue (C) By measuring the pressure acting on, the strength of the pressure applied to the tissue C can be known.
  • the pressure measuring means 300 may be applied to a general load cell, and is provided between the indenter 200 and the body 100 so that the indenter 200 pressurizes the cellular tissue C. Measure the pressure generated during the test.
  • the pressure measuring means 300 is divided into the upper cell 310 and the lower cell 320 along the longitudinal direction between the indenter 200 and the body 100 as shown It is coupled to the body 100 and the indenter 200, respectively.
  • the upper cell 310 has a first coupling portion 312 protruding in the lateral direction from the lower portion of the body 100 and is coupled to the body 100.
  • the lower cell 320 has a second coupling part 322 protruding from the lower side in the stacked state with the upper cell 310 and coupled to the indenter 200.
  • the body 100 and the indenter 200 correspond to the first coupling protrusion 124 and the second coupling portion 322, respectively, corresponding to the first coupling portion 312. It has a second coupling protrusion 220 to be coupled.
  • the body 100 is provided with the first coupling protrusion 124 to be coupled to the upper cell 310 by being coupled with the first coupling part 312, and the indenter 200 is connected to the second.
  • a coupling protrusion 220 is provided to be coupled to the lower cell 320 by being coupled with the second coupling portion 322.
  • the pressure measuring means 300 is disposed in a stacked form between the body 100 and the indenter 200.
  • the pressure measuring means 300 measures the degree of pressure generated by the indenter 200 by the pressurization of the cellular tissue (C) and displays it to the user through a separate display (not shown).
  • first coupling portion 312 and the second coupling portion 322 are disposed to cross each other in the vertical direction. That is, as shown, the first coupling portion 312 and the second coupling portion 322 are disposed to cross each other without being located on the same line along the vertical direction (the longitudinal direction of the body 100), respectively.
  • the interference between the first coupling protrusion 124 and the second coupling protrusion 220 is prevented from occurring.
  • first coupling portion 312 and the second coupling portion 322 are located on the same line to accurately measure the pressure caused by interference occurs in the upper cell 310 and the lower cell 320 It is difficult, thereby causing a problem in that the accurate measurement of the pressure applied by the indenter 200 to the tissue (C) occurs.
  • the pressure measuring means 300 is configured as described above, the pressure acting between the indenter 200 and the body 100 is measured and thus the indenter 200 is applied to the cellular tissue C.
  • the pressure can be measured.
  • the degree of pressure applied to the tissue C may be derived through the pressure measured by the pressure measuring means 300 and the contact area between the indenter 200 and the tissue C.
  • Lens-attached tissue cell pressing device as described above comprises the body 100, the indenter 200 and the pressure measuring means 300, the cell tissue (C) and the objective lens (10)
  • the indenter 200 pressurizes the tissue C while maintaining the focusing of the objective lens 10 by adjusting the relative position with the c), thereby continuously observing the tissue C.
  • the change of the cellular tissue C can be observed according to the pressure change applied to the cellular tissue C. .
  • FIGS. 4 and 5 a process of observing a change while pressing the cell tissue C through the lens-attached tissue cell pressing device according to the present invention will be described.
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the lens-attached tissue cell pressing device of Figure 1 is coupled to the objective lens 10
  • Figure 5 is a lens-attached tissue cell pressing device in Figure 4 the objective lens 10
  • It is a figure which shows the state which presses the said cellular tissue (C) by the movement of.
  • the lens-attached tissue cell pressurizing apparatus is coupled to the objective lens 10, and the indenter 200 is placed on the upper part of the tissue C.
  • the cell tissue (C) is seated on the upper portion of the stage (S), the state is not subjected to external pressure.
  • the indenter 200 is arranged to be spaced apart from the lower end of the objective lens 10 by a predetermined distance to maintain the separation distance.
  • the indenter 200 is a protruding portion of the tissue (C) Will be pressed.
  • the objective lens 10 is lowered or the stage (S) by lifting the distance between the objective lens 10 and the cell tissue (C) is adjusted.
  • the indenter 200 presses the cell tissue C as described above, a change occurs in the cell tissue C and the user observes or photographs it.
  • the separation distance between the indenter 200 and the lower end of the objective lens 10 is fixed, the focal point of the objective lens 10 does not change, and thus the indenter 200 is connected to the tissue ( Even when the C) is pressed, the user can observe the cellular tissue C stably.
