WO2021107450A1 - 세포배양장치 - Google Patents

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WO2021107450A1
WO2021107450A1 PCT/KR2020/015619 KR2020015619W WO2021107450A1 WO 2021107450 A1 WO2021107450 A1 WO 2021107450A1 KR 2020015619 W KR2020015619 W KR 2020015619W WO 2021107450 A1 WO2021107450 A1 WO 2021107450A1
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WO
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housing
support
inner space
supports
cell culture
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PCT/KR2020/015619
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English (en)
French (fr)
Inventor
장선호
한경구
Original Assignee
주식회사 아모그린텍
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    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/06—Plates; Walls; Drawers; Multilayer plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/42—Integrated assemblies, e.g. cassettes or cartridges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/40—Manifolds; Distribution pieces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/16—Hollow fibers

Definitions

  • the present invention relates to a cell culture apparatus, and more particularly, to a cell culture apparatus capable of culturing a large number of cells at the same time.
  • Cell culture is a method of culturing or proliferating cells by removing a piece of tissue from an individual of a multicellular organism and supplying nutrients to the piece of tissue removed from the container.
  • animal cell culture technology plays an important role in relation to the industrialization of biopharmaceuticals. Accordingly, from the mid-1980s, the importance of animal cell mass culture technology began to be emphasized.
  • Animal cells derived from human or animal tissues may be suspended in a medium or cultured while attached to a carrier.
  • cells derived from blood cells including hematopoietic stem cells
  • cells derived from tissues such as skin, liver or lungs, and embryonic stem cells or mesenchymal stem cells are adherent cells.
  • Floating 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 support.
  • floating cells are advantageous, so the mass culture method of cells has mainly been made for floating cells, but for mass culture of adherent cells. Development of methods and devices is insufficient.
  • the present invention was devised in view of the above points, and an object of the present invention 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 one process.
  • Another object of the present invention is to provide a cell culture apparatus capable of increasing mass productivity.
  • Another object of the present invention is to provide a cell culture apparatus to which a support having a large area can be applied.
  • the present invention provides a housing having an inner space filled with a medium for cell culture; and a plurality of supports provided in a plate shape having a predetermined area and arranged in multiple stages spaced apart from each other by a predetermined distance along one direction, wherein the plurality of supports are coupled via at least one fastening bar as a medium to the inner space It provides a cell culture device comprising; a support assembly inserted into the.
  • the housing includes a first housing-shaped housing having a first inner space with an open lower portion, and a second housing-shaped second housing that is detachably coupled to the first housing and has a second inner space with an open upper portion. It may include a housing, and the inner space may be formed by connecting the first inner space and the second inner space to each other when the first and second housings are combined.
  • the first housing and the second housing may be formed to have different heights, and the inlet for supplying the medium to the inner space has a relatively greater height among the first housing and the second housing. It may be formed on the housing side.
  • the housing may include an inlet for supplying the medium to the inner space, and the inner surface of the housing in which the inlet is formed may be formed of a plurality of stepped surfaces whose cross-sectional area increases from the inlet toward the edge.
  • the support may be formed in a polygonal shape including a straight side and a pair of inclined sides extending in a direction away from each other while being inclined at a predetermined angle from both ends of the straight side, and the inlet for supplying the medium to the inner space side It may be formed in the housing to be positioned at a position corresponding to the straight edge.
  • the housing has a housing shape having a first housing having a first inner space with an open lower portion, and a second inner space detachably coupled to the first housing and having an open upper portion. and a second housing formed to have a different height from the first housing, and the inlet for supplying the medium to the inner space is a housing having a relatively larger height among the first housing and the second housing can be formed on the side.
  • the housing may include a housing-shaped body having an inner space with an open upper portion, and a cover coupled to the body to cover the open upper portion of the inner space.
  • the support may include a plate-shaped nanofiber membrane coated with a protein motif, and a support member attached to one surface of the nanofiber membrane via an adhesive layer to support the nanofiber membrane.
  • the support may be a plasma-treated plate-shaped film member.
  • the support assembly may include a pair of support plates provided in a plate shape having a predetermined area, a plurality of supports disposed in multiple stages between the pair of support plates, and two support plates disposed between the plurality of supports.
  • It may include a fastening member fastened to both end sides of the fastening bar
  • the support plate may include a receiving groove that is formed inwardly from one surface, and the fastening member is accommodated in the receiving groove and protrudes outward. can be prevented.
  • the support assembly may include a pair of support plates provided in a plate shape having a predetermined area, a plurality of supports disposed in multiple stages between the pair of support plates, and two supports disposed between the plurality of supports. It may include a spacer member spaced apart from each other and a plurality of fastening bars for connecting the pair of support plates, the plurality of supports, and the spacer members to each other, wherein the fastening bars protrude to the outside of the pair of support plates, respectively. It may include a portion, and the protruding portion may be fused through thermal fusion to be fixed to one surface of the support plate.
  • the spacer member may include a pair of first spacer members having a predetermined length and formed in a plate shape, wherein the pair of first spacer members are located on both end sides along the width direction of the supporter can be arranged to do so.
  • the spacer member may further include at least one second spacer member formed in a ring shape, and the second spacer member may be disposed to be located in an inner region of the support body.
  • the present invention it is possible to improve the productivity, reduce the cost, and maintain the uniformity of quality by being able to culture a large number of cells at the same time.
  • a plurality of supports are configured in an assembly form integrated with each other, and the first housing and the second housing are coupled to each other to form a single housing, thereby increasing mass productivity.
  • the support is configured with a large area, it is possible to reduce the dead space and smoothly contact the medium, thereby increasing the culture area and culturing a larger amount of cells in large quantities.
  • FIG. 1 is a view showing a cell culture apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view in which the housing and the support assembly are separated in a state in which a part of the housing is cut in FIG. 1;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in the A-A direction of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a view showing a cell culture apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view in which the housing and the support assembly are separated in a state in which a part of the housing is cut in FIG. 5;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view in the B-B direction of FIG.
  • FIG. 9 is a view showing a cell culture apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a state in which the support assembly is separated after cutting a part of the housing in FIG. 9;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view in the C-C direction of FIG. 9;
  • FIG. 13 is a view showing another type of support assembly that can be applied to the cell culture apparatus according to the present invention.
  • FIG. 14 is a separation view in a state before the protrusion in FIG. 13 is melted through thermal fusion;
  • FIG. 15 is a view showing one form of a support that can be applied to the cell culture apparatus according to the present invention.
  • FIG. 16 is a view showing another form of a support that can be applied to the cell culture apparatus according to the present invention.
  • the cell culture apparatus 100 , 200 , 300 includes housings 110 , 210 , 310 and support assemblies 120 , 220 , 320 as shown in FIGS. 1 to 12 .
  • the width direction, the left, right and side directions may be defined in a direction parallel to the X axis in FIGS. 1, 5 and 9, and the longitudinal direction, the front and rear directions, the front and the rear are shown in FIG. 1, 5 and 9 may be defined in a direction parallel to the Y axis, and the height direction, up and down directions, upper and lower surfaces may be defined in a direction parallel to the Z axis in FIGS. 1, 5 and 9 . .
  • the housings 110 , 210 , and 310 may accommodate the support assemblies 120 , 220 , and 320 for cell culture therein. Through this, the housings 110 , 210 , and 310 may provide a culture space for culturing cells attached to the plurality of supports 123 and 223 constituting the support assemblies 120 , 220 and 320 .
  • the housings 110 , 210 , and 310 may be formed in a housing shape having an internal space S, and an inlet 115 and an outlet 116 may be formed at one side of the housings 110 , 210 and 310 , respectively.
  • the medium supplied from the outside may be supplied to the inner space S through the inlet 115 , and the medium accommodated in the inner space S may be discharged to the outside through the outlet 116 . .
  • the medium supplied to the housings 110 , 210 , and 310 from the outside can fill the inner space S through the inlet 115 , and the medium filled in the inner space S after cell culture is completed is fed through the outlet 116 . can be discharged outside.
  • the support assemblies 120 , 220 , 320 disposed in the inner space S may be immersed in the medium filling the inner space S, and the cells attached to the respective supports 123 and 223 constituting the support assemblies 120 , 220 and 320 are cells. Nutrients necessary for culture can be smoothly supplied from the medium.
  • the inner surface of the housing in which the inlet 115 is formed may include a plurality of stepped surfaces 113 that are formed in such a way that the cross-sectional area increases from the inlet 115 toward the edge.
  • the inner surfaces of the housings 110 , 210 , and 310 in which the inlet 115 is formed may include a plurality of stepped surfaces 113 formed in a form in which the cross-sectional area increases along the direction in which the medium moves from the end of the inlet 115 .
  • the medium introduced from the outside through the inlet 115 can be smoothly introduced into the inner space (S), and a plurality of supports (123, 223) constituting the support assemblies (120, 220, 320) disposed in the inner space (S). It can move evenly from side to side.
  • the inner surface of the housing in which the outlet 116 is formed may also include a plurality of stepped surfaces 114 like the inner surface of the housing in which the inlet 115 is formed, and the plurality of stepped surfaces 114 are the medium through which the medium moves. It may be formed in a form in which the cross-sectional area decreases along the direction. Through this, the medium accommodated in the inner space (S) can be smoothly discharged to the outside through the outlet (116) after gathering toward the outlet (116) through the plurality of stepped surfaces (114).
