WO2021075806A1 - 세포배양장치 - Google Patents

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WO2021075806A1
WO2021075806A1 PCT/KR2020/013852 KR2020013852W WO2021075806A1 WO 2021075806 A1 WO2021075806 A1 WO 2021075806A1 KR 2020013852 W KR2020013852 W KR 2020013852W WO 2021075806 A1 WO2021075806 A1 WO 2021075806A1
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cell culture
holes
inner space
housing
support
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PCT/KR2020/013852
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박희성
서인용
이승훈
한경구
장선호
김재윤
이수연
김지영
이효정
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주식회사 아모그린텍
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    • C12M23/20—Material Coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
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    • C12M25/06—Plates; Walls; Drawers; Multilayer plates
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    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
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    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps

Definitions

  • the present invention relates to a cell culture apparatus, and more particularly, to a medium stationary cell culture apparatus that can be used in a cell culture system in which the medium is not circulated during cell culture.
  • Cell culture is a method of culturing and proliferating in a container by feeding nutrients to a piece of tissue removed from a multicellular organism.
  • Animal cells derived from human or animal tissues can be cultured by being suspended in a medium or attached to a carrier.
  • cells derived from blood cells including hematopoietic stem cells
  • cells derived from tissues such as skin, liver or lung, and embryonic stem cells or mesenchymal stem cells are adherent cells.
  • Suspended cells can proliferate in a state in which cells are suspended in a medium alone, but adherent cells can proliferate only in a state attached to the surface of a scaffold.
  • the present invention has been devised in view of the above points, and an object thereof is to provide a cell culture apparatus that can be used in a cell culture system for culturing adherent cells in a large amount through a single process.
  • another object of the present invention is to provide a cell culture apparatus capable of culturing a large amount of cells through a single process, reducing the consumption of a medium and cultivating sensitive cells smoothly.
  • the present invention includes a housing having a plurality of through holes formed on at least one surface so that carbon dioxide can be introduced from the outside and an internal space filled with a medium for cell culture; A plurality of supports arranged in multiple stages at intervals from each other in the inner space for cell culture and provided in a plate shape having a predetermined area; And a porous member attached to one surface of the housing to cover the plurality of through holes, preventing the medium filled in the inner space from leaking to the outside, and allowing the carbon dioxide to flow into the inner space from the outside. It provides a cell culture device comprising a.
  • the support may include a plate-shaped nanofiber membrane coated with a motif.
  • the support may include a plate-shaped nanofiber membrane coated with a motif, and a support member attached to one surface of the nanofiber membrane through an adhesive layer to support the nanofiber membrane.
  • the support may include a plurality of holes formed through the support member so that carbon dioxide introduced into the inner space through the plurality of through holes can pass smoothly.
  • the first area which is the sum of the areas of the plurality of holes, may have a relatively narrower area than the second area excluding the first area in the total area of the support member.
  • the support may be a plasma-treated plate-shaped film member.
  • the plasma-treated plate-shaped film member may include a plurality of holes through which carbon dioxide introduced into the inner space through the plurality of through holes passes smoothly, and the plurality of The first area, which is the sum of the areas of the holes, may have a relatively narrower area than the second area excluding the first area in the total area of the plasma-treated plate-shaped film member.
  • the plurality of supports may maintain a state in which two adjacent supports are spaced apart from each other through a spacer disposed in the inner space.
  • the spacer may include two guide members inserted to face each other in the inner space, and the two guide members are longitudinally oriented so that the end sides of the support can be respectively fitted on one surface facing each other. It may include a plurality of slot grooves that are retracted along the line.
  • the two guide members may be arranged such that one of the inner surfaces of the housing, two inner surfaces facing each other, and one surface thereof contact each other.
  • the porous member may be a water-repellent membrane.
  • the housing may include at least one medium inlet provided on the side of the housing to allow the medium supplied from the outside to flow into the inner space.
  • the cell culture apparatus may further include a blowing fan coupled to the housing so as to suck carbon dioxide existing outside the housing and supply it to the plurality of through holes.
  • the housing may include a concave portion that is retracted inward to a certain depth on one surface, the concave portion may be formed through the plurality of through-holes on the bottom surface, and the cover member on which the blowing fan is mounted is the It may be coupled to the housing so as to cover the open upper portion of the concave portion.
  • the blowing fan may be spaced apart from the plurality of through holes at a predetermined interval.
  • carbon dioxide existing outside the housing may be introduced into the concave portion through the blowing fan and then distributed and injected into the inner space through the plurality of through holes.
  • the present invention it is possible to cultivate a large amount of cells through a single process, while reducing the consumption of medium, thereby reducing the cost, and minimizing the occurrence of stress during cell cultivation, so that sensitive cells susceptible to stress can be smoothly recovered. Can be cultivated.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a cell culture apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded view of Figure 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the direction B-B of FIG. 1, illustrating a case in which a plurality of supports are arranged in a plurality of rows in an inner space of a housing in the cell culture apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view showing an embodiment of a support that can be used in the cell culture apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing another form of a support that can be used in the cell culture apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 8A and 8B are views conceptually showing an arrangement method between holes formed in each support when the support of FIG. 7 is arranged along one direction;
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a cell culture apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a state in which the cover member is separated from the housing in FIG. 9;
  • FIG. 9 is an exploded view of FIG. 9;
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing a state in which a cell culture apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a cell culture system.
  • the cell culture apparatus 100 and 200 may be filled with a medium supplied from the outside while a plurality of supports 120 and 220 to which cells to be cultured are attached are mounted inside.
  • the medium since carbon dioxide of a certain concentration is continuously introduced into the cell culture apparatuses 100 and 200, the medium may be kept at a constant pH suitable for cell culture.
  • cells attached to each of the supports 120 and 220 can be smoothly cultured through nutrients supplied from the medium.
  • the cell culture apparatus 100 and 200 includes a housing 110, a plurality of supports 120 and 220, and a porous member 130 as shown in FIGS. 1 and 9.
  • the housing 110 may accommodate the plurality of supports 120 and 220 and a medium. To this end, the housing 110 may be formed in a housing shape having an inner space (S1).
  • the housing 110 may include a housing-shaped body 111 having an inner space S1 with open front and rear surfaces and an upper surface.
  • a cap portion 112a having at least one discharge port 114 and a second cap part 112b having at least one discharge outlet 115 may be coupled to the front and rear surfaces of the body 111, respectively.
  • the open upper portion of the inner space S1 may be sealed through a cover member 113 fastened to the body 111.