  • the cell stably without the need for additional focal adjustment of the objective lens 10.
  • the tissue (C) can be observed.
  • the tissue C is placed in the transmission portion 210 by positioning the focal position of the objective lens 10 in the transmission portion 210. Projected and observed through the objective lens (10).
  • the user may observe that the cellular tissue C changes according to the change in pressure applied to the cellular tissue C through the pressure measuring means 300.
  • FIG. 6 is a view showing a state in which the separation distance between the indenter 200 and the objective lens 10 in the lens-attached tissue cell pressing device of Figure 1
  • Figure 7 is a lens-attached tissue of Figure 6 In the cell pressurization device, the distance between the indenter and the objective lens is increased.
  • the lens-attached tissue cell pressurizing apparatus includes the body 100, the indenter 200 and the pressure measuring means 300 as described above.
  • the body 100 includes the fixing member 110 and the moving member 120, the overall length is adjusted according to the position adjustment of the moving member 120.
  • the movable member 120 has a screw thread 122 formed on an outer surface thereof, and the fixing member 110 corresponds to the screw thread 122 described above and a part of the fixing member 110 is inserted therein. Configured to be combined.
  • the coupling member maintains a mutually coupled state, and the indenter 200 and the objective lens 10 are spaced apart from each other. Will be maintained.
  • the position of the indenter 200 located at the lower end of the body 100 is changed in conjunction.
  • the fixing member 110 is coupled to the objective lens 10
  • the moving member 120 is coupled to the indenter 200 at a lower end thereof. Accordingly, the distance between the objective lens 10 and the indenter 200 is adjusted in response to the change in the length of the movable member 120.
  • the movable member 120 is moved downward in the fixing member 110, and the separation distance between the indenter 200 and the objective lens 10 becomes L2.
  • the distance between the objective lens 10 and the indenter 200 becomes L2, thereby restraining mutual rotation of the fixing member 110 and the moving member 120, thereby preventing the indenter 200 and the indenter 200.
  • the separation distance L2 between the objective lenses 10 may be maintained.
  • the user can selectively adjust the focus of the objective lens 10 to measure the tissue (C). have.

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Abstract

본 발명은 대물렌즈를 이용하여 세포조직을 측정하는 광학기기에서 상기 대물렌즈에 선택적으로 결합되어 가압하는 조직세포 가압장치에 있어서, 상기 대물렌즈의 길이방향을 따라 길게 형성되어 내부에 대물렌즈의 적어도 일부가 삽입되며, 선택적으로 상기 대물렌즈와 고정되는 커넥터를 가지는 몸체 및 상기 몸체의 하측 끝단부에 구비되며 중앙에 투과부가 형성되고, 상기 대물렌즈와 상기 세포조직의 상대적인 위치변화에 의해 상기 세포조직을 가압하는 인덴터를 포함하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치가 개시된다.

Description

렌즈 부착형 조직세포 가압장치
본 발명은 대상물을 광학적으로 측정하는 렌즈에 별도로 부착되어 대상물을 가압함과 안정적으로 대상물의 가압에 따른 변화를 관찰할 수 있는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치에 관한 것이다.
최근에는 고령화가 진행됨에 따라 단순히 인간의 질병 치료뿐만 아니라, 신체 조직의 특정을 파악하고 이를 연구함으로써 환자의 근본적인 치료방법을 개발하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.
특히, 사람의 인체 세포조직 중 무릎 연골 등과 같이 일정한 탄력을 가진 조직의 경우 단순히 그 형태에 대한 분석뿐만 아니라, 압력이나 온도 변화 등 외부요인의 변화에 따라 함께 변화하는 것을 측정하기 위해 별도의 광학기기가 이용되어 왔다.
무릎연골 같은 세포조직의 경우 사람의 하중을 지지하는 세포조직으로, 일정한 압력에 따라 세포조직의 형태가 변화하며 이를 관찰하기 위해 별도로 세포조직을 가압하여 변화를 관찰함으로써 이를 분석하는 연구가 진행되고 있다.