  • the housings 110 and 210 include first housings 111 and 211 in the shape of an enclosure having a first inner space S1 with an open lower portion and a second inner space with an open upper portion. It may include a second housing (112,212) of the housing shape having a (S2).
  • first housings 111 and 211 and the second housings 112 and 212 may be detachably coupled to each other so that the first inner space S1 and the second inner space S2 communicate with each other.
  • the first internal space S1 and the second internal space S2 may be connected to each other to form the internal space S.
  • the housings 110 and 210 are formed by manufacturing the first housings 111 and 211 and the second housings 112 and 212 using an upper mold and a lower mold, respectively, and then combining the first housings 111 and 211 and the second housings 112 and 212.
  • mass productivity can be increased.
  • first housings 111 and 211 and the second housings 112 and 212 may be formed to have different heights, and the inlet 115 and the outlet 116 may be selected from among the first housing 111 and 211 and the second housing 112 and 212 .
  • Each may be formed on the side of the housing having a relatively larger height.
  • the second housings 112 and 212 may be formed to have a relatively higher height than the first housings 111 and 211 , and the inlet 115 and the outlet 116 are formed in the second housings 112 and 212 .
  • the inlet 115 formed in the second housings 112 and 212 may be located in the middle of the height of the housings 110 and 210 .
  • the inner surface of the portion in which the inlet 115 is formed and/or the portion in which the outlet 116 is formed in the housings 110 and 210 is formed of a plurality of stepped surfaces 113 and 114, the first housings 111 and 211 and the second housings 112 and 212 Since silver can be easily taken out from each mold, mass productivity can be maintained.
  • the housing 310 may include a housing-shaped body 311 having an inner space S with an open top.
  • At least one inlet 115 and an outlet 116 may be formed in the front and rear surfaces of the body 311, respectively, and the inner space S with an open upper portion is coupled to the housing 310. It may be sealed through the cover 312 .
  • the support assemblies 120 , 220 , and 320 may be configured in a form in which a plurality of supports 123 and 223 are stacked in multiple stages along the height direction. That is, the support assemblies 120 , 220 , and 320 may be configured in a modular form in which a plurality of supports 123 and 223 are integrated via at least one fastening bar 126 .
  • the plurality of supports 123 and 223 stacked in multiple stages along the height direction may be spaced apart from each other at a predetermined interval.
  • the support assembly 120, 220, 320 configured in the form of a module when the support assembly 120, 220, 320 configured in the form of a module is inserted into the inner space S of the housing 110, 210, 310, the plurality of supports 123, 223 are spaced from each other. It can be accommodated in the internal space (S) in a state of being stacked in multiple stages.
  • the support assembly 120, 220, 320 when the support assembly 120, 220, 320 is simply inserted into the inner space S of the housing 110, 210, 310, the plurality of supports 123, 223 are the housings 110, 210, and 310.
  • the housings 110 , 210 , and 310 may be spaced apart from each other along the height direction.
  • the cell culture apparatus 100, 200, 300 can increase the degree of integration of the supports 123 and 223 disposed in the inner space S, so that a large amount of cells can be cultured through a single culture process. have.
  • the cell culture apparatus 100, 200, 300 is arranged in a module form in which a plurality of supports 123 and 223 are arranged in multiple stages in one apparatus, so that a large amount of cells can be cultured while reducing the size of the entire facility.
  • a plurality of supports 123, 223 are configured in a module form through the support assemblies 120, 220, 320, so that the housing 110, 210, 310 is installed on the inner space (S) side or
  • the operation of taking out from the inner space (S) can be very simple.
  • the support assembly 120 includes a pair of support plates 121 and 122 provided in a plate shape having a predetermined area, and between the pair of support plates 121 and 122 in multiple stages. It may include a plurality of supports 123 disposed therebetween, and spacer members 124 and 125 for spaced apart from each other the two supports 123 disposed between the plurality of supports 123 and disposed in an up and down direction, The pair of support plates 121 and 122 , the plurality of supports 123 , and the spacers 124 and 125 may be fastened to each other through at least one fastening bar 126 having a predetermined length.
  • the pair of support plates 121 and 122 , the plurality of supports 123 , and the spacers 124 and 125 may be fitted to the fastening bar 126 , respectively.
  • the spacer members 124 and 125 have a predetermined length and are formed of a plate-shaped member having a plurality of through holes 124a through which a plurality of fastening bars 126 spaced apart from each other can pass through, respectively. It may include a first spacer member 124 and a second spacer member 125 formed in a ring shape in which a through hole 125a is formed so that the fastening bar 126 can pass therethrough.
  • the support 123 may include a plurality of through-holes 123a that are formed to pass through each other at intervals so that the fastening bar 126 can pass therethrough.
  • the plurality of fastening bars 126 may be spaced apart from each other at a predetermined distance, and the plurality of fastening bars 126 may have fastening members 127 fastened to both end sides. Through this, both ends of the plurality of fastening bars 126 may be respectively fixed to the pair of support plates 121 and 122 .
  • the fastening member 127 may be a bolt member or a nut member.
  • the fastening member 127 is not limited to a bolt member or a nut member, and various known members may be used as long as the end of the fastening bar 126 can be fixed to the support plates 121 and 122 .
  • the two fastening members 127 are respectively fastened to both ends of the fastening bar 126
  • the present invention is not limited thereto, and any one of the two fastening members 127 is fastened to the fastening bar 126 .
  • It may be integrally formed on the end side of the.
  • the fastening bar 126 may be configured in a form in which a bolt head is formed on one end side.
  • the support 123 and the spacer members 124 and 125 may be respectively fastened to the fastening bar 126 through the through holes 123a, 124a, and 125a.
  • the plurality of spacer members 124 and 125 and the plurality of support members 123 may be alternately fastened to each fastening bar 126 , and the plurality of support members 123 and the spacer members 124 and 125 are a pair. It may be disposed to be positioned between the support plates 121 and 122 of the .
  • the spacer members 124 and 125 may be respectively disposed between the two supports 123 disposed vertically along the height direction.
  • the plurality of supports 123 can maintain a plate shape through the plurality of fastening bars 126 , and the two supports 123 arranged in the up and down directions are constant with each other through the spacers 124 and 125 . It is possible to maintain a spaced apart state.
  • the plurality of supports 123 arranged in the up and down directions can be in smooth contact with the medium filled on both sides of the inner space (S).
  • the plurality of fastening bars 126 may be spaced apart from each other so as to be located in the rim region and the inner region of the support 123 , and the pair of first spacer members 124 are provided in both directions along the width direction of the support 123 . It may be disposed to be positioned at the end side, and the second spacer member 125 may be disposed to be positioned in the inner region of the support body 123 .
  • the pair of first spacer members 124 are fastened to a plurality of fastening bars 126 disposed along the longitudinal direction in the edge region of the support 123 to both end sides along the width direction of the support 123 .
  • the second spacer member 125 is individually fastened to each fastening bar 126 positioned in the inner region of the support 123 to be arranged to be positioned in the inner region of the support 123 .
  • the medium introduced into the inner space S through the inlet 115 may be blocked from moving toward both ends of the support 123 through the pair of first spacing members 124 .
  • the cell culture apparatus 100 can minimize the use of unnecessary medium while reducing the amount of medium filled in the inner space (S).
  • the support assembly 120 may be configured such that the fastening members 127 fastened to both end sides of the fastening bar 126 do not protrude outward from one surface of the support plates 121 and 122 .
  • the pair of support plates 121 and 122 are receiving grooves 121a that are drawn in from one surface to accommodate the fastening members 127 respectively fastened to both end sides of the fastening bar 126 , 122a).
  • the cell culture apparatus 100 includes the support plates 121 and 122 and the housing 110 in which the medium introduced into the inner space S through the inlet 115 is not provided with the support 123 . ) can be minimized from entering the space between the inner surfaces, and the medium introduced into the inner space S through the inlet 115 can only fill the space between the pair of support plates 121 and 122 .
  • the cell culture apparatus 100 can minimize the use of unnecessary medium while reducing the amount of medium filled in the inner space (S).
  • the fastening member 127 does not protrude outward from one surface of the support plates 121 and 122 , a separate accommodation groove for accommodating the fastening member 127 on the inner surface of the housing 110 may be unnecessary.
  • the cell culture apparatus 100 fundamentally prevents the problem of the medium accumulating in the receiving groove. can do.
  • the cell culture apparatus 100 when the cell culture apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is applied to a circulating cell culture system in which the medium is circulated, it is possible to solve the problem of the medium stagnating in the receiving groove.
  • the support assembly 220 includes a pair of support plates 121 and 122 provided in a plate shape having a predetermined area as shown in FIGS. 6 to 8 and 10 to 12, and a pair of support plates ( A plurality of supports 223 disposed in multiple stages between 121 and 122) and a spacer 125 for spaced apart from each other a plurality of supports 223 and two supports 223 disposed between the plurality of supports 223 and disposed in the up and down directions. may be included, and the pair of support plates 121 and 122 , the plurality of supports 223 and the spacer 125 may be fastened to each other through at least one fastening bar 126 having a predetermined length.
  • the pair of support plates 121 and 122 , the plurality of supports 223 and the spacer 125 may be fitted to the fastening bar 126 , respectively.
  • the spacer member 125 may be composed of only the second spacer member 125 formed in a ring shape in which the through hole 125a is formed so that the fastening bar 126 can pass therethrough, and the support 223 is It may include a plurality of through-holes 223a that are formed through the fastening bar 126 at a distance from each other so that they can pass therethrough.
