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KR20210017420A - Integrated cell separation device capable of centrifugation and magnetic separation - Google Patents

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KR20210017420A
KR20210017420A KR1020190096638A KR20190096638A KR20210017420A KR 20210017420 A KR20210017420 A KR 20210017420A KR 1020190096638 A KR1020190096638 A KR 1020190096638A KR 20190096638 A KR20190096638 A KR 20190096638A KR 20210017420 A KR20210017420 A KR 20210017420A
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심준섭
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광운대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a cell separation device which comprises: a centrifugation container rotated by a centrifugation module and accommodating a heterogeneous cell sample to be separated and a magnetic bead coated with an antibody targeting one type of cell among the heterogeneous cells; a pipette advancing and retreating in a direction of the centrifugation container to suck or spray a reagent loaded in the centrifugation container; and a magnetic material generating magnetic force around the pipette. Pretreatment of the cells by centrifugation and cell separation by the magnetic force are possible.

Description

원심분리와 자기분리가 가능한 통합형 세포분리장치{INTEGRATED CELL SEPARATION DEVICE CAPABLE OF CENTRIFUGATION AND MAGNETIC SEPARATION}Integrated cell separation device capable of centrifugation and magnetic separation {INTEGRATED CELL SEPARATION DEVICE CAPABLE OF CENTRIFUGATION AND MAGNETIC SEPARATION}

본 발명은 이종의 세포를 분리하는 세포분리장치에 관한 것으로서, 원심분리와 자기분리를 일체형으로 수행할 수 있는 통합형 세포분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cell separation device for separating heterogeneous cells, and to an integrated cell separation device capable of performing centrifugation and magnetic separation in one piece.

세포는 동물의 신체를 구성하는 기본 단위로서, 신체의 각 기관에 따라 그 형태가 다르다. 신체에 발생하는 다양한 질병을 진단하기 위하여, 지금까지는 조직 검사를 수행하는 것이 일반적이다. 그러나, 최근 세포 검사의 정확성이 향상되면서 간편하고 정확한 질병의 진단이 가능해졌다. 특히, 많은 환자들이 불필요한 조직 검사를 회피하면서, 보다 정확한 진단을 얻기 위해 세포 검사의 중요성이 강조되고 있다. Cells are the basic units that make up the body of an animal, and their shape varies according to each organ of the body. In order to diagnose various diseases occurring in the body, it is common to perform a biopsy until now. However, as the accuracy of cell tests has recently improved, it has become possible to diagnose a disease simply and accurately. In particular, while many patients avoid unnecessary biopsy, the importance of cytology is being emphasized in order to obtain a more accurate diagnosis.

세포 검사를 위해서는 원하는 특정 타겟 세포를 추출할 필요가 있다. 고형인 조직(tissue)으로부터 타겟 세포를 분리하는 경우에는, 현미경 관찰을 통해 위치를 파악하여 타겟 세포를 분리할 수 있다. 그러나 양수나 혈액 등의 액체 또는 점액 내의 세포를 분리하는 경우에는, 다양한 세포들이 복합되어 있기 때문에 원하는 타겟 세포만을 분리하기가 어렵다. 다양하고 다른 성질을 갖는 세포들이 혼합되어 있는 용액 내에서 원하는 타겟 세포만을 분리하거나 원하지 않는 세포을 제거하는 것은 세포 검사의 필수적인 요소이다.For cell testing, it is necessary to extract specific target cells of interest. In the case of separating the target cells from a solid tissue, the target cells may be separated by identifying the location through microscopic observation. However, in the case of separating cells in liquid or mucous such as amniotic fluid or blood, since various cells are complex, it is difficult to separate only desired target cells. Separating only desired target cells or removing unwanted cells in a solution in which cells having various and different properties are mixed is an essential element of cytology.

최근, 자기력을 이용한 자기 분리(magnetic separation) 기술이 의료 및 바이오 기술(medical & bio technology) 분야에서 다양한 형태로 이용되고 있다. 자기 분리 기술은, 측정 가능성(scalability), 효율성, 단순성, 까다롭지 않은 조건, 자동화의 용이성, 저렴한 비용 등으로 인해, 그에 대한 관심이 증대되고 있는 추세이다. 자기 분리 기술에서는, 원하는 타겟 물질에 대한 친화도가 높고 자석에 민감한 자성 입자를 사용하여 시료를 배양한 후, 강한 자석을 도입하여 중력이나 세척에 의해 원치 않은 물질을 분리한다. 즉, 자성 입자가 표지된 타겟 물질 또는 세포는 자기력에 의해 자석 쪽으로 끌려가고, 나머지 물질이나 세포는 중력이나 세척에 의해 제거된다. 이러한 자기력을 이용한 분리 방법은 지름이 약 10nm~20㎛에 이르는 미세 입자나 비드를 사용한다.Recently, magnetic separation technology using magnetic force has been used in various forms in the field of medical & bio technology. Magnetic separation technology is a trend of increasing interest in scalability, efficiency, simplicity, undemanding conditions, ease of automation, low cost, and the like. In the magnetic separation technique, a sample is cultured using magnetic particles that have high affinity for a desired target material and are sensitive to magnets, and then a strong magnet is introduced to separate unwanted materials by gravity or washing. That is, the target material or cells labeled with magnetic particles are attracted toward the magnet by magnetic force, and the remaining materials or cells are removed by gravity or washing. The separation method using such magnetic force uses fine particles or beads having a diameter of about 10 nm to 20 μm.

양수나 혈액 같은 다양한 성분들의 복합체에서 필요한 특정 세포를 분리하는 과정에는 오염물질 제거를 위한 버퍼와 워싱 전처리를 위해 여러 번의 원심분리 및 추출과정이 수행되어야 한다. 그 이후, 분리하고자 하는 특정 세포를 타겟하는 항체를 자기 비드에 결합하여 특정 세포와 충분히 반응시킨 뒤, 자기력을 이용한 분리 과정이 수행되어야 한다.In the process of separating a specific cell required from a complex of various components such as amniotic fluid or blood, several centrifugation and extraction processes must be performed for a buffer for removing contaminants and pre-washing. Thereafter, the antibody targeting the specific cell to be separated is bound to the magnetic bead and sufficiently reacted with the specific cell, and then the separation process using magnetic force must be performed.

종래에는, 이와 같은 세포 분리 작업을 전문 인력이 수작업으로 수행하였다. 양수 검사를 예시로서 현재의 세포 분리 작업을 설명하면 다음과 같다. 종래 양수 검사의 경우 초음파를 통해 임산부의 복부로 바늘을 찔러 20~30cc의 양수를 채취한 뒤, 세포분리를 통해 각종 테스트를 진행하였다. 채취한 양수로 테스트를 진행하는 경우 실험실에서 세포를 충분히 배양시킨 뒤 분석을 진행하게 되고, 모든 검사 진행에 7~10일이 소요되어 좀 더 효율적인 대체 기술 개발이 필요하며, 비침습적인 세포 분석이 요구되는 실정이다. Conventionally, such cell separation operations were performed manually by specialized personnel. Using amniotic fluid test as an example, the current cell separation work will be described as follows. In the case of the conventional amniotic fluid test, 20 to 30 cc of amniotic fluid was collected by piercing a needle into the abdomen of a pregnant woman through ultrasound, and various tests were conducted through cell separation. In the case of testing with the collected amniotic fluid, the cells are sufficiently cultured in the laboratory before the analysis is proceeded, and it takes 7 to 10 days for all tests to proceed, requiring more efficient alternative technology development, and non-invasive cell analysis is required. It is a required situation.

