WO2017213305A1 - 원심 분리기용 용기 및 이를 이용한 svf 분리 방법 - Google Patents

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WO2017213305A1
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plate
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박종하
홍순기
유보영
서준혁
유현승
김용수
김인호
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주식회사 시지바이오
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    • B01L2400/0409—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces

Definitions

  • the present invention relates to a container used in a centrifuge, a centrifugal separation method using the same, and a method for separating a stromal vascular fraction (SVF) using the same.
  • SVF stromal vascular fraction
  • washing fluid, enzymes, etc. are injected in a situation using a centrifuge, and several centrifugation steps are required.
  • the SVF separation efficiency of the centrifuge container adopting the side flow path is low.
  • the present applicant has proposed a container for centrifugal separation in the form of protruding at all radial angles in Korea Patent Publication No. 10-2016-0006076.
  • This provides the internal material with a flow path having a constant cross section, and through the rotation and stop repetition of the container, it can be removed by repeatedly applying rapid to the SVF deposited in the flow path having a constant cross section.
  • Containers for centrifuges in the medical arts should be discarded after one use. Therefore, frequent replacement of the container is essential, so that the desorption should be easy, and it is preferable that the manufacturing is simple and the unit cost is low.
  • the appearance of a complex container is inconvenient to install and remove and causes a problem of leakage between parts during assembly. Of course, at the same time, good sealing force should be maintained due to the characteristics of the centrifuge.
  • Patent Document 1 KR10-2016-0006076 A1
  • Patent Document 2 KR10-1316573 B1
  • Patent Document 3 WO2008-133874
  • the present invention has been made to solve the above problems.
  • a centrifuge container that does not reduce the separation efficiency of SVF while simultaneously performing a process of centrifugation through rotation of a centrifugation vessel, removing a specific portion of centrifugation, and injecting foreign substances.
  • a container for a centrifuge in which the sterling effect is substantially removed.
  • the present invention is to provide a container for a centrifuge that is easy to remove after one use and to mount a new container, and has excellent sealing power, low manufacturing difficulty, and low manufacturing cost.
  • rotatable body portion 300 A cover part 200 covering the body part 300; And a connection part 100 provided in the cover part 200 and including a plurality of connection pipes 111 and 112 in fluid communication with the inside of the body part 300, wherein the body part 300 ),
  • the side accommodating portion 310 at least radially extended to the outside on the side of the body portion 300;
  • a plate 150 having a radial end disposed on the side receiving portion 310.
  • the side receiving portion 310 preferably extends in a radial omnidirectional direction.
  • the plate 150 is a rotating body, it is preferable that the stirring effect (stirring effect) does not occur even when the plate 150 does not rotate when the body portion 300 rotates.
  • the side passage 152 in fluid communication with any one of the plurality of connection pipes (111, 112) of the connection pipe (112).
  • the end of the other connecting tube 111 of the connecting pipes (111, 112) reaches the lower body 303 of the body portion (300).
  • connection part 100 further includes a connector housing 115, and the other connector tube 111 of the plurality of connector tubes 111 and 112 is the body portion through a central flow path 120.
  • the lower body 303 of the 300 is reached, a portion of the central flow path 120 is provided inside the connector housing 115, the one connector 112 is the connector housing 115 )
  • the side flow path opening 151 connecting the space to the side flow path 152 is preferably located.
  • the outside of the container for centrifuge and the inside of the side accommodating part 310 are in fluid communication through the one of the connection pipes 112 and the side passage 152.
  • the material contained in the side accommodating portion 310 is discharged to the outside of the centrifuge container through the one of the connection pipe 112 and the side passage 152, the material outside the container for the centrifuge It is preferable to be injected into the side receiving portion (310).
  • the diameter of the upper portion of the connector tube 115 is smaller than the diameter of the lower portion of the connector tube 115, the central flow path 120 is inserted and coupled to the inside of the upper portion of the connector tube 115 And, the side passage opening 151 is preferably inserted into the inner side of the lower portion of the connector tube 115.
  • the side accommodating part 310 preferably extends radially outward from the upper part, the middle part, or the lower part of the body part 300.
  • the body portion 300 is composed of the upper body 301, the middle body 302 and the lower body 303, the diameter of the upper body 301 is gradually increased toward the upper side, the side accommodating
  • the portion 310 is preferably a radially outer portion with an increased diameter in the body upper portion 301.
  • the diameter of the lower body 303 gradually decreases toward the lower side
  • a plurality of stirring members 360 is located on the inner surface of the lower body 303, the plurality of stirring members 360 is the body It is preferable to arrange a plurality of rows toward the center of the rotation axis of the part 300.
  • centrifugal separation method using the centrifuge container described above, the centrifugal separator centrifuged as the body 300 is rotated by the rotation of the centrifuge container And separating the material inside the container for the separator and accumulating in the side accommodating part 310, during which the plate 150 does not rotate when the body part 300 is rotated.
  • a centrifugal separation method in which no sterling effect of the material separated and accumulated in 310 is generated.
  • Another embodiment of the present invention for solving the above problems is a method for separating SVF using the centrifugal separation method described above, (a) the first connector 111 of the plurality of connectors (111, 112) Injecting adipose tissue into the body portion 300 through; (b) supplying the washing liquid through the first connecting pipe 111 and separating the adipose tissue into the washed adipose tissue and contaminants by centrifuging by the centrifugation method; (c) removing contaminants from the body portion 300 through the first connecting pipe 111; (d) separating the washed adipose tissue into digested adipose tissue and a primary aqueous solution by supplying the enzyme through the first connecting pipe 111, stirring and centrifuging the centrifugal separation method; (e) removing the digested adipose tissue from the body part 300 through the second connection pipe 112 of the plurality of connection pipes 111 and 112; (f) washing liquid is supplied through the first
  • the present invention proposes a container for a centrifuge having a plate with a side flow path.
  • the multi-layered structure provided on the side wall of the centrifuge container is not stirred during centrifugal separation, thereby substantially eliminating the sterling effect, and at the same time, selectively discharging some of the components deposited on the side wall.
  • the SVF yield is high because the SVF is separated and collected in the side accommodating portion located in the radially forward direction.
  • FIG. 1 is a perspective view of a container for a centrifuge according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a container for a centrifuge according to the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the container for centrifugal separator according to the present invention, taken along line AA ′ of FIG. 1.
  • Figure 4 is a perspective view of the connection portion 100 of the container for centrifuge according to the present invention.
  • connection part 100 of the container for a centrifuge is a perspective view of a portion of the connection part 100 of the container for a centrifuge according to the present invention.
  • connection portion 100 of the container for centrifuge is a cross-sectional perspective view of a portion of the connection portion 100 of the container for centrifuge according to the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are perspective views of a container for a centrifuge of another embodiment of the present invention.
  • 9 and 10 are conceptual diagrams for explaining the effect of removing the Stirling effect of the container for centrifugal separator according to the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for separating SVF using the centrifuge container according to the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a method for separating SVF using the container for centrifuge according to the present invention.
  • the container for centrifuge according to the present invention is to be mounted on the centrifuge.
  • the centrifugal separator includes a power member for providing power for rotation, a plurality of bags connected to a container for centrifugal separators to accommodate a substance and additive to be separated, a separated substance or a contaminant, a control unit for controlling the operation; It is common to include a display device or the like for outputting an operation state.
  • the container for centrifuge according to the present invention can be applied to any kind of centrifuge, the detailed description thereof will be omitted.
  • the container for a centrifuge according to the present invention includes a connection part 100, a cover part 200, and a body part 300.
  • connection part 100 The upper part of the connection part 100 is the first connector 111, the second connector 112, the sealing member housing 113, the connector tube 115 and the locking jaw 119 is located.
  • the connecting part 100 is shown as including two connecting pipes 111 and 112, but may be more than that.
  • a plurality of connecting pipes (111, 112) provided in the connecting portion 100 is connected to the bag of the centrifuge by a separate tube or the like. In this way, the user may inject the analyte or additive into the container for the centrifuge or extract the separated material or contaminant to the outside of the container for the centrifuge.