  • the plurality of fastening bars 126 may be spaced apart from each other at a predetermined distance, and the plurality of fastening bars 126 have fastening members 127 on both end sides. can be contracted. Through this, both ends of the plurality of fastening bars 126 may be respectively fixed to the pair of support plates 121 and 122 .
  • the fastening member 127 may be a bolt member or a nut member.
  • the fastening member 127 is not limited to a bolt member or a nut member, and various known members may be used as long as the end of the fastening bar 126 can be fixed to the support plates 121 and 122 .
  • the two fastening members 127 are respectively fastened to both ends of the fastening bar 126
  • the present invention is not limited thereto, and any one of the two fastening members 127 is fastened to the fastening bar 126 .
  • It may be integrally formed on the end side of the.
  • the fastening bar 126 may be configured in a form in which a bolt head is formed on one end side.
  • the support 223 and the spacer 125 may be respectively fastened to the fastening bar 126 through the through holes 223a and 125a.
  • the plurality of second spacer members 125 and the plurality of support members 223 may be alternately fastened to each fastening bar 126 , and the plurality of support members 223 and the spacer members 125 are It may be disposed to be positioned between a pair of support plates 121 and 122 .
  • the second spacer member 125 may be respectively disposed between the two supports 223 disposed vertically along the height direction.
  • the plurality of supports 223 can maintain a plate-like shape through the plurality of fastening bars 126 , and the two supports 223 arranged in the up and down directions are connected to each other through the second spacer 125 . It is possible to maintain a state spaced apart from each other by a certain distance.
  • both sides of the plurality of supports 223 arranged in the up and down directions may be in smooth contact with the medium filled in the inner space (S).
  • the support assembly 220 may be configured such that the fastening members 127 fastened to both end sides of the fastening bar 126 do not protrude outward from one surface of the support plates 121 and 122 .
  • the pair of support plates 121 and 122 are receiving grooves that are drawn in from one surface to accommodate the fastening members 127 respectively fastened to both end sides of the fastening bar 126 . (121a, 122a) may be included.
  • one surface of the pair of support plates 121 and 122 may be in close contact with the inner surfaces of the housings 210 and 310 .
  • the medium introduced into the inner space S through the inlet 115 is provided with the support plates 121 and 122 and the housings 210 and 310 on which the support 223 is not disposed. ) can be minimized from flowing into the space between the inner surfaces, and the medium introduced into the inner space S through the inlet 115 can only fill the space between the pair of support plates 121 and 122 .
  • the cell culture apparatuses 200 and 300 can minimize the use of unnecessary medium while reducing the amount of medium filled in the inner space (S).
  • fastening member 127 does not protrude outwardly from one surface of the support plates 121 and 122 , a separate receiving groove for accommodating the fastening member 127 on the inner surfaces of the housings 210 and 310 may be unnecessary.
  • the cell culture apparatus 200 and 300 fundamentally prevent the problem of the medium accumulating in the receiving groove. can do.
  • the cell culture apparatus 200 or 300 according to an embodiment of the present invention is applied to a circulating cell culture system in which a medium is circulated, it is possible to solve the problem of the medium stagnating in the receiving groove.
  • the support assembly 320 includes a pair of support plates 121 and 122 provided in a plate shape having a predetermined area as shown in FIGS. 13 and 14, and a multi-stage between the pair of support plates 121 and 122. It may include a plurality of supports 123 disposed as, and spacer members 124 and 125 that are disposed between the plurality of supports 123 and spaced apart the two supports 123 disposed in the up and down directions from each other, The pair of support plates 121 and 122 , the plurality of supports 123 , and the spacers 124 and 125 may be fastened to each other through at least one fastening bar 126 having a predetermined length.
  • the pair of support plates 121 and 122 , the plurality of supports 123 , and the spacers 124 and 125 may be fitted to the fastening bar 126 , respectively.
  • the spacer members 124 and 125 have a predetermined length and are formed of a plate-shaped member having a plurality of through holes 124a through which a plurality of fastening bars 126 spaced apart from each other can pass through, respectively. It may include a first spacer member 124 and a second spacer member 125 formed in a ring shape in which a through hole 125a is formed so that the fastening bar 126 can pass therethrough.
  • the support 123 may include a plurality of through-holes 123a that are formed to pass through at a distance from each other so that the fastening bar 126 can pass therethrough.
  • a plurality of fastening bars 126 may be spaced apart from each other at a predetermined distance, and both ends of the plurality of fastening bars 126 pass through a pair of support plates 121 and 122 .
  • it may include a protruding portion 126a protruding outward by a predetermined length.
  • the protruding portion 126a may be melted through thermal fusion in a state protruding a predetermined length to the outside of the support plates 121 and 122 to be fixed to one surface of the support plates 121 and 122 .
  • both ends of the plurality of fastening bars 126 may be respectively fixed to the pair of support plates 121 and 122 through the protruding portion 126a.
  • the support 123 and the spacer members 124 and 125 may be respectively fastened to the fastening bar 126 through the through holes 123a, 124a, and 125a.
  • the plurality of spacer members 124 and 125 and the plurality of support members 123 may be alternately fastened to each fastening bar 126 , and the plurality of support members 123 and the spacer members 124 and 125 are a pair. It may be disposed to be positioned between the support plates 121 and 122 of the .
  • the spacer members 124 and 125 may be respectively disposed between the two supports 123 disposed vertically along the height direction.
  • the plurality of supports 123 can maintain a plate shape through the plurality of fastening bars 126 , and the two supports 123 arranged in the up and down directions are constant with each other through the spacers 124 and 125 . It is possible to maintain a spaced apart state.
  • the plurality of supports 123 arranged in the up and down directions can be in smooth contact with the medium filled on both sides of the inner space (S).
  • the plurality of fastening bars 126 may be spaced apart from each other so as to be positioned in the rim region and the inner region of the support body 123 , and the pair of first spacer members 124 are disposed along the width direction of the support body 123 . It may be disposed to be positioned at both end sides, and the second spacer member 125 may be disposed to be positioned in an inner region of the support body 123 .
  • the pair of first spacer members 124 are fastened to a plurality of fastening bars 126 disposed along the longitudinal direction in the edge region of the support 123 to both end sides along the width direction of the support 123 .
  • the second spacer member 125 is individually fastened to each fastening bar 126 positioned in the inner region of the support 123 to be arranged to be positioned in the inner region of the support 123 .
  • the medium introduced into the inner space S through the inlet 115 may be blocked from moving toward both ends of the support 123 through the pair of first spacing members 124 .
  • the cell culture apparatus to which the support assembly 320 according to the present embodiment is applied can minimize the use of unnecessary medium while reducing the amount of medium filled in the inner space (S).
  • the protruding portions 126a formed on both end sides of the fastening bar 126 are melted through thermal fusion and fixed to one surface of the support plates 121 and 122, thereby protruding portions 126a. It may not protrude outward from one surface of the support plates 121 and 122 .
  • one surface of the pair of support plates 121 and 122 may be in close contact with the inner surface of the housing.
  • the medium introduced into the inner space (S) through the inlet 115 can minimize the inflow into the space between the support plates 121 and 122 on which the support 123 is not disposed and the inner surface of the housing, and the inlet 115 ), the medium introduced into the inner space (S) can fill only the space between the pair of support plates (121, 122).
  • the cell culture apparatus to which the support assembly 320 according to the present embodiment is applied can minimize the use of unnecessary medium while reducing the amount of medium filled in the inner space (S).
  • the protruding portion 126a does not protrude outward from one surface of the support plates 121 and 122 , a separate receiving groove for accommodating the protruding portion 126a on the inner surface of the housing may not be necessary. Accordingly, compared to the case where the receiving groove for accommodating the protruding portion 126a is formed on the inner surface of the housing, it is possible to fundamentally prevent the medium from accumulating in the receiving groove.
  • the support assembly 320 may replace the support assemblies 120 and 220 shown in FIGS. 1 to 12 , and the support 123 constituting the support assembly 320 is shown in FIGS. 5 to 12 .
  • the illustrated support 223 may be employed.
  • the medium introduced through one inlet 115 smoothly moves toward the support 223 having a large area. It may be configured to be supplied.
  • the medium introduced through one inlet 115 is reduced by reducing the dead space of the internal space S in which the support assemblies 220 and 320 including the support 223 are accommodated. It may be smoothly supplied to the support 223 having a large area.
  • the support 223 includes a straight edge L1 and a pair of inclined edges L2 extending away from each other while being inclined at a predetermined angle from both ends of the straight edge L1.
  • ) may be formed in a polygonal shape including
  • the support 223 may be formed in a substantially octagonal shape.
  • the inner space S of the housings 210 and 310 may also be formed to have substantially the same cross-sectional shape as the support 223 .
  • the inlet 115 and the outlet 116 formed in the housings 210 and 310 to supply the medium to the inner space S side may be formed to be positioned at a position corresponding to the straight edge L1 of the support 223.
  • the medium introduced through the inlet 115 flows into the straight side L1 of the support 223 and then smoothly moves to the left and right sides along the inclined side L2 of the support 223 to the support ( 223) can be moved backward along the longitudinal direction.
  • the support 223 is implemented with a large area and the housing 210 and 310 has one inlet 115 for introducing the medium into the inner space S.