이와 같은 연구를 진행하기 위해 종래에 사용되는 세포조직의 관찰 방법을 살펴보면, 광학기기를 통해 세포조직의 관찰 시 광학기기와 세포조직 사이의 이격거리를 고정한 후 초점거리를 세팅한다. 그리고 별도의 가압수단을 통해 상기 세포조직을 가압함으로써, 광학기기를 통해 가압 시 세포조직의 변화를 관찰하는 것이 주를 이루고 있었다.
하지만 이와 같은 방법은 별도의 가압수단을 더 구비해야 하는 문제점이 있으며, 기존에 사용되던 광학 현미경과 같은 광학기기에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
더불어, 최근 새로운 연구분야로 많이 소개되고 있는 줄기세포를 이용한 인공조직의 개발 시 새로이 개발된 조직과 세포의 기계생물학적 검증을 위한 생물학적 관찰과 기계물리학적 측정이 동시에 되는 측정장치가 요구되고 있다.
본 발명의 기술적 과제는 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 측정대상물을 관찰하는 대물렌즈에 선택적으로 결합되어 세포조직을 가압함과 동시에 대물렌즈와 측정렌즈 사이의 이격거리를 유지시켜 대물렌즈의 포커싱을 유지시킬 수 있는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명의 일측면에 따르면, 대물렌즈를 이용하여 세포조직을 측정하는 광학기기에서 상기 대물렌즈에 선택적으로 결합되어 가압하는 조직세포 가압장치에 있어서, 상기 대물렌즈의 길이방향을 따라 길게 형성되어 내부에 대물렌즈의 적어도 일부가 삽입되며, 선택적으로 상기 대물렌즈와 고정되는 커넥터를 가지는 몸체 및 상기 몸체의 하측 끝단부에 구비되며 중앙에 투과부가 형성되고, 상기 대물렌즈와 상기 세포조직의 상대적인 위치변화에 의해 상기 세포조직을 가압하는 인덴터를 포함한다.
또한, 상기 인덴터는 상기 대물렌즈의 하측 끝단부와 소정거리 이격되도록 배치되며, 상기 대물렌즈와의 이격거리가 유지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 몸체는 상기 인덴터와 상기 대물렌즈와의 이격거리가 선택적으로 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 몸체는 상기 커넥터가 구비되어 상기 대물렌즈와 선택적으로 고정되는 고정부재, 상기 고정부재와 회전 가능하도록 구성되며 회전에 따라 선택적으로 길이가 조절되어 상기 대물렌즈의 하측 끝단부와 상기 인덴터 사이의 이격거리를 조절하는 이동부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인덴터의 상부에 배치되어 상기 인덴터가 상기 세포조직을 가압하는 압력 정도를 측정하는 압력측정수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 압력측정수단은 상기 몸체의 하부에서 횡 방향으로 돌출 형성된 제1결합부를 가지며 상기 몸체와 결합되는 상부셀 및 상기 상부셀의 하부에서 횡 방향으로 돌출된 제2결합부를 가지며 상기 인덴터와 결합되는 하부셀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부는 상호 교차되도록 배치되어 각각이 상기 상부셀 및 상기 하부셀에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 인덴터 투과부 중심의 투과부는 광학적으로 투명한 재질로 구성되어 상기 세포조직과 접촉하며 상기 세포조직이 투영되어 상기 대물렌즈를 통해 관찰할 수 있도록 상기 대물렌즈의 위치에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 광학기기의 대물렌즈 일부를 감싸는 몸체 및 몸체의 하부에서 대물렌즈와 일정 이격거리를 유지하는 인덴터를 가지는 조직세포 가압장치를 결합하여 인덴터가 세포조직을 가압하더라도 상기 대물렌즈와 상기 인덴터 사이의 이격거리가 유지됨으로써, 추가적인 대물렌즈의 초점 조절 없이 세포조직을 관찰할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 인덴터와 몸체 사이에 별도의 압력측정수단을 구비함으로써, 인덴터가 세포를 가압하는 압력 정도를 측정할 수 있는 이점이 있다.
이러한 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치의 구성을 나타낸 분해사시도;
도 3은 도 1의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치의 내부 구성을 나타낸 단면도;
도 4는 도 1의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치가 대물렌즈에 결합된 상태를 나타낸 도면;
도 5는 도 4의 에서 렌즈 부착형 조직세포 가압장치가 대물렌즈의 이동에 의해 세포조직을 가압하는 상태를 나타낸 도면;
도 6은 도 1의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치에서 인덴터와 대물렌즈 사이의 이격거리가 조절되는 상태를 나타낸 도면; 및
도 7은 도 6의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치에서 인덴터와 대물렌즈 사이의 이격거리가 증가한 상태를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방 ? 후방 또는 상측 ? 하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.
