WO2020085688A1

WO2020085688A1 - 지방줄기세포 분리장치

Info

Publication number: WO2020085688A1
Application number: PCT/KR2019/013249
Authority: WO
Inventors: 정란레옹; 신봉근
Original assignee: 엑셀 메디컬 센드리안 버허드
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2020-04-30
Also published as: MY180739A; CN111073802B; KR101982766B1; TW202015778A; CN111073802A; TWI720658B

Abstract

지방줄기세포 분리장치를 제공한다. 본 발명은 상부면에 관통형성된 연통구를 개폐하는 보조캡을 갖추고, 하부면으로부터 연장되는 일정길이의 작동바를 갖는 제1밀봉캡; 상기 제1밀봉캡의 하단 내주면에 형성된 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 상단 외주면에 형성하여 제1밀봉캡에 의해서 개방된 상부가 선택적으로 개폐되고, 제1공간을 형성하는 제1원통하우징; 상기 작동바가 배치되는 제1원통하우징의 하단에 형성되는 네크부의 네크공을 매개로 하여 상기 제1원통하우징과 연통되는 제2원통하우징; 상기 제2원통하우징과의 사이에 제2공간을 형성하도록 상기 제2원통하우징의 개방된 하부에 조립되는 캡연결부; 상기 캡연결부에 관통형성된 배출구에 대응삽입되는 밀폐부재를 갖추어 상기 캡연결부에 조립되는 제2밀봉캡;을 포함한다.

Description

지방줄기세포 분리장치

본 발명은 지방조직으로부터 지방줄기세포를 분리하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 원심분리기를 통해 원심 분리된 지방줄기세포(Stromal Vascular Fraction, SVF)를 지방조직으로부터 간편하게 분리하여 추출할 수 있는 지방줄기세포 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 줄기세포는 자기 복제 능력을 가지면서 둘 이상의 세포들로 분화되는 능력을 갖는 세포이다. 최근에는 골수 외에 지방조직에서도 줄기세포를 획득할 수 있는 연구가 진행되고 있다.

지방조직에서 분리한 지방유래 줄기세포는 지방세포, 근육 세포, 연골 세포, 뼈 세포 등 다양한 종류의 세포 분화할 수 있는 능력을 갖는 다분화능 줄기세포(pluripotent stem cell)이다.

이러한 지방줄기세포는 골수 기원의 간엽 줄기세포와 비교하여 자가 재생능력이 우수하고 체외 배양이 용이하며, 지방줄기세포를 분리할 수 있는 지방조직은 풍부하고 채취방법이 간단하며 안전하다.

또한, 지방줄기세포는 분화능력, 세포학적 특성, 면역학적 특성, 조직재생능력 등 거의 모든 특성이 골수 기원의 간엽 줄기세포와 동일한 것으로 알려졌다.

즉, 지방줄기세포는 골수 기원의 간엽 줄기세포를 대체할 수 있는 높은 가능성을 가진 줄기세포로서 의학적 유용성이 상당한 것으로 알려져 있다.

또한, 지방줄기세포는 간엽 줄기세포에 비해서 조직 취득과정이 용이하고 안전하여 조직수급의 제한이 없는 장점을 갖고 체외 배양이 용이하여 조직 접근성, 안전성, 유효성 및 경제적 측면에서 우위에 있다고 할 수 있다.

일반적으로 사용되는 지방줄기세포의 분리 및 배양법은 흡입되거나 절제된 지방을 다시 잘게 부수어 콜라게나제(collagenase)로 조직을 분해한 후에, 원심분리를 통해 침전되어 분리되는 기질혈관획분(stromal vascular fraction; SVF)에서 세포를 배양하는 방법이 실시되고 있다.

한편, 일반적으로 1개의 분리 용기에서 지방조직으로부터 지방줄기세포가 분리되는 모든 과정이 이루어지는데, 이때, 과정 중 생성되는 생성물의 배출 및 폐기 등으로 인해 공정이 복잡해진다. 이를 해소하기 위하여, 2개의 분리 용기를 이용하여 지방조직으로부터 지방줄기세포가 분리되는 과정이 이루어지기도 한다.

즉, 2개의 분리용기를 사용하는 경우, 1개의 분리용기에서는 지방조직을 처리하는 과정이 이루어지고, 나머지 1개의 분리 용기에서는 분리된 줄기세포를 처리하는 과정이 이루어지기 때문에, 사용되는 소모품인 분리용기의 개수가 증가하고 분리 용기를 회전시키는데에 이용되는 구성요소도 증가하게 되어, 분리시간 및 분리를 위한 장치에 따른 비용이 증가하게 되는 문제점이 발생하였다.