  • a plurality of connecting pipes (111, 112) is in fluid communication with the space inside the body portion 300, a specific flow path configuration will be described later.
  • the sealing member housing 113 protects the sealing member 130 from the outside by placing the sealing member 130 inside.
  • the sealing member 130 may be composed of a first sealing member 131, a second sealing member 132, and a third sealing member 133 (see FIG. 2), respectively, with an elastic member, a ceramic member, and a magnetic force member. It can be configured to increase the sealing force.
  • the connector housing 115 forms a flow path in which the plurality of connection pipes 111 and 112 are in fluid communication with a space inside the body 300, and protects the flow path from the outside.
  • the connector tube 115 is configured such that an upper portion and a lower portion form a step, and an upper portion thereof is connected to the first connector tube 111 and a lower portion thereof is connected to the second connector tube 112.
  • the stepped structure means that the upper inner diameter and the lower inner diameter of the connector housing 115 are configured differently, so that the central channel 120 can be easily inserted into the upper inner side, and the side channel opening ( The protruding portion of the upper plate 150 in which the 151 is located can be inserted, thereby simplifying assembly while maintaining the sealing force (see FIG. 3).
  • the catching jaw 119 is a part to which the centrifuge is caught when the container for the centrifuge is mounted on the centrifuge, and serves to help the container for the centrifuge to be reached in the centrifuge.
  • the user can be easily mounted by hooking the jaw 119 to the centrifuge when mounting the container for the centrifuge for use, and can be easily separated by releasing the hooking jaw 119.
  • connection part 100 is a part inserted into the space inside the body part 300, and is sealed to the outside by the cover part 200 and the sealing member 130.
  • a circular plate 150 is positioned below the connection part 100.
  • the radial end of the plate 150 is located in the side receptacle 310.
  • the plate 150 is shown as a circular plane, that is, the plate 150 itself is shown as a flat cylindrical, but may be any rotational body. This will be described in detail below.
  • the side passage 152 is provided inside the plate 150 to perform a fluid communication function through the second connecting pipe 112.
  • the side passage 152 provided in the plate 150 may be directly connected to the side receiving portion 310. Due to this, some of the substances sequentially deposited in the side accommodating part 310 by the centrifugal separation process may be discharged through the second connecting pipe 112, and the rotating body plate 150 may be discharged and the centrifugal separation process may be performed. ) Does not generate a sterling effect on the solution collected in the side accommodating portion 310. Another advantage is obtained that does not disintegrate the outermost sedimentation bed which the outlet does not reach.
  • the cover part 200 is a part seated on the upper part of the body part 300.
  • the opening 210 is positioned at the upper center of the cover part 200.
  • the protruding portion of the upper plate 150 in which the side flow path opening 151 is located is inserted and coupled to the opening 210, and the central flow path 120 is configured to penetrate the opening 210.
  • the sealing member seating part 230 is positioned at the radially outer side of the opening 210, and the sealing member 130 is seated therein.
  • the body connection part 240 protruding upward is located.
  • the groove is provided below the body connection part 240 and the cover connection part 340 of the body part 300 is inserted therein, thereby increasing the durability of the container for the centrifuge and separating the cover part 200 during rotation. To prevent.
  • the body 300 may be divided into an upper body 301, a middle body 302, and a lower body 303 (see FIG. 3).
  • a side receiving portion 310 extending radially outward.
  • the side receiving portion 310 is a portion protruding at least radially outward from the body portion 300.
  • the material separated in the centrifuge container starts to naturally accumulate in the side accommodating portion 310 by the centrifugal force.
  • the less viscous material will be lowered by gravity and will flow to the lower receptacle 330 of the lower body 303, and the highly viscous material (e.g., SVF) is the side receptacle. Remains at 310.
  • the wall surface of the side accommodating part 310 may protrude radially outwardly and may be smoothly connected to the wall surface of the body part 300. That is, the upper body 301 and the middle body 302 is preferably connected smoothly. In this case, the material separated from the body middle portion 302 or the body lower portion 303 may naturally be transferred to the side receiving portion 310 of the body upper portion 301.
  • the diameter of the middle body 302 is shown to be constant, but the diameter may be different if it is naturally connected to the upper body 301.
  • the side receiving portion 310 preferably extends radially outward (ie, 360 degrees). When extending at least a part, it has the same shape as a lobe of the prior art, but in this case, SVF is accommodated to some extent, but when it is extended radially outward, it is more likely to be accommodated in any direction by centrifugation. Excellent yields can be achieved.
  • the lower receiving portion 330 is positioned at the distal end of the lower body 303, and the central flow path 120 is connected to the lower receiving portion 330. Through this, the material accumulated in the lower receiving portion 330 may be discharged to the outside of the centrifuge container (see Fig. 12 (c) (j)).
  • a plurality of stirring members 360 are positioned on the inner side, that is, the bottom side, of the lower body 303.
  • the plurality of stirring members 360 is preferably arranged to form a plurality of rows toward the center of the rotation axis of the body portion 300.
  • the stirring members 360 form three rows of five, respectively, but the number and arrangement of the stirring members 360 may vary.
  • the side accommodating part 310 extending radially outward is positioned at the upper part of the body 301, but an embodiment in which the side accommodating part is located at the middle of the body or the lower part of the body is also possible.
  • the plate should also be located in the middle of the body or the bottom of the body where the side receptacles are located.
  • euro means a fluid communication path inside the body portion 300 and the outside of the container for the centrifuge.
  • the present invention adopts two flow paths independent of each other.
  • the first flow path is composed of the first connection pipe 111 and the central flow path 120, the end of which is located in the lower receiving portion 330.
  • the second flow path consists of the second connector 112, the radially outer region of the connector housing 115 (ie, the outer region of the central passage 120), the side passage opening 151 and the side passage 152. , The end of which is located in the side accommodating part 310.
  • the side flow path opening 151 is bent by 90 degrees to connect the second connecting pipe 112 and the side flow path 152 (see FIGS. 5 and 6).
  • the first and second euros are independent of each other.
  • the central flow path 120 is positioned at the center to constitute the first flow path, and a second flow path is formed outside the wall of the central flow path 120. Independent of each other.
  • the container for centrifugal separators according to the present invention has an excellent sealing force and has an advantage of being easy to assemble and having low manufacturing difficulty and low manufacturing cost.
  • connection part 100 including the plurality of connection pipes 111 and 112, the connection pipe housing 115, the locking jaw 119, and the sealing member housing 113 is integrally formed.
  • the upper surface of the second sealing member 132 is formed of the first sealing member ( It is inserted into the lower surface of the 131, the upper surface of the third sealing member 133 is inserted into the lower surface of the second sealing member 132, thereby forming an integrated sealing member 130.
  • the upper surface of the sealing member 130 (that is, the upper surface of the first sealing member 131) is inserted into the inner surface of the sealing member housing 113, and the lower surface of the sealing member 130 (that is, the third sealing) The lower surface of the member 133 is seated on the sealing member seating portion 230 of the lid 200.
  • the upper surface of the sealing member 130 is a size and shape that fits perfectly to the inner surface of the sealing member housing 113
  • the lower surface of the sealing member 130 is a size and shape that fits tightly to the sealing member seating portion 230 Sealing is then maintained.
  • the lower portion of the connecting portion 100 including the central flow path 120 and the plate 150 is inserted from below into the component to which the upper portion of the connecting portion 100, the sealing member 130, and the lid portion 200 are coupled. Combined. Specifically, the central passage 120 is inserted into the upper inside of the connector housing 115, and the protruding portion of the upper plate 150 in which the side passage opening 151 is located is inserted into the lower inside of the connector housing 115. (See FIG. 3).
  • the body portion 300 is mounted to the cover portion 200. That is, the cover connecting portion 340 of the body portion 300 is inserted and fixed below the body connecting portion 240 of the cover 200.
  • a separate adhesive or fusion may further be made.
  • the centrifuge container according to one embodiment of the present invention shown in the side receiving portion 310 is located in the upper body 301.
  • the side accommodating part 310 is located at the body middle part 302.