  • the medium supplied from the outside may fill the inner space S1 through the medium inlet 114, and the medium filled in the inner space S1 may supply nutrients necessary for cell culture to the cells, After cell culture is completed, the medium filled in the inner space S1 may be discharged to the outside through the medium outlet 115.
  • a separate tube 170 may be connected to the medium inlet 114 and the medium outlet 115, and the end of the tube 170 prevents the inflow of bacteria or bacteria while preventing the leakage of the medium.
  • the pollution prevention stopper 180 may be detachably coupled.
  • the discharge inlet 114 and the discharge outlet 115 may be formed directly on the front and rear surfaces of the body 111, respectively.
  • the cover member 113 may be integrally formed with the body 111.
  • one side of the body 111 may be formed with a receiving hole 118 leading into the inside.
  • the end of the bolt member 191 may protrude toward the receiving hole 118, and a nut member 192 for fixing the bolt member 191 may be accommodated in the receiving hole 118.
  • the operator uses the receiving hole 118 to fasten the bolt member 191 and the nut member 192 to attach the first cap part 112a and the second cap part 112b to the body 111. Can be combined.
  • the cell culture apparatus according to an embodiment of the present invention (100, 200) is a plurality of through holes (116) formed to communicate with the inner space (S1) so that carbon dioxide can be smoothly introduced into the inner space (S1) side. It may include.
  • the plurality of through holes 116 may be formed to penetrate the cover member 113.
  • the incubator 10 may be a space that provides a culture environment for cells attached to the plurality of supports 120 and 220.
  • the incubator 10 may be a chamber as shown in FIG. 13, the interior of the chamber may be an environment in which a temperature and a concentration of carbon dioxide are kept constant, and the cell culture device inside the chamber
  • a badge supply unit 20 for supplying a badge to the (100, 200) side may be disposed.
  • the incubator 10 may include an air conditioning system for maintaining the internal temperature at a constant temperature, and carbon dioxide concentration inside the incubator 10 by stably supplying carbon dioxide to the interior of the incubator 10 It may include a carbon dioxide supply means (not shown), etc. for maintaining a certain level.
  • the cell culture apparatuses 100 and 200 may be selectively connected to the medium supply unit 20 when supply or replacement of a medium is required.
  • the cell culture devices 100 and 200 disposed inside the incubator 10 allow carbon dioxide present in the incubator 10 to pass through the plurality of through holes 116 and the internal space of the housing 110 ( S1) can be supplied, and the carbon dioxide supplied to the internal space S1 can be dissolved in the medium filled in the internal space S1, so that the medium can always be maintained at an appropriate pH required for cell culture.
  • the cell culture apparatus 100 and 200 are disposed inside the incubator 10 and the cells are cultured in a state in which the medium filled in the inner space S1 does not circulate, the incubator Carbon dioxide present in the inside of (10) may be continuously supplied to the culture medium filled in the inner space (S1) through the plurality of through holes (116).
  • the medium filled in the inner space S1 is maintained in an appropriate pH state required during cell culture, so that the cells attached to each of the supports 120 and 220 can be cultured smoothly.
  • the cell culture apparatuses 100 and 200 can reduce cost by minimizing the amount of a medium required for cell culture.
  • the medium required for cell culture is always stagnated in the inner space (S1) of the housing 110, the occurrence of stress that the cells attached to each of the supports 120 and 220 can receive can be minimized. Sensitive cells susceptible to cultivation can be smoothly cultured.
  • Cells to be cultured may be attached to the plurality of supports 120 and 220.
  • Such supports 120 and 220 may be provided in a plate shape having a predetermined area so that a large amount of cells can be cultured through one culture.
  • a plurality of supports 120 and 220 formed in a plate shape and to which cells to be cultured are attached may be arranged in multiple stages in the inner space S1 of the housing 110. have.
  • the cell culture apparatus 100 and 200 can cultivate a larger amount of cells through a single culture by increasing the degree of integration of the supports 120 and 220 on which the cells are cultured.
  • the cell culture apparatus 100 and 200 are arranged in a form in which a plurality of supports 120 and 220 are stacked in a single device, thereby enabling large-scale cell culture and reducing the size of the entire facility. I can.
  • the supports 120 and 220 can be implemented in the form of a plate and are easily attached to cells, various materials used in known cell culture may be used without limitation.
  • the support 120 may include a nanofiber membrane 122 in which nanofibers are formed in a three-dimensional network structure through electrospinning.
  • the support body 120 is a support member 126 attached to one surface of the nanofiber membrane 122 via an adhesive layer 124 along with the nanofiber membrane 122 as shown in FIG. It may have a three-layer structure further including.
  • the support member 126 may be a plate-shaped film member, and may support one surface of the nanofiber membrane 122. Through this, even if the nanofiber membrane 122 has flexibility and is formed in a plate shape, it can be supported through the support member 126, thereby preventing bending or sagging. Accordingly, the supports 120 and 220 can be maintained in an unfolded state in the inner space S1 of the housing 110, so that cells can be cultured smoothly.
  • the support 220 may be a plate-shaped film member having a predetermined area as shown in FIG. 7.
  • the surfaces of the supports 120 and 220 may be modified so that cells to be cultured are smoothly attached.
  • the nanofiber membrane 122 may be a membrane coated with a motif on the surface of the nanofiber.
  • the film member may be a plasma-treated film member.
  • the porous member 130 may be formed of a plate-shaped member having a predetermined area, and may be attached to the cover member 113 to cover a plurality of through holes 116 formed in the cover member 113. .
  • the porous member 130 may block the passage of foreign matter and liquid, while allowing the passage of gas such as carbon dioxide. Through this, the medium filled in the inner space S1 may be smoothly supplied with carbon dioxide flowing through the porous member 130 and the plurality of through holes 116, but other foreign substances may not be introduced.
  • the medium filled in the inner space S1 can be prevented from being contaminated by other foreign substances.
  • the porous member 130 may be a water-repellent nanofiber membrane.
  • the material of the porous member 130 is not limited thereto, and any material that permits gaseous fluids to pass through while blocking solid and liquid fluids from passing through may be used without limitation.
  • Such a plurality of holes 128 can improve the flowability of carbon dioxide by allowing the carbon dioxide supplied to the inner space S1 through the plurality of through holes 116 to pass through the supports 120 and 220 and move downward. have.
  • the plurality of holes 128 may be formed in portions of the supports 120 and 220 that do not allow gas to pass.
  • the plurality of holes 128 are the adhesive layer It may be formed on the support body 120 so as to penetrate both the 124 and the support member 126.