(특허문헌 1) KR10-1749932 B1

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 지방으로부터 지방줄기세포(SVF)를 추출하여 분리하는 과정을 간소화하여 추출 시간과 비용을 감소시킬 수 있고, 추출분리된 지방줄기세포(SVF)의 여과율을 향상시키고, 추출량을 증대시킬 수 있는 지방줄기세포 분리장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 바람직한 실 시예는, 상부면에 관통형성된 연통구를 개폐하는 보조캡을 갖추고, 하부면으로부터 연장되는 일정길이의 작동바를 갖는 제1밀봉캡 ; 상기 제1밀봉캡의 하단 내주면에 형성된 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 상단 외주면에 형성하여 제1밀봉캡에 의해서 개방된 상부가 선택적으로 개폐되고, 제1공간을 형성하는 제1원통하우징 ; 상기 작동바가 배치되는 제1원통하우징의 하단에 형성되는 네크부의 네크공을 매개로 하여 상기 제1원통하우징과 연통되는 제2원통하우징 ; 상기 제2원통하우징과의 사이에 제2공간을 형성하도록 상기 제2원통하우징의 개방된 하부에 조립되는 캡연결부 ; 상기 캡연결부에 관통형성된 배출구에 대응삽입되는 밀폐부재를 갖추어 상기 캡연결부에 조립되는 제2밀봉캡;을 포함하는 지방줄기세포 분리장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 작동바는 상기 제1밀봉캡의 밀폐된 하부면에 직하부로 일정길이 연장되는 캡연장관의 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 상부단에 형성하는 일정길이의 바부재로 이루어지거나 상기 제1밀봉캡의 밀폐된 상부면에 관통형성된 관통공으로부터 직하부로 일정길이 연장되는 캡연장관의 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 길이중간에 형성하는 일정길이의 바부재로 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 네크부의 네크공은 상기 작동바의 하부단이 진입되어 안내되도록 일정높이 연장되는 상부안내관을 포함하고, 상기 상부안내관에는 개구형성되는 적어도 하나의 슬릿을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 밀폐부재는 상기 배출구로부터 하향연장되는 하부연장관의 내부공으로 진입되어 밀폐하도록 상기 제2밀봉캡의 상부면에 중앙에 일정높이 연장되는 원기둥상으로 구비될 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 밀폐부재의 외측에는 상기 하부연장관의 외주면에 형성되는 수나사부와 나사결합되도록 내주면에 암나사부를 형성하는 연결관을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제2밀봉캡이 분리된 상기 캡연결부를 통하여 외부로 배출되는 대상물에 포함된 이물질을 제거하는 여과부를 포함하고, 상기 여과부는 상기 캡연결부의 배출구와 연통연결되는 유입구를 상부면 중앙에 구비하는 상부커버와, 상기 유입구와 대응하는 상부커버의 하부면으로부터 일정길이 연장된 여과관의 단부에 구비되어 이물질을 제거하는 여과체 및 상기 상부커버와 개방된 상부단이 조립되고 상기 여과체를 통과하면서 여과된 대상물이 배출되도록 적어도 하나의 유출구를 갖는 여과하우징을 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 여과체는 상기 여과관의 단부에 입구단이 고정되는 내부여과망과, 상기 내부여과망의 메쉬크기보다 상대적으로 작은 메쉬크기를 갖추어 상기 내부여과망의 외측에 배치되는 외부여과망을 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 내부여과망의 출구단은 상기 외부여과망의 출구단과 일정간격을 두고 서로 이격될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

제1원통하우징과 제2원통하우징과의 사이를 연결하는 네크부의 네크공에 대한 개방과 폐쇄를 작동바의 정밀하고 섬세한 회전조작에 의해서 간편하게 수행함으로써 원심분리되어 층분리된 세포침전물을 다른 공간으로 분리이송할 수 있기 때문에 지방줄기세포의 분리추출량 및 순도를 높일 수 있다.

지방흡입술로 얻어진 지방조직으로부터 지방줄기세포(SVF)만을 분리하여 추출하는 과정을 간소화하여 추출시간과 비용을 감소시켜 사용상 편리성을 높이고, 수요가의 만족도를 높일 수 있다.

세척용액에 의해서 세척된 세포침전물에 최종적으로 분리추출하는 과정에서 여과부를 통과함으로써 세포침전물에 포함된 이물질을 제거할 수 있기 때문에 최종적으로 얻어지는 지방줄기세포의 청결도를 높이고, 최종적으로 추출된 지방줄기세포에 대한 청결도 및 순도를 향상시킬 수 있다.

도 1a 는 본 발명에 실시예에 따른 지방줄기세포 분리장치를 도시한 전체 사시도이다.

도 1b 는 본 발명에 실시예에 따른 지방줄기세포 분리장치를 도시한 단면 사시도이다.

도 2 는 본 발명에 실시예에 따른 지방줄기세포 분리장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 3a 와 도 3b 는 본 발명에 실시예에 따른 지방줄기세포 분리장치에서 채용되는 작동바의 다른실시형태를 도시한 단면 사시도와 분해 사시도이다.

도 4 는 본 발명에 실시예에 따른 지방줄기세포 분리장치의 제2원통하우징과 캡연결부와의 결합상태를 도시한 확대도이다.

도 5 는 본 발명에 실시예에 따른 지방줄기세포 분리장치의 여과부를 도시한 단면 사시도이다.