  • the side accommodating part 310 is located at the lower body 303.
  • the side accommodating portion 310 extends outwardly at least in part, preferably outwardly in a radial omnidirectional direction.
  • the end of the plate 150 is located at the side accommodating portion 310.
  • the material to be separated in the cover part 200, the body part 300, and the body part 300 rotates when the centrifuge operates.
  • components included in the connection part 100 do not rotate. That is, the central flow path 120, the plate 150, and the side flow path 152 inside the plate 150 included in the connection part 100 do not rotate. This is because the connection part 100 is connected to the material receiving bag of the centrifuge which supplies the material by the tube etc. which are not shown in figure.
  • the plurality of layers When viewed relatively from the perspective of the separated plurality of layers, as shown in FIG. 10 (a), the plurality of layers rotate only the side passage 152 in a fixed state. If so, the side flow path 152 is immersed in a plurality of separated layers, and the plurality of layers are stirted and repeated. Thus, some of the separated materials, including SVF, are mixed again to lower the separation efficiency.
  • the plate 150 for not generating a stir effect does not necessarily need to be circular, and any shape may be sufficient as long as it is a rotating body shape.
  • the "body of revolution” means a figure that is always constant in shape on the section line including the axis of rotation.
  • the plate 150 is circular, but the cross section at the entrance of the plurality of floors is constant as a square.
  • the plate 150 may be a rotating body having a triangular cross section rather than a quadrangle.
  • the plate 150 itself may be a flat conical shape, and in this case as well, no sterling effect is generated.
  • the plate 150 may be a rotating body having a parallelogram cross section. In this case, the plate 150 itself will be an umbrella, and in this case, too, no stir effect occurs.
  • Fatty tissue is supplied into the body 300 through the first connecting pipe 111 (S100).
  • the washing liquid is supplied into the body 300 through the first connecting pipe 111 and the centrifuge is operated to rotate and stir for a predetermined time (S200).
  • the rotation and agitation are completed, contaminants including washed adipose tissue and blood are separated into upper and lower portions, respectively.
  • the separated contaminants at the bottom are discharged to the outside through the central flow path 120 at which the ends thereof are located at the lower receiving part 330 (S300).
  • an enzyme such as collagenase is supplied and a centrifuge is operated to rotate and stir for a predetermined time (S400).
  • a centrifuge is operated to rotate and stir for a predetermined time (S400).
  • the digested fat tissue and the primary aqueous solution are separated radially inward and outward, respectively.
  • Radial-digested adipose tissue is discharged to the outside through the side passage 152, the end of which is located in the side accommodating portion 310 is removed (S500).
  • the washing solution is additionally supplied to the remaining primary aqueous solution, rotation and stirring are performed for a predetermined time (S600).
  • the secondary aqueous solution and the SVF are separated radially inward and outward, respectively.
  • the radially inner secondary aqueous solution is discharged to the outside through the side flow path 152 whose end is located in the side accommodating part 310 and is removed (S700).
  • the SVF remains in the side accommodating part 310, but is located in the side accommodating part 310 and does not come down to its own weight due to the adhesiveness of the SVF. Accordingly, after supplying a small amount of the washing liquid through the first connecting pipe 111, the rotation and stop of the centrifuge container are repeated. The washing liquid is widely spread in the side accommodating part 310 by the centrifugal force due to the rotation. When the rotating and stopping are repeated, the washing liquid precipitates the SVF adhered by the inertia added to the washing liquid to the lower body 303. Next, the SVF precipitated in the lower body 303 through the first connecting pipe 111 is extracted and collected (S800).
  • Fats were aspirated from the abdomen and thighs of 10 adult men and women in their 20s and 40s, and injected into the centrifuge container according to the present invention, and then SVF was separated according to the method described with reference to FIGS. 11 and 12.
  • the experiment was divided into a first group injected with 50ml and a second group injected with 100ml.
  • As an enzyme 50 mg of collagenase was used diluted in 50 ml of Heartman's solution against 50 ml of fat.
  • the number of cells obtained was less than half, but the cell viability was somewhat higher than that of the present invention, and the number of cells obtained was similar to that of Lipokit ⁇ and Celution ⁇ , but the cell viability was low. That is, in the prior art, when a large number of cells are obtained, the survival rate is low, and when the survival rate is high, the number of cells obtained is low.
  • the present invention was excellent in cell yield as well as cell number obtained, it was confirmed that the final yield is very excellent compared to the prior art.
  • the amount of collagenase remaining in the case of using the container for centrifuge according to the present invention is determined in Multi Stationc, Cha-Stationc, Lipokitc, and Celution ⁇ . It was found to be more stable since it was about 20% or less than the average value of.

Abstract

본 발명은 원심 분리기에 사용되는 용기와, 이를 이용한 원심 분리 방법과, 이를 이용하여 SVF(stromal vascular fraction)를 분리하기 위한 방법을 제공한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 회전 가능한 몸체부(300)에는 측면에 외측으로 적어도 방사상 일부가 연장된 측부 수용부(310)가 제공되고, 여기에 방사상 말단이 위치하는 플레이트(150)이 위치한다. 이로 인하여 스터링 효과가 실질적으로 제거되고 분리 효율이 높으며 우수한 SVF 수득률을 획득한다.

Description

원심 분리기용 용기 및 이를 이용한 SVF 분리 방법
본 발명은 원심 분리기에 사용되는 용기와, 이를 이용한 원심 분리 방법과, 이를 이용하여 SVF(stromal vascular fraction)를 분리하기 위한 방법에 관한 것이다.
지방 조직으로부터 SVF(기질혈관획분, stromal vascular fraction)을 분리하여 미용 용도 또는 치료 용도로 사용할 수 있다. 지방 조직으로부터 SVF를 분리하기 위해서는, 원심 분리기를 이용하여 세척액, 효소 등을 상황에 맞게 주입하고, 수 차례의 원심 분리 단계를 거쳐야 한다.
일반적인 원심 분리기를 이용하여 SVF를 분리하는 경우, 다음의 문제가 발생한다.
첫째, 측면 유로를 채택한 원심 분리기용 용기의 SVF 분리 효율이 낮다.
이는, 원심 분리기용 용기의 회전시 측면 유로는 회전하지 않음에 기인한다. SVF 분리 과정을 살펴보면, 지방, 효소, 생리식염수가 혼합된 액체는 원심 분리기의 회전에 의한 원심력으로 SVF와 다른 물질들이 각각의 층(layer)을 이루도록 분리되어 측벽에 다층(multi layer) 구조가 형성되는데, 원심 분리기용 용기와 그 측면에 적층된 층들은 원심 분리 동안 계속 회전하는데 반하여, 중앙 유로에 연결된 측면 유로는 회전하지 않는다(도 9의 (a) 참조). 분리된 다수의 층들 입장에서 살펴보면, 분리된 다수의 층들은 고정되어 있는데 측면 유로가 회전하는 것이다(도 10의 (a) 참조). 이에 따라, 분리된 물질 층들을 측면 유로가 휘젓게 되는 일명 스터링 효과(stirring effect)가 발생하여, 분리된 SVF 일부가 다른 물질들과 다시 뒤섞이게 되어 결과적으로 SVF 분리 효율이 감소한다.
요컨대, 원심 분리를 통해 SVF를 지방 조직부터 분리 후, 남은 지방 조직을 외부로 배출하기 위해서는 측면 유로가 필요한데, 측면 유로가 SVF의 분리를 방해하는 것이다.
둘째, SVF의 수득률(yield rate)이 낮다.
한국등록특허 제10-1316573호 및 국제특허 WO2008-133874호와 같이, 일반적인 원심 분리기용 용기의 측벽 또는 바닥면에는 외측으로 돌출된 구획(robe)이 존재하여, 분리된 물질이 해당 돌출 구획에 축적된다. 여기서, 측벽에서 외측으로 돌출된 구획은, 원심 분리기용 용기의 전체 측벽 일부에서만 돌출된 것이다. 그러나 원심 분리기의 회전에 의하여 분리된 물질은 방사상 모든 각도에서 생성되기에, 돌출된 구획이 위치하지 않는 각도에서 생성된 물질은 돌출된 구획으로 잘 수렴되지 않아서 수득률이 낮아진다.