  • the medium introduced through one inlet 115 may be smoothly supplied to the support having a large area, and a large amount of cells attached to the support 223 having a large area may be smoothly cultured.
  • cells to be cultured may be attached to the side of the plurality of supports 123 and 223 constituting the support assemblies 120, 220, and 320, and the cells attached to the supports 123 and 223 may receive nutrients from the medium filled in the inner space (S). have. Through this, the cells attached to the plurality of supports 123 and 223 may be cultured through nutrients supplied from the medium.
  • These supports 123 and 223 may be provided in a plate shape having a predetermined area so that a large amount of cells can be cultured through one culture.
  • the supports 123 and 223 are embodied in a plate shape and easy to attach cells
  • various materials used in cell culture known in the art may be used without limitation.
  • the supports 123 and 223 may include nanofiber membranes A in which nanofibers are formed into a three-dimensional network structure through electrospinning.
  • the supports 123 and 223 include a support member (C) attached to one surface of the nanofiber membrane (A) through the adhesive layer (B) together with the nanofiber membrane (A). It may be a three-layer structure including.
  • the support member (C) may be a plate-shaped film member.
  • the nanofiber membrane (A) is formed in a plate shape having flexibility, it can be supported through the support member (C), thereby preventing bending or sagging. Accordingly, the supports 123 and 223 disposed in the inner space S of the housings 110 , 210 , and 310 can maintain an unfolded state, so that the cells can be smoothly cultured.
  • the supports 123 and 223 may be formed of a plate-shaped film member having a predetermined area as shown in FIG. 16 .
  • the supports 123 and 223 may have a modified surface so that cells to be cultured can be smoothly attached.
  • the nanofiber membrane (A) may be a membrane in which the surface of the nanofiber is coated with a protein motif.
  • the film member may be a plasma-treated film member.
  • the cells to be cultured may be smoothly attached to the surfaces of the supports 123 and 223 , and the cells to be cultured may be cultured through nutrients supplied from the medium while attached to the surfaces of the supports 123 and 223 .
  • the types of the supports 123 and 223 are not limited thereto, and various materials used for cell culture known in the art may be used as long as they can be implemented in a plate-like shape and easily attach cells.
  • the cell culture apparatus 100, 200, 300 is a circulating cell culture system in which the medium supplying nutrients to the cells circulates through the medium supply unit (not shown) and the cell culture apparatus 100, 200, 300. Applied to It may also be applied to a non-circulating cell culture system in which the medium is not replaced until the cell culture is completed in a state in which the medium is filled in the inner space (S) of the cell culture apparatus ( 100 , 200 , 300 ).

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Abstract

세포배양장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 세포배양장치는 세포배양을 위한 배지가 채워지는 내부공간을 갖는 하우징; 및 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되고 일방향을 따라 서로 일정간격 이격된 상태로 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 포함하고, 상기 복수 개의 지지체가 적어도 하나의 체결바를 매개로 결합된 상태에서 상기 내부공간에 삽입되는 지지체 어셈블리;를 포함한다.

Description

세포배양장치
본 발명은 세포배양장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대량의 세포를 동시에 배양할 수 있는 세포배양장치에 관한 것이다.
세포배양은 다세포생물의 개체로부터 조직편을 떼어낸 후 용기 내에서 떼어낸 조직편에 영양분을 공급함으로써 세포를 배양 또는 증식하는 방법이다.
1980년대 이후 급속하게 발전하고 있는 생명공학분야에서 생물의약품의 산업화와 관련하여 동물세포배양기술은 중요한 역할을 차지하고 있다. 이에 따라, 1980년대 중반부터 동물세포 대량배양 기술은 그 중요성이 부각되기 시작하였다.
인간 혹은 동물의 조직으로부터 유래된 동물세포들은 배지 내에서 부유시키거나 담체에 부착된 상태에서 배양될 수 있다. 주로 혈구유래의 세포들(조혈줄기세포 포함)이 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 증식될 수 있다.
이에 따라, 세포의 scale-up 시 단위 부피당 최고의 세포 밀도를 유지하기 위해서는 부유성 세포가 유리하므로 세포의 대량 배양 방법은 주로 부유성 세포를 대상으로 이루어져 왔을 뿐, 부착성 세포에 대한 대량 배양을 위한 방법이나 장치에 대한 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 양산성을 높일 수 있는 세포배양장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
더욱이, 본 발명은 대면적을 갖는 지지체가 적용될 수 있는 세포배양장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 세포배양을 위한 배지가 채워지는 내부공간을 갖는 하우징; 및 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되고 일방향을 따라 서로 일정간격 이격된 상태로 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 포함하고, 상기 복수 개의 지지체가 적어도 하나의 체결바를 매개로 결합된 상태에서 상기 내부공간에 삽입되는 지지체 어셈블리;를 포함하는 세포배양장치를 제공한다.
또한, 상기 하우징은, 하부가 개방된 제1내부공간을 갖는 함체형상의 제1하우징과, 상기 제1하우징과 착탈가능하게 결합되고, 상부가 개방된 제2내부공간을 갖는 함체형상의 제2하우징을 포함할 수 있고, 상기 내부공간은 상기 제1하우징과 제2하우징의 결합시 상기 제1내부공간 및 제2내부공간이 서로 연결되어 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제1하우징과 제2하우징은 서로 다른 높이를 갖도록 형성될 수 있고, 상기 내부공간 측으로 배지를 공급하기 위한 유입구는 상기 제1하우징 및 제2하우징 중 상대적으로 더 큰 높이를 갖는 하우징 측에 형성될 수 있다.
또한, 상기 하우징은 상기 내부공간 측으로 배지를 공급하기 위한 유입구를 포함할 수 있고, 상기 유입구가 형성된 하우징의 내면은 상기 유입구로부터 테두리 측으로 갈수록 단면적이 증가하는 복수 개의 단차면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지체는 직선변과 상기 직선변의 양단부로부터 일정각도 경사지면서 서로 멀어지는 방향으로 연장되는 한 쌍의 경사변을 포함하는 다각형상으로 형성될 수 있고, 상기 내부공간 측으로 배지를 공급하기 위한 유입구는 상기 직선변과 대응되는 위치에 위치하도록 상기 하우징에 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 하우징은, 하부가 개방된 제1내부공간을 갖는 함체형상의 제1하우징과,상기 제1하우징과 착탈가능하게 결합되고, 상부가 개방된 제2내부공간을 갖는 함체형상으로 형성되며 상기 제1하우징과 다른 높이를 갖도록 형성되는 제2하우징을 포함할 수 있고, 상기 내부공간 측으로 배지를 공급하기 위한 유입구는 상기 제1하우징 및 제2하우징 중 상대적으로 더 큰 높이를 갖는 하우징 측에 형성될 수 있다. 대안으로, 상기 하우징은 상부가 개방된 내부공간을 갖는 함체형상의 몸체와, 상기 내부공간의 개방된 상부를 덮도록 상기 몸체에 체결되는 덮개를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지체는 단백질 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 플라즈마 처리된 판상의 필름부재일 수 있다.
일례로, 상기 지지체 어셈블리는, 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 한 쌍의 지지판과, 상기 한 쌍의 지지판 사이에 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체와, 상기 복수 개의 지지체들 사이에 배치되어 두 개의 지지체를 상호 이격시키는 이격부재와, 상기 한 쌍의 지지판, 복수 개의 지지체 및 이격부재를 상호 체결하는 복수 개의 체결바 및 상기 한 쌍의 지지판 및 복수 개의 지지체가 상기 체결바에 체결된 상태를 유지할 수 있도록 상기 체결바의 양단부측에 체결되는 체결부재를 포함할 수 있고, 상기 지지판은 일면으로부터 내측으로 인입형성되는 수용홈을 포함할 수 있으며, 상기 체결부재는 상기 수용홈에 수용되어 외측으로 돌출되는 것이 방지될 수 있다.
다른 예로써, 상기 지지체 어셈블리는, 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 한 쌍의 지지판과, 상기 한 쌍의 지지판 사이에 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체와, 상기 복수 개의 지지체들 사이에 배치되어 두 개의 지지체를 상호 이격시키는 이격부재 및 상기 한 쌍의 지지판, 복수 개의 지지체 및 이격부재를 상호 체결하는 복수 개의 체결바를 포함할 수 있고, 상기 체결바는 상기 한 쌍의 지지판의 외측으로 각각 돌출된 돌출부분을 포함할 수 있으며, 상기 돌출부분은 열융착을 통해 융해되어 상기 지지판의 일면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 이격부재는, 소정의 길이를 갖추고 판상으로 형성되는 한 쌍의 제1이격부재를 포함할 수 있고, 상기 한 쌍의 제1이격부재는 상기 지지체의 폭방향을 따라 양 단부측에 위치하도록 배치될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 이격부재는, 링 형상으로 형성되는 적어도 하나의 제2이격부재를 더 포함할 수 있고, 상기 제2이격부재는 상기 지지체의 내측영역에 위치하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 대량의 세포를 동시에 배양할 수 있음으로써 생산성을 향상시키고, 원가를 절감시키며 품질의 균일성을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수 개의 지지체가 서로 일체화된 어셈블리 형태로 구성되고 제1하우징과 제2하우징이 상호 결합되어 하나의 하우징을 구성함으로써 양산성을 높일 수 있다.