도 6 은 본 발명에 실시예에 따른 지방줄기세포 분리장치에 여과부를 적용한 사용상태도이다.

도 7 a ~ 도 7h 는 본 발명에 실시예에 따른 지방줄기세포 분리장치의 사용상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지방줄기세포 분리장치(100)는 도 1a 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 지방조직으로부터 지방줄기세포를 하나의 용기를 이용하여 보다 간편하게 분리하여 취득할 수 있도록 제1밀봉캡(10), 제1원통하우징(20), 제2원통하우징(30), 캡연결부(40) 및 제2밀봉캡(50)을 포함할 수 있다.

상기 제1밀봉캡(10)은 도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상부면에 관통형성된 연통구(11)를 개폐하는 보조캡(12)을 갖추고, 하부면으로부터 직하부로 일정길이 연장되는 작동바(13)를 갖추어 상기 제1원통하우징(20)의 개방된 상부를 선택적으로 개방하거나 밀폐하는 캡부재이다.

상기 보조캡(12)은 상기 연통구(11)로부터 일정높이 연장되는 중공관(11a)의 외부면에 형성된 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 갖는 캡부재로 이루어질 수 있다.

상기 작동바(13)는 상기 제1밀봉캡(10)의 하부면에 상단이 일체로 구비되어 상기 제1밀봉캡과 더불어 이동되는 일정길이의 바부재를 이루어질 수 있다.

이러한 작동바(13)는 도 1b 와 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1밀봉캡(10)의 밀폐된 하부면에 구비되는 캡연장관(14)의 내주면에 형성된 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 상부단에 형성하는 일정길이의 바부재로 이루어지거나 상기 제1밀봉캡(10)의 밀폐된 하부면에 상부단이 일체로 구비되는 일정길이의 바부재로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 작동바(13)는 상기 제1밀봉캡의 밀폐된 하부면에 상부단이 일체로 결합되어 제1밀봉캡의 회전조작에 의해서 상하이동되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제1밀봉캡에 대하여 독립적으로 조작되어 상하이동될 수 있다.

즉, 상기 작동바(13)는 도 3a 와 도 3b 에 도시한 바와 같이, 상기 제1밀봉캡(10)의 밀폐된 상부면에 관통형성된 관통공으로부터 하향연장되는 캡연장관(14)의 내부면에 형성된 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 갖는 일정길이의 바부재로 이루어지고, 상기 작동바(13)의 상부단 일부는 상기 캡연장관(14)을 통하여 제1밀봉캡(10)의 상부면으로 외부노출된다.

이에 따라, 상기 제1밀봉캡(10) 또는 상기 작동바(13)의 정방향 또는 역방향 회전조작에 의해서 상기 작동바(13)는 후술하는 네크부(20a)의 네크공(21)을 선택적으로 개폐하도록 상하이동될 수 있는 것이다.

상기 제1원통하우징(20)은 도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1밀봉캡(10)의 하단 내주면에 형성된 암나사부(15)와 나사결합되는 수나사부(25)를 개방된 상단 외주면에 형성하여 제1밀봉캡(10)에 의해서 개방된 상부가 선택적으로 개폐되고, 일정크기의 제1공간(S1)을 형성하는 중공형 원통부재이다.

상기 제1원통하우징(20)은 상단 외부면에 구비되는 오링부재(23)를 매개로 하여 상기 제1밀봉캡(10)과 조립되어 실링처리되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1밀봉캡(10)에는 상기 보조캡에 의해서 개폐되는 연통구와 대응하는 영역에 열십자형 슬릿을 형성하는 실리콘 패드를 구비함으로써 상기 보조캡의 분리에 의해서 개방되는 연통구를 통한 주사기의 주입구를 통한 지방줄기세포 추출물과 같은 주입대상물의 주입시 외부의 공기가 제1공간으로 내부 유입되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 제1밀봉캡(10)에는 상기 제1공간(S1)에서 외부로 배출되는 통로를 형성하는 적어도 하나의 일방향 체크밸브를 포함함으로써 지방줄기세포 추출물과 같은 주입대상물의 주입시 제1공간(S1)의 공기가 외부로 원활하게 배출되어 제1공간의 내부압이 불필요하고 과도하게 상승되는 것을 방지할 수 있다

상기 제2원통하우징(30)은 도 1a, 도 1b , 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 작동바(13)가 배치되는 제1원통하우징(20)의 하단에 형성되는 네크부(20a)의 네크공(21)을 매개로 하여 상기 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)과 연통되는 중공형 원통부재이다.