본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치는 대물렌즈를 이용하여 세포조직을 관찰하는 광학기기에서 대물렌즈상에 결합되어 세포조직을 가압과 동시에 가압에 의해 변형되는 조직과 세포를 촬영할 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 무릎연골, 척추 디스크, 줄기세포에 의해 생성된 인공조직 등과 같은 세포조직의 관찰 시 압력을 가하고, 압력 변화에 따라 세포조직이 변화하는 것을 관찰하는데 광학 기계가 널리 사용된다. 여기서, 세포조직의 가압을 위해 별도의 가압수단을 구비하여 세포조직을 가압하고 이를 광학기기로 관찰하는 것이 일반적이다.
하지만 이와 달리 본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치는 대물렌즈에 결합되어 세포조직을 가압함과 동시에 대물렌즈가 가압된 세포조직을 지속적으로 관찰할 수 있도록 한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치의 구성에 대해서 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치의 구성을 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치의 내부 구성을 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치는 크게 몸체(100), 인덴터(200) 및 압력측정수단(300)을 포함한다.
상기 몸체(100)는 상기 대물렌즈(10)의 길이방향을 따라 길게 형성되어 내부에 상기 대물렌즈(10)의 적어도 일부가 삽입된다. 그리고 선택적으로 상기 대물렌즈(10)가 상기 몸체(100) 내부에 삽입된 상태에서 상기 대물렌즈(10)와 고정되도록 한다.
즉, 상기 몸체(100)는 내부에 공간이 길이방향을 따라 형성되어 상기 대물렌즈(10)가 내부로 삽입됨으로써 이를 감싸는 형태로 상기 대물렌즈(10)와 결합된다.
구체적으로 본 실시예에 따른 상기 몸체(100)는 도시된 바와 같이 크게 커넥터(130), 고정부재(110) 및 이동부재(120)를 포함할 수 있다.
상기 고정부재(110)는 길이방향에 따라 전후방으로 연통되어 상기 대물렌즈(10)가 관통하도록 구성되며 일측에 상기 커넥터(130)가 구비되어 상기 대물렌즈(10)와 선택적으로 결합되도록 구성된다.
여기서, 상기 고정부재(110)는 상기 대물렌즈(10)의 일부가 관통하도록 홀(112)이 형성되며, 후술하는 상기 이동부재(120)와 함께 상기 대물렌즈(10)의 일부가 내부에 위치하도록 한다.
한편, 상기 커넥터(130)는 상기 고정부재(110)와 상기 대물렌즈(10)를 고정하기 위한 수단으로써, 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 상기 고정부재(110) 내부로 상기 대물렌즈(10)가 삽입된 상태에서 상기 대물렌즈(10)를 가압하여 이를 고정하도록 구성된다.
구체적으로 상기 커넥터(130)는 도시된 바와 같이 상기 고정부재(110)의 일측에서 돌출 형성되며 선택적으로 틸팅 가능하도록 구성되고, 틸팅 상태에 따라 상기 고정부재(110) 내부로 삽입된 상기 대물렌즈(10)의 측면을 감싸며 가압됨으로써 상기 고정부재(110)와 상기 대물렌즈(10)의 고정상태를 조절한다.
물론 이와 달리 상기 커넥터(130)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 선택적으로 상기 대물렌즈(10)와 상기 고정부재(110)의 고정상태를 조절할 수 있다면 어떤 형태든 적용 가능하다.
한편, 상기 이동부재(120)는 상기 고정부재(110)의 하부에 구비되며 상기 고정부재(110)에 형성된 홀(112)과 연속하는 홀을 가지고 상기 대물렌즈(10)가 위치하는 내부공간을 형성한다.
즉, 상기 이동부재(120)는 상기 고정부재(110)의 하부에 구비되어 상기 고정부재(110)와 함께 상기 대물렌즈(10)를 하부에서 감싸도록 구성된다.
이때, 상기 이동부재(120)는 상기 고정부재(110)와 연속하여 길게 형성되며 길이방향을 따라 위치가 조절되도록 구성된다.