더불어, 본 발명에 의하면, 지지체를 대면적으로 구성하더라도 데드스페이스를 줄여 배지와 원활하게 접촉될 수 있음으로써 배양면적을 넓혀 더욱 많은 양의 세포를 대량으로 배양할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치를 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 하우징의 일부를 절개한 상태에서 하우징과 지지체 어셈블리를 분리한 도면,
도 3은 1의 분리도,
도 4는 도 1의 A-A 방향 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포배양장치를 나타낸 도면,
도 6은 도 5에서 하우징의 일부를 절개한 상태에서 하우징과 지지체 어셈블리를 분리한 도면,
도 7은 5의 분리도,
도 8은 도 5의 B-B 방향 단면도,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세포배양장치를 나타낸 도면,
도 10은 도 9에서 하우징의 일부를 절개한 후 지지체 어셈블리를 분리한 상태를 나타낸 도면,
도 11은 9의 분리도,
도 12는 도 9의 C-C 방향 단면도,
도 13은 본 발명에 따른 세포배양장치에 적용될 수 있는 다른 형태의 지지체 어셈블리를 나타낸 도면,
도 14는 도 13에서 돌출부분이 열융착을 통해 융해되기 전 상태에서의 분리도,
도 15는 본 발명에 따른 세포배양장치에 적용될 수 있는 지지체의 일형태를 나타낸 도면, 그리고,
도 16은 본 발명에 따른 세포배양장치에 적용될 수 있는 지지체의 다른 형태를 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(100,200,300)는 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이 하우징(110,210,310) 및 지지체 어셈블리(120,220,320)를 포함한다.
본 명세서에서, 폭방향, 좌,우방향 및 측면은 도 1, 도 5 및 도 9에서 X축과 평행한 방향으로 규정될 수 있고, 길이방향, 전,후 방향, 전면 및 후면은 도 1, 도 5 및 도 9에서 Y축과 평행한 방향으로 규정될 수 있으며, 높이 방향, 상,하 방향, 상면 및 하면은 도 1, 도 5 및 도 9에서 Z축과 평행한 방향으로 규정될 수 있다.
상기 하우징(110,210,310)은 세포배양을 위한 상기 지지체 어셈블리(120,220,320)를 내부에 수용할 수 있다. 이를 통해, 하우징(110,210,310)은 상기 지지체 어셈블리(120,220,320)를 구성하는 복수 개의 지지체(123,223)들에 부착된 세포들을 배양하는 배양공간을 제공할 수 있다.
이를 위해, 하우징(110,210,310)은 내부공간(S)을 갖는 함체형상으로 형성될 수 있으며, 하우징(110,210,310)의 일측에는 유입구(115)와 유출구(116)가 각각 형성될 수 있다.
이에 따라, 외부로부터 공급되는 배지는 상기 유입구(115)를 통해 상기 내부공간(S) 측으로 공급될 수 있으며, 내부공간(S)에 수용된 배지는 상기 유출구(116)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이를 통해, 외부로부터 하우징(110,210,310)으로 공급되는 배지는 유입구(115)를 통해 내부공간(S)을 채울 수 있으며, 세포 배양이 완료된 후 내부공간(S)에 채워진 배지는 유출구(116)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이에 따라, 내부공간(S)에 배치된 지지체 어셈블리(120,220,320)는 내부공간(S)을 채우는 배지에 잠길 수 있으며, 지지체 어셈블리(120,220,320)를 구성하는 각각의 지지체(123,223)에 부착된 세포들은 세포 배양시 필요한 영양분을 배지로부터 원활하게 공급받을 수 있다.
이때, 유입구(115)가 형성된 하우징의 내면은 유입구(115)로부터 테두리 측으로 갈수록 단면적이 증가하는 형태로 형성되는 복수 개의 단차면(113)을 포함할 수 있다.
즉, 유입구(115)가 형성된 하우징(110,210,310)의 내면은 유입구(115)의 단부로부터 배지가 이동하는 방향을 따라 단면적이 증가하는 형태로 형성되는 복수 개의 단차면(113)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 유입구(115)를 통해 외부로부터 유입되는 배지는 내부공간(S) 측으로 원활하게 유입될 수 있으며, 내부공간(S)에 배치된 지지체 어셈블리(120,220,320)를 구성하는 복수 개의 지지체(123,223) 측으로 골고루 이동할 수 있다.
본 발명에서, 유출구(116)가 형성된 하우징의 내면 역시 유입구(115)가 형성된 하우징의 내면과 마찬가지로 복수 개의 단차면(114)을 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 단차면(114)은 배지가 이동하는 방향을 따라 단면적이 감소하는 형태로 형성될 수 있다. 이를 통해, 내부공간(S)에 수용된 배지는 복수 개의 단차면(114)을 통해 유출구(116) 측으로 모인 후 유출구(116)를 통해 외부로 원활하게 배출될 수 있다.
구체적인 일례로써, 하우징(110,210)은 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 하부가 개방된 제1내부공간(S1)을 갖는 함체형상의 제1하우징(111,211)과 상부가 개방된 제2내부공간(S2)을 갖는 함체형상의 제2하우징(112,212)을 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제1하우징(111,211) 및 제2하우징(112,212)은 상기 제1내부공간(S1)과 상기 제2내부공간(S2)이 연통되도록 서로 착탈가능하게 결합될 수 있다.
이에 따라, 제1하우징(111,211)과 제2하우징(112,212)이 서로 결합되면 제1내부공간(S1)과 제2내부공간(S2)은 서로 연결되어 내부공간(S)을 형성할 수 있다.
이를 통해, 하우징(110,210)은 상부 금형과 하부 금형을 이용하여 제1하우징(111,211) 및 제2하우징(112,212)을 각각 제조한 후 제1하우징(111,211)과 제2하우징(112,212)을 결합하면 내부공간(S)을 갖는 하우징(110,210)을 형성할 수 있음으로써 양산성을 높일 수 있다.
이때, 제1하우징(111,211)과 제2하우징(112,212)은 서로 다른 높이를 갖도록 형성될 수 있으며, 유입구(115) 및 유출구(116)는 제1하우징(111,211) 및 제2하우징(112,212) 중 상대적으로 더 큰 높이를 갖는 하우징 측에 각각 형성될 수 있다.
비제한적인 일례로써, 제2하우징(112,212)은 제1하우징(111,211)보다 상대적으로 더 높은 높이를 갖도록 형성될 수 있으며, 유입구(115) 및 유출구(116)는 제2하우징(112,212)에 형성될 수 있다.
이에 따라, 제1하우징(111,211)과 제2하우징(112,212)을 결합하면 제2하우징(112,212)에 형성된 유입구(115)는 하우징(110,210)의 높이 중간에 위치할 수 있다. 더불어, 하우징(110,210)에서 유입구(115)가 형성된 부분 및/또는 유출구(116)가 형성된 부분의 내면이 복수 개의 단차면(113,114)으로 형성되더라도 제1하우징(111,211) 및 제2하우징(112,212)은 각각의 금형으로부터 용이하게 취출될 수 있음으로써 양산성을 유지할 수 있다.
다른 예로써, 상기 하우징(310)은 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상부가 개방된 내부공간(S)을 갖는 함체형상의 몸체(311)를 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 몸체(311)의 전면과 후면에는 적어도 하나의 유입구(115) 및 유출구(116)가 각각 형성될 수 있으며, 상부가 개방된 내부공간(S)은 하우징(310)에 결합되는 덮개(312)를 통해 밀폐될 수 있다.
상기 지지체 어셈블리(120,220,320)는 복수 개의 지지체(123,223)들이 높이 방향을 따라 다단으로 적층된 형태로 구성될 수 있다. 즉, 지지체 어셈블리(120,220,320)는 복수 개의 지지체(123,223)들이 적어도 하나의 체결바(126)를 매개로 일체화된 모듈형태로 구성될 수 있다.
이와 같은 경우, 높이 방향을 따라 다단으로 적층된 복수 개의 지지체(123,223)들은 소정의 간격을 두고 이격배치될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200,300)는 모듈형태로 구성된 지지체 어셈블리(120,220,320)를 하우징(110,210,310)의 내부공간(S)에 삽입하면 복수 개의 지지체(123,223)들이 서로 간격을 두고 다단으로 적층된 상태로 내부공간(S)에 수용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200,300)는 지지체 어셈블리(120,220,320)를 하우징(110,210,310)의 내부공간(S)에 단순히 삽입하면 복수 개의 지지체(123,223)들은 하우징(110,210,310)의 내부공간(S)에서 하우징(110,210,310)의 높이방향을 따라 서로 간격을 두고 이격배치될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200,300)는 내부공간(S)에 배치되는 지지체(123,223)들의 집적도를 높일 수 있음으로써 한 번의 배양공정을 통해 대량의 세포를 배양할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200,300)는 하나의 장치에 복수 개의 지지체(123,223)들이 다단으로 배열된 모듈형태로 배치됨으로써 대량의 세포배양이 가능하면서도 전체 설비의 크기를 줄일 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200,300)는 복수 개의 지지체(123,223)들이 지지체 어셈블리(120,220,320)를 통해 모듈형태로 구성됨으로써 하우징(110,210,310)의 내부공간(S) 측에 설치하거나 상기 내부공간(S)으로부터 취출하는 작업이 매우 간편할 수 있다.