상기 네크부(20a)는 상기 제1원통하우징(20)으로부터 네크공(21)측으로 내경이 서서히 좁아지도록 연장된 다음, 상기 네크공(21)으로부터 상기 제2원통하우징(30)으로 갈수록 내경이 커지도록 연장되는 대략 모래시계 단면상으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 네크부(20a)의 네크공(21)은 상기 작동바(13)의 하부단이 진입되어 안내되도록 일정높이 연장되는 상부안내관(22)을 포함하고, 상기 상부안내관(22)의 외부면에는 상기 제2원통하우징(30)의 내부공간에 채워지는 액체를 상기 네크공(21)을 통하여 상기 제1원통하우징(20) 측으로 안내배출할 수 있도록 적어도 하나의 슬릿(22a)을 개구형성하며, 상기 네크공(21)은 하부로 일정길이 연장되는 하부안내관(24)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 작동바(13)의 하부단 외부면에는 상기 네크공(21)의 내부면에 접하여 실링력을 발생시키는 적어도 하나의 오링(13a)을 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 제1원통하우징(20)과 제2원통하우징(30)은 상기 네크부(20a)를 매개로 하여 서로 일체로 연결되고, 이와 동시에 상기 네크공(21)을 매개로 서로 연통되고, 회전조작시 상하이동되는 작동바(13)에 의해서 상기 네크공을 선택적으로 개폐할 수 있는 것이다.

즉, 상기 작동바(13)의 하부단이 네크공(21)이나 하부안내관(24)에 위치되면 상기 네크공(21)은 폐쇄되는 반면에 상기 작동바의 하부단이 상부안내관(22)의 슬릿(22a)에 위치되면, 상기 작동바의 하부단의 위치에 따라 슬릿이 부분적으로 개방되기 때문에 상기 제1원통하우징(20)의 제1공간에 채워져 있는 액체는 상기 슬릿(22a)과 네크공(21)을 통하여 제2원통하우징(30)측으로 안내배출할 수 있는 것이다.

상기 캡연결부(40)는 도 1a, 도 1b, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1공간(S1)보다 상대적으로 작은 체적을 갖는 제2공간(S2)을 상기 제2원통하우징(30)의 내부에 형성하도록 상기 제2원통하우징(30)의 개방된 하부에 착탈이 가능하도록 조립되는 것이다.

이러한 캡연결부(40)는 몸체 중앙에 배출구(41)를 관통형성하고, 외측테두리에 상기 제2원통하우징(30)의 하단 외측테두리에 형성되는 조립홈과 대응 결합되는 조립턱을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제2원통하우징(30)과 대응하는 캡연결부(40)의 상부면(43)은 상기 제2원통하우징(30)과의 사이에 형성되는 제2공간(S2)의 체적을 증대시킬 수 있도록 상기 배출구(41)가 관통형성되는 중앙으로 하향경사진 단면상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제2원통하우징(30)의 개방된 하부단과 상기 캡연결부(40)와의 결합은 상기 제2원통하우징의 개방된 하부단 내주면에 형성되는 암나사부(35)와 상기 캡연결부의 외주면에 형성되는 수나사부간의 나사결합에 의해서 이루어짐으로써 상기 제2공간의 체적을 늘리거나 줄이면서 조절할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 제2원통하우징(30)의 하부단에 형성되는 조립홈과 상기 캡연결부(40)의 외주면에 조립턱간의 탄력적으로 결합에 의해서 조립될 수 있다.

이에 따라, 상기 하부안내관(24)에 하부단이 위치하고 있던 작동바(13)의 상향이동에 의해서 상기 네크공(21)과 슬릿(22a)이 서로 연통연결되면, 상기 제1원통하우징(20)에 채워져 있던 액체 중 일부는 상기 네크공(21)을 통하여 상기 제2원통하우징(30)의 제2공간(S2)으로 안내배출되어 채워지게 된다.

그리고, 상기 작동바(13)의 하향 복귀이동에 의해서 상기 네크공(21)이 밀폐되면, 상기 제2원통하우징(30)의 제2공간(S2)에는 원심분리되어 층분리가 이루어지는 액체의 하부층에 해당하는 액체만이 분리되어 채워질 수 있다.

상기 제2밀봉캡(50)은 도 1a, 도 1b, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 캡연결부(40)의 몸체중앙에 관통형성된 배출구(41)에 대응삽입되는 밀폐부재(51)를 갖추어 상기 캡연결부(40)의 하부단에 착탈가능하게 조립되는 캡부재이다.

이러한 밀폐부재(51)는 상기 캡연결부(40)의 배출구(41)로부터 일정길이 하향연장되는 하부연장관(42)의 내부공으로 진입되어 밀폐하도록 상기 제2밀봉캡(50)의 상부면 중앙에 일정높이 연장되는 기둥상으로 구비될 수 있다.

상기 밀폐부재(51)의 외측에는 상기 하부연장관(42)의 외주면에 형성되는 수나사부(42a)와 나사결합되도록 내주면에 암나사부(52a)를 형성하고, 상기 제2밀봉캡(50)의 상부면 중앙에 일정높이 연장되는 연결관(52)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 연결관(52)의 내부중심에 위치하는 밀폐부재(51)는 상기 하부연장관(42)의 단부가 먼저 진입될 수 있도록 상기 연결관(52)의 높이보다 상대적으로 높게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제2밀봉캡(50)의 외측테두리에는 상기 캡연결부(40)의 하단 외측테두리와 결합되도록 상향절곡되는 외측스커트부(54)를 포함하고, 이들사이에는 적어도 하나의 오링부재(53)를 구비하여 실링력을 높일 수 있다.