  • the plurality of holes 128 may be formed to penetrate the film member.
  • carbon dioxide introduced into the inner space (S1) of the housing 110 through the plurality of through holes 116 can smoothly move to the lower side through the plurality of holes 128 formed in the support bodies 120 and 220. have.
  • carbon dioxide may be supplied through the plurality of through holes 116 regardless of the location of the medium filled in the inner space S1.
  • the first area which is the sum of the areas of the plurality of holes 128 formed in the supports 120 and 220, may have a relatively narrower area than the remaining second areas excluding the first area of the supports 120 and 220.
  • the first area of the total area of the support member 126 which is the sum of the areas where the plurality of holes 128 are formed, may be a relatively narrower area than the second area corresponding to a portion where the remaining holes are not formed
  • the first area of the total area of the support 220 provided with the plasma-treated film member, which is the sum of the areas formed by the plurality of holes 128, is a relatively narrower area than the second area corresponding to the portion where the remaining holes are not formed. I can.
  • the plurality of supports 120 and 220 each including the plurality of holes 128 are arranged in multiple stages in the inner space S1
  • a plurality of holes 128 formed in the support body 120 may be arranged to be positioned in a straight line along the stacking direction, and a plurality of holes 128 formed in each support body 120 are mutually formed as shown in FIG. 8B. It may be arranged to be located in a staggered position.
  • FIGS. 8A and 8B the support 120 of the shape shown in FIG. 6 is shown as an example, but the present invention is not limited thereto, and the support 220 of the shape shown in FIG. 7 is also shown in FIGS. 8A and 8B.
  • the arrangement method of the holes 128 shown in may be applied in the same manner.
  • the cell culture apparatus 200 allows the external carbon dioxide to be smoothly supplied to the internal space S1 even when the medium filled in the internal space S1 is not circulated and is stagnant.
  • a blower fan 150 may be further included.
  • Such a blowing fan 150 sucks carbon dioxide existing outside of the housing 110 and supplies it to the plurality of through holes 116 so that the internal space of the housing 110 through the plurality of through holes 116 Carbon dioxide can be smoothly supplied to the (S1) side.
  • the cell culture apparatus 200 may further include a blowing fan 150 coupled to the housing 110 as shown in FIGS. 9 to 12, and the blowing The fan 150 may be disposed to be positioned on the upper side of the plurality of through holes 116 formed in the cover member 113.
  • the housing 110 may include a concave portion 117 that is inserted inward to a certain depth on one surface, and the plurality of through holes 116 are formed through the bottom surface of the concave portion 117 Can be.
  • one surface of the housing 110 in which the concave portion 117 is formed may be the above-described cover member 113, and the porous member 130 described above passes through the plurality of bottom surfaces of the concave portion 117. It can be attached to cover the ball 116.
  • the cover member 160 on which the blowing fan 150 is mounted may be coupled to the housing 110 so as to cover the open upper portion of the concave portion 117, and to the cover member 160
  • the installed blowing fan 150 may be spaced apart from the bottom surface of the concave portion 117 by a predetermined distance.
  • a residence space (S2) of a predetermined volume defined through the concave portion 117 and the cover member 160 may be formed on one surface of the housing 110, and exist outside the housing 110.
  • Carbon dioxide may be sucked into the staying space S2 through the operation of the blowing fan 150, and the carbon dioxide sucked into the staying space S2 passes through a plurality of holes formed on the bottom surface of the concave part 117. Through the hole 116, it can be smoothly moved toward the inner space S1 of the housing.
  • the cell culture apparatus 200 even if a plurality of supports (120, 220) are arranged in a high density in the inner space (S1) of the housing 110, through the blowing fan 150 Since carbon dioxide can be supplied to the internal space S1 in a forcible manner, the medium filled in the internal space S1 can be smoothly supplied with carbon dioxide regardless of its location.
  • the cell culture apparatus 200 can be cultured once by allowing cells attached to each of the supports 120 and 220 to be smoothly cultured even if a plurality of supports 120 and 220 are arranged at high density. A large number of cells can be cultured through the process.
  • the cell culture apparatus (100, 200) is a spacer for maintaining a state spaced apart from each other by a certain distance while increasing the degree of integration of a plurality of supports (120, 220) arranged in multiple stages in the inner space (S1) It may include.
  • the spacer may include two guide members 141 and 142 inserted so as to face each other in the inner space S1, as shown in FIGS.
  • the two guide members 141 and 142 may be a first guide member 141 and a second guide member 142 disposed on the left side with reference to FIG. 2.
  • first guide member 141 and the second guide member 142 may have a plurality of slot grooves 144a and 144b retracted along the height direction on opposite surfaces facing each other, respectively,
  • the opposite surfaces on which the slot grooves 144a and 144b are not formed may be disposed to contact two inner surfaces of the housing 110 that face each other, respectively.
  • first guide member 141 and the second guide member 142 may be disposed in the inner space S1 such that surfaces on which the slot grooves 144a and 144b are formed face each other.
  • Both ends of the support body 120 and 220 may be inserted into a slot groove 144a formed in the first guide member 141 and a slot groove 144b formed in the second guide member 142, respectively.
  • the support body 120 and 220 may be disposed in the inner space S1 in a horizontal state by constraining both sides through the slot grooves 144a and 144b, and the two support bodies 120 and 220 adjacent to each other It is possible to maintain a state spaced apart by the distance between the two slit grooves formed along the height direction.
  • the plurality of supports 120 and 220 arranged in multiple stages in the inner space S1 can have both sides in smooth contact with the medium filled in the inner space S1, and the cells attached to the supports 120 and 220 are It can be smoothly cultured through nutrients supplied from the medium.
  • a plurality of supports 120 and 220 may be mounted through a sliding method, thereby increasing the convenience of assembly.
  • the spacer has at least three guides to further increase the degree of integration of the supports 120 and 220 disposed in the inner space S1 of the housing 110. It may be composed of members 141, 142, and 143.
  • the spacer includes a first guide member 141 and a second guide member 142 respectively inserted into the inner space S1 so as to face each other, and the inner space S1. It may include a third guide member 143 disposed in the center of the.
  • both surfaces of the third guide member 143 may face one surface of the first guide member 141 and one surface of the second guide member 142, respectively, and the third guide member 143 A plurality of slot grooves (144c) may be formed on both sides of each.
  • the plurality of supports 120 and 220 can be mounted in a plurality of rows through the three guide members 141, 142 and 143, thereby further increasing the degree of integration and culturing a larger amount of cells in large quantities.