구체적으로 상기 이동부재(120)는 상기 고정부재(110)와 결합 시 선택적으로 상기 고정부재(110)와의 결합 길이가 조절되도록 구성된다. 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 이동부재(120)의 상부에는 둘레를 따라 나사산(122)이 형성되어 있고, 상기 고정부재(110)에는 하부에 상기 나사산(122)에 대응하도록 형성되어 상기 고정부재(110)와 상기 이동부재(120)가 회전을 통해 결합되도록 구성된다.
그리고 상기 이동부재(120)와 상기 고정부재(110)의 상대 회전을 통해 상기 이동부재(120)의 위치가 조절되어 후술하는 상기 인덴터(200)와 상기 대물렌즈(10) 사이의 이격거리가 조절된다.
즉, 상기 이동부재(120)의 회전상태에 따라 상기 몸체(100) 전체의 길이가 조절되도록 구성되며, 구체적인 동작 상태에 대해서는 도 6을 참조하여 후술한다.
이와 같이 본 발명에 따른 상기 몸체(100)는 상술한 상기 커넥터(130), 상기 이동부재(120) 및 상기 고정부재(110)를 포함하며, 길이방향을 따라 상기 대물렌즈(10)의 일부가 상기 내부공간에 삽입된 상태에서 선택적으로 상기 대물렌즈(10)와 고정되도록 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 상기 인덴터(200)는 상기 몸체(100)의 하측 끝단부에 구비되며 중앙에 투과부(210)가 형성된다. 그리고 상기 대물렌즈(10)와 상기 세포조직(C)간의 상대적인 위치변화에 의해 상기 세포조직(C)을 가압한다.
구체적으로 상기 인덴터(200)는 상기 몸체(100)의 길이방향에 따른 하측 끝단부에 구비되며 중앙부가 하부방향으로 돌출 형성된다. 여기서, 상기 세포조직(C)은 상기 인덴터(200)의 하부에 위치하게 된다.
그리고, 상기 인덴터(200)의 중앙부에는 투명한 재질로 구성되어 상기 세포조직(C)이 상기 대물렌즈(10)로 투영되도록 하는 상기 투과부(210)가 구비된다. 여기서, 도시된 바와 같이 상기 투과부(210)는 투명한 재질로 구성되어 상기 세포조직(C)과 접촉하며 상기 세포조직(C)이 투영되어 상기 대물렌즈(10)를 통해 관찰할 수 있도록 상기 대물렌즈(10)의 위치에 대응하여 형성된다.
즉, 상기 투과부(210)는 상기 대물렌즈(10)에서 하측 끝단부에 구비된 렌즈부분과 상하방향으로 대응하는 위치에 형성되어 상기 대물렌즈(10)를 통한 상기 세포조직(C)의 관찰에 간섭이 발생하지 않도록 구성된다.
한편, 상기 인덴터(200)는 상기 몸체(100)의 하측 끝단부에 형성됨과 동시에 상기 대물렌즈(10)와 소정 거리 이격되어 배치되도록 구성된다.
이와 같이 상기 인덴터(200)가 상기 대물렌즈(10)와 소정거리 이격되어 배치되는 경우 사용자는 상기 대물렌즈(10)의 초점을 상기 투과부(210)의 위치로 고정한 후 상기 인덴터(200)를 상기 세포조직(C)에 접촉한 상태에서 이를 관찰한다.
여기서, 상기 인덴터(200)는 상기 몸체(100)의 하측 끝단부에 고정 결합된 상태로써, 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)을 가압하더라도 상기 인덴터(200)와 상기 대물렌즈(10) 사이의 이격거리가 변화하지 않게 된다.
이와 같이 상기 인덴터(200)가 구성됨에 따라 사용자가 상기 대물렌즈(10) 또는 상기 세포조직(C)이 안착된 스테이지(S: 도 4참조)의 위치를 조절하여 상기 세포조직(C)을 상기 인덴터(200)가 가압하도록 하더라도 광학기기의 포커싱을 유지한 채 지속적으로 상기 세포조직(C)을 관찰할 수 있다.
한편, 상기 압력측정수단(300)은 상기 인덴터(200)의 상부에 배치되어 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)을 가압하는 압력 정도를 측정하는 수단으로 상기 인덴터(200)에 작용하는 압력을 측정함으로써, 상기 세포조직(C)에 가해지는 압력의 세기를 알 수 있다.