이에 따라, 상기 제2밀봉캡(50)은 상기 연결관(52)과 하부연장관(42)과의 나사결합에 의해서 상기 캡연결부(40)와 결합됨과 동시에 상기 하부연장관(42)의 내부로 진입되는 밀폐부재(51)에 의해서 상기 캡연결부(40)의 배출구(41)를 밀봉처리하게 되는 것이다.

한편, 상기 제2밀봉캡(50)이 분리된 캡연결부(40)의 배출구(41)를 통하여 외부로 배출되는 대상물인 지방줄기세포에 포함된 이물질을 제거하는 여과부(60)를 포함할 수 있다.

이러한 여과부(60)는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제2밀봉캡이 분리된 캡연결부(40)의 배출구(41)와 연통연결되는 유입구(62)를 상부면 중앙에 구비하는 상부커버(61)를 포함하고, 상기 유입구(62)와 대응하는 상부커버(61)의 하부면으로부터 일정길이 연장된 여과관(63)의 단부에 구비되어 이물질을 제거하는 여과체(64)를 포함할 수 있다.

상기 상부커버(61)의 개방된 하부단과 개방된 상부단이 조립되어 상기 여과체(64)가 내부배치되고, 상기 여과체를 통과하면서 여과된 유체가 배출되도록 적어도 하나의 유출구(66)를 갖는 여과하우징(65)을 포함할 수 있다.

상기 여과체(64)는 상기 여과관(63)의 단부에 입구단이 고정되는 내부여과망(64a)을 포함하고, 상기 내부여과망(64a)의 메쉬크기보다 상대적으로 작은 메쉬크기를 갖추어 상기 내부여과망의 외측에 배치되는 외부여과망(64b)을 포함할 수 있다.

상기 내부여과망(64a)의 하단인 출구단은 상기 외부여과망(64b)의 하단인 출구단과 일정간격을 두고 서로 이격되는 것이 바람직하다.

상기 유입구(62)는 상기 배출구(41)로부터 연장되는 하부연장관(42)의 외부면에 형성된 수나사부(42a)와 나사결합되어 조립되도록 내부면에 암나사부를 형성하는 중공관형태로 구비될 수 있다.

이때, 상기 유입구(62)가 외부면에 수나사부를 형성하는 중공관으로 이루어지는 경우, 상기 수나사부(42a)를 형성하는 하부연장관(42)과 별도의 어댑터관을 매개로 하여 연통조립될 수 있다.

상기 유출구(66)는 상기 여과부(60)의 여과체(64)를 통과하면서 여과된 대상물을 수집할 수 있도록 주사기(70)의 주입구에 형성된 암나사부와 나사결합되는 수나사부(66a)를 외부면에 형성한 중공관 형태로 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 제2원통하우징(30)과 캡연결부(40)와의 사이에 형성되는 제2공간(S2)에 잔류하는 최종적인 분리대상물인 지방줄기세포는 상기 여과부(60)를 통과하면서 여과된 다음 상기 유출구(66)와 연통결합되는 별도의 주사기(70)에 의해서 대기중의 공기와의 접촉없이 간편하고 신속하게 분리추출될 수 있는 것이다.

상기한 구성을 갖는 지방줄기세포 분리장치를 이용하여 지방줄기세포를 분리하는 방법은 준비단계, 지방줄기세포 추출단계, 1차 세척단계 및 2차 세척단계를 순차적으로 수행함으로써 지방줄기세포를 최종적으로 추출하게 된다.

상기 준비단계는 먼저 인체로부터 루어락(luer lock) 주사기를 이용하여 일정량의 지방조직을 추출하는 것이며, 이때 추출된 지방조직은 1회 일정량씩 다수회 반복하여 추출한다.

그리고, 추출된 지방조직은 다른 주사기의 내부에 투입하여 저장한 다음, 주사기를 쉐이킹하여 지방조직을 침전시키면, 상기 주사기의 내부에는 비중차이에 의해서 혈액층, 지방추출액층 및 오일층으로 층분리될 수 있다.

이어서, 작업자는 상기 주사기에서 상기 혈액층과 오일층사이에 층분리된 지방추출액층만을 상기 주사기의 피스톤 조작에 의해서 분리하여 추출한다.

상기 지방줄기세포 추출단계는 상기 준비단계에서 얻어지는 지방추출액으로부터 지방줄기세포를 추출하는 것이다.

즉, 도 7a 에 도시한 바와 같이, 상기 제1원통하우징(20)의 개방된 상부를 밀폐하는 제1밀봉캡(10)의 보조캡(12)을 개방하고, 상기 네크부(20a)의 네크공(21)은 작동바(13)의 하부단에 의해서 밀폐된 상태에서, 상기 주사기에서 층분리된 지방추출액(P1)을 개방시킨 연통구(11)를 통하여 제1원통하우징의 제1공간(S1)으로 투입한 다음, 콜라켄이나 젤라틴 성분을 가수분해하는 효소인 콜라게나제(collagenase)용액과 같은 효소용액을 제1공간(S1)으로 일정량 투입한다.