비침습적으로 양수 검사를 대체하는 방법으로는, 양수가 아닌 자궁벽의 세포를 채취하여 채취된 샘플로부터 태아 세포를 분리하는 방법이 있다. 이 경우, 자궁벽의 세포에는 태아 세포 뿐만 아니라 임산부의 다양한 세포가 혼합되어 있다. 여러 종의 세포가 혼합된 샘플에서 태아 세포만을 분리하기 위해서는 태아 세포에 항원-항체 반응으로 결합되는 타겟 마커를 자성 비드에 결합한 뒤 세포 샘플에 반응시켜 자기 분리하는 것이다. As a non-invasive alternative to the amniotic fluid test, there is a method of separating fetal cells from the collected samples by collecting cells from the uterine wall, not amniotic fluid. In this case, not only fetal cells but also various cells of a pregnant woman are mixed in the cells of the uterine wall. In order to separate only fetal cells from a mixture of several cell types, a target marker that binds to the fetal cells through an antigen-antibody reaction is bound to magnetic beads, and then magnetically separated by reacting to the cell sample.

이 과정에서, 다수의 원심분리와 다수의 자기분리 작업이 요구된다. 하지만, 종래에는 원심분리와 자기분리가 모두 수행될 수 있는 세포분리장치가 제공되지 못하여, 원심분리 장치에서 세포의 정제 및 시약 처리 후 밀도 차이에 의해 세포를 한 곳으로 모으고 용액을 교체하는 전처리 과정을 수행하고, 수행된 샘플에 자기력을 가하여 자성 비드와 결합된 태아 세포를 분리하는 과정을 전문인력이 수작업으로 진행해야 하는 실정이었다. In this process, a number of centrifugation and a number of magnetic separation operations are required. However, conventionally, a cell separation device capable of performing both centrifugation and magnetic separation has not been provided, so a pretreatment process in which the cells are collected into one place and the solution is replaced due to the difference in density after purification of cells and reagent treatment in the centrifuge device Then, the process of separating the fetal cells bound to the magnetic beads by applying a magnetic force to the performed sample was a situation in which a professional manpower had to manually proceed.

이에, 본 출원인은 2가지 이상의 다양한 세포가 혼합된 샘플에서 특정 세포를 자동으로 편리하게 분리할 수 있도록 원심분리와 자기분리가 동시에 가능한 일체형 세포분리장치를 고안하게 되었다. Accordingly, the present applicant has devised an integrated cell separation device capable of simultaneous centrifugation and magnetic separation so that specific cells can be automatically and conveniently separated from a sample in which two or more various cells are mixed.

한국공개특허공보 제10-2012-0032255호Korean Patent Publication No. 10-2012-0032255 한국공개특허공보 제10-2007-0006021호Korean Patent Application Publication No. 10-2007-0006021

본 발명은 2가지 이상의 다양한 세포가 혼합된 샘플에서 특정 세포를 자동으로 편리하게 분리할 수 있도록 원심분리와 자기분리가 동시에 가능한 일체형 세포분리장치를 제공하고자 한다.The present invention is to provide an integrated cell separation device capable of simultaneous centrifugation and magnetic separation so that specific cells can be automatically and conveniently separated from a sample in which two or more various cells are mixed.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 세포분리장치에 있어서, 원심분리 모듈에 의하여 회동되며, 이종 이상의 세포가 혼합된 샘플에서 분리 대상이 되는 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드가 수용되는 원심분리 용기; 상기 원심분리 용기의 상부에 설치되어 상기 원심분리 용기에 담지된 시약을 흡입 또는 분사하는 피펫; 상기 피펫의 단부에 끼움 마련되는 피펫팁; 및 상기 피펫팁의 방향으로 진퇴되어, 상기 피펫팁에서 상기 자성 비드를 분리할 수 있도록 상기 피펫팁의 주변부로 자기력을 발생시키는 자성체를 포함하여, 원심분리에 의한 세포의 전처리와 자기력에 의한 세포 분리가 가능한 것을 일 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is, in a cell separation device, a centrifuge that is rotated by a centrifugation module, in which a magnetic bead coated with an antibody targeting the cells to be separated from a mixture of heterogeneous cells or more is accommodated Separation vessel; A pipette installed on the upper part of the centrifugation container to suck or inject a reagent carried in the centrifuge container; A pipette tip fitted to an end of the pipette; And a magnetic body that advances and retreats in the direction of the pipette tip to generate a magnetic force toward the periphery of the pipette tip to separate the magnetic bead from the pipette tip, and pretreatment of cells by centrifugation and cell separation by magnetic force It is characterized in that it is possible.

바람직하게, 상기 원심분리 용기는, 세포 샘플, 자성 비드, 버퍼액 또는 전처리 시약을 수용하기 위한 웰이 복수개 형성될 수 있다.Preferably, the centrifugation container may have a plurality of wells for accommodating cell samples, magnetic beads, buffer solutions, or pretreatment reagents.

바람직하게, 상기 피펫은, 상기 원심분리 용기의 방향으로 상하 구동되며, 상기 자성체는, 상기 피펫이 상방향 구동되었을 때, 상기 피펫팁과 축상 정렬(align)될 수 있다.Preferably, the pipette is driven up and down in the direction of the centrifugation container, and the magnetic body may be axially aligned with the pipette tip when the pipette is driven upward.

바람직하게, 본 발명에 따른 세포분리장치는 상기 자성체를 고정한 상태에서, 상기 피펫의 상하 구동에 따른 시약 이동 제어와, 상기 피펫의 시약 흡입/배출 제어와 상기 원심분리 모듈에 의하여 상기 원심분리 용기를 회동시키는 제어를 수행하여 상기 세포 샘플의 워싱 전처리를 수행시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the cell separation device according to the present invention controls the movement of reagents according to the vertical drive of the pipette while the magnetic body is fixed, the reagent suction/discharge control of the pipette, and the centrifugal separation module. It may further include a control unit for performing a pre-washing treatment of the cell sample by performing the rotation control.

바람직하게, 제어부는 상기 원심분리 용기에 전처리된 상기 자성 비드와 상기 이종의 세포 샘플이 혼합된 용액을 상기 피펫이 흡입/배출하도록 제어하고, 상기 피펫팁이 상기 자성체와 축상 정렬되도록 제어하며, 상기 자성체를 상기 피펫팁의 방향으로 전진 제어하여, 이종의 세포 중 한 종류의 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드와 결합된 한 종류의 세포를 상기 피펫팁 상에 분리 수용시키도록 제어할 수 있다.Preferably, the control unit controls the pipette to suck/discharge a solution in which the magnetic beads pretreated and the heterogeneous cell samples are mixed in the centrifugal container, and control the pipette tip to be axially aligned with the magnetic body, and the By controlling the magnetic material to advance in the direction of the pipette tip, it is possible to control to separate and accommodate one type of cell combined with a magnetic bead coated with an antibody targeting one type of cell among heterogeneous cells on the pipette tip. .