셋째, 점착성의 SVF를 용기 측벽에서 떼어내기 어렵다.
SVF는 점착성을 띈다. 원심 분리기에 의하여 SVF가 분리되면, 원심력으로 인하여, 원심 분리기용 용기의 바닥이 아닌 측벽에 SVF가 점착된다. 측벽에 점착된 SVF를 효과적으로 떼어내기 위해서는 특별한 구조가 필요하다.
이러한 문제점을 해결하고자, 본 출원인은 한국공개특허 제10-2016-0006076호에서 방사상 모든 각도로 돌출된 형태의 원심 분리용 용기를 제안 한 바 있다. 이는 내부의 물질에게 일정한 단면을 가진 유로를 제공하며, 용기의 회전, 정지 반복을 통해, 일정한 단면을 갖는 형태의 유로에 침전된 SVF에 급류를 반복적으로 가하여 걷어 낼 수 있다.
넷째, 용기의 반복적 사용, 교체 및 폐기가 어렵다.
의료 기술 분야에서의 원심 분리기용 용기는 1회 사용 후 폐기되어야 한다. 따라서, 잦은 용기의 교체가 필수적이어서, 탈착이 용이하여야 하고, 제조가 간편하고 단가가 낮은 것이 바람직하다. 복잡한 용기의 외형은 장착 및 제거를 불편하게 하고 조립시 부품간 누수의 원인이 되어 문제가 된다. 물론, 이와 동시에, 원심 분리기의 특징 상 우수한 밀봉력은 유지되어야 한다.
(특허문헌 1) KR10-2016-0006076 A1
(특허문헌 2) KR10-1316573 B1
(특허문헌 3) WO2008-133874
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
구체적으로, 원심 분리 용기의 회전을 통한 원심 분리, 원심 분리 수행 중 특정 부분을 제거, 외부 물질의 주입의 공정을 수행함과 동시에, SVF의 분리 효율을 감소시키지 않는 원심 분리기용 용기를 제안하고자 한다. 특히, 스터링 효과가 실질적으로 제거된 원심 분리기용 용기를 제안하고자 한다.
또한, 최종적으로 획득되는 SVF의 수득률을 높일 수 있는 원심 분리기용 용기를 제공하고자 한다.
또한, 1회 사용 후 제거 및 새로운 용기의 장착이 용이함과 동시에, 밀봉력이 우수하고, 제조 난이도가 낮으며, 제조 단가가 낮은, 원심 분리기용 용기를 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 회전 가능한 몸체부(300); 상기 몸체부(300)를 커버하는 덮개부(200); 및 상기 덮개부(200)에 구비되어 상기 몸체부(300) 내측과 유체소통하는 다수의 연결관(111, 112)을 포함한 연결부(100)를 포함하는 원심 분리기용 용기로서, 상기 몸체부(300)는, 상기 몸체부(300)의 측면에 외측으로 적어도 방사상 일부가 연장된 측부 수용부(310); 및 상기 측부 수용부(310) 상에 방사상 말단이 위치하는 플레이트(150)를 포함하는, 원심 분리기용 용기를 제공한다.
또한, 상기 측부 수용부(310)는 방사상 전 방향으로 연장된 것이 바람직하다.
또한, 상기 플레이트(150)는 회전체이어서, 상기 몸체부(300)의 회전시 상기 플레이트(150)는 회전하지 않음에도 스터링 효과(stirring effect)가 발생하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플레이트(150) 내측에는, 상기 다수의 연결관(111, 112) 중 어느 하나의 연결관(112)과 유체소통하는 측면 유로(152)가 구비된 것이 바람직하다.
또한, 상기 연결관(111, 112) 중 다른 하나의 연결관(111)의 말단이 상기 몸체부(300)의 몸체 하부(303)에 이르는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연결부(100)는 연결관 하우징(115)을 더 포함하고, 상기 다수의 연결관(111, 112) 중 상기 다른 하나의 연결관(111)은 중앙 유로(120)를 통하여 상기 몸체부(300)의 상기 몸체 하부(303)에 이르고, 상기 중앙 유로(120) 중 일부가 상기 연결관 하우징(115) 내측에 구비되고, 상기 어느 하나의 연결관(112)은 상기 연결관 하우징(115)과 상기 중앙 유로(120) 사이의 공간을 통하여 상기 측면 유로(152)와 유체소통하며, 그리고 상기 플레이트(150)의 중앙에는, 상기 연결관 하우징(115)과 상기 중앙 유로(120) 사이의 공간을 상기 측면 유로(152)에 연결하는 측면 유로 개구(151)가 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 어느 하나의 연결관(112)과 상기 측면 유로(152)를 통하여, 상기 원심 분리기용 용기 외부와 상기 측부 수용부(310) 내부가 유체 소통하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 어느 하나의 연결관(112)과 상기 측면 유로(152)를 통하여, 상기 측부 수용부(310)에 수용된 물질이 상기 원심 분리기용 용기 외부로 배출되고, 상기 원심 분리기용 용기 외부의 물질이 상기 측부 수용부(310)로 주입되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연결관 하우징(115)의 상부의 지름은 상기 연결관 하우징(115)의 하부의 지름보다 작으며, 상기 중앙 유로(120)는 상기 연결관 하우징(115)의 상부의 내측에 삽입 결합되고, 그리고 상기 측면 유로 개구(151)는 상기 연결관 하우징(115)의 하부의 내측에 삽입 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측부 수용부(310)는 상기 몸체부(300)의 상부 또는 중간부 또는 하부에서 방사상 외측으로 연장된 것이 바람직하다.
또한, 상기 몸체부(300)는 몸체 상부(301), 몸체 중간부(302) 및 몸체 하부(303)로 이루어지며, 상기 몸체 상부(301)의 지름이 상측을 향하여 점차 증가하며, 상기 측부 수용부(310)는 상기 몸체 상부(301)에서 지름이 증가한 방사상 외측 부분인 것이 바람직하다.
또한, 상기 몸체 하부(303)의 지름이 하측을 향하여 점차 감소하며, 상기 몸체 하부(303)의 내측면에 다수의 교반 부재(360)가 위치하며, 상기 다수의 교반 부재(360)는 상기 몸체부(300)의 회전축 중심을 향하는 열을 다수 개 이루도록 배열되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 앞서 설명한 원심 분리기용 용기를 이용한 원심 분리 방법으로서, 상기 원심 분리기용 용기의 회전에 의해 상기 몸체부(300)가 회전함에 따라 상기 원심 분리기용 용기 내측의 물질이 분리되어 상기 측부 수용부(310)에 축적되는 단계를 포함하며, 그 동안 상기 몸체부(300)의 회전시 상기 플레이트(150)가 회전하지 않음으로써 상기 측부 수용부(310)에 분리되어 축적되는 물질의 스터링 효과가 발생하지 않는, 원심 분리 방법을 제공한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, 앞서 설명한 원심 분리 방법을 이용한 SVF 분리 방법으로서, (a) 상기 다수의 연결관(111, 112) 중 제 1 연결관(111)을 통하여 지방 조직이 상기 몸체부(300) 내측으로 주입되는 단계; (b) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여 세척액이 공급되고, 상기 원심 분리 방법에 의하여 원심 분리됨으로써, 상기 지방 조직이 세척된 지방 조직과 오염물로 분리되는 단계; (c) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여, 상기 몸체부(300)로부터 오염물이 제거되는 단계; (d) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여 효소가 공급되고, 교반되며, 상기 원심 분리 방법으로 원심 분리됨으로써, 상기 세척된 지방 조직이 소화된 지방 조직과 1차 수용액으로 분리되는 단계; (e) 상기 다수의 연결관(111, 112) 중 제 2 연결관(112)을 통하여 상기 몸체부(300)로부터 소화된 지방 조직이 제거되는 단계; (f) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여 세척액이 공급되고, 상기 원심 분리 방법으로 원심 분리됨으로써, 상기 1차 수용액이 SVF와 2차 수용액으로 분리되는 단계 - 여기서 상기 SVF는 상기 측부 수용부(310)에 점착됨; (g) 상기 제 2 연결관(112)을 통하여, 상기 몸체부(300)로부터 2차 수용액이 제거되는 단계; (h) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여 세척액을 미량 공급한 후 상기 원심 분리기용 용기의 회전과 정지를 반복함으로써 관성에 의하여 상기 측부 수용부(310)에 점착된 SVF를 상기 몸체 하부(303)에 침전시키는 단계; 및 (i) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여, 상기 몸체 하부(303)로부터 SVF가 추출되는 단계를 포함하는, SVF 분리 방법을 제공한다.