이때, 상기 지방추출액(P1)을 제1원통하우징의 제1공간(S1)으로 투입하는 작업은 작업자가 주사기의 피스톤 조작에 의해서 주사기의 최하층에 침전된 핼액층을 외부로 배출처리한 다음, 상기 주사기의 피스톤 조작에 의해서 중간층에 침전된 지방추출액층만을 개방된 연통구를 통하여 제1원통하우징의 제1공간(S1)으로 투입할 수 있다.

이어서, 상기 보조캡(12)을 닫아 연통구(11)를 밀봉한 본 발명의 분리장치(100)를 쉐이킹 인큐베이터(shaking incubator)에 적재한 다음, 교반함으로써 상기 지방추출액과 효소용액간의 효소반응을 촉진시키는 쉐이킹공정을 수행한다.

그리고, 상기 쉐이킹 인큐베이터에서 인출된 본 발명의 분리장치(100)를 원심분리기에서 일정세기의 원심력으로 일정시간 동안 1차 원심분리를 수행하게 되면, 효소반응된 지방조직액은 1차 원심분리후 비중차이에 의해서 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)의 하부에서 상부 측으로 지방줄기세포를 포함하는 세포침전물(P)과 효소반응된 효소반응액(C)이 순차적으로 층분리된다.

연속하여, 도 7b 에 도시한 바와 같이, 작업자가 상기 제1밀봉캡(10)이나 작동바(13)의 회전조작에 의해서 상기 작동바의 하부단이 상부안내관(22)의 슬릿(22a)에 위치되도록 상승시킨다.

이러한 상태에서 원심분리기에서 2차 원심분리공정을 수행하게 되면, 최하층의 세포침전물(P)은 일부개방되는 슬릿(22a)과 완전개방되는 네크공(21)을 통하여 제2원통하우징의 제2공간(S2)으로 이송되어 채워지게 된다.

그리고, 외부에서 육안확인이 가능하도록 투명한 소재로 이루어지는 제1,2원통하우징 및 네크부를 통하여 층분리된 세포침전물(P)과 효소반응액(C)간의 경계층(B)이 네크공(21)에 위치됨이 확인되면, 상기 작동바(13)의 하부단이 네크공(21)에 위치되도록 하강시켜 개방된 네크공을 밀폐한다.

이에 따라, 제1원통하우징의 효소반응액(C)이 상기 제2원통하우징의 제2공간(S2)으로 유입되는 것을 차단하도록 상기 네크공은 작동바의 하부단에 의해서 밀폐됨과 동시에 상기 제1원통하우징의 제1공간(S1)에는 효소반응액(C)만이 잔류하고, 상기 제2원통하우징의 제2공간(S2)에는 세포침전물(P)이 채워지면서 상기 효소반응액과 세포침전물을 분리하게 된다.

이때, 상기 네크공에서 상하이동되는 작동바(13)는 몸체내부에 하부단이 개구된 수용부(13b)를 형성함으로써 상기 제2공간의 내부체적보다 큰 용량으로 분리된 세포침전물의 일부가 수용부(13b)내로 유입되어 분리효율을 높일 수 있다.

이러한 상태에서, 상기 제2원통하우징(30)의 제2공간(S2)에 채워진 세포침전물(P)은 도 7c 에 도시한 바와 같이, 상기 제2밀봉캡(50)의 분리에 의해서 외부노출되는 캡연결부(40)의 하부연장관(42)과 연통연결되도록 조립되는 주사기(71)를 이용하여 외부로 추출한다.

반면에 상기 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)에 잔류된 효소반응액(C)은 상기 보조캡(12)의 개방이나 제1밀봉캡(10)의 개방에 의해서 외부로 배출처리될 수 있다.

여기서, 상기 제2원통하우징(30)의 제2공간(S2)에 잔류하게 되는 세포침전물(P)을 세척하는 공정을 위해서 외부로 추출하는 작업은 도 7c 에 도시한 바와 같이, 상기 제2밀봉캡을 분리한 상태에서 하부연장관(42)에 연통조립되는 주사기(71)에 의해서 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 7b 에 도시한 바와 같이, 상기 제2밀봉캡(50)을 조립한 상태에서 하부연장관(42)에 대응삽입되는 밀폐부재(51)를 주사바늘이 관통하는 다른 주사기에 의해서 공기와의 접촉없이 수행할 수도 있다.

즉, 상기 주사바늘이 관통되는 밀폐부재(51)는 길이중간이 차단된 일정두께의 차단영역(51a)을 갖는 중공관 기둥상으로 이루어지는바, 상기 차단영역은 중공관 형태의 밀폐부재와 일체로 이루어지거나 별도의 압입부재로 구비될 수 있으며, 이러한 차단영역의 소재는 주사바늘이 관통될 수 있는 강성을 갖는 연질소재로 이루어질 수 있다.