또한 본 발명은, 세포분리장치에 있어서, 원심분리 모듈에 의하여 회동되며, 분리 대상이 되는 이종 이상의 세포 중 한 종류의 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드가 수용되는 원심분리 용기; 상기 원심분리 용기의 상부에 설치되어 상기 원심분리 용기에 담지된 시약을 흡입 또는 분사하는 피펫; 상기 피펫의 단부에 끼움 마련되는 피펫팁; 및 상기 원심분리 용기의 방향으로 진퇴되어, 상기 원심분리 용기에서 상기 자성 비드를 수집할 수 있도록 상기 원심분리 용기의 주변주로 자기력을 발생시키는 자성체를 포함하여, 원심분리에 의한 세포의 전처리와 자기력에 의한 세포 분리가 가능한 것을 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention, in the cell separation device, rotated by a centrifugation module, a centrifugal separation vessel in which magnetic beads coated with an antibody targeting one type of cells among the heterogeneous or more cells to be separated are accommodated; A pipette installed on the upper part of the centrifugation container to suck or inject a reagent carried in the centrifuge container; A pipette tip fitted to an end of the pipette; And a magnetic body that advances and retreats in the direction of the centrifugation container to generate a magnetic force around the periphery of the centrifugation container so that the magnetic beads can be collected from the centrifugation container. Another feature is that cell separation is possible.

바람직하게, 상기 원심분리 용기는, 외주연을 따라 세포 샘플, 자성 비드, 버퍼액 또는 전처리 시약을 수용하기 위한 웰이 복수개 형성되고, 상기 자성체는, 상기 원심분리 용기의 상기 웰의 위치로 진퇴될 수 있다.Preferably, the centrifugation container has a plurality of wells formed along the outer periphery for accommodating a cell sample, a magnetic bead, a buffer solution, or a pretreatment reagent, and the magnetic body is moved to the position of the well of the centrifugation container. I can.

본 발명에 따르면, 전문 인력이 수작업으로 다양한 시약을 처리하고 정제하는 여러 단계의 복잡한 과정을 자동화하여 고효율의 세포분리를 수행할 수 있다.According to the present invention, highly efficient cell separation can be performed by automating a complex process of several steps of manually treating and purifying various reagents by expert personnel.

도 1은 자기분리의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세포분리장치를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 원심분리 용기를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 전처리 구동을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 자기분리 구동을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 자성체의 다른 실시예를 나타낸다.
1 is a diagram for explaining the concept of magnetic separation.
2 shows a cell separation device according to an embodiment of the present invention.
3 shows a centrifugal separator according to an embodiment of the present invention.
4 shows a pre-processing operation of a control unit according to an embodiment of the present invention.
5 shows magnetic separation driving of a controller according to an embodiment of the present invention.
6 shows another embodiment of the magnetic body of the present invention.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the contents described in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments. The same reference numerals shown in each drawing indicate members that perform substantially the same function.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Objects and effects of the present invention may be naturally understood or more apparent by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 자기분리의 개념을 설명하기 위한 도면이다. 발명의 배경이 되는 기술에서 서술한 바와 같이, 여러 종류의 세포가 혼합된 샘플에서는 원심분리만으로 원하는 세포의 분리가 불가능하다. 1 is a diagram for explaining the concept of magnetic separation. As described in the technology behind the present invention, in a sample in which several types of cells are mixed, it is impossible to separate the desired cells only by centrifugation.

본 발명을 설명하기 위한 이하의 실시예에서는 자궁경부 샘플에 존재하는 임산부의 세포에서 태아 세포를 분리하는 예시를 통해 세포분리장치(1)를 설명하고자 한다. 자궁경부 샘플 검사는 임산부가 받는 검사 중 하나로, 검사에서 채취한 태아세포를 이용해 임신 초기에 태아의 유전질환을 검사하는 방법이다. 자궁경부 샘플 검사는 산전 유전 진단에 이용하는 비침습적인 방법이며, 채취된 샘플에 존재하는 태아의 유핵 세포가 극히 적기 때문에, 이를 성공적으로 분리(separation), 농축(enrichment)시키는 방법의 개발이 요구되는 분야이다. 따라서, 본 실시예에 따른 세포분리장치(1)가 이용되기에 적합한 세포 분리 예시가 될 수 있다.In the following examples for explaining the present invention, the cell separation apparatus 1 will be described through an example of separating fetal cells from cells of a pregnant woman present in a cervical sample. The cervical sample test is one of the tests that pregnant women receive, and it is a method of testing for genetic diseases of the fetus in early pregnancy using fetal cells collected from the test. The cervical sample test is a non-invasive method used for prenatal genetic diagnosis, and since the number of fetal nucleated cells present in the collected sample is extremely small, the development of a method for successfully separating and enriching them is required. It is a field. Therefore, it may be an example of cell separation suitable for use of the cell separation apparatus 1 according to the present embodiment.

도 1을 참조하면, 임산부의 자궁에서 채취한 샘플에는 임산부의 세포(3) 뿐만 아니라 태아 세포(5)가 함께 존재한다. 자궁 경부 샘플에는 임산부의 여러 종 세포(3)가 태아 세포(5)와 함께 포함되어 단순한 원심분리로는 태아 세포(5)만을 분리할 수 없다. 따라서, 태아 세포(5)를 분리하기 위한 MACS 분리 기법이 사용된다. MACS란 자기장을 이용하여 세포를 분리하는 자기 분리 기법 중 하나이다. MACS는 목표로 하는 타겟 세포에 작용되는 항체를 자성 비드에 부착하여, 항원-항체 반응을 유도한 뒤 자성 비드에서 타겟 세포를 분리한다. 도 1을 다시 참조하면, MACS 적용시 타겟 세포가 태아 세포(5)이고, 태아 세포(5)와 반응하는 항체인 HLA-G 마커(91)를 자성 비드(9)에 부착하여, 자궁 경부 샘플과 충분히 반응시킨 뒤, 태아 세포(5)를 분리해내는 과정을 개념도로 도식하였다. Referring to FIG. 1, in the sample taken from the uterus of a pregnant woman, not only the cells 3 of the pregnant woman but also the fetal cells 5 are present. In the cervical sample, several species cells (3) of a pregnant woman are included together with the fetal cells (5), so only the fetal cells (5) cannot be separated by simple centrifugation. Therefore, a MACS separation technique is used to separate the fetal cells 5. MACS is one of the magnetic separation techniques that separate cells using a magnetic field. MACS attaches an antibody acting on a target target cell to a magnetic bead, induces an antigen-antibody reaction, and then separates the target cell from the magnetic bead. Referring again to FIG. 1, when MACS is applied, the target cell is a fetal cell 5, and an HLA-G marker 91, an antibody that reacts with the fetal cell 5, is attached to the magnetic bead 9, and a cervical sample After sufficiently reacting with, the process of separating the fetal cells (5) is schematically illustrated.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세포분리장치(1)를 나타낸다.2 shows a cell separation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 세포분리장치(1)는 원심분리 용기(10), 피펫(30), 피펫팁(31), 제1 슬라이더(33), 제2 슬라이더(35), 자성체(50), 및 제어부(70)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the cell separation device 1 according to the embodiment of the present invention includes a centrifugal separator 10, a pipette 30, a pipette tip 31, a first slider 33, and a second slider 35. ), a magnetic material 50, and a control unit 70 may be included.