이를 위해, 상기 지지체 어셈블리(120)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 한 쌍의 지지판(121,122)과, 상기 한 쌍의 지지판(121,122) 사이에 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체(123)와, 상기 복수 개의 지지체(123)들 사이에 배치되어 상,하 방향으로 배치되는 두 개의 지지체(123)를 상호 이격시키는 이격부재(124,125)를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 지지판(121,122), 복수 개의 지지체(123) 및 이격부재(124,125)는 소정의 길이를 갖는 적어도 하나의 체결바(126)를 통해 서로 체결될 수 있다.
여기서, 한 쌍의 지지판(121,122), 복수 개의 지지체(123) 및 이격부재(124,125)는 상기 체결바(126)에 각각 끼워질 수 있다. 이와 같은 경우, 이격부재(124,125)는 소정의 길이를 갖추고 서로 일정간격 이격된 복수 개의 체결바(126)들이 각각 통과할 수 있도록 복수 개의 통과공(124a)이 관통형성된 판상의 부재로 형성되는 제1이격부재(124)와, 체결바(126)가 통과할 수 있도록 통과공(125a)이 형성된 링형상으로 형성되는 제2이격부재(125)를 포함할 수 있다. 또한, 지지체(123)는 상기 체결바(126)가 통과할 수 있도록 서로 간격을 두고 관통형성되는 복수 개의 통과공(123a)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 복수 개의 체결바(126)들은 소정의 간격을 두고 서로 이격배치될 수 있으며, 복수 개의 체결바(126)들은 양단부측에 체결부재(127)가 체결될 수 있다. 이를 통해, 복수 개의 체결바(126)들은 양단부측이 한 쌍의 지지판(121,122)에 각각 고정될 수 있다.
여기서, 체결부재(127)는 볼트부재일 수도 있고 너트부재일 수도 있다. 그러나 체결부재(127)를 볼트부재나 너트부재로 한정하는 것은 아니며 체결바(126)의 단부를 지지판(121,122)에 고정할 수 있는 것이라면 공지의 다양한 부재가 사용될 수 있다. 더불어, 두 개의 체결부재(127)가 체결바(126)의 양단부측에 각각 체결되는 것으로 설명하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며 두 개의 체결부재(127) 중 어느 하나는 체결바(126)의 단부측에 일체로 형성될 수도 있다. 일례로, 체결바(126)는 일단부측에 볼트머리가 형성된 형태로 구성될 수도 있다.
이때, 지지체(123) 및 이격부재(124,125)는 통과공(123a,124a,125a)을 통하여 체결바(126)에 각각 체결될 수 있다.
이와 같은 경우, 복수 개의 이격부재(124,125)와 복수 개의 지지체(123)들은 각각의 체결바(126)에 교번적으로 체결될 수 있으며, 복수 개의 지지체(123) 및 이격부재(124,125)들은 한 쌍의 지지판(121,122) 사이에 위치하도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 이격부재(124,125)는 높이 방향을 따라 상,하로 배치되는 두 개의 지지체(123) 사이에 각각 배치될 수 있다. 이를 통해, 복수 개의 지지체(123)들은 복수 개의 체결바(126)들을 통하여 판상의 형태를 유지할 수 있으며, 상,하 방향으로 배열되는 두 개의 지지체(123)들은 이격부재(124,125)를 통해 서로 일정간격 이격된 상태를 유지할 수 있다.
이로 인해, 상,하 방향으로 배열된 복수 개의 지지체(123)들은 양면이 내부공간(S)에 채워진 배지와 원활하게 접촉될 수 있다.
여기서, 복수 개의 체결바(126)들은 지지체(123)의 테두리 영역과 내측 영역에 위치하도록 이격배치될 수 있으며, 한 쌍의 제1이격부재(124)는 지지체(123)의 폭방향을 따라 양 단부측에 위치하도록 배치될 수 있고, 제2이격부재(125)는 지지체(123)의 내측영역에 위치하도록 배치될 수 있다.
즉, 한 쌍의 제1이격부재(124)는 지지체(123)의 테두리 영역에서 길이방향을 따라 배치되는 복수 개의 체결바(126)들에 체결되어 지지체(123)의 폭방향을 따라 양 단부측에 위치하도록 배치될 수 있으며, 제2이격부재(125)는 지지체(123)의 내측 영역에 위치하는 각각의 체결바(126)에 개별적으로 체결되어 지지체(123)의 내측 영역에 위치하도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 유입구(115)를 통해 내부공간(S)으로 유입된 배지는 한 쌍의 제1이격부재(124)를 통해 지지체(123)의 양단부 측으로 이동하는 것이 차단될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100)는 내부공간(S)에 채워지는 배지의 사용량을 줄이면서도 불필요한 배지의 사용을 최소화할 수 있다.
이때, 지지체 어셈블리(120)는 체결바(126)의 양단부측에 체결되는 체결부재(127)가 지지판(121,122)의 일면으로부터 외측으로 돌출되지 않도록 구성될 수 있다.
일례로, 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍의 지지판(121,122)은 체결바(126)의 양단부 측에 각각 체결되는 체결부재(127)를 수용할 수 있도록 일면으로부터 인입형성되는 수용홈(121a,122a)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 지지체 어셈블리(120)는 한 쌍의 지지판(121,122)의 일면이 하우징(110)의 내면과 밀착될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100)는 유입구(115)를 통해 내부공간(S) 측으로 유입된 배지가 지지체(123)가 배치되지 않는 지지판(121,122)과 하우징(110)의 내면 사이의 공간으로 유입되는 것을 최소화할 수 있으며, 유입구(115)를 통해 내부공간(S)으로 유입된 배지는 한 쌍의 지지판(121,122) 사이의 공간만을 채울 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100)는 내부공간(S)에 채워지는 배지의 사용량을 줄이면서도 불필요한 배지의 사용을 최소화할 수 있다.
더불어, 체결부재(127)가 지지판(121,122)의 일면으로부터 외측으로 돌출되지 않기 때문에 하우징(110)의 내면에 체결부재(127)를 수용하기 위한 별도의 수용홈이 불필요할 수 있다.
이에 따라, 하우징(110)의 내면에 체결부재(127)를 수용하기 위한 수용홈이 형성된 경우와 비교할 때 본 실시예에 따른 세포배양장치(100)는 수용홈에 배지가 고이는 문제를 원천적으로 방지할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100)가 배지가 순환되는 순환형 세포배양 시스템에 적용되는 경우 수용홈에 배지가 고여 정체되는 문제를 해결할 수 있다.
다른 예로써, 상기 지지체 어셈블리(220)는 도 6 내지 도 8, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 한 쌍의 지지판(121,122)과, 한 쌍의 지지판(121,122) 사이에 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체(223)와, 복수 개의 지지체(223)들 사이에 배치되어 상,하 방향으로 배치되는 두 개의 지지체(223)를 상호 이격시키는 이격부재(125)를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 지지판(121,122), 복수 개의 지지체(223) 및 이격부재(125)는 소정의 길이를 갖는 적어도 하나의 체결바(126)를 통해 서로 체결될 수 있다.
여기서, 한 쌍의 지지판(121,122), 복수 개의 지지체(223) 및 이격부재(125)는 체결바(126)에 각각 끼워질 수 있다. 이와 같은 경우, 이격부재(125)는 체결바(126)가 통과할 수 있도록 통과공(125a)이 형성된 링형상으로 형성되는 제2이격부재(125)만으로 구성될 수 있으며, 지지체(223)는 체결바(126)가 통과할 수 있도록 서로 간격을 두고 관통형성되는 복수 개의 통과공(223a)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개의 체결바(126)들은 소정의 간격을 두고 서로 이격배치될 수 있으며, 복수 개의 체결바(126)들은 양단부측에 체결부재(127)가 체결될 수 있다. 이를 통해, 복수 개의 체결바(126)들은 양단부측이 한 쌍의 지지판(121,122)에 각각 고정될 수 있다.
여기서, 체결부재(127)는 볼트부재일 수도 있고 너트부재일 수도 있다. 그러나 상기 체결부재(127)를 볼트부재나 너트부재로 한정하는 것은 아니며 체결바(126)의 단부를 지지판(121,122)에 고정할 수 있는 것이라면 공지의 다양한 부재가 사용될 수 있다. 더불어, 두 개의 체결부재(127)가 체결바(126)의 양단부측에 각각 체결되는 것으로 설명하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며 두 개의 체결부재(127) 중 어느 하나는 체결바(126)의 단부측에 일체로 형성될 수도 있다. 일례로, 체결바(126)는 일단부측에 볼트머리가 형성된 형태로 구성될 수도 있다.
이때, 지지체(223) 및 이격부재(125)는 통과공(223a,125a)을 통하여 체결바(126)에 각각 체결될 수 있다.
이와 같은 경우, 복수 개의 제2이격부재(125)와 복수 개의 지지체(223)들은 각각의 체결바(126)에 교번적으로 체결될 수 있으며, 복수 개의 지지체(223) 및 이격부재(125)들은 한 쌍의 지지판(121,122) 사이에 위치하도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 제2이격부재(125)는 높이 방향을 따라 상,하로 배치되는 두 개의 지지체(223) 사이에 각각 배치될 수 있다. 이를 통해, 복수 개의 지지체(223)들은 복수 개의 체결바(126)들을 통하여 판상의 형태를 유지할 수 있으며, 상,하 방향으로 배열되는 두 개의 지지체(223)들은 제2이격부재(125)를 통해 서로 일정간격 이격된 상태를 유지할 수 있다.
이로 인해, 상,하 방향으로 배열된 복수 개의 지지체(223)들은 양면이 상기 내부공간(S)에 채워진 배지와 원활하게 접촉될 수 있다.