본 실시예에서 상기 압력측정수단(300)은 일반적인 로드셀이 적용될 수 있으며, 상기 인덴터(200)와 상기 몸체(100) 사이에 구비되어 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)의 가압 시 발생되는 압력 정도를 측정한다.
구체적으로 본 실시예에서 상기 압력측정수단(300)은 도시된 바와 같이 상기 인덴터(200)와 상기 몸체(100) 사이에서 길이방향을 따라 상부셀(310) 및 하부셀(320)로 구획되어 상기 몸체(100) 및 상기 인덴터(200)에 각각 결합된다.
상기 상부셀(310)은 상기 몸체(100)의 하부에서 횡 방향으로 돌출 형성된 제1결합부(312)를 가지며 상기 몸체(100)와 결합된다. 그리고 상기 하부셀(320)은 상기 상부셀(310)과 적층 상태로 하부에서 횡 방향으로 돌출된 제2결합부(322)를 가지며 상기 인덴터(200)와 결합된다.
도시된 바와 같이 상기 몸체(100) 및 상기 인덴터(200)는 각각 상기 제1결합부(312)에 대응하여 결합되는 제1결합돌기(124) 및 상기 제2결합부(322)에 대응하여 결합되는 제2결합돌기(220)를 가진다.
이와 같이 상기 몸체(100)는 상기 제1결합돌기(124)가 구비되어 상기 제1결합부(312)와 결합됨으로써 상기 상부셀(310)과 결합되고, 상기 인덴터(200)는 상기 제2결합돌기(220)가 구비되어 상기 제2결합부(322)와 결합됨으로써 상기 하부셀(320)과 결합된다.
이에 따라, 상기 압력측정수단(300)은 상기 몸체(100)와 상기 인덴터(200) 사이에 적층 형태로 배치된다.
그리고 상기 압력측정수단(300)은 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)의 가압에 의해 발생되는 압력 정도를 측정하여 사용자에게 별도의 디스플레이(미도시)를 통해 표시한다.
여기서, 상기 제1결합부(312) 및 상기 제2결합부(322)는 상하방향을 따라 상호 교차되도록 배치된다. 즉 도시된 바와 같이 상기 제1결합부(312)와 상기 제2결합부(322)가 상하방향(상기 몸체(100)의 길이방향)을 따라 동일선상에 위치하지 않고 서로 교차되도록 배치됨으로써, 각각이 상기 제1결합돌기(124) 및 상기 제2결합돌기(220)와의 결합 시 간섭이 발생하지 않도록 한다.
만약 상기 제1결합부(312)와 상기 제2결합부(322)가 동일선상에 위치하는 경우 상기 상부셀(310) 및 상기 하부셀(320)에 간섭이 발생하여 작용하는 압력을 정확하게 측정하기 어려우며, 이에 따라 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)에 가하는 압력의 정확한 측정이 불가능한 문제가 발생한다.
이와 같이 상기 압력측정수단(300)이 구성됨으로써, 상기 인덴터(200)와 상기 몸체(100) 사이에서 작용하는 압력을 측정하고 이에 따라 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)에 가하는 압력을 측정할 수 있다.
구체적으로 압력측정수단(300)을 통해 측정된 압력과 상기 인덴터(200)와 상기 세포조직(C)의 접촉 면적을 통해서 상기 세포조직(C)에 가한 압력의 정도를 도출할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치는 상기 몸체(100), 상기 인덴터(200) 및 상기 압력측정수단(300)을 포함하며, 상기 세포조직(C)과 상기 대물렌즈(10)와의 상대적인 위치를 조절하여 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)을 가압함과 동시에 상기 대물렌즈(10)의 포커싱을 유지하여 지속적으로 상기 세포조직(C)을 관찰할 수 있다.
이와 동시에 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)을 가압하는 압력 정도를 측정함으로써, 상기 세포조직(C)에 가해지는 압력 변화에 따라 상기 세포조직(C)의 변화를 관찰할 수 있다.
이에서, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치를 통해 상기 세포조직(C)을 가압하며 변화를 관찰하는 과정에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 도 1의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치가 상기 대물렌즈(10)에 결합된 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 에서 렌즈 부착형 조직세포 가압장치가 상기 대물렌즈(10)의 이동에 의해 상기 세포조직(C)을 가압하는 상태를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 4를 살펴보면 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치가 상기 대물렌즈(10)상에 결합된 상태로써, 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)의 상부에 배치된다.