  • the third guide member 143 may be composed of two guide members in which slot grooves are formed only on one surface.
  • the total number of guide members constituting the spacer is not limited thereto, and may be composed of three or more guide members according to the total number of the supports 120 and 220 to be mounted, and if a pair is formed, it can be used without limitation. I can.

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Abstract

세포배양장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 세포배양장치는 외부로부터 이산화탄소가 유입될 수 있도록 적어도 일면에 복수 개의 통과공이 형성되고 세포 배양을 위한 배지가 채워지는 내부공간을 갖는 하우징; 세포 배양을 위하여 상기 내부공간에 서로 간격을 두고 다단으로 배치되고, 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 복수 개의 지지체; 및 상기 복수 개의 통과공을 덮도록 상기 하우징의 일면에 부착되고, 상기 내부공간에 채워진 배지가 외부로 누액되는 것을 방지함과 아울러 상기 이산화탄소가 외부에서 상기 내부공간으로 유입되는 것을 허용하는 다공성부재;를 포함한다.

Description

세포배양장치
본 발명은 세포배양장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세포배양시 배지가 순환되지 않는 세포 배양 시스템에 사용될 수 있는 배지 정치형 세포배양장치에 관한 것이다.
세포배양은 다세포생물의 개체로부터 떼낸 조직편에 영양을 주고 용기 내에서 배양, 증식하는 방법이다.
1980년대 이후 급속하게 발전하고 있는 생명공학분야에서 동물세포배양기술은 중요한 역할을 차지하면서 1980년대 중반부터 동물세포 대량배양 기술의 중요성이 부각되기 시작하였다.
인간 혹은 동물의 조직으로부터 유래된 동물세포들은 배지 내에서 부유시키거나 또는 담체에 부착시켜 배양될 수 있다. 주로 혈구유래의 세포들(조혈줄기세포 포함)은 부유성 세포이고, 피부, 간 또는 폐 같은 조직 유래의 세포들과 배아줄기세포 또는 중간엽 줄기세포 등은 부착성 세포이다. 부유성 세포는 세포가 단독으로 배지 중에 부유한 상태에서 증식할 수 있으나, 부착성 세포는 지지체의 표면에 부착된 상태에서만 증식이 가능하다.
이에 따라, scale-up 할 때 단위 부피당 최고의 세포밀도를 유지하기 위해서는 부유성 세포가 유리하므로 대량 배양 방법의 개발은 주로 부유성 세포를 대상으로 이루어져 왔을 뿐, 부착성 세포에 대하여 대량배양을 위한 방법이나 시스템의 개발은 미흡한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 부착성 세포를 한 번의 공정을 통해 대량으로 배양하는 세포 배양 시스템에 사용될 수 있는 세포배양장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 한 번의 공정을 통해 대량의 세포 배양이 가능하면서도 배지의 소모량을 줄이고 민감성 세포를 원활하게 배양할 수 있는 세포배양장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 외부로부터 이산화탄소가 유입될 수 있도록 적어도 일면에 복수 개의 통과공이 형성되고 세포 배양을 위한 배지가 채워지는 내부공간을 갖는 하우징; 세포 배양을 위하여 상기 내부공간에 서로 간격을 두고 다단으로 배치되고, 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 복수 개의 지지체; 및 상기 복수 개의 통과공을 덮도록 상기 하우징의 일면에 부착되고, 상기 내부공간에 채워진 배지가 외부로 누액되는 것을 방지함과 아울러 상기 이산화탄소가 외부에서 상기 내부공간으로 유입되는 것을 허용하는 다공성부재;를 포함하는 세포배양장치를 제공한다.
일 실시예로써, 상기 지지체는 모티프 코팅된 판상의 나노섬유 멤브레인을 포함할 수 있다. 이때, 상기 지지체는, 모티프 코팅된 판상의 나노섬유 멤브레인과, 상기 나노섬유 멤브레인을 지지할 수 있도록 상기 나노섬유 멤브레인의 일면에 접착층을 매개로 부착된 지지부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지체는, 상기 복수 개의 통과공을 통하여 상기 내부공간으로 유입된 이산화탄소가 원활하게 통과할 수 있도록 상기 지지부재에 관통형성되는 복수 개의 홀을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 복수 개의 홀의 면적을 합한 제1면적은 상기 지지부재의 전체면적에서 상기 제1면적을 제외한 제2면적보다 상대적으로 좁은 면적을 가질 수 있다.
다른 예로써, 상기 지지체는 플라즈마 처리된 판상의 필름부재일 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 플라즈마 처리된 판상의 필름부재는, 상기 복수 개의 통과공을 통하여 상기 내부공간으로 유입된 이산화탄소가 원활하게 통과할 수 있도록 관통형성되는 복수 개의 홀을 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 홀의 면적을 합한 제1면적은 상기 플라즈마 처리된 판상의 필름부재의 전체면적에서 상기 제1면적을 제외한 제2면적보다 상대적으로 좁은 면적을 가질 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 지지체는 상기 내부공간에 배치되는 스페이서를 매개로 서로 인접한 두 개의 지지체가 이격된 상태를 유지할 수 있다.
일례로, 상기 스페이서는, 상기 내부공간에 서로 대면하도록 삽입되는 두 개의 가이드부재를 포함할 수 있고, 상기 두 개의 가이드부재는 서로 마주하는 일면에 상기 지지체의 단부측이 각각 끼워질 수 있도록 길이방향을 따라 인입형성된 복수 개의 슬롯홈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 두 개의 가이드부재는 상기 하우징의 내면 중 서로 마주하는 두 개의 내면과 일면이 접하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 다공성부재는 발수처리된 멤브레인일 수 있다.
또한, 상기 하우징은 외부로부터 공급되는 배지를 상기 내부공간 측으로 유입시킬 수 있도록 상기 하우징의 측부에 구비되는 적어도 하나의 배지유입구를 포함할 수 있다.
한편, 상기 세포배양장치는, 상기 하우징의 외부에 존재하는 이산화탄소를 흡입하여 상기 복수 개의 통과공 측으로 공급할 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 하우징은 일면에 내측으로 일정깊이 인입형성되는 오목부를 포함할 수 있고, 상기 오목부는 바닥면에 상기 복수 개의 통과공이 관통형성될 수 있으며, 상기 송풍팬이 장착되는 덮개부재는 상기 오목부의 개방된 상부를 덮도록 상기 하우징에 결합될 수 있다. 이때, 상기 송풍팬은 상기 복수 개의 통과공과 소정의 간격을 두고 이격배치될 수 있다.