상기 1차 세척단계는 도 7d 와 도 7e 에 도시한 바와 같이, 상기 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)에서 세포침전물(P)을 1차 세척용액(W1)으로서 세척하고, 세척되어 불순물이 제거된 세포침전물(P)만을 분리하여 추출하는 것이다.

이러한 세척용액은 추출된 세포침전물에 대하여 일정비율로 혼합되는 식염수를 선택하여 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 다른 세척용액을 선택적으로 사용할 수 있다.

새롭게 준비된 분리장치의 제1원통하우징의 개방된 상부를 밀폐하는 제1밀봉캡(10)의 보조캡(12)을 개방하고, 개방된 연통구(11)를 통하여 상술한 줄기지방세포 추출공정에서 추출된 일정량의 세포침전물(P)과 일정량의 식염수와 같은 1차 세척용액(W1)을 상기 제1원통하우징의 제1공간(S1)으로 각각 순차적으로 투입하여 채운다.

이때, 상기 1차 세척용액(W1)은 세척하고자 하는 세포침전물(P)의 투입량과 일정비율에 맞추어 정량 투입하는 것이 바람직하다.

이러한 상태에서, 원심분리기에서 일정세기의 원심력으로 일정시간동안 3차 원심분리를 수행하게 되면, 상기 세포침전물(P)이 1차 세척용액(W1)에 의해서 세척되면서 상기 세포침전물에 포함된 지방세포, 지방전구세포 및 줄기세포에 부착되어 있던 효소반응액과 같은 오염물을 제거하여 분리하는 것이다.

이러한 원심분리에 의해서 상기 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)에는 도 7d 에 도시한 바와 같이, 하부에서 상부 측으로 세척된 세포침전물(P)과 1차 세척용액(W1)이 비중차이에 의해서 순차적으로 층분리된다.

그리고, 상기 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)에서 층분리된 1차 세척용액(W1)은 도 7e 에 도시한 바와 같이, 상기 보조캡이 개방된 연통구(11)를 통하여 진입되는 주사기의 주사바늘에 의해서 흡입되어 제거됨으로써 상기 제1공간(S1)에는 세포침전물(P)만이 잔류하게 된다.

이때, 상기 제1공간에서 세포침전물(P)과 1차 세척용액(W1)을 층분리하기 위한 원심분리공정은 상기 네크공(21)이 작동바(13)의 하부단에 의해서 밀폐되어 제2공간의 청결도를 유지한 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 2차 세척단계는 도 7f, 도 7g 및 도 7h 에 도시한 바와 같이, 상기 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)에 1차 세척된 세포침전물(P)을 2차 세척용액(W2)으로서 2차로 세척하고, 세척되어 불순물이 제거된 세포침전물(P)만을 분리하여 외부로 추출하는 것이다.

즉, 도 7f 에 도시한 바와 같이, 상기 보조캡(12)을 개방하여 개방된 연통구(11)를 통하여 일정량의 식염수와 같은 2차 세척용액(W2)을 상기 제1원통하우징의 제1공간(S1)으로 투입하여 제1공간에 잔류하는 세포침전물(P)과 일정비율로 혼합한다.

그리고, 상기 제1밀봉캡이나 작동바의 회전조작에 의해서 상기 작동바가 상승이동되면, 도 7g 에 도시한 바와 같이, 상기 네크공을 완전개방시켜 제1공간과 제2공간이 서로 연통되고, 이러한 상태에서, 원심분리기에서 일정세기의 원심력으로 일정시간동안 4차 원심분리를 수행하게 되면, 상기 세포침전물(P)이 2차 세척용액(W2)에 의해서 세척되면서 상기 세포침전물에 포함된 지방세포, 지방전구세포 및 줄기세포에 부착되어 있던 효소반응액과 같은 오염물을 다시한번 제거하여 분리하는 것이다.

이러한 원심분리에 의해서 상기 제1,2원통하우징(20,30)의 제1,2공간(S1,S2)에는 하부에서 상부측으로 세척된 세포침전물(P)과 2차 세척용액(W2)이 비중차이에 의해서 순차적으로 층분리되는 것이다.

그리고, 상기 작동바(13)를 하강이동시켜 작동바의 하부단이 네크공에 위치되어 네크공을 밀폐시키면, 2차 세척용액은 제1원통하우징의 제1공간에 잔류하게 되고, 상기 제2원통하우징의 제2공간에는 세척된 세포침전물이 잔류하게 된다.

이때, 상기 제2공간에서 내부체적에 비하여 상대적으로 많은 양의 세포침전물의 일부는 상기 작동바의 하부단에 개구되도록 형성된 내부공의 내부에 유입되어 채워질 수 있다.