원심분리 용기(10)는 원심분리 모듈에 의하여 회동되며, 분리 대상이 되는 이종의 세포 샘플 및 이종의 세포 중 한 종류의 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드가 수용된다. 본 실시에로, 이종의 세포 샘플은 서로 다른 종류의 세포가 두 종류 이상이 혼합된 세포 샘플을 의미할 수 있다. 자성 비드는 10nm~20㎛ 크기의 자기력에 반응되는 구슬 형상의 부재가 될 수 있다. 도 1의 실시예로, 이종의 세포 샘플은 자궁경부 샘플(3, 5)이 되며, 한 종류의 세포인 태아 세포(5)를 타겟하는 HLA-G 마커(91)가 코팅된 자성 비드(9)가 원심분리 용기(10)에 수용될 수있다. The centrifugation container 10 is rotated by a centrifugation module, and accommodates a sample of a heterogeneous cell to be separated and a magnetic bead coated with an antibody targeting one type of cell among the heterogeneous cells. In this embodiment, the heterogeneous cell sample may mean a cell sample in which two or more different types of cells are mixed. The magnetic beads may be a bead-shaped member that responds to magnetic force of 10 nm to 20 μm. In the example of FIG. 1, the heterogeneous cell sample is a cervical sample (3, 5), and a magnetic bead 9 coated with an HLA-G marker 91 targeting a fetal cell 5, which is a type of cell, is coated. ) Can be accommodated in the centrifugation vessel 10.

원심분리 용기(10)는 원심분리 모듈에 의해 회동됨에 따라, 밀도 차이로 수용된 이종의 세포 샘플에서 세포를 한 곳으로 모으고 세포진 처리 등의 워싱 전처리가 수행될 수 있다. 원심분리 모듈은 원심분리 용기(10)를 회전시키기에 필요한 주지의 구성들을 총칭한다. 원심분리 모듈은 원심분리 용기(10)의 하부 방향의 내부에 배치되어 도면상에 가시적으로 도시되지는 않았으나, 통상의 기술자라면 자명하게 이해 및 실시할 수 있는 구성이며, 본 발명의 특징을 불필요하게 희석할 수 있는바 자세한 설명은 생략한다.As the centrifugation container 10 is rotated by the centrifugation module, cells from a heterogeneous cell sample accommodated by a difference in density may be collected into one place and pre-washing treatment such as a cytogenetic treatment may be performed. The centrifugation module collectively refers to well-known components required for rotating the centrifugation vessel 10. The centrifugation module is disposed in the lower direction of the centrifugation container 10 and is not visually shown on the drawing, but it is a configuration that can be clearly understood and implemented by a person skilled in the art, and the features of the present invention are unnecessary. Since it can be diluted, a detailed description will be omitted.

도 3은 본 발명의 실시에에 따른 원심분리 용기(10)를 나타낸다. 본 실시예로, 원심분리 용기(10)는 세포 샘플, 자성 비드, 버퍼액 또는 전처리 시약을 수용하기 위한 웰(13)이 복수개 형성될 수 있다. 웰(13)은 격벽으로 분획된 영역으로 구현되어도 무방하다. 복수개의 웰(13)은 이종의 세포 샘플을 수용하는 웰, 자성 비드를 수용하는 웰, 버퍼 용액을 수용하는 웰, 각종 전처리를 위한 다양한 시약들을 수용하는 웰, 분리된 세포 샘플을 수용하는 웰 등으로, 기능에 따라 구분되어 사용될 수 있다.3 shows a centrifugal separator 10 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the centrifugation vessel 10 may have a plurality of wells 13 for accommodating cell samples, magnetic beads, buffer solutions, or pretreatment reagents. The well 13 may be implemented as an area divided by a partition wall. The plurality of wells 13 are wells containing heterogeneous cell samples, wells containing magnetic beads, wells containing buffer solutions, wells containing various reagents for various pretreatments, wells containing separated cell samples, etc. As, it can be used separately according to the function.

본 실시예로, 원심분리 용기(10)의 웰(13)은 용기의 원위부 측에 둘레를 따라 원주 방향으로 형성될 수 있다. 보다 상세하게, 원위부 측에 둘레를 따라 원주 방향으로 형성된 복수개의 웰(13)은 어느 한 영역에 피펫(30)이 위치되었을 때, 원심분리 용기(10)가 회전됨에 따라 피펫(30)이 동일한 위치에서 높이 방향으로만 구동되어도 피펫팁(31)이 모든 영역의 시료를 흡입 또는 분사할 수 있다. In this embodiment, the well 13 of the centrifugation container 10 may be formed in a circumferential direction along the circumference on the distal side of the container. In more detail, the plurality of wells 13 formed in the circumferential direction along the circumference of the distal portion, when the pipette 30 is positioned in any one area, the pipette 30 is the same as the centrifugation vessel 10 is rotated. Even if the pipette tip 31 is driven only in the height direction from the position, the pipette tip 31 can suck or spray samples in all areas.

본 실시예에 따른 세포분리장치(1)는 세포의 전처리와 분리가 모두 자동으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 원심분리 용기(10)는 시약과 시료가 모두 혼합되어 원심분리를 수행하는 종래의 원심분리용 시약 플라스크와 다르게, 시약과 시료가 각각 수용되는 분획된 공간이 형성된다. 피펫팁(31)은 원심분리 용기(10)가 적절히 회전 제어됨에 따라 웰(13)의 시료 또는 샘플을 배합 및 분리할 수 있다. In the cell separation apparatus 1 according to the present embodiment, both pretreatment and separation of cells may be automatically performed. Accordingly, in the centrifugation vessel 10, unlike a conventional reagent flask for centrifugation in which both reagents and samples are mixed to perform centrifugation, a divided space in which reagents and samples are accommodated is formed. The pipette tip 31 may mix and separate a sample or a sample of the well 13 as the centrifugation container 10 is properly rotated.

피펫(30)은 원심분리 용기(10)의 방향으로 진퇴되어 피펫팁(31)이 원심분리 용기(10)에 담지된 시약을 흡입 또는 분사한다. 피펫(30)은 원심분리 용기(10)의 방향으로 상하 구동된다. 세포분리장치(1)로서, 원심분리 용기(10)와 피펫(30)이 수직하게 배치구현 된 도 2의 실시예에 따르면, 피펫(30)은 Z축(높이) 방향으로 구동 제어된다. The pipette 30 advances and retreats in the direction of the centrifugation vessel 10 so that the pipette tip 31 sucks or injects the reagent carried in the centrifugation vessel 10. The pipette 30 is driven up and down in the direction of the centrifugation vessel 10. As the cell separation device 1, according to the embodiment of FIG. 2 in which the centrifugation vessel 10 and the pipette 30 are arranged vertically, the pipette 30 is driven and controlled in the Z-axis (height) direction.