본 발명은 측면 유로가 포함된 플레이트를 구비한 원심 분리기용 용기를 제안한다.
이에 의하여, 원심 분리 도중 원심 분리기용 용기의 측벽에 구비되는 다층 구조를 휘젓지 않아서 스터링 효과를 실질적으로 제거하면서도, 이와 동시에 측벽에 침전된 성분 중 일부를 선택적으로 배출 할 수 있다는 장점을 갖는다.
또한, 방사상 전 방향에 위치한 측부 수용부에 SVF가 분리되어 모이기 때문에 SVF 수득률이 높다.
또한, 걸림턱 등으로 인하여 탈착이 편리하고, 제조가 간편하면서도 밀봉력이 우수하고 제조 단가가 낮다.
더욱이, 검증 실험 결과, 도 13 내지 도 15에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 사용한 수득률 및 안정성은 종래 기기들에 비하여 우수함이 확인되었다.
도 1은 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 단면도로서, 도 1의 A-A'에 따른 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 연결부(100)의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 연결부(100) 중 일부분의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 연결부(100) 중 일부분의 단면 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예의 원심 분리기용 용기의 사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 스터링 효과 제거특징을 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 이용하여 SVF를 분리하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 12은 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 이용하여 SVF를 분리하는 방법을 설명하는 개략도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 이용하여 SVF를 분리하는 경우와 종래 기기들을 이용하는 경우를 비교한 검증 실험 결과이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 설명한다.
1. 원심 분리기용 용기의 설명
본 발명에 따른 원심 분리기용 용기는 원심 분리기에 장착되는 것이다. 원심 분리기는, 회전을 위한 동력을 제공하는 동력 부재, 분리 대상 물질과 첨가물, 분리된 물질 또는 오염물을 수용할 수 있도록 원심 분리기용 용기와 연결되는 다수의 백(bag), 동작을 제어하는 제어부 및 동작 상황을 출력하는 디스플레이 장치 등을 포함하는 것이 일반적이다. 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기는 어떠한 종류의 원심 분리기에도 적용될 수 있는바, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 상세히 설명한다.
1.1 연결부(100)
본 발명에 따른 원심 분리기용 용기는, 연결부(100), 덮개부(200) 및 몸체부(300)를 포함한다.
연결부(100)의 상부에는 제 1 연결관(111), 제 2 연결관(112), 밀봉 부재 하우징(113), 연결관 하우징(115) 및 걸림턱(119)이 위치한다. 도면에서 연결부(100)가 2개의 연결관(111, 112)을 포함하는 것으로 도시되나, 그 이상이 되어도 무방하다.
연결부(100)에 구비된 다수의 연결관(111, 112)은 별도의 튜브 등으로 원심 분리기의 백과 연결된다. 이를 통하여, 사용자는 분석 대상 물질 또는 첨가물을 원심 분리기용 용기 내부로 주입하거나, 또는 분리 완료된 물질 내지 오염물을 원심 분리기용 용기 외부로 추출할 수 있다.
다수의 연결관(111, 112)은 몸체부(300) 내측의 공간과 유체 소통하는데, 구체적인 유로 구성은 후술한다.
밀봉 부재 하우징(113)는 내측에 밀봉 부재(130)가 위치하도록 하여 밀봉 부재(130)를 외부로부터 보호한다. 밀봉 부재(130)는 제 1 밀봉 부재(131), 제 2 밀봉 부재(132) 및 제 3 밀봉 부재(133)로 구성될 수 있으며(도 2 참조), 각각 탄성 부재, 세라믹 부재, 자력 부재로 구성하여 밀봉력을 증대시킬 수 있다.
연결관 하우징(115)은 다수의 연결관(111, 112)이 몸체부(300) 내측의 공간과 유체 소통하는 유로를 형성하고, 외부로부터 유로를 보호한다.
연결관 하우징(115)은 상부와 하부가 단차를 이루도록 구성되며, 그 상부는 제 1 연결관(111)이 연결되고 그 하부는 제 2 연결관(112)이 연결된다. 단차로 구성됨은 연결관 하우징(115)의 상부 내측 지름과 하부 내측 지름이 상이하게 구성됨을 의미하는데, 이로 인하여 상부 내측에는 중앙 유로(120)가 간편하게 삽입될 수 있고, 하부 내측에는 측면 유로 개구(151)가 위치한 상부 플레이트(150)의 돌출 부분이 삽입될 수 있어서, 밀봉력을 유지하면서도 조립이 간편하다(도 3 참조).
걸림턱(119)은 원심 분리기용 용기가 원심 분리기에 장착될 경우 원심 분리기가 걸리는 부분으로, 원심 분리기용 용기가 원심 분리기 내에서 정위치에 이를 수 있도록 돕는 기능을 한다. 사용자는, 사용을 위하여 원심 분리기용 용기를 장착할 경우 원심 분리기에 걸림턱(119)이 걸리게 함으로써 쉽게 장착할 수 있으며, 걸림턱(119)을 해제함으로써 쉽게 분리할 수 있다.
연결부(100)의 하부는 몸체부(300) 내측의 공간에 삽입되는 부분으로서, 덮개부(200) 및 밀봉 부재(130)에 의하여 외부에 대하여 밀봉된다.
연결부(100)의 하부에는 원형의 플레이트(150)가 위치한다. 플레이트(150)의 방사상 말단은 측부 수용부(310)에 위치한다. 도면에서 플레이트(150)가 평면이 원형인 것, 즉 플레이트(150) 자체는 납작한 원통형인 것으로 도시되나, 회전체라면 어떠한 것이어도 무방하다. 이에 대하여서는 아래에서 상세히 설명한다.
플레이트(150)의 내측에 측면 유로(152)가 구비되어 제 2 연결관(112)을 통한 유체 소통 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 플레이트(150)의 장점 중 하나는, 플레이트(150) 내에 구비된 측면 유로(152)가 측부 수용부(310)에 직접 연결될 수 있다는 점이다. 이로 인하여, 원심 분리 과정에 의해 측부 수용부(310)에 순차적으로 침전된 물질 중 일부를 제 2 연결관(112)을 통해 배출 할 수 있으며, 배출 과정 및 원심분리 공정에서 회전체형의 플레이트(150)가 측부 수용부(310)에 모인 용액에 대해 스터링 효과를 발생시키지 않아. 배출구가 닿지 않는 최외곽 침전층을 와해시키지 않는 다른 장점이 더 획득된다.
이에 대하여서는 도 9 및 도 10을 참조하여 아래에서 상세히 검토한다.
1.2 덮개부(200)
덮개부(200)는 몸체부(300)의 상부에 안착되는 부분이다.
덮개부(200)의 상부 중앙에는 개구부(210)가 위치한다. 개구부(210)에는 측면 유로 개구(151)가 위치한 상부 플레이트(150)의 돌출 부분이 삽입 결합되며, 중앙 유로(120)가 개구부(210)를 관통하도록 구성된다.
개구부(210)의 방사상 외측에 밀봉 부재 안착부(230)가 위치하고, 여기에 밀봉 부재(130)가 안착된다.
덮개부(200)의 방사상 외측에는 상부로 돌출된 몸체 연결부(240)가 위치한다. 몸체 연결부(240)의 하방에 홈이 구비되고 몸체부(300)의 덮개 연결부(340)가 여기에 삽입됨으로써, 원심 분리기용 용기의 내구성을 상승시키고, 회전시 덮개부(200)가 분리되는 현상을 방지한다.