여기서, 도시된 바와 같이 상기 세포조직(C)은 상기 스테이지(S)의 상부에 안착되며, 외부 압력을 받지 않은 상태이다.
그리고 상기 인덴터(200)는 상기 대물렌즈(10)의 하측 끝단부에서 소정 거리 이격된 상태로 배치되어 이격거리를 유지하도록 구성된다.
이와 같이 배치된 상태에서 도 5와 같이 상기 세포조직(C)과 상기 대물렌즈(10) 사이의 상태적인 이격거리가 가까워 지는 경우 상기 인덴터(200)는 돌출된 부분이 상기 세포조직(C)을 가압하게 된다.
이때, 상기 대물렌즈(10)가 하강하거나 상기 스테이지(S)가 승강함으로써 상기 대물렌즈(10)와 상기 세포조직(C)의 이격거리가 조절된다.
이와 같이 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)을 가압하게 됨에 따라 상기 세포조직(C)에는 변화가 발생하고 사용자는 이를 관찰하거나 촬영하게 된다.
여기서, 상기 인덴터(200)와 상기 대물렌즈(10) 하측 끝단부의 이격거리는 고정되어 있기 때문에 상기 대물렌즈(10)의 초점이 변화하지 않게 되며 이에 따라 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)을 가압한 상태에서도 사용자가 안정적으로 상기 세포조직(C)을 관찰할 수 있다.
즉, 사용자가 상기 대물렌즈(10)의 초점을 상기 인덴터(200)의 위치로 조절 후 상기 세포조직(C)을 가압하더라도, 상기 대물렌즈(10)의 추가적인 초점 조절 필요 없이 안정적으로 상기 세포조직(C)을 관찰할 수 있다.
한편, 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)을 가압하더라도 상기 대물렌즈(10)의 초점 위치를 상기 투과부(210)에 위치하도록 함으로써 상기 세포조직(C)은 상기 투과부(210)를 투영하여 상기 대물렌즈(10)를 통해 관찰된다.
또한, 상기 인덴터(200)와 상기 몸체(100) 사이에 위치한 상기 압력측정수단(300)을 통해 상기 인덴터(200)가 상기 세포조직(C)에 가하는 압력을 지속적으로 측정한다.
이에 따라 사용자는 상기 압력측정수단(300)을 통해 상기 세포조직(C)에 가해지는 압력의 변화에 따라 상기 세포조직(C)이 변화하는 것을 관찰할 수 있다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 조직세포 가압장치에서 상기 인덴터(200)와 상기 대물렌즈(10)와의 이격거리가 조절되는 상태에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 도 1의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치에서 상기 인덴터(200)와 상기 대물렌즈(10) 사이의 이격거리가 조절되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 렌즈 부착형 조직세포 가압장치에서 인덴터와 대물렌즈 사이의 이격거리가 증가한 상태를 나타낸 도면이다.
도시된 도면을 살펴보면 본 발명에 따른 렌즈 부착형 조직세포 가압장치는 상술한 바와 같이 상기 몸체(100), 상기 인덴터(200) 및 상기 압력측정수단(300)을 포함한다. 여기서, 상기 몸체(100)는 상기 고정부재(110) 및 상기 이동부재(120)를 포함하며 상기 이동부재(120)의 위치 조절에 따라 전체의 길이가 조절된다.
구체적으로 상술한 상기 이동부재(120)에는 외측면에 나사산(122)이 형성되어 있고, 상기 고정부재(110)에는 상술한 나사산(122)에 대응하며 상기 고정부재(110)의 일부가 삽입되어 결합되도록 구성된다.
이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 상기 고정부재(110)에 상기 이동부재(120)가 삽입됨에 따라 상호 결합상태를 유지하고, 상기 인덴터(200)와 상기 대물렌즈(10)가 이격된 상태를 유지하게 된다.
여기서, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 고정부재(110) 내부로 상기 이동부재(120) 일부가 삽입된 상태에서는 상기 대물렌즈(10)의 하측 끝단부와 상기 인덴터(200) 사이의 이격거리가 L1이 된다.