피펫(30)은 상하로 구동되는 유체 제어 모듈에 의하여 구동된다. 피펫(30)을 제어하는 유체 제어 모듈은 제1 슬라이더(33), 제2 슬라이더(35)를 포함할 수 있다. 유체 제어 모듈은 피펫(30)을 압입하거나 펌핑을 수행하여 피펫(30) 내에 음압을 형성하는 구성을 포함할 수 있다. 도 2는 유체 제어 모듈에 2개의 슬라이더(33, 35)가 포함된 실시예를 개시한다. 도 2의 실시예에 한정되지 않고, 피펫(30)은 상하로 구동되는 1개의 슬라이더와 연동되어도 무방하다. 도 2의 실시예에서, 제1 슬라이더(33)는 피펫(30), 자성체(50), 및 제2 슬라이더(35)를 모두 상하구동 시키는 프레임을 총칭한다. 제2 슬라이더(35)는 피펫(30)의 단부와 연결되어 피펫(30)의 흡입 또는 분사 과정을 제어할 수 있다. 또한, 제2 슬라이더(35)는 제1 슬라이더(33)로부터 상하 구동되어 피펫(30)의 보다 정교한 작업을 가능하게 한다. The pipette 30 is driven by a fluid control module that is driven up and down. The fluid control module for controlling the pipette 30 may include a first slider 33 and a second slider 35. The fluid control module may include a configuration in which the pipette 30 is press-fitted or pumped to form a negative pressure in the pipette 30. 2 discloses an embodiment in which two sliders 33 and 35 are included in the fluid control module. It is not limited to the embodiment of Figure 2, the pipette 30 may be interlocked with one slider that is driven up and down. In the embodiment of Fig. 2, the first slider 33 is a generic term for a frame for driving the pipette 30, the magnetic body 50, and the second slider 35 up and down. The second slider 35 is connected to the end of the pipette 30 to control the suction or injection process of the pipette 30. In addition, the second slider 35 is driven up and down from the first slider 33 to enable a more precise operation of the pipette 30.

자성체(50)는 피펫의 주변주로 자기력을 발생시킨다. 자성체(50)는 자성 비드에 결합된 타겟 세포를 분리시키는 기능을 수행한다. 자성체(50)는 피펫(30)의 주변부로 배치되어 세포 샘플을 흡입한 피펫(30)의 내부에서 자성 비드가 결합된 타겟 세포만 자기력에 의하여 피펫(30)의 내벽에 잔존되도록 한다. The magnetic body 50 generates a magnetic force around the periphery of the pipette. The magnetic body 50 performs a function of separating the target cells bound to the magnetic beads. The magnetic body 50 is disposed at the periphery of the pipette 30 so that only the target cells to which the magnetic beads are bound are left on the inner wall of the pipette 30 by magnetic force in the inside of the pipette 30 in which the cell sample has been sucked.

자성체(50)는 자기 제어 모듈에 의해 피펫의 방향으로 진퇴 구동된다. 자성체(50)는, 피펫(30)이 상방향 구동되었을 때, 피펫팁(31)과 축상 정렬(align)되고, 피펫팁(31)과 동축인 상태에서 전진되어 피펫팁(31)에 자기력을 가한다. 도 2의 본 실시예에서는, 자성체(50)가 피펫팁(31) 상에서 자기 분리를 수행할 수 있도록 구현된 일예시이다. 본 실시예와 달리, 자기분리가 원심분리 용기(10) 상에서 수행되기 위한 자성체(50)의 실시예는 도 6을 통해 후술한다.The magnetic body 50 is driven forward and backward in the direction of the pipette by the magnetic control module. When the pipette 30 is driven upward, the magnetic body 50 is axially aligned with the pipette tip 31, and is advanced in a state coaxial with the pipette tip 31 to apply magnetic force to the pipette tip 31. Apply. In the present embodiment of FIG. 2, the magnetic body 50 is an example implemented so that magnetic separation can be performed on the pipette tip 31. Unlike the present embodiment, an embodiment of the magnetic body 50 for magnetic separation to be performed on the centrifugal separator 10 will be described later with reference to FIG. 6.

자기 제어 모듈은 자성체(50)를 진퇴시키기 위하여 필요한 구성을 총칭한다. 자기 제어 모듈은 자성체(50)를 전진 또는 후퇴 시키는 제3 슬라이더(51)를 포함할 수 있다.The magnetic control module generically refers to a configuration necessary for advancing and retreating the magnetic body 50. The magnetic control module may include a third slider 51 to advance or retreat the magnetic body 50.

자성체(50)는 자성 비드가 결합된 타겟 세포의 분리 작업이 수행되기 전에는 후퇴되어 피펫(30)과 이격되도록 제어된다. 피펫(30)의 전저리 과정이 완료된 이후, 제어부(70)에 의하여 세포분리 과정이 수행될 때, 자성체(50)는 피펫(30) 방향으로 전진 구동된다.The magnetic body 50 is controlled to be retracted and spaced apart from the pipette 30 before the separation operation of the target cell to which the magnetic bead is coupled is performed. After the pre-treatment process of the pipette 30 is completed, when the cell separation process is performed by the control unit 70, the magnetic body 50 is driven forward in the direction of the pipette 30.

자성체(50)는 후단부가 제3 슬라이더(51)와 연결될 수 있다. 제3 슬라이더(51)는 제1 슬라이더(33)에 마련될 수 있다. The magnetic body 50 may have a rear end connected to the third slider 51. The third slider 51 may be provided on the first slider 33.

제어부(70)는 원심분리와 자기분리의 두 가지 모드를 수행하기 위하여 제1 내지 3 슬라이더(33, 35, 51) 및 원심분리 모듈을 제어한다. 제어부(70)의 제어에 따라 원심분리 용기(10), 피펫(30) 및 자성체(50)의 세가지 구성이 유기적으로 작동된다. The control unit 70 controls the first to third sliders 33, 35 and 51 and the centrifugation module to perform two modes of centrifugation and magnetic separation. Under the control of the controller 70, the centrifugal separator 10, the pipette 30, and the magnetic body 50 are operated organically.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 전처리 구동을 나타낸다. 도 4a는 시약로딩을 위해 제1 슬라이더(33)가 하강하고, 이후 제2 슬라이더(35)가 하강하여, 피펫팁(31)이 원심분리용기(10)의 웰(13) 내측으로 충분히 이동시킨 모습을 측면도로 나타내었다. 이 경우, 자성체(50)는 제3 슬라이더(51)로 인하여 후퇴구동된 상태이며, 피펫팁(31)에는 자기력이 가해지지 않는다. 도 4b는 전술한 시약로딩 구동을 정면에서 바라본 모습을 나타낸다.4 shows a pre-processing operation of a control unit according to an embodiment of the present invention. 4A shows that the first slider 33 descends for reagent loading, and then the second slider 35 descends, so that the pipette tip 31 is sufficiently moved into the well 13 of the centrifuge container 10. It is shown in side view. In this case, the magnetic body 50 is driven backward due to the third slider 51, and no magnetic force is applied to the pipette tip 31. 4B shows a front view of the reagent loading drive described above.

도 4를 참조하면, 제어부(70)는 자성체(50)를 고정한 상태에서, 피펫(30)의 상하 구동에 따른 흡입/배출 제어와 원심분리 모듈에 의하여 원심분리 용기(10)를 회동시키는 제어를 수행하여 세포 샘플의 워싱 전처리를 수행할 수 있다. 이를 제어부(70)의 원심분리 제어 모드로 이해할 수 있다. Referring to FIG. 4, the control unit 70 controls suction/discharge according to the vertical drive of the pipette 30 and rotation of the centrifuge container 10 by the centrifugal separation module while the magnetic body 50 is fixed. To perform washing pretreatment of the cell sample. This can be understood as the centrifugation control mode of the controller 70.