또한, 상기 하우징의 외부에 존재하는 이산화탄소는 상기 송풍팬을 통해 상기 오목부의 내부로 유입된 후 상기 복수 개의 통과공을 통해 상기 내부공간 측으로 분산주입될 수 있다.
본 발명에 의하면, 한 번의 공정을 통해 대량의 세포 배양이 가능하면서도 배지의 소모량을 줄일 수 있으므로 원가절감을 도모할 수 있으며, 세포 배양시 스트레스의 발생을 최소화할 수 있으므로 스트레스에 취약한 민감성 세포를 원활하게 배양시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치를 나타낸 개략도,
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 도 1의 A-A 방향 단면도,
도 4는 도 1의 B-B 방향 단면도,
도 5는 도 1의 B-B 방향 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치에서 복수 개의 지지체가 하우징의 내부공간에 복수 개의 열로 배치된 경우를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치에 사용될 수 있는 지지체의 일형태를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치에 사용될 수 있는 지지체의 다른 형태를 나타낸 도면,
도 8a 및 8b는 도 7의 지지체가 일방향을 따라 배열된 경우 각각의 지지체에 형성된 홀들간의 배치방식을 개념적으로 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포배양장치를 나타낸 개략도,
도 10은 도 9에서 덮개부재가 하우징으로부터 분리된 상태를 나타낸 도면,
도 11은 도 9의 분리도,
도 12는 도 9의 C-C 방향 단면도, 그리고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치가 세포배양시스템에 적용된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 배양될 세포들이 부착된 복수 개의 지지체(120,220)가 내부에 장착된 상태에서 외부로부터 공급되는 배지가 채워질 수 있다. 또한, 상기 세포배양장치(100,200)의 내부로 일정 농도의 이산화탄소가 지속적으로 유입됨으로써 상기 배지는 세포 배양에 적합한 PH로 일정하게 유지될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 각각의 지지체(120,220)에 부착된 세포들이 배지로부터 공급되는 영양분을 통해 원활하게 배양될 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이 하우징(110), 복수 개의 지지체(120,220) 및 다공성부재(130)를 포함한다.
상기 하우징(110)은 상기 복수 개의 지지체(120,220) 및 배지를 수용할 수 있다. 이를 위해, 상기 하우징(110)은 내부공간(S1)을 갖는 함체형상으로 형성될 수 있다.
일례로, 상기 하우징(110)은 도 2 및 도 11에 도시된 바와 같이, 전면과 후면 및 상면이 개방된 내부공간(S1)을 갖는 함체형상의 몸체(111)를 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 몸체(111)의 전면과 후면에는 적어도 하나의 배지유입구(114)가 형성된 캡부(112a) 및 적어도 하나의 배지유출구(115)가 형성된 제2캡부(112b)가 각각 결합될 수 있으며, 상기 내부공간(S1)의 개방된 상부는 상기 몸체(111)에 체결되는 커버부재(113)를 통해 밀폐될 수 있다. 이를 통해, 외부로부터 공급된 배지는 상기 배지유입구(114)를 통해 상기 내부공간(S1)을 채울 수 있고, 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지는 세포 배양시 필요한 영양분을 세포 측으로 공급할 수 있으며, 세포 배양이 완료된 후 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지는 상기 배지유출구(115)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
여기서, 상기 배지유입구(114) 및 배지유출구(115)는 별도의 튜브(170)가 연결될 수 있으며, 상기 튜브(170)의 단부에는 세균 또는 박테리아의 유입을 방지하면서도 배지의 누설을 방지할 수 있는 오염방지마개(180)가 착탈가능하게 결합될 수 있다. 또한, 상기 배지유입구(114) 및 배지유출구(115)는 상기 몸체(111)의 전면과 후면이 밀폐된 경우, 상기 몸체(111)의 전면 및 후면에 각각 직접형성될 수도 있다. 더불어, 상기 커버부재(113)는 상기 몸체(111)와 일체로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 몸체(111)의 일측에는 내측으로 인입되는 수용홀(118)이 형성될 수 있다. 이와 같은 수용홀(118)은 도 3 및 도 12에 도시된 바와 같이 볼트부재(191)를 통해 상기 제1캡부(112a) 및 제2캡부(112b)가 상기 몸체(111)에 체결되는 경우, 상기 볼트부재(191)의 단부가 상기 수용홀(118) 측으로 돌출될 수 있으며, 상기 수용홀(118)의 내부에 상기 볼트부재(191)를 고정하기 위한 너트부재(192)가 수용될 수 있다. 이에 따라, 작업자는 상기 수용홀(118)을 이용하여 상기 볼트부재(191)와 너트부재(192)를 체결함으로써 상기 제1캡부(112a) 및 제2캡부(112b)를 상기 몸체(111)에 결합할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 상기 내부공간(S1) 측으로 이산화탄소가 원활하게 유입될 수 있도록 상기 내부공간(S1)과 연통되도록 형성되는 복수 개의 통과공(116)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 통과공(116)은 상기 커버부재(113)를 관통하도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 도 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)를 이용한 세포 배양시, 상기 세포배양장치(100,200)가 인큐베이터(10)와 같은 챔버의 내부에 배치되면 상기 인큐베이터(10)의 내부에 존재하는 이산화탄소는 상기 복수 개의 통과공(116)을 통해 상기 복수 개의 지지체(120,220)가 배치된 하우징(110)의 내부공간(S1) 측으로 공급될 수 있다.
여기서, 상기 인큐베이터(10)는 복수 개의 지지체(120,220)에 부착된 세포의 배양환경을 제공하는 공간일 수 있다.
일례로, 상기 인큐베이터(10)는 도 13에 도시된 바와 같이 챔버일 수 있고, 상기 챔버의 내부는 온도와 이산화탄소의 농도가 일정하게 유지되는 환경일 수 있으며, 상기 챔버의 내부에는 상기 세포배양장치(100,200) 측으로 배지를 공급하기 위한 배지공급부(20)가 배치될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 인큐베이터(10)는 내부의 온도를 일정온도로 유지하기 위한 공조시스템을 포함할 수 있으며, 상기 인큐베이터(10)의 내부로 이산화탄소를 안정적으로 공급하여 인큐베이터(10) 내부의 이산화탄소 농도를 일정 수준으로 유지하기 위한 이산화탄소 공급수단(미도시) 등을 포함할 수 있다. 더불어, 상기 세포배양장치(100,200)는 배지의 공급 또는 교체가 필요한 경우 선택적으로 상기 배지공급부(20)와 연결될 수 있다.