이때, 지지체 어셈블리(220)는 체결바(126)의 양단부측에 체결되는 체결부재(127)가 상기 지지판(121,122)의 일면으로부터 외측으로 돌출되지 않도록 구성될 수 있다.
일례로, 도 8 및 도 12에 도시된 바와 같이 한 쌍의 지지판(121,122)은 체결바(126)의 양단부 측에 각각 체결되는 체결부재(127)를 수용할 수 있도록 일면으로부터 인입형성되는 수용홈(121a,122a)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 지지체 어셈블리(220)는 한 쌍의 지지판(121,122)의 일면이 하우징(210,310)의 내면과 밀착될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(200,300)는 유입구(115)를 통해 내부공간(S) 측으로 유입된 배지가 지지체(223)가 배치되지 않는 지지판(121,122)과 하우징(210,310)의 내면 사이의 공간으로 유입되는 것을 최소화할 수 있으며, 유입구(115)를 통해 내부공간(S)으로 유입된 배지는 한 쌍의 지지판(121,122) 사이의 공간만을 채울 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(200,300)는 내부공간(S)에 채워지는 배지의 사용량을 줄이면서도 불필요한 배지의 사용을 최소화할 수 있다.
더불어, 체결부재(127)가 지지판(121,122)의 일면으로부터 외측으로 돌출되지 않기 때문에 하우징(210,310)의 내면에 체결부재(127)를 수용하기 위한 별도의 수용홈이 불필요할 수 있다.
이에 따라, 하우징(210,310)의 내면에 체결부재(127)를 수용하기 위한 수용홈이 형성된 경우와 비교할 때 본 실시예에 따른 세포배양장치(200,300)는 수용홈에 배지가 고이는 문제를 원천적으로 방지할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(200,300)가 배지가 순환되는 순환형 세포배양 시스템에 적용되는 경우 수용홈에 배지가 고여 정체되는 문제를 해결할 수 있다.
또 다른 예로써, 상기 지지체 어셈블리(320)는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 한 쌍의 지지판(121,122)과, 한 쌍의 지지판(121,122) 사이에 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체(123)와, 복수 개의 지지체(123)들 사이에 배치되어 상,하 방향으로 배치되는 두 개의 지지체(123)를 상호 이격시키는 이격부재(124,125)를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 지지판(121,122), 복수 개의 지지체(123) 및 이격부재(124,125)는 소정의 길이를 갖는 적어도 하나의 체결바(126)를 통해 서로 체결될 수 있다.
여기서, 한 쌍의 지지판(121,122), 복수 개의 지지체(123) 및 이격부재(124,125)는 체결바(126)에 각각 끼워질 수 있다. 이와 같은 경우, 이격부재(124,125)는 소정의 길이를 갖추고 서로 일정간격 이격된 복수 개의 체결바(126)들이 각각 통과할 수 있도록 복수 개의 통과공(124a)이 관통형성된 판상의 부재로 형성되는 제1이격부재(124)와, 체결바(126)가 통과할 수 있도록 통과공(125a)이 형성된 링형상으로 형성되는 제2이격부재(125)를 포함할 수 있다. 또한, 지지체(123)는 체결바(126)가 통과할 수 있도록 서로 간격을 두고 관통형성되는 복수 개의 통과공(123a)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이 복수 개의 체결바(126)들은 소정의 간격을 두고 서로 이격배치될 수 있으며, 복수 개의 체결바(126)들은 양단부측이 한 쌍의 지지판(121,122)을 통과하여 외측으로 일정길이 돌출되는 돌출부분(126a)을 포함할 수 있다.
이와 같은 돌출부분(126a)은 도 13의 확대도에서 확인할 수 있듯이 지지판(121,122)의 외측으로 일정길이 돌출된 상태에서 열융착을 통해 융해되어 지지판(121,122)의 일면에 고정될 수 있다. 이를 통해, 복수 개의 체결바(126)들은 양단부측이 상기 돌출부분(126a)을 통해 한 쌍의 지지판(121,122)에 각각 고정될 수 있다.
이때, 상기 지지체(123) 및 이격부재(124,125)는 통과공(123a,124a,125a)을 통하여 체결바(126)에 각각 체결될 수 있다.
이와 같은 경우, 복수 개의 이격부재(124,125)와 복수 개의 지지체(123)들은 각각의 체결바(126)에 교번적으로 체결될 수 있으며, 복수 개의 지지체(123) 및 이격부재(124,125)들은 한 쌍의 지지판(121,122) 사이에 위치하도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 이격부재(124,125)는 높이 방향을 따라 상,하로 배치되는 두 개의 지지체(123) 사이에 각각 배치될 수 있다. 이를 통해, 복수 개의 지지체(123)들은 복수 개의 체결바(126)들을 통하여 판상의 형태를 유지할 수 있으며, 상,하 방향으로 배열되는 두 개의 지지체(123)들은 이격부재(124,125)를 통해 서로 일정간격 이격된 상태를 유지할 수 있다.
이로 인해, 상,하 방향으로 배열된 복수 개의 지지체(123)들은 양면이 내부공간(S)에 채워진 배지와 원활하게 접촉될 수 있다.
여기서, 복수 개의 체결바(126)들은 지지체(123)의 테두리 영역과 내측 영역에 위치하도록 이격배치될 수 있으며, 한 쌍의 제1이격부재(124)는 상기 지지체(123)의 폭방향을 따라 양 단부측에 위치하도록 배치될 수 있고, 제2이격부재(125)는 지지체(123)의 내측영역에 위치하도록 배치될 수 있다.
즉, 한 쌍의 제1이격부재(124)는 지지체(123)의 테두리 영역에서 길이방향을 따라 배치되는 복수 개의 체결바(126)들에 체결되어 지지체(123)의 폭방향을 따라 양 단부측에 위치하도록 배치될 수 있으며, 제2이격부재(125)는 지지체(123)의 내측 영역에 위치하는 각각의 체결바(126)에 개별적으로 체결되어 지지체(123)의 내측 영역에 위치하도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 유입구(115)를 통해 내부공간(S)으로 유입된 배지는 한 쌍의 제1이격부재(124)를 통해 지지체(123)의 양단부 측으로 이동하는 것이 차단될 수 있다.
이로 인해, 본 실시예에 따른 지지체 어셈블리(320)가 적용된 세포배양장치는 내부공간(S)에 채워지는 배지의 사용량을 줄이면서도 불필요한 배지의 사용을 최소화할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 지지체 어셈블리(320)는 체결바(126)의 양단부측에 형성되는 돌출부분(126a)이 열융착을 통해 융해되어 지지판(121,122)의 일면에 고정됨으로써 돌출부분(126a)이 지지판(121,122)의 일면으로부터 외측으로 돌출되지 않을 수 있다.
이에 따라, 지지체 어셈블리(320)는 한 쌍의 지지판(121,122)의 일면이 하우징의 내면과 밀착될 수 있다. 이로 인해, 유입구(115)를 통해 내부공간(S) 측으로 유입된 배지는 지지체(123)가 배치되지 않는 지지판(121,122)과 하우징의 내면 사이의 공간으로 유입되는 것을 최소화할 수 있으며, 유입구(115)를 통해 내부공간(S)으로 유입된 배지는 한 쌍의 지지판(121,122) 사이의 공간만을 채울 수 있다.
이로 인해, 본 실시예에 따른 지지체 어셈블리(320)가 적용된 세포배양장치는 내부공간(S)에 채워지는 배지의 사용량을 줄이면서도 불필요한 배지의 사용을 최소화할 수 있다. 더불어, 돌출부분(126a)이 지지판(121,122)의 일면으로부터 외측으로 돌출되지 않기 때문에 하우징의 내면에 돌출부분(126a)을 수용하기 위한 별도의 수용홈이 불필요할 수 있다. 이에 따라, 하우징의 내면에 돌출부분(126a)을 수용하기 위한 수용홈이 형성된 경우와 비교할 때 수용홈에 배지가 고이는 문제를 원천적으로 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 지지체 어셈블리(320)는 도 1 내지 도 12에 도시된 지지체 어셈블리(120,220)를 대체할 수 있으며, 상기 지지체 어셈블리(320)를 구성하는 지지체(123)는 도 5 내지 도 12에 도시된 지지체(223)가 채용될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(200,300)는 지지체(223)가 대면적으로 구현되더라도 하나의 유입구(115)를 통해 유입되는 배지가 대면적을 갖는 지지체(223) 측으로 원활하게 공급될 수 있도록 구성될 수 있다.
즉, 지지체(223)가 대면적으로 구현되더라도 지지체(223)를 포함하는 지지체 어셈블리(220,320)가 수용되는 내부공간(S)의 데드스페이스를 줄여줌으로써 하나의 유입구(115)를 통해 유입되는 배지가 대면적을 갖는 지지체(223) 측으로 원활하게 공급될 수 있다.
이를 위해, 도 5 내지 도 12에 도시된 바와 같이 지지체(223)는 직선변(L1)과 상기 직선변(L1)의 양단부로부터 일정각도 경사지면서 서로 멀어지는 방향으로 연장되는 한 쌍의 경사변(L2)을 포함하는 다각형상으로 형성될 수 있다.
일례로, 지지체(223)는 대략 팔각형상으로 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 하우징(210,310)의 내부공간(S) 역시 지지체(223)와 대략 동일한 단면형상을 갖도록 형성될 수 있다.