본 실시예로, 제어부(70)의 원심분리 제어 모드를 도 1에서 설명한 자궁경부 샘플 처리의 실시예로 설명한다. 제어부(70)는 세포 샘플의 전처리를 위해 원심분리 용기(10)의 분획된 영역에서 버퍼액 및 3%의 아세트산을 세포 샘플에 혼합시켜야 한다. 이 과정에서 버퍼액 또는 아세트산 등의 전처리용 시약이 담지되는 원심분리 용기(10)의 영역에 피펫(30)이 배치되도록 원심분리 모듈을 제어한다. 이후, 제어부(70)는 유체제어 모듈에 의하여 피펫(30)을 상하 구동 시킨다. 피펫(30)의 구동으로 전처리용 시약이 세포 샘플에 혼합되며, 혼합 위치는 전술한 혼합 영역(18)이 될 수 있다. 제어부(70)는 원심분리 모듈에 의해 원심분리 용기(10)를 회전시킨다. 본 제어 순서에 따라 원심분리 과정이 약 3 내지 5회 반복 수행될 수 있다. In this embodiment, the centrifugation control mode of the controller 70 will be described as an embodiment of processing a cervical sample described in FIG. 1. The control unit 70 must mix the buffer solution and 3% acetic acid with the cell sample in the fractionated area of the centrifugation vessel 10 for pretreatment of the cell sample. In this process, the centrifugation module is controlled so that the pipette 30 is disposed in the region of the centrifugation vessel 10 in which a buffer solution or a pretreatment reagent such as acetic acid is supported. Thereafter, the control unit 70 drives the pipette 30 up and down by the fluid control module. By driving the pipette 30, the reagent for pretreatment is mixed with the cell sample, and the mixing position may be the aforementioned mixing region 18. The control unit 70 rotates the centrifugation vessel 10 by a centrifugation module. According to this control sequence, the centrifugation process may be repeated about 3 to 5 times.

이후, 제어부(70)는 자성 비드가 수용된 제2 영역(13)이 피펫(30)에 위치하도록 원심분리 용기(10)를 회동시킨다. 제어부(70)는 유체제어 모듈의 슬라이더 구성과 원심분리 모듈을 동작하여 피펫(30)이 자성 비드를 흡입 및 전처리 된 샘플이 담지된 혼합 영역(18)에 분사하도록 제어한다. 이후, 자성 비드가 세포 샘플과 충분히 반응하도록 소정의 시간이 소요되면 세포분리를 위한 전처리 과정이 완료된다.Thereafter, the control unit 70 rotates the centrifugation vessel 10 so that the second region 13 in which the magnetic beads are accommodated is located in the pipette 30. The control unit 70 controls the slider configuration of the fluid control module and the centrifugation module to be operated so that the pipette 30 inhales and sprays the magnetic beads into the mixing region 18 carrying the pretreated sample. Thereafter, when a predetermined time is required for the magnetic beads to sufficiently react with the cell sample, the pretreatment process for cell separation is completed.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어부(70)의 자기분리 구동을 나타낸다. 도 5a는 자성체(50)가 피펫팁(31)과 축상 정렬된 상태로 전진되어 피펫팁(31)에서 자기분리를 수행하는 모습을 측면에서 바라본 모습이다. 도 5b는 다른 실시예에 따른 자성체(50)가 원심분리용기(10) 상으로 진퇴되어 원심분리용기(10) 상에서 자기분리를 수행하는 모습을 측면에서 바라본 모습이다. 5 shows magnetic separation driving of the control unit 70 according to an embodiment of the present invention. 5A is a side view of a state in which the magnetic material 50 is advanced in an axial alignment with the pipette tip 31 to perform magnetic separation at the pipette tip 31. FIG. 5B is a side view of a magnetic material 50 according to another exemplary embodiment advancing and retreating onto the centrifugal separator 10 to perform magnetic separation on the centrifugal separator 10.

제어부(70)는 원심분리 용기(10)에 전처리된 자성 비드와 이종의 세포 샘플이 혼합된 용액을 피펫(30)이 상하 구동에 따른 흡입/배출하도록 제어하고, 자성체(50)를 피펫(30)의 방향으로 전진 제어하여, 이종의 세포 중 한 종류의 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드와 결합된 한 종류의 세포를 피펫팁(31) 상에 분리 수용시키도록 제어할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 피펫팁(31)에서 자기분리를 수행하는 실시예에서, 제어부(70)는 제1 슬라이더(33)와 제2 슬라이더(35)를 모두 상방향으로 구동시킨다. 이에 따라, 피펫팁(31)은 자성체(50)가 위치된 축상으로 배치된다. 이후, 자성체(50)가 전진되어 피펫팁(31)의 주변부로 자기력을 가하게 되면, 피펫팁 상에서 자기분리가 수행될 수 있다. The control unit 70 controls the pipette 30 to suck/discharge the solution in which the pretreated magnetic beads and heterogeneous cell samples are mixed in the centrifugation container 10 according to the vertical movement, and the magnetic body 50 is transferred to the pipette 30 By controlling the advance in the direction of ), it can be controlled to separate and accommodate one type of cell combined with a magnetic bead coated with an antibody targeting one type of cell among the heterogeneous cells on the pipette tip 31. Referring to FIG. 5A, in an exemplary embodiment in which the pipette tip 31 performs magnetic separation, the control unit 70 drives both the first slider 33 and the second slider 35 upward. Accordingly, the pipette tip 31 is disposed on the axis where the magnetic body 50 is located. Thereafter, when the magnetic body 50 is advanced and a magnetic force is applied to the periphery of the pipette tip 31, magnetic separation may be performed on the pipette tip.

본 실시예로, 제어부(70)의 자기분리 제어 모드를 도 1에서 설명한 자궁경부 샘플 처리의 실시예로 설명한다. 전처리 이후, 혼합 영역(18)에는 자성 비드가 항원-항체 반응으로 태아 세포(5) 상에 자성 비드(9)가 결합된다. 제어부(70)는 혼합 영역(18)의 자궁경부 세포 샘플을 피펫(30)이 흡입하도록 유체제어 모듈을 구동시키며, 제3 슬라이더(51)를 전진하여 자성체(50)가 피펫(30)의 주변부에 근접 배치되도록 제어한다. 이 과정에서 자성 비드가 결합된 태아 세포(5)는 자성체(50)의 자기력에 의한 인력으로 피펫(30)의 분사동작이 수행됨에도 피펫팁(31) 내부에 잔존하게 된다. 상기의 동작을 수회 반복한 후, 제어부(70)는 원심분리 용기(10)의 별도의 영역에서 피펫(30)이 PBD 버퍼액을 재차 흡입하도록 하여 피펫(30) 내부에 잔존된 태아 세포(5)와 자성 비드를 씻어낸다. 최종적으로 제어부(70)는 분리된 세포 샘플이 수용되는 제4 영역(17)에 DNAse를 혼합하여 DNA를 제거하고, PBS 버퍼 워싱 과정을 3 내지 5회 수행하여 태아 세포(5)를 분리시키는 자기분리 제어 과정을 완료할 수 있다.In this embodiment, the magnetic separation control mode of the controller 70 will be described as an embodiment of processing a cervical sample described in FIG. 1. After the pretreatment, the magnetic beads 9 are bound to the fetal cells 5 through an antigen-antibody reaction in the mixed region 18. The controller 70 drives the fluid control module so that the pipette 30 sucks the cervical cell sample in the mixing region 18, and moves the third slider 51 so that the magnetic body 50 is moved to the periphery of the pipette 30. Control to be placed close to. In this process, the fetal cells 5 to which the magnetic beads are coupled remain inside the pipette tip 31 even when the injection operation of the pipette 30 is performed by the attractive force of the magnetic body 50. After repeating the above operation several times, the control unit 70 causes the pipette 30 to re-suction the PBD buffer solution in a separate area of the centrifugation container 10, and the fetal cells 5 remaining in the pipette 30 ) And magnetic beads. Finally, the control unit 70 removes DNA by mixing DNAse in the fourth region 17 in which the separated cell sample is accommodated, and performs a PBS buffer washing process 3 to 5 times to separate the fetal cells 5. Separation control process can be completed.