이를 통해, 상기 인큐베이터(10)의 내부에 배치된 세포배양장치(100,200)는 인큐베이터(10)의 내부에 존재하는 이산화탄소가 상기 복수 개의 통과공(116)을 통해 상기 하우징(110)의 내부공간(S1)으로 공급될 수 있고, 상기 내부공간(S1)으로 공급된 이산화탄소는 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지에 용존될 수 있음으로써 상기 배지는 세포 배양시 필요한 적정 PH로 항상 유지될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 상기 인큐베이터(10)의 내부에 배치되고 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지가 순환하지 않는 상태에서 세포가 배양되더라도, 상기 인큐베이터(10)의 내부에 존재하는 이산화탄소가 상기 복수 개의 통과공(116)을 통해 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지 측으로 지속적으로 공급될 수 있다.
이로 인해, 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지는 세포 배양시 요구되는 적정 PH 상태로 유지됨으로써 각각의 지지체(120,220)에 부착된 세포는 원활하게 배양될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 세포 배양시 필요한 배지의 사용량을 최소화할 수 있음으로써 원가절감을 도모할 수 있다. 또한, 세포 배양시 필요한 배지가 항상 상기 하우징(110)의 내부공간(S1)에 정체된 상태를 유지함으로써 각각의 지지체(120,220)에 부착된 세포가 받을 수 있는 스트레스의 발생을 최소화할 수 있으므로 스트레스에 취약한 민감성 세포를 원활하게 배양시킬 수 있다.
상기 복수 개의 지지체(120,220)는 배양될 세포가 부착될 수 있다. 이와 같은 지지체(120,220)는 한 번의 배양을 통해 대량의 세포를 배양할 수 있도록 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비될 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 판상으로 형성되고 배양될 세포가 부착된 복수 개의 지지체(120,220)가 하우징(110)의 내부공간(S1)에 다단으로 배치될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 세포가 배양되는 지지체(120,220)의 집적도를 높여줌으로써 한 번의 배양을 통해 더욱 많은 양의 세포를 배양할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 하나의 장치 내부에 복수 개의 지지체(120,220)가 다단으로 적층된 형태로 배치됨으로써 대량의 세포배양이 가능하면서도 전체 설비의 크기를 줄일 수 있다.
이때, 상기 지지체(120,220)는 판상의 형태로 구현이 가능하면서도 세포의 부착이 용이한 것이라면 공지의 세포 배양시 사용되는 다양한 재질이 제한없이 사용될 수 있다.
일례로, 상기 지지체(120)는 나노섬유가 전기방사를 통하여 3차원 네트워크 구조로 형성된 나노섬유 멤브레인(122)을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 지지체(120)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 나노섬유 멤브레인(122)과 더불어 접착층(124)을 매개로 상기 나노섬유 멤브레인(122)의 일면에 부착되는 지지부재(126)를 더 포함하는 3층 구조일 수 있다. 여기서, 상기 지지부재(126)는 판상의 필름부재일 수 있으며, 상기 나노섬유 멤브레인(122)의 일면을 지지할 수 있다. 이를 통해, 상기 나노섬유 멤브레인(122)이 유연성을 가지고 판상으로 형성되더라도 상기 지지부재(126)를 통해 지지될 수 있음으로써 휘어짐이나 처짐이 방지될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지체(120,220)는 상기 하우징(110)의 내부공간(S1)에서 펼쳐진 상태로 유지될 수 있음으로써 세포가 원활하게 배양될 수 있다.
다른 예로써, 상기 지지체(220)는 도 7에 도시된 바와 같이 소정의 면적을 가지는 판상의 필름부재일 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 지지체(120,220)는 배양될 세포가 원활하게 부착될 수 있도록 표면이 개질된 것일 수 있다. 일례로, 상기 지지체(120)가 나노섬유 멤브레인(122)을 포함하는 경우, 상기 나노섬유 멤브레인(122)은 나노 섬유의 표면에 motif 코팅된 멤브레인일 수 있다. 또한, 상기 지지체(220)가 판상의 필름부재로 구비되는 경우, 상기 필름부재는 플라즈마 처리된 필름부재일 수 있다.
상기 다공성부재(130)는 소정의 면적을 갖는 판상의 부재로 형성될 수 있으며, 상기 커버부재(113)에 형성된 복수 개의 통과공(116)을 덮도록 상기 커버부재(113)에 부착될 수 있다.
이러한 다공성부재(130)는 이물질 및 액체가 통과하는 것을 차단하는 한편, 이산화탄소와 같은 기체의 통과를 허용할 수 있다. 이를 통해, 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지는 상기 다공성부재(130) 및 복수 개의 통과공(116)을 통해 유입되는 이산화탄소를 원활하게 공급받으면서도 다른 이물질이 유입되지 않을 수 있다.
이에 따라, 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지는 다른 이물질에 의한 오염발생이 미연에 방지될 수 있다.
일례로, 상기 다공성부재(130)는 발수처리된 나노섬유 멤브레인일 수 있다. 그러나 상기 다공성부재(130)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며, 고체 및 액상의 유체가 통과하는 것은 차단하면서도 기상의 유체가 통과하는 것은 허용하는 재질이라면 제한없이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 상기 내부공간(S1)에 다층으로 배열된 복수 개의 지지체(120,220)의 적층수가 증가하더라도 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지의 위치에 상관없이 이산화탄소가 원활하게 공급될 수 있도록 상기 지지체(120,220)에 형성된 복수 개의 홀(128)을 포함할 수 있다.
이와 같은 복수 개의 홀(128)은 상기 복수 개의 통과공(116)을 통해 내부공간(S1)으로 공급된 이산화탄소가 지지체(120,220)를 통과하여 하부로 이동할 수 있도록 함으로써 이산화탄소의 흐름성을 개선시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 복수 개의 홀(128)은 상기 지지체(120,220) 중 기체의 통과를 허용하지 않는 부분에 형성될 수 있다.
일례로, 상기 지지체(120)가 모티프 코팅된 나노섬유 멤브레인(122), 접착층(124) 및 지지부재(126)를 포함하는 3층 구조로 구비되는 경우, 상기 복수 개의 홀(128)은 상기 접착층(124) 및 지지부재(126)를 모두 관통하도록 상기 지지체(120)에 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지체(220)가 플라즈마 처리된 판상의 필름부재로 구비되는 경우, 상기 복수 개의 홀(128)은 상기 필름부재를 관통하도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 복수 개의 통과공(116)을 통해 상기 하우징(110)의 내부공간(S1)으로 유입된 이산화탄소는 상기 지지체(120,220)에 형성된 복수 개의 홀(128)을 통해 하부 측으로 원활하게 이동할 수 있다.