1.3 몸체부(300)
몸체부(300)는 몸체 상부(301), 몸체 중간부(302) 및 몸체 하부(303)로 구분할 수 있다(도 3 참조).
몸체 상부(301)에는 방사상 외측으로 연장된 측부 수용부(310)가 위치한다.
측부 수용부(310)는 몸체부(300)에서 적어도 방사상 외측으로 돌출된 부분이다. 원심 분리기의 동작시 원심 분리기용 용기 내에서 분리된 물질은 원심력에 의하여 측부 수용부(310)에 자연스럽게 축적되기 시작한다. 원심 분리기의 회전이 종료되면, 점착성이 작은 물질은 중력에 의하여 하강하여 몸체 하부(303)의 하부 수용부(330)로 유동할 것이며, 점착성이 높은 물질(예를 들어, SVF)은 측부 수용부(310)에 남는다.
측부 수용부(310)의 벽면은 방사상 외측으로 돌출되되 몸체부(300)의 벽면과 부드럽게 연결되는 것이 바람직하다. 즉, 몸체 상부(301)와 몸체 중간부(302)가 부드럽게 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우, 몸체 중간부(302) 또는 몸체 하부(303)에서 분리된 물질도 몸체 상부(301)의 측부 수용부(310)에 자연스럽게 전달될 수 있다. 도 3에서 몸체 중간부(302)의 지름은 일정한 것으로 도시되나, 몸체 상부(301)와 자연스럽게 연결된다면 지름이 상이하여도 무방하다.
또한, 측부 수용부(310)는 방사상 전 방향(즉, 360도) 외측으로 연장되는 것이 바람직하다. 적어도 일부만 연장될 경우 종래 기술 상의 로브와 같은 형태를 띄는데, 이 경우에도 여기에 어느 정도 SVF가 수용되지만 방사상 전 방향 외측으로 연장될 경우 원심 분리에 의하여 어느 방향에서 SVF가 분리되어도 수용되기에 보다 우수한 수득률을 꾀할 수 있다.
몸체 하부(303)의 말단에는 하부 수용부(330)가 위치하고, 중앙 유로(120)는 하부 수용부(330) 내측으로 연결된다. 이를 통하여, 하부 수용부(330)에 축적된 물질이 원심 분리기용 용기 외부로 배출될 수 있다(도 12의 (c)(j) 참조).
몸체 하부(303)의 내측면, 다시 말해 바닥면에는 다수의 교반 부재(360)가 위치한다. 다수의 교반 부재(360)는 몸체부(300)의 회전축 중심을 향하는 열을 다수 개 이루도록 배열되는 것이 바람직하다. 도 2에서 교반 부재(360)가 각 5개씩 3개의 열을 이루는 것으로 도시되나, 그 개수나 배열을 달리 할 수도 있다.
한편, 도시된 실시예에서 방사상 외측으로 연장되는 측부 수용부(310)는 몸체 상부(301)에 위치하였으나, 측부 수용부가 몸체 중간부 또는 몸체 하부에 위치하는 실시예도 가능하다. 이 경우, 플레이트 역시 측부 수용부가 위치하는 몸체 중간부 또는 몸체 하부에 위치하여야 한다.
1.4 유로
도 3을 더욱 참조하여, 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 유로를 설명한다. 여기서, "유로"는 원심 분리기용 용기의 외측과 몸체부(300) 내측의 유체소통 경로를 의미한다.
본 발명은 서로 독립된 2개의 유로를 채택한다.
첫 번째 유로는 제 1 연결관(111)과 중앙 유로(120)로 이루어진 것으로, 그 말단이 하부 수용부(330)에 위치한다. 두 번째 유로는 제 2 연결관(112), 연결관 하우징(115)의 방사상 외측 영역(즉, 중앙 유로(120)의 외측 영역), 측면 유로 개구(151) 및 측면 유로(152)로 이루어진 것으로, 그 말단이 측부 수용부(310)에 위치한다. 여기서, 측면 유로 개구(151)는 제 2 연결관(112)과 측면 유로(152)를 연결하도록 90도 굽어진 형상이다(도 5 및 도 6 참조).
첫 번째 유로와 두 번째 유로는 서로 독립적이다. 특히, 연결관 하우징(115)의 내측에서 보면 가장 중심에 중앙 유로(120)가 위치하여 첫 번째 유로를 구성하며, 중앙 유로(120)의 벽체를 경계로 그 바깥 쪽에 두 번째 유로가 구성되어, 서로 독립적이다.
2. 원심 분리기용 용기의 조립 방법의 설명
본 발명에 따른 원심 분리기용 용기는, 우수한 밀봉력을 가지면서도 조립이 용이하게 설계되어 제조 난이도가 낮고 제조 단가가 적다는 장점이 있다.
도 2를 참조하여 조립 방법을 설명한다.
다수의 연결관(111, 112), 연결관 하우징(115), 걸림턱(119) 및 밀봉 부재 하우징(113)을 포함하는 연결부(100)의 상부는 일체로 성형된다.
제 1 밀봉 부재(131), 제 2 밀봉 부재(132) 및 제 3 밀봉 부재(133)는 서로 다른 재질로 인하여 별도로 성형된 후, 제 2 밀봉 부재(132)의 상부면이 제 1 밀봉 부재(131)의 하부면에 삽입되고, 제 3 밀봉 부재(133)의 상부면이 제 2 밀봉 부재(132)의 하부면에 삽입됨으로써, 일체화된 밀봉 부재(130)를 형성한다.
밀봉 부재(130)의 상부면(즉, 제 1 밀봉 부재(131)의 상부면)이 밀봉 부재 하우징(113)의 내측면에 삽입되고, 밀봉 부재(130)의 하부면(즉, 제 3 밀봉 부재(133)의 하부면)이 덮개부(200)의 밀봉 부재 안착부(230)에 안착된다. 이 때에 밀봉 부재(130)의 상부면은 밀봉 부재 하우징(113)의 내측면에 꼭 맞는 크기 및 형상이고, 밀봉 부재(130)의 하부면은 밀봉 부재 안착부(230)에 꼭 맞는 크기 및 형상이어서 밀봉이 유지된다.
다음, 중앙 유로(120)와 플레이트(150)를 포함하는 연결부(100)의 하부가, 연결부(100)의 상부, 밀봉 부재(130) 및 덮개부(200)가 결합된 부품에 아래로부터 삽입되어 결합된다. 구체적으로, 중앙 유로(120)는 연결관 하우징(115)의 상부 내측에 삽입되고, 측면 유로 개구(151)가 위치한 상부 플레이트(150)의 돌출 부분이 연결관 하우징(115)의 하부 내측에 삽입된다(도 3 참조).
다음, 몸체부(300)가 덮개부(200)에 장착된다. 즉, 몸체부(300)의 덮개 연결부(340)가 덮개부(200)의 몸체 연결부(240) 하방에 삽입되어 고정된다. 삽입 고정시 별도의 접착 또는 융착이 추가로 이루어질 수 있다.
3. 다른 실시예의 설명
지금까지 설명하였던 도 1 내지 도 6에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 분리기용 용기는 측부 수용부(310)가 몸체 상부(301)에 위치한다.
도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심 분리기용 용기는 측부 수용부(310)가 몸체 중간부(302)에 위치한다.
도 8에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원심 분리기용 용기는 측부 수용부(310)가 몸체 하부(303)에 위치한다.
도 1, 도 7 및 도 8에 도시된 세 가지 실시예들 모두, 측부 수용부(310)가 방사상 적어도 일부에서 외측으로, 바람직하게는 방사상 전 방향에서 외측으로 연장된다. 또한, 세 가지 실시예들 모두 측부 수용부(310)에 플레이트(150)의 말단이 위치한다.
4. 스터링 효과를 실질적으로 제거
도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기에서 스터링 효과가 제거되는 특징을 설명한다. 도 9와 도 10의 (a)는 종래 기술(특히, 한국공개특허 제10-2016-0006076호)에 따라 발생하는 스터링 효과를 설명하고, (b)는 본 발명의 경우를 설명한다.