이에 따라, 상기 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)에 잔류하게 되는 2차 세척용액(W2)은 보조캡(12)의 개방이나 제1밀봉캡(10)의 개방에 의해서 외부로 배출처리되는 반면에 상기 제2원통하우징(30)의 제2공간(S2)에 분리이송된 세포침전물(P)은 상기 제2밀봉캡(50)의 분리에 의해서 외부노출되는 캡연결부(40)의 하부연장관(42)과 조립되는 여과부(60)에 의해서 세포침전물(P)에 함유되어 있던 이물질을 여과하면서 외부로 추출하는 것이다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 여과부의 상부커버에 구비되는 유입구는 상기 제2밀봉캡의 분리시 외부노출되는 캡연결부의 배출구(41)로부터 연장되는 하부연장관(42)과 나사결합되어 연통되고, 상기 여과부의 여과하우징(65)에 구비되는 유출구는 추출용 주사기(70)와 결합되어 연통된다.

상기 제1밀봉캡(10)이나 보조캡(12)의 개방에 의해서 제1원통하우징(20)의 상부가 개방된 상태에서, 상기 작동바의 하부단이 상부안내관(22)의 슬릿(22a)에 위치되면, 세척용액이 외부로 제거된 제1원통하우징(20)의 제1공간(S1)과 세척된 세포침전물이 잔류하는 제2원통하우징(30)의 제2공간(S2)이 서로 연통되기 때문에 상기 추출용 주사기의 당김작동시 세포침전물(P)은 상기 배출구와 연결된 유입구를 갖는 여과부의 내부로 이송되는 것이다.

연속하여, 상기 여과부(60)의 내부로 이송된 세포침전물(P)은 상기 내부여과망(64a)과 외부여과망(64b)으로 이루어지는 여과체(64)를 연속하여 통과하면서 이물질이 제거되고, 이물질이 제거된 세포침전물(P)은 여과하우징의 하부단에 구비된 유출구와 결합되는 추출용 주사기에 의해서 전량 추출되어 지방줄기세포 분리작업을 종료하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

상부면에 관통형성된 연통구를 개폐하는 보조캡을 갖추고, 하부면으로부터 연장되는 일정길이의 작동바를 갖는 제1밀봉캡 ;

상기 제1밀봉캡의 하단 내주면에 형성된 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 상단 외주면에 형성하여 제1밀봉캡에 의해서 개방된 상부가 선택적으로 개폐되고, 제1공간을 형성하는 제1원통하우징 ;

상기 작동바가 배치되는 제1원통하우징의 하단에 형성되는 네크부의 네크공을 매개로 하여 상기 제1원통하우징과 연통되는 제2원통하우징 ;

상기 제2원통하우징과의 사이에 제2공간을 형성하도록 상기 제2원통하우징의 개방된 하부에 조립되는 캡연결부 ;

상기 캡연결부에 관통형성된 배출구에 대응삽입되는 밀폐부재를 갖추어 상기 캡연결부에 조립되는 제2밀봉캡;을 포함하는 지방줄기세포 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 작동바는 상기 제1밀봉캡의 밀폐된 하부면에 직하부로 일정길이 연장되는 캡연장관의 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 상부단에 형성하는 일정길이의 바부재로 이루어지거나 상기 제1밀봉캡의 밀폐된 상부면에 관통형성된 관통공으로부터 직하부로 일정길이 연장되는 캡연장관의 암나사부와 나사결합되는 수나사부를 길이중간에 형성하는 일정길이의 바부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방줄기세포 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 네크부의 네크공은 상기 작동바의 하부단이 진입되어 안내되도록 일정높이 연장되는 상부안내관을 포함하고, 상기 상부안내관에는 개구형성되는 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 지방줄기세포 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 밀폐부재는 상기 배출구로부터 하향연장되는 하부연장관의 내부공으로 진입되어 밀폐하도록 상기 제2밀봉캡의 상부면 중앙에 일정높이 연장되는 기둥상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 지방줄기세포 분리장치.
제4항에 있어서,

상기 밀폐부재의 외측에는 상기 하부연장관의 외주면에 형성되는 수나사부와 나사결합되도록 내주면에 암나사부를 형성하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 지방줄기세포 분리장치.
제1항에 있어서,

상기 제2밀봉캡이 분리된 상기 캡연결부를 통하여 외부로 배출되는 대상물에 포함된 이물질을 제거하는 여과부를 포함하고,

상기 여과부는 상기 캡연결부의 배출구와 연통연결되는 유입구를 상부면 중앙에 구비하는 상부커버와, 상기 유입구와 대응하는 상부커버의 하부면으로부터 일정길이 연장된 여과관의 단부에 구비되어 이물질을 제거하는 여과체 및 상기 상부커버와 개방된 상부단이 조립되고 상기 여과체를 통과하면서 여과된 대상물이 배출되도록 적어도 하나의 유출구를 갖는 여과하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 지방줄기세포 분리장치.
제6항에 있어서,

상기 여과체는 상기 여과관의 단부에 입구단이 고정되는 내부여과망과, 상기 내부여과망의 메쉬크기보다 상대적으로 작은 메쉬크기를 갖추어 상기 내부여과망의 외측에 배치되는 외부여과망을 포함하는 것을 특징으로 하는 지방줄기세포 분리장치.
제7항에 있어서,

상기 내부여과망의 출구단은 상기 외부여과망의 출구단과 일정간격을 두고 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 지방줄기세포 분리장치.