이로 인해, 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지는 위치에 상관없이 상기 복수 개의 통과공(116)을 통해 이산화탄소가 공급될 수 있다.
이때, 상기 지지체(120,220)에 형성된 복수 개의 홀(128)의 면적을 합한 제1면적은 상기 지지체(120,220)에서 제1면적을 제외한 나머지 제2면적보다 상대적으로 좁은 면적을 가질 수 있다.
일례로, 상기 지지부재(126)의 전체면적 중 복수 개의 홀(128)의 형성면적을 합한 제1면적은 나머지 홀이 형성되지 않은 부분에 해당하는 제2면적보다 상대적으로 좁은 면적일 수 있으며, 플라즈마 처리된 필름부재로 구비된 지지체(220)의 전체면적 중 복수 개의 홀(128)의 형성면적을 합한 제1면적은 나머지 홀이 형성되지 않은 부분에 해당하는 제2면적보다 상대적으로 좁은 면적일 수 있다.
이는, 상기 복수 개의 홀(128)을 통해 이산화탄소가 통과하는 흐름성을 확보하면서도 판상의 형태를 유지하기 위한 지지력을 확보할 수 있도록 하기 위함이다.
이때, 상기 복수 개의 홀(128)을 각각 포함하는 복수 개의 지지체(120,220)가 상기 내부공간(S1)에 다단으로 배치되는 경우, 상기 복수 개의 지지체(120)는 도 8a에 도시된 바와 같이 각각의 지지체(120)에 형성된 복수 개의 홀(128)이 적층방향을 따라 일직선상에 위치하도록 배치될 수도 있고, 도 8b에 도시된 바와 같이 각각의 지지체(120)에 형성된 복수 개의 홀(128)이 서로 엇갈린 위치에 위치하도록 배치될 수도 있다.
더불어, 도 8a 및 도 8b에서는 도 6에 도시된 형태의 지지체(120)를 일례로 도시하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며 도 7에 도시된 형태의 지지체(220)에도 도 8a 및 도 8b에 도시된 홀(128)의 배치방식이 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(200)는 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지가 순환하지 않고 정체된 상태에서도 상기 내부공간(S1) 측으로 외부의 이산화탄소를 원활하게 공급할 수 있도록 송풍팬(150)을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 송풍팬(150)은 상기 하우징(110)의 외부에 존재하는 이산화탄소를 흡입하여 상기 복수 개의 통과공(116) 측으로 공급함으로써 상기 복수 개의 통과공(116)을 통해 하우징(110)의 내부공간(S1) 측으로 이산화탄소가 원활하게 공급될 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(200)는 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)에 결합되는 송풍팬(150)을 더 포함할 수 있으며, 상기 송풍팬(150)은 상기 커버부재(113)에 형성된 복수 개의 통과공(116)의 상부측에 위치하도록 배치될 수 있다.
일례로, 상기 하우징(110)은 일면에 내측으로 일정깊이 인입형성되는 오목부(117)를 포함할 수 있으며, 상기 오목부(117)의 바닥면에는 상기 복수 개의 통과공(116)이 관통형성될 수 있다. 여기서, 상기 오목부(117)가 형성된 하우징(110)의 일면은 상술한 커버부재(113)일 수 있으며, 상기 오목부(117)의 바닥면에는 상술한 다공성부재(130)가 상기 복수 개의 통과공(116)을 덮도록 부착될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 송풍팬(150)이 장착된 덮개부재(160)가 상기 오목부(117)의 개방된 상부를 덮도록 상기 하우징(110)에 결합될 수 있으며, 상기 덮개부재(160)에 장착된 송풍팬(150)은 상기 오목부(117)의 바닥면과 소정거리 이격될 수 있다.
이를 통해, 상기 하우징(110)의 일면에는 상기 오목부(117) 및 덮개부재(160)를 통해 규정되는 소정 부피의 체류공간(S2)이 형성될 수 있고, 상기 하우징(110)의 외부에 존재하는 이산화탄소는 상기 송풍팬(150)의 작동을 통해 상기 체류공간(S2) 측으로 흡입될 수 있으며, 상기 체류공간(S2)으로 흡입된 이산화탄소는 상기 오목부(117)의 바닥면에 형성된 복수 개의 통과공(116)을 통해 상기 하우징의 내부공간(S1) 측으로 원활하게 이동할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(200)는 상기 하우징(110)의 내부공간(S1)에 복수 개의 지지체(120,220)가 고집적도로 배치되더라도 상기 송풍팬(150)을 통해 상기 내부공간(S1)으로 강제방식으로 이산화탄소가 공급될 수 있음으로써 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지는 위치에 상관없이 원활하게 이산화탄소를 공급받을 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(200)는 복수 개의 지지체(120,220)가 고집적도로 배치되더라도 각각의 지지체(120,220)에 부착된 세포들이 원활하게 배양될 수 있음으로써 한 번의 배양공정을 통해 대량의 세포를 배양할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 상기 내부공간(S1)에 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체(120,220)의 집적도를 높이면서도 서로 일정간격 이격된 상태를 유지하기 위한 스페이서를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 스페이서는 도 2 내지 도 4, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 내부공간(S1)에 일면이 서로 대면하도록 삽입되는 두 개의 가이드부재(141,142)를 포함할 수 있으며, 상기 두 개의 가이드부재(141,142)는 도 2를 기준으로 좌측에 배치되는 제1가이드부재(141)와 제2가이드부재(142)일 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제1가이드부재(141) 및 제2가이드부재(142)는 서로 대면하는 대향면 측에 높이방향을 따라 인입형성된 복수 개의 슬롯홈(144a,144b)이 각각 형성될 수 있으며, 상기 슬롯홈(144a,144b)이 형성되지 않은 반대면이 상기 하우징(110)의 내면 중 서로 마주하는 두 개의 내면과 각각 접하도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 상기 제1가이드부재(141) 및 제2가이드부재(142)는 상기 슬롯홈(144a,144b)이 형성된 면이 서로 마주하도록 상기 내부공간(S1)에 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1가이드부재(141) 및 제2가이드부재(142)가 상기 내부공간(S1)에 삽입된 상태에서 상기 지지체(120,220)를 상기 슬롯홈(144a,144b) 측에 삽입하면, 상기 지지체(120,220)의 양측단은 상기 제1가이드부재(141)에 형성된 슬롯홈(144a)과 상기 제2가이드부재(142)에 형성된 슬롯홈(144b)에 각각 삽입될 수 있다.