본 발명에 따른 원심 분리기용 용기에서, 원심 분리기 작동시 덮개부(200), 몸체부(300) 및 몸체부(300) 내의 분리 대상 물질은 회전한다. 다만, 연결부(100)에 포함되는 구성 요소들은 회전하지 않는다. 즉, 연결부(100)에 포함되는 중앙 유로(120), 플레이트(150) 및 플레이트(150) 내측의 측면 유로(152)는 회전하지 않는다. 연결부(100)는 도시되지 않은 튜브 등에 의하여 물질을 공급하는 원심 분리기의 물질 수용 백 등에 연결되어 있기 때문이다.
플레이트(150)가 없는 종래 기술의 경우에도 마찬가지여서, 도 9의 (a)와 같이, 원심 분리기 작동시, 몸체부(300)와 여기에 포함된 분리 대상 물질은 회전하되 측면 유로(152)는 회전하지 않는다. 어느 정도 공정이 진행되면 분리 대상 물질 중 SVF 등은 분리되어 층을 이루기에 다층 구조를 형성하게 되는데, 다층 구조를 이룬 물질들은 회전하되 측면 유로(152)는 회전하지 않는 것이다.
분리된 다수의 층들 입장에서 상대적으로 관찰한다면, 도 10의 (a)와 같이 다수의 층들은 고정된 상태에서 측면 유로(152)만 회전하는 것이다. 그렇다면, 측면 유로(152)는 분리된 다수의 층들에 담기고 빠짐을 반복하면서 다수의 층들을 휘젓고(stirring) 헤집어 놓게 된다. 따라서, SVF를 포함한 분리된 물질들 중 일부는 다시 혼합되어 분리 효율이 낮아진다.
원형의 플레이트(150)가 있는 본 발명의 경우에는 다른 양상을 가져온다.
분리된 다수의 층들 입장에서 상대적으로 관찰한다면, 도 10의 (b)와 다수의 층들은 고정된 상태에서 플레이트(150)만 회전하는 것은 동일하다. 다만, 플레이트(150)는 그 원형 형상으로 인하여 동일한 3차원상 위치에서 자체 회전만 한다. 새롭게 담기거나 빠지지 않는다. 이에 따라, 다수의 층들을 휘젓거나 헤집어 놓지 않으며, SVF를 포함한 분리된 물질들이 다시 혼합되는 스터링 효과가 실질적으로 제거된다.
한편, 스터링 효과를 발생시키지 않기 위한 플레이트(150)는 반드시 원형일 필요가 없으며 회전체 형상이면 어떠한 형상이어도 족하다. 여기서 "회전체(body of revolution)"는 회전축을 포함하는 단면선 상에서 항상 그 형상이 일정한 도형을 의미한다.
예를 들어, 도 10의 (b)에서 플레이트(150)는 원형인데 다수의 층 입장에서의 단면은 사각형으로 일정하다.
플레이트(150)는 사각형이 아닌 삼각형의 단면을 갖는 회전체일 수도 있다.이 경우 플레이트(150) 자체는 납작한 원뿔형일 것이며, 이 경우에도 마찬가지로 스터링 효과는 발생하지 않아 바람직하다.
플레이트(150)는 평행사변형의 단면을 갖는 회전체일 수도 있다. 이 경우 플레이트(150) 자체는 우산형이 될 것이며, 이 경우에도 역시 스터링 효과는 발생하지 않아 바람직하다.
5. 원심 분리기용 용기를 이용한 SVF 분리 방법의 설명
도 11 및 도 12을 참조하여, 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 이용하여 SVF를 분리하는 방법을 설명한다.
도 12의 각 그림들 하단에는 도 11에서 설명되는 각 단계들의 도면 부호(S100 내지 S800)이 함께 기재된다.
지방 조직이 제 1 연결관(111)을 통하여 몸체부(300) 내측으로 공급된다(S100).
다음, 세척액이 제 1 연결관(111)을 통하여 몸체부(300) 내측으로 공급되고 원심 분리기가 작동하여 회전 및 교반이 소정 시간 동안 이루어진다(S200). 회전 및 교반이 완료되면 세척된 지방 조직과 혈액 등을 포함하는 오염물이 각각 상부와 하부로 분리된다. 하부의 분리된 오염물은, 하부 수용부(330)에 그 말단이 위치하는 중앙 유로(120)를 통하여 외부로 배출되어 제거된다(S300).
다음, 예를 들어 콜라게나아제와 같은 효소가 공급되고 원심 분리기가 작동하여 회전 및 교반이 소정 시간 동안 이루어진다(S400). 회전 및 교반이 완료되면 효소에 의하여 소화된 지방 조직과 1차 수용액이 각각 방사상 내측과 외측으로 분리된다. 방사상 내측의 소화된 지방 조직은, 측부 수용부(310)에 그 말단이 위치하는 측면 유로(152)를 통하여 외부로 배출되어 제거된다(S500).
남아 있는 1차 수용액에 세척액이 추가로 공급된 후 회전 및 교반이 소정 시간 동안 이루어진다(S600). 이에 따라, 2차 수용액과 SVF가 각각 방사상 내측과 외측으로 분리된다. 방사상 내측의 2차 수용액은, 측부 수용부(310)에 그 말단이 위치하는 측면 유로(152)를 통하여 외부로 배출되어 제거된다(S700).
이에 따라 SVF만 측부 수용부(310)에 남아 있는 상태인데, SVF의 점착성으로 인하여 측부 수용부(310)에 위치하고 자중으로 하부로 내려오지는 않는 상태이다. 이에 따라, 제 1 연결관(111)을 통하여 세척액을 미량 공급한 후 상기 원심 분리기용 용기의 회전과 정지를 반복한다. 세척액은 회전에 의한 원심력으로 측부 수용부(310)에 널리 퍼지는데, 회전과 정지를 반복할 경우 세척액에 부가된 관성에 의하여 점착된 SVF를 몸체 하부(303)에 침전시킨다. 다음, 제 1 연결관(111)을 통하여, 몸체 하부(303)에 침전된 SVF가 추출되어 수집된다(S800).
6. 검증 실험
본 발명에 따른 원심 분리기용 용기의 성능을 검증하기 위한 실험을 실시하였다.
20 ~ 40대 성인 남녀 10인의 복부 및 허벅지에서 지방을 흡인하였으며, 이를 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기에 주입한 후, 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한 방법에 따라 SVF를 분리하였다. 50ml를 주입한 제1그룹과 100ml를 주입한 제2그룹으로 구분하여 실험하였다. 효소로서 50ml의 지방에 대비하여 50mg의 콜라게나아제가 50ml의 하트만액에 희석하여 사용되었다.
도 11 및 도 12에서 설명된 방법에 따른 최종 획득물에서, 주입 지방 1g당 수득 세포수(Cells/g)와 세포 생존률(%)과, 콜라게나아제 활성도(PZU/ml) 즉, 콜라게나아제의 잔류량를 계산하였다. 수득되는 세포수 및 생존률 연산을 위한 세포 수 계산(Cell counting)은 자동화 셀 카운터(Automated Cell Counter)를 이용하여 수행하였다.
현재 시장에서 입수 가능한 종래 기기들로서 Multi Stationⓒ, Cha-Stationⓒ, Lipokitⓒ, 및 Celutionⓒ을 선정하였다. 각각의 기기들에서의 주입 지방 1g당 수득 세포수(Cells/g)와 세포의 생존률(%)과, 콜라게나아제 활성도(PZU/ml)는 이미 널리 알려져 있는바 해당 정보와 본 발명에 따른 결과값을 비교하였다.
(1) 수득 세포수
도 13에 도시되는 바와 같이, Multi Stationⓒ, Cha-Stationⓒ, 및 Lipokitⓒ에서의 결과값과 비교하면, 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 사용할 경우 2~50배 이상의 세포가 수득됨을 확인하였다. 다만, Celutionⓒ에서의 결과값과 비교하면 수득 세포수는 유사하였다.