같은 원리로 도 5b와 같이 원심분리용기(10) 상에서 자기분리가 수행될 수 있다. 이 경우, 자성체(50)는 세포분리장치의 내부에 마련될 수 있으며, 원심분리용기(10)의 웰(13)이 형성된 외주연으로 진퇴될 수 있다. In the same principle, magnetic separation may be performed on the centrifugal separator 10 as shown in FIG. 5B. In this case, the magnetic body 50 may be provided inside the cell separation device, and may advance and retreat to the outer periphery where the well 13 of the centrifuge container 10 is formed.

도 6은 본 발명의 자성체(50')의 다른 실시예를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 세포분리장치(1’)는 원심분리 용기(10), 피펫(30), 및 자성체(50')를 포함할 수 있다.6 shows another embodiment of the magnetic body 50' of the present invention. Referring to FIG. 6, the cell separation apparatus 1'may include a centrifugation container 10, a pipette 30, and a magnetic material 50'.

원심분리 용기(10)는 원심분리 모듈에 의하여 회동되며, 분리 대상이 되는 이종 이상의 세포 중 한 종류의 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드가 수용된다. 피펫(30)은 원심분리 용기(10)의 상부에 설치되어 원심분리 용기(10)에 담지된 시약을 흡입 또는 분사한다. 자성체(50')는 원심분리 용기(10)의 방향으로 진퇴되어, 자성 비드를 수집할 수 있도록 원심분리 용기(10)의 주변주로 자기력을 발생시킨다. The centrifugation container 10 is rotated by a centrifugation module, and contains magnetic beads coated with an antibody that targets one type of cells among heterogeneous or more cells to be separated. The pipette 30 is installed on the top of the centrifugation vessel 10 and sucks or injects the reagent carried in the centrifugation vessel 10. The magnetic material 50' advances and retreats in the direction of the centrifugation container 10, and generates a magnetic force around the periphery of the centrifugation container 10 so as to collect magnetic beads.

도 1 내지 5에서 전술한 실시예와의 차이점으로 도 6의 실시예에서는 자성체(50')가 원심분리 용기(10) 상에 자기력을 발생시켜 자성 비드를 파지한다. 자성체(50')를 제외한 구성은 도 1 내지 5의 실시예와 공통될 수 있으며 중복 원용을 생략한다. 본 실시예에서는 자성체(50')가 원심분리모듈의 주변부로 내장되어 배치된다. 자성체(50’는 원심분리 용기(10)의 하부에 배치되어 제3 슬라이더(51')가 원심분리 용기(10)의 방향인 상하방향으로 진퇴구동 될 수 있다. 자성체(50')는 세포의 전처리 구동시 원심분리 용기(10)와 이격되도록 하방향으로 후퇴구동된다. 자성체(50')는 세포의 자기분리 구동시 원심분리 용기(10)의 방향으로 상승구동된다. 도 6에서는 자성체(50')를 원심분리 용기(10)의 하방향에 도시하였으나, 자성체(50')는 원심분리 용기(10)에 자기력이 인가 또는 비인가되는 위치에 마련되면 족하며, 다른 예시로 자성체(50)는 원심분리 용기(10)의 측방향에 배치되어 측방향 슬라이딩 구동될 수 있다. Unlike the above-described embodiments in FIGS. 1 to 5, in the embodiment of FIG. 6, the magnetic body 50 ′ generates a magnetic force on the centrifugal separator 10 to hold the magnetic beads. Configurations other than the magnetic material 50 ′ may be common to the embodiments of FIGS. 1 to 5, and redundant use is omitted. In the present embodiment, the magnetic body 50' is embedded and disposed around the centrifuge module. The magnetic body 50 ′ is disposed under the centrifugation container 10 so that the third slider 51 ′ can be driven forward and backward in the vertical direction, which is the direction of the centrifugation container 10. The magnetic body 50 ′ is a cell of the cell. When the pretreatment is driven, the magnetic body 50' is driven upwardly in the direction of the centrifugal separator 10 when the cells are magnetically separated from the centrifuge container 10. In Fig. 6, the magnetic body 50 is driven backward. ') is shown in the downward direction of the centrifugation container 10, but the magnetic material 50' is sufficient if it is provided in a position where a magnetic force is applied or not applied to the centrifugation container 10. As another example, the magnetic material 50 is It is disposed in the lateral direction of the centrifugal separator 10 and can be lateral sliding drive.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through exemplary embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will be. Therefore, the scope of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and should be determined by all changes or modifications derived from the claims and the concept of equality as well as the claims to be described later.

1: 세포분리장치
3: 임산부 세포
5: 태아 세포
9: 자성 비드
91: 항체
10: 원심분리 용기
13: 웰
30: 피펫
31: 피펫 팁
33: 제1 슬라이더
35: 제2 슬라이더
50: 자성체
51: 제3 슬라이더
70: 제어부
1: cell separation device
3: maternal cells
5: fetal cells
9: magnetic beads
91: antibody
10: centrifugation vessel
13: well
30: pipette
31: pipette tip
33: first slider
35: second slider
50: magnetic body
51: third slider
70: control unit

Claims (7)