이때, 내부공간(S) 측으로 배지를 공급하기 위하여 하우징(210,310)에 형성되는 유입구(115) 및 유출구(116)는 지지체(223)의 직선변(L1)과 대응되는 위치에 위치하도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 유입구(115)를 통해 유입된 배지는 지지체(223)의 직선변(L1) 측으로 유입된 후 지지체(223)의 경사변(L2)을 따라 좌,우 양측으로 원활하게 이동하여 지지체(223)의 길이방향을 따라 후방으로 이동할 수 있다.
이로 인해, 본 실시예에 따른 세포배양장치(200,300)는 지지체(223)가 대면적으로 구현되고 내부공간(S)으로 배지를 유입하기 위한 유입구(115)가 하우징(210,310)에 한 개로 구비되더라도 하나의 유입구(115)를 통해 유입되는 배지가 대면적을 갖는 지지체 측으로 원활하게 공급될 수 있으며, 대면적으로 구현된 지지체(223) 측에 부착된 대량의 세포들이 원활하게 배양될 수 있다.
한편, 상기 지지체 어셈블리(120,220,320)를 구성하는 복수 개의 지지체(123,223) 측에는 배양될 세포들이 부착될 수 있으며, 지지체(123,223)에 부착된 세포들은 내부공간(S)에 채워진 배지로부터 영양분을 공급받을 수 있다. 이를 통해, 복수 개의 지지체(123,223)들에 부착된 세포들은 배지로부터 공급되는 영양분을 통해 배양될 수 있다.
이러한 지지체(123,223)는 한 번의 배양을 통해 대량의 세포를 배양할 수 있도록 소정의 면적을 갖는 판상으로 구비될 수 있다.
여기서, 지지체(123,223)는 판상의 형태로 구현이 가능하면서도 세포의 부착이 용이한 것이라면 공지의 세포 배양시 사용되는 다양한 재질이 제한없이 사용될 수 있다.
비제한적인 일례로써, 지지체(123,223)는 나노섬유가 전기방사를 통하여 3차원 네트워크 구조로 형성된 나노섬유 멤브레인(A)을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 지지체(123,223)는 도 15에 도시된 바와 같이 나노섬유 멤브레인(A)과 더불어 접착층(B)을 매개로 상기 나노섬유 멤브레인(A)의 일면에 부착되는 지지부재(C)를 더 포함하는 3층구조일 수 있다.
이때, 지지부재(C)는 판상의 필름부재일 수 있다. 이를 통해, 나노섬유 멤브레인(A)이 유연성을 갖는 판상으로 형성되더라도 상기 지지부재(C)를 통해 지지될 수 있음으로써 휘어짐이나 처짐이 방지될 수 있다. 이에 따라, 하우징(110,210,310)의 내부공간(S)에 배치된 지지체(123,223)는 펼쳐진 상태를 유지할 수 있음으로써 세포가 원활하게 배양될 수 있다.
다른 예로써, 지지체(123,223)는 도 16에 도시된 바와 같이 소정의 면적을 가지는 판상의 필름부재로 구성될 수도 있다.
이때, 지지체(123,223)는 배양될 세포가 원활하게 부착될 수 있도록 표면이 개질된 것일 수 있다. 일례로, 지지체(123,223)가 나노섬유 멤브레인(A)을 포함하는 경우, 나노섬유 멤브레인(A)은 나노 섬유의 표면이 단백질 motif 코팅된 멤브레인일 수 있다. 또한, 지지체(123,223)가 판상의 필름부재로 구비되는 경우, 상기 필름부재는 플라즈마 처리된 필름부재일 수 있다.
이에 따라, 지지체(123,223)의 표면에는 배양될 세포가 원활하게 부착될 수 있으며, 배양될 세포는 지지체(123,223)의 표면에 부착된 상태에서 배지로부터 공급되는 영양분을 통해 배양될 수 있다.
그러나 지지체(123,223)의 종류를 이에 한정하는 것은 아니며, 판상의 형태로 구현이 가능하면서도 세포의 부착이 용이한 것이라면 공지의 세포 배양시 사용되는 다양한 재질이 사용될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 세포배양장치(100,200,300)는 세포에 영양분을 공급하는 배지가 배지공급부(미도시)와 세포배양장치(100,200,300)를 순환하도록 구성되는 순환형 세포배양시스템에 적용될 수도 있고, 배지가 상기 세포배양장치(100,200,300)의 내부공간(S)에 채워진 상태에서 세포의 배양이 완료될 때까지 배지의 교체가 이루어지지 않는 비순환형 세포배양시스템에 적용될 수도 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 (13)

  1. 세포배양을 위한 배지가 채워지는 내부공간을 갖는 하우징; 및
    소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되고 일방향을 따라 서로 일정간격 이격된 상태로 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체를 포함하고, 상기 복수 개의 지지체가 적어도 하나의 체결바를 매개로 결합된 상태에서 상기 내부공간에 삽입되는 지지체 어셈블리;를 포함하는 세포배양장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    하부가 개방된 제1내부공간을 갖는 함체형상의 제1하우징과,
    상기 제1하우징과 착탈가능하게 결합되고, 상부가 개방된 제2내부공간을 갖는 함체형상의 제2하우징을 포함하고,
    상기 내부공간은 상기 제1하우징과 제2하우징의 결합시 상기 제1내부공간 및 제2내부공간이 서로 연결되어 형성되는 세포배양장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1하우징과 제2하우징은 서로 다른 높이를 갖도록 형성되고,
    상기 내부공간 측으로 배지를 공급하기 위한 유입구는 상기 제1하우징 및 제2하우징 중 상대적으로 더 큰 높이를 갖는 하우징 측에 형성되는 세포배양장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 내부공간 측으로 배지를 공급하기 위한 유입구를 포함하고,
    상기 유입구가 형성된 하우징의 내면은 상기 유입구로부터 테두리 측으로 갈수록 단면적이 증가하는 복수 개의 단차면으로 형성되는 세포배양장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는 직선변과 상기 직선변의 양단부로부터 일정각도 경사지면서 서로 멀어지는 방향으로 연장되는 한 쌍의 경사변을 포함하는 다각형상으로 형성되고,
    상기 내부공간 측으로 배지를 공급하기 위한 유입구는 상기 직선변과 대응되는 위치에 위치하도록 상기 하우징에 형성되는 세포배양장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하우징은,
    하부가 개방된 제1내부공간을 갖는 함체형상의 제1하우징과,
    상기 제1하우징과 착탈가능하게 결합되고, 상부가 개방된 제2내부공간을 갖는 함체형상으로 형성되며 상기 제1하우징과 다른 높이를 갖도록 형성되는 제2하우징을 포함하고,
    상기 내부공간 측으로 배지를 공급하기 위한 유입구는 상기 제1하우징 및 제2하우징 중 상대적으로 더 큰 높이를 갖는 하우징 측에 형성되는 세포배양장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 하우징은 상부가 개방된 내부공간을 갖는 함체형상의 몸체와, 상기 내부공간의 개방된 상부를 덮도록 상기 몸체에 체결되는 덮개를 포함하는 세포배양장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는 단백질 모티프 코팅된 판상의 나노섬유 멤브레인과, 상기 나노섬유 멤브레인을 지지할 수 있도록 상기 나노섬유 멤브레인의 일면에 접착층을 매개로 부착된 지지부재를 포함하는 세포배양장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지체는 플라즈마 처리된 판상의 필름부재인 세포배양장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지지체 어셈블리는,
    소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 한 쌍의 지지판과,
    상기 한 쌍의 지지판 사이에 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체와,
    상기 복수 개의 지지체들 사이에 배치되어 두 개의 지지체를 상호 이격시키는 이격부재와,
    상기 한 쌍의 지지판, 복수 개의 지지체 및 이격부재를 상호 체결하는 복수 개의 체결바 및
    상기 한 쌍의 지지판 및 복수 개의 지지체가 상기 체결바에 체결된 상태를 유지할 수 있도록 상기 체결바의 양단부측에 체결되는 체결부재를 포함하고,
    상기 지지판은 일면으로부터 내측으로 일정깊이 인입형성되는 수용홈을 포함하며, 상기 체결부재는 상기 수용홈에 수용되어 외측으로 돌출되는 것이 방지되는 세포배양장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 지지체 어셈블리는,
    소정의 면적을 갖는 판상으로 구비되는 한 쌍의 지지판과,
    상기 한 쌍의 지지판 사이에 다단으로 배치되는 복수 개의 지지체와,
    상기 복수 개의 지지체들 사이에 배치되어 두 개의 지지체를 상호 이격시키는 이격부재 및
    상기 한 쌍의 지지판, 복수 개의 지지체 및 이격부재를 상호 체결하는 복수 개의 체결바를 포함하고,
    상기 체결바는 상기 한 쌍의 지지판의 외측으로 각각 돌출된 돌출부분을 포함하며,
    상기 돌출부분은 열융착을 통해 융해되어 상기 지지판의 일면에 고정되는 세포배양장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 이격부재는, 소정의 길이를 갖추고 판상으로 형성되는 한 쌍의 제1이격부재를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1이격부재는 상기 지지체의 폭방향을 따라 양 단부측에 위치하도록 배치되는 세포배양장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이격부재는, 링 형상으로 형성되는 적어도 하나의 제2이격부재를 포함하고,
    상기 제2이격부재는 상기 지지체의 내측영역에 위치하도록 배치되는 세포배양장치.
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