(2) 세포 생존율
도 14에 도시되는 바와 같이, Lipokitⓒ, 및 Celutionⓒ에서의 결과값과 비교하면, 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 사용할 경우 세포 생존률이 매우 우수하였다. 다만, Multi Stationⓒ 및 Cha-Stationⓒ에서의 결과값과 비교하면 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 사용할 경우 세포 생존률이 유사하거나 다소 낮았다.
여기서, 수득 세포수와 함께 비교하면 다음과 같다.
종래 기술 중 Multi Stationⓒ을 본 발명과 비교하면 수득 세포수가 절반 이하이나 세포 생존률이 다소 높았고, Lipokitⓒ, 및 Celutionⓒ을 본 발명과 비교하면 수득 세포수가 유사하나 세포 생존률이 낮았다. 즉, 종래 기술은 세포를 많이 수득하면 생존률이 낮았으며, 생존률이 높으면 수득되는 세포수가 낮았다.
따라서, 본 발명은 수득 세포수는 물론 세포 생존률 역시 우수하기에, 최종 수득률이 종래 기술들과 비교하여 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
(3) 효소 잔류량
도 15에 도시되는 바와 같은 콜라게아나제 활성도 결과값으로 보건대, 본 발명에 따른 원심 분리기용 용기를 사용할 경우의 콜라게나아제 잔류량은 Multi Stationⓒ, Cha-Stationⓒ, Lipokitⓒ, 및 Celutionⓒ에서의 평균값 대비 약 20% 이하 수준이어서, 보다 안정적임이 확인되었다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 회전 가능한 몸체부(300);
    상기 몸체부(300)를 커버하는 덮개부(200); 및
    상기 덮개부(200)에 구비되어 상기 몸체부(300) 내측과 유체소통하는 다수의 연결관(111, 112)을 포함한 연결부(100)를 포함하는 원심 분리기용 용기로서,
    상기 몸체부(300)는,
    상기 몸체부(300)의 측면에 외측으로 적어도 방사상 일부가 연장된 측부 수용부(310); 및
    상기 측부 수용부(310) 상에 방사상 말단이 위치하는 플레이트(150)를 포함하는,
    원심 분리기용 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측부 수용부(310)는 방사상 전 방향으로 연장된,
    원심 분리기용 용기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플레이트(150)는 회전체이어서, 상기 몸체부(300)의 회전시 상기 플레이트(150)는 회전하지 않음에도 스터링 효과(stirring effect)가 발생하지 않는,
    원심 분리기용 용기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플레이트(150) 내측에는, 상기 다수의 연결관(111, 112) 중 어느 하나의 연결관(112)과 유체소통하는 측면 유로(152)가 구비된,
    원심 분리기용 용기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결관(111, 112) 중 다른 하나의 연결관(111)의 말단이 상기 몸체부(300)의 몸체 하부(303)에 이르는,
    원심 분리기용 용기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연결부(100)는 연결관 하우징(115)을 더 포함하고,
    상기 다수의 연결관(111, 112) 중 상기 다른 하나의 연결관(111)은 중앙 유로(120)를 통하여 상기 몸체부(300)의 상기 몸체 하부(303)에 이르고,
    상기 중앙 유로(120) 중 일부가 상기 연결관 하우징(115) 내측에 구비되고,
    상기 어느 하나의 연결관(112)은 상기 연결관 하우징(115)과 상기 중앙 유로(120) 사이의 공간을 통하여 상기 측면 유로(152)와 유체소통하며, 그리고
    상기 플레이트(150)의 중앙에는, 상기 연결관 하우징(115)과 상기 중앙 유로(120) 사이의 공간을 상기 측면 유로(152)에 연결하는 측면 유로 개구(151)가 위치하는,
    원심 분리기용 용기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 어느 하나의 연결관(112)과 상기 측면 유로(152)를 통하여, 상기 원심 분리기용 용기 외부와 상기 측부 수용부(310) 내부가 유체 소통하는,
    원심 분리기용 용기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 어느 하나의 연결관(112)과 상기 측면 유로(152)를 통하여, 상기 측부 수용부(310)에 수용된 물질이 상기 원심 분리기용 용기 외부로 배출되고, 상기 원심 분리기용 용기 외부의 물질이 상기 측부 수용부(310)로 주입되는,
    원심 분리기용 용기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연결관 하우징(115)의 상부의 지름은 상기 연결관 하우징(115)의 하부의 지름보다 작으며,
    상기 중앙 유로(120)는 상기 연결관 하우징(115)의 상부의 내측에 삽입 결합되고, 그리고
    상기 측면 유로 개구(151)는 상기 연결관 하우징(115)의 하부의 내측에 삽입 결합되는,
    원심 분리기용 용기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 측부 수용부(310)는 상기 몸체부(300)의 상부 또는 중간부 또는 하부에서 방사상 외측으로 연장된 것인,
    원심 분리기용 용기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 몸체부(300)는 몸체 상부(301), 몸체 중간부(302) 및 몸체 하부(303)로 이루어지며,
    상기 몸체 상부(301)의 지름이 상측을 향하여 점차 증가하며,
    상기 측부 수용부(310)는 상기 몸체 상부(301)에서 지름이 증가한 방사상 외측 부분인,
    원심 분리기용 용기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 몸체 하부(303)의 지름이 하측을 향하여 점차 감소하며,
    상기 몸체 하부(303)의 내측면에 다수의 교반 부재(360)가 위치하며,
    상기 다수의 교반 부재(360)는 상기 몸체부(300)의 회전축 중심을 향하는 열을 다수 개 이루도록 배열되는,
    원심 분리기용 용기.
  13. 제 3 항에 따른 원심 분리기용 용기를 이용한 원심 분리 방법으로서,
    상기 원심 분리기용 용기의 회전에 의해 상기 몸체부(300)가 회전함에 따라 상기 원심 분리기용 용기 내측의 물질이 분리되어 상기 측부 수용부(310)에 축적되는 단계를 포함하며, 그 동안 상기 몸체부(300)의 회전시 상기 플레이트(150)가 회전하지 않음으로써 상기 측부 수용부(310)에 분리되어 축적되는 물질의 스터링 효과가 발생하지 않는,
    원심 분리 방법.
  14. 제 13 항에 따른 원심 분리 방법을 이용한 SVF(stromal vascular fraction) 분리 방법으로서,
    (a) 상기 다수의 연결관(111, 112) 중 제 1 연결관(111)을 통하여 지방 조직이 상기 몸체부(300) 내측으로 주입되는 단계;
    (b) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여 세척액이 공급되고, 상기 원심 분리 방법에 의하여 원심 분리됨으로써, 상기 지방 조직이 세척된 지방 조직과 오염물로 분리되는 단계;
    (c) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여, 상기 몸체부(300)로부터 오염물이 제거되는 단계;
    (d) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여 효소가 공급되고, 상기 원심 분리 방법으로 원심 분리됨으로써, 상기 세척된 지방 조직이 소화된 지방 조직과 1차 수용액으로 분리되는 단계;
    (e) 상기 다수의 연결관(111, 112) 중 제 2 연결관(112)을 통하여 상기 몸체부(300)로부터 소화된 지방 조직이 제거되는 단계;
    (f) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여 세척액이 공급되고, 교반되며, 상기 원심 분리 방법으로 원심 분리됨으로써, 상기 1차 수용액이 SVF와 2차 수용액으로 분리되는 단계 - 여기서 상기 SVF는 상기 측부 수용부(310)에 점착됨;
    (g) 상기 제 2 연결관(112)을 통하여, 상기 몸체부(300)로부터 2차 수용액이 제거되는 단계;
    (h) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여 세척액을 미량 공급한 후 상기 원심 분리기용 용기의 회전과 정지를 반복함으로써 관성에 의하여 상기 측부 수용부(310)에 점착된 SVF를 상기 몸체 하부(303)에 침전시키는 단계; 및
    (i) 상기 제 1 연결관(111)을 통하여, 상기 몸체 하부(303)에 침전된 SVF가 추출되는 단계를 포함하는,
    SVF 분리 방법.
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