한편, 도 7을 살펴보면 상기 고정부재(110)와 상기 이동부재(120)의 상대 회전에 따라 상기 이동부재(120)의 위치가 변화하여 그 길이가 변화하게 되며, 이와 같이 상기 이동부재(120)의 길이가 변화함으로써, 상기 몸체(100) 전체의 길이가 변화한다.
이에 따라, 상기 몸체(100)의 하측 끝단부에 위치한 상기 인덴터(200)의 위치가 연동하여 변화하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 상기 몸체(100)에서, 상기 고정부재(110)는 상기 대물렌즈(10)와 결합되고, 상기 이동부재(120)는 하측 끝단부에 상기 인덴터(200)가 결합됨에 따라, 상기 이동부재(120)의 길이 변화에 대응하여 상기 대물렌즈(10)와 상기 인덴터(200)의 이격거리가 조절된다.
구체적으로 도시된 바와 같이 상기 고정부재(110)에서 상기 이동부재(120)가 하부방향으로 이동한 상태로서, 상기 인덴터(200)와 상기 대물렌즈(10) 사이의 이격거리는 L2가 된다.
그리고 상기 대물렌즈(10)와 상기 인덴터(200) 사이의 이격거리가 L2가 된 상태에서 상기 고정부재(110)와 상기 이동부재(120)의 상호 회전을 구속함으로써 상기 인덴터(200)와 상기 대물렌즈(10) 사이의 이격거리 L2를 유지시킬 수 있다.
이와 같이 상기 대물렌즈(10)와 상기 인덴터(200) 사이의 이격거리를 조절 및 유지시킴으로써, 사용자가 선택적으로 상기 대물렌즈(10)의 초점을 조절하여 상기 세포조직(C)을 측정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
<부호의 설명>
10: 대물렌즈 100: 몸체
110: 고정부재 120: 이동부재
124: 제1결합돌기 130: 커넥터
200: 인덴터 210: 투과부
220: 제2결합돌기 300: 압력측정수단
310: 상부셀 312: 제1결합부
320: 하부셀 322: 제2결합부
C: 세포조직

Claims (8)

  1. 대물렌즈를 이용하여 세포조직을 측정하는 광학기기에서 상기 대물렌즈에 선택적으로 결합되어 가압하는 조직세포 가압장치에 있어서,
    상기 대물렌즈의 길이방향을 따라 길게 형성되어 내부에 대물렌즈의 적어도 일부가 삽입되며, 선택적으로 상기 대물렌즈와 고정되는 커넥터를 가지는 몸체; 및
    상기 몸체의 하측 끝단부에 구비되며 중앙에 투과부가 형성되고, 상기 대물렌즈와 상기 세포조직의 상대적인 위치변화에 의해 상기 세포조직을 가압하는 인덴터;
    을 포함하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인덴터는,
    상기 대물렌즈의 하측 끝단부와 소정거리 이격되도록 배치되며, 상기 대물렌즈와의 이격거리가 유지되는 것을 특징으로 하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 인덴터와 상기 대물렌즈와의 이격거리가 선택적으로 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 커넥터가 구비되어 상기 대물렌즈와 선택적으로 고정되는 고정부재; 및
    상기 고정부재와 회전 가능하도록 구성되며 회전에 따라 선택적으로 길이가 조절되어 상기 대물렌즈의 하측 끝단부와 상기 인덴터 사이의 이격거리를 조절하는 이동부재;
    를 포함하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인덴터의 상부에 배치되어 상기 인덴터가 상기 세포조직을 가압하는 압력 정도를 측정하는 압력측정수단을 더 포함하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압력측정수단은,
    상기 몸체의 하부에서 횡 방향으로 돌출 형성된 제1결합부를 가지며 상기 몸체와 결합되는 상부셀 및 상기 상부셀의 하부에서 횡 방향으로 돌출된 제2결합부를 가지며 상기 인덴터와 결합되는 하부셀을 포함하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1결합부 및 상기 제2결합부는 상호 교차되도록 배치되어 각각이 상기 상부셀 및 상기 하부셀에 결합되는 것을 특징으로 하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투과부는,
    광학적으로 투명한 재질로 구성되어 상기 세포조직과 접촉하며 상기 세포조직이 투영되어 상기 대물렌즈를 통해 관찰할 수 있도록 상기 대물렌즈의 위치에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 부착형 조직세포 가압장치.
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