이로 인해, 상기 지지체(120,220)는 상기 슬롯홈(144a,144b)을 통해 양측단이 구속됨으로써 수평한 상태로 상기 내부공간(S1)에 배치될 수 있으며, 서로 이웃하는 두 개의 지지체(120,220)는 높이방향을 따라 형성된 두 개의 슬릿홈 사이의 간격만큼 이격된 상태를 유지할 수 있다.
이를 통해, 상기 내부공간(S1)에 다단으로 배치된 복수 개의 지지체(120,220)는 양면이 상기 내부공간(S1)에 채워진 배지와 원활하게 접촉될 수 있으며, 상기 지지체(120,220)에 부착된 세포는 상기 배지로부터 공급되는 영양분을 통해 원활하게 배양될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 복수 개의 지지체(120,220)가 슬라이딩 방식을 통하여 장착될 수 있음으로써 조립의 편의성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200)는 상기 하우징(110)의 내부공간(S1)에 배치되는 지지체(120,220)의 집적도를 더욱 높일 수 있도록 상기 스페이서가 적어도 3개 이상의 가이드부재(141,142,143)로 구성될 수 있다.
일례로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 스페이서는 상기 내부공간(S1)에 일면이 서로 대면하도록 각각 삽입되는 제1가이드부재(141) 및 제2가이드부재(142)와 상기 내부공간(S1)의 중앙부에 배치되는 제3가이드부재(143)를 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제3가이드부재(143)는 양면이 상기 제1가이드부재(141)의 일면 및 제2가이드부재(142)의 일면과 각각 대면할 수 있으며, 상기 제3가이드부재(143)의 양면에는 복수 개의 슬롯홈(144c)이 각각 형성될 수 있다.
이를 통해, 상기 복수 개의 지지체(120,220)는 3개의 가이드부재(141,142,143)를 통하여 복수 열로 장착될 수 있음으로써 집적도를 더욱 높일 수 있으며 더욱 많은 양의 세포를 대량으로 배양할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제3가이드부재(143)는 일면에만 슬롯홈이 형성된 두 개의 가이드부재로 구성될 수도 있다.
그러나 상기 스페이서를 구성하는 가이드부재의 전체개수를 이에 한정하는 것은 아니며, 장착하고자 하는 지지체(120,220)의 전체개수에 따라 3개 이상의 가이드부재로 구성될 수 있으며, 서로 쌍을 이루는 방식이라면 제한없이 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 외부로부터 이산화탄소가 유입될 수 있도록 적어도 일면에 복수 개의 통과공이 형성되고 세포 배양을 위한 배지가 채워지는 내부공간을 갖는 하우징;
    세포 배양을 위하여 상기 내부공간에 서로 간격을 두고 다단으로 배치되고, 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 복수 개의 지지체; 및
    상기 복수 개의 통과공을 덮도록 상기 하우징의 일면에 부착되고, 상기 내부공간에 채워진 배지가 외부로 누액되는 것을 방지함과 아울러 상기 이산화탄소가 외부에서 상기 내부공간으로 유입되는 것을 허용하는 다공성부재;를 포함하는 세포배양장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는 모티프 코팅된 판상의 나노섬유 멤브레인을 포함하는 세포배양장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지체는,
    모티프 코팅된 판상의 나노섬유 멤브레인과, 상기 나노섬유 멤브레인을 지지할 수 있도록 상기 나노섬유 멤브레인의 일면에 접착층을 매개로 부착된 지지부재를 포함하는 세포배양장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지체는, 상기 복수 개의 통과공을 통하여 상기 내부공간으로 유입된 이산화탄소가 원활하게 통과할 수 있도록 상기 지지부재에 관통형성되는 복수 개의 홀을 포함하는 세포배양장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 홀의 면적을 합한 제1면적은 상기 지지부재의 전체면적에서 상기 제1면적을 제외한 제2면적보다 상대적으로 좁은 면적을 가지는 세포배양장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는 플라즈마 처리된 판상의 필름부재인 세포배양장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리된 판상의 필름부재는, 상기 복수 개의 통과공을 통하여 상기 내부공간으로 유입된 이산화탄소가 원활하게 통과할 수 있도록 관통형성되는 복수 개의 홀을 포함하는 세포배양장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 홀의 면적을 합한 제1면적은 상기 플라즈마 처리된 판상의 필름부재의 전체면적에서 상기 제1면적을 제외한 제2면적보다 상대적으로 좁은 면적을 가지는 세포배양장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 지지체는 상기 내부공간에 배치되는 스페이서를 매개로 서로 인접한 두 개의 지지체가 이격된 상태를 유지하는 세포배양장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 내부공간에 서로 대면하도록 삽입되는 두 개의 가이드부재를 포함하고,
    상기 두 개의 가이드부재는 서로 마주하는 일면에 상기 지지체의 단부측이 각각 끼워질 수 있도록 길이방향을 따라 인입형성된 복수 개의 슬롯홈을 포함하는 세포배양장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 두 개의 가이드부재는 상기 하우징의 내면 중 서로 마주하는 두 개의 내면과 일면이 접하도록 배치되는 세포배양장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 다공성부재는 발수처리된 멤브레인인 세포배양장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 외부로부터 공급되는 배지를 상기 내부공간 측으로 유입시킬 수 있도록 상기 하우징의 측부에 구비되는 적어도 하나의 배지유입구를 포함하는 세포배양장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 세포배양장치는,
    상기 하우징의 외부에 존재하는 이산화탄소를 흡입하여 상기 복수 개의 통과공 측으로 공급할 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 송풍팬을 더 포함하는 세포배양장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 하우징은 일면에 내측으로 일정깊이 인입형성되는 오목부를 포함하고,
    상기 오목부는 바닥면에 상기 복수 개의 통과공이 관통형성되며,
    상기 송풍팬이 장착되는 덮개부재는 상기 오목부의 개방된 상부를 덮도록 상기 하우징에 결합되되,
    상기 송풍팬은 상기 복수 개의 통과공과 소정의 간격을 두고 이격배치되는 세포배양장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 하우징의 외부에 존재하는 이산화탄소는 상기 송풍팬을 통해 상기 오목부의 내부로 유입된 후 상기 복수 개의 통과공을 통해 상기 내부공간 측으로 분산주입되는 세포배양장치.
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