원심분리 모듈에 의하여 회동되며, 이종 이상의 세포가 혼합된 샘플에서 분리 대상이 되는 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드가 수용되는 원심분리 용기;
상기 원심분리 용기의 상부에 설치되어 상기 원심분리 용기에 담지된 시약을 흡입 또는 분사하는 피펫;
상기 피펫의 단부에 끼움 마련되는 피펫팁; 및
상기 피펫팁의 방향으로 진퇴되어, 상기 피펫팁에서 상기 자성 비드를 분리할 수 있도록 상기 피펫팁의 주변부로 자기력을 발생시키는 자성체를 포함하여,
원심분리에 의한 세포의 전처리와 자기력에 의한 세포 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 세포분리장치.
A centrifugation container which is rotated by a centrifugation module and accommodates magnetic beads coated with an antibody targeting cells to be separated from a sample in which heterogeneous or more cells are mixed;
A pipette installed on the upper part of the centrifugation container to suck or inject a reagent carried in the centrifuge container;
A pipette tip fitted to an end of the pipette; And
Including a magnetic body that advances and retreats in the direction of the pipette tip to generate a magnetic force toward the periphery of the pipette tip so that the magnetic beads can be separated from the pipette tip,
Cell separation device, characterized in that the pretreatment of cells by centrifugation and separation of cells by magnetic force.
제 1 항에 있어서,
상기 원심분리 용기는,
세포 샘플, 자성 비드, 버퍼액 또는 전처리 시약을 수용하기 위한 웰이 복수개 형성된 것 특징으로 하는 세포분리장치.
The method of claim 1,
The centrifugation container,
A cell separation device, characterized in that a plurality of wells for accommodating cell samples, magnetic beads, buffer solutions, or pretreatment reagents are formed.
제 1 항에 있어서,
상기 피펫은,
상기 원심분리 용기의 방향으로 상하 구동되며,
상기 자성체는,
상기 피펫팁과 축상 정렬(align)되는 것을 특징으로 하는 세포분리장치.
The method of claim 1,
The pipette,
It is driven up and down in the direction of the centrifugation container,
The magnetic body,
Cell separation device, characterized in that the axial alignment (align) with the pipette tip.
제 1 항에 있어서,
상기 자성체를 고정한 상태에서,
상기 피펫의 상하 구동에 따른 시약 이동 제어와, 상기 피펫의 시약 흡입/배출 제어와 상기 원심분리 모듈에 의하여 상기 원심분리 용기를 회동시키는 제어를 수행하여 상기 세포 샘플의 워싱 전처리를 수행시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세포분리장치.
The method of claim 1,
In the state where the magnetic body is fixed,
A control unit for controlling the movement of reagents according to the up-and-down driving of the pipette, controlling the reagent suction/discharging of the pipette, and controlling the rotation of the centrifuge container by the centrifugation module to perform washing pretreatment of the cell sample Cell separation device comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 원심분리 용기에 전처리된 상기 자성 비드와 상기 이종의 세포 샘플이 혼합된 용액을 상기 피펫이 흡입/배출하도록 제어하고,
상기 피펫팁이 상기 자성체와 축상 정렬되도록 제어하며,
상기 자성체를 상기 피펫팁의 방향으로 전진 제어하여,
이종의 세포 중 한 종류의 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드와 결합된 한 종류의 세포를 상기 피펫팁 상에 분리 수용시키도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세포분리장치.
The method of claim 1,
Controlling the pipette to suck/discharge a solution in which the magnetic beads pretreated and the heterogeneous cell sample are mixed in the centrifugation container,
Controlling the pipette tip to be axially aligned with the magnetic body,
By controlling the magnetic material to advance in the direction of the pipette tip,
Cell separation device, characterized in that it further comprises a control unit for controlling to separate and accommodate on the pipette tip one type of cell combined with a magnetic bead coated with an antibody targeting one type of cell among heterogeneous cells.
원심분리 모듈에 의하여 회동되며, 분리 대상이 되는 이종 이상의 세포 중 한 종류의 세포를 타겟하는 항체가 코팅된 자성 비드가 수용되는 원심분리 용기;
상기 원심분리 용기의 상부에 설치되어 상기 원심분리 용기에 담지된 시약을 흡입 또는 분사하는 피펫;
상기 피펫의 단부에 끼움 마련되는 피펫팁; 및
상기 원심분리 용기의 방향으로 진퇴되어, 상기 원심분리 용기에서 상기 자성 비드를 수집할 수 있도록 상기 원심분리 용기의 주변주로 자기력을 발생시키는 자성체를 포함하여,
원심분리에 의한 세포의 전처리와 자기력에 의한 세포 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 세포분리장치.
A centrifugation container which is rotated by the centrifugation module and accommodates magnetic beads coated with an antibody targeting one type of cells among heterogeneous cells to be separated;
A pipette installed on the upper part of the centrifugation container to suck or inject a reagent carried in the centrifuge container;
A pipette tip fitted to an end of the pipette; And
Including a magnetic body that advances and retreats in the direction of the centrifugation container and generates a magnetic force around the periphery of the centrifugation container so that the magnetic beads can be collected from the centrifuge container,
Cell separation device, characterized in that the pretreatment of cells by centrifugation and separation of cells by magnetic force.
제 6 항에 있어서,
상기 원심분리 용기는,
외주연을 따라 세포 샘플, 자성 비드, 버퍼액 또는 전처리 시약을 수용하기 위한 웰이 복수개 형성되고,
상기 자성체는,
상기 원심분리 용기의 상기 웰의 위치로 진퇴되는 것을 특징으로 하는 세포분리장치.
The method of claim 6,
The centrifugation container,
A plurality of wells for accommodating cell samples, magnetic beads, buffer solutions or pretreatment reagents are formed along the outer periphery,
The magnetic body,
Cell separation device, characterized in that advancing to the position of the well of the centrifugation container.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114574323A (en) * 2022-03-31 2022-06-03 江苏莱尔生物医药科技有限公司 Cell separation device
WO2022250490A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 (주)한국바이오셀프 Micro-particle separation device and micro-particle separation method using same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006516890A (en) * 2003-01-16 2006-07-13 ヴァイカム・エルピー Magnetic separator
KR20070006021A (en) 2005-07-07 2007-01-11 김영호 Apparatus and method of separating cells using magnet and droplet type cell suspension
JP2009525728A (en) * 2006-02-03 2009-07-16 マイクロチップ バイオテクノロジーズ, インコーポレイテッド Microfluidic device
KR20120032255A (en) 2010-09-28 2012-04-05 삼성전자주식회사 Cell separation device and cell separation method using magnetic force
KR20160023488A (en) * 2014-08-22 2016-03-03 삼성전자주식회사 Apparatus for separating target matter and Method for separating target matter
JP2018191630A (en) * 2017-05-15 2018-12-06 高雄醫學大學 Cell separation and purification apparatus
WO2019058321A1 (en) * 2017-09-21 2019-03-28 Menarini Silicon Biosystems S.P.A. Method and apparatus for the reduction of the volume of a sample

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006516890A (en) * 2003-01-16 2006-07-13 ヴァイカム・エルピー Magnetic separator
KR20070006021A (en) 2005-07-07 2007-01-11 김영호 Apparatus and method of separating cells using magnet and droplet type cell suspension
JP2009525728A (en) * 2006-02-03 2009-07-16 マイクロチップ バイオテクノロジーズ, インコーポレイテッド Microfluidic device
KR20120032255A (en) 2010-09-28 2012-04-05 삼성전자주식회사 Cell separation device and cell separation method using magnetic force
KR20160023488A (en) * 2014-08-22 2016-03-03 삼성전자주식회사 Apparatus for separating target matter and Method for separating target matter
JP2018191630A (en) * 2017-05-15 2018-12-06 高雄醫學大學 Cell separation and purification apparatus
WO2019058321A1 (en) * 2017-09-21 2019-03-28 Menarini Silicon Biosystems S.P.A. Method and apparatus for the reduction of the volume of a sample
KR20200067147A (en) * 2017-09-21 2020-06-11 메나리니 실리콘 바이오시스템스 에스.피.에이. Methods and apparatus for reducing sample volume

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022250490A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 (주)한국바이오셀프 Micro-particle separation device and micro-particle separation method using same
CN114574323A (en) * 2022-03-31 2022-06-03 江苏莱尔生物医药科技有限公司 Cell separation device

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