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KR101155137B1 - Micro plate for bioreactor - Google Patents

Micro plate for bioreactor Download PDF

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KR101155137B1
KR101155137B1 KR1020090120684A KR20090120684A KR101155137B1 KR 101155137 B1 KR101155137 B1 KR 101155137B1 KR 1020090120684 A KR1020090120684 A KR 1020090120684A KR 20090120684 A KR20090120684 A KR 20090120684A KR 101155137 B1 KR101155137 B1 KR 101155137B1
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microplate
bioreactor
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chamber
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이종일
손옥재
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(주)비앤피테크
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Abstract

본 발명은 생물 반응기용 마이크로 플레이트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로 플레이트에 마련된 웰의 내부에서 배양되는 배양액이 인접하는 웰의 배양액 또는 챔버의 내부의 공기로부터 오염되는 것을 방지할 수 있는 생물 반응기용 마이크로 플레이트에 관한 것이다. The present invention relates to a microplate for a bioreactor, and more particularly, for a bioreactor capable of preventing contamination of a culture medium cultured in a well provided in a microplate with air from a culture medium or a chamber of an adjacent well. Relates to a microplate.

본 발명의 마이크로 플레이트는 챔버에 장착될 수 있는 프레임과, 프레임에 마련되며 내부에 상기 미생물을 배양하기 위한 배양공간이 형성되고 상부가 개방된 다수의 웰들과, 웰들 중 적어도 어느 하나의 웰의 상부에 결합되어 상기 배양공간과 상기 웰의 외부 간을 통기시키되 이물질은 필터링하는 마개를 구비한다. The microplate of the present invention includes a frame that can be mounted in a chamber, a plurality of wells provided in the frame and a culture space for culturing the microorganism therein, and an upper portion of which is open, and an upper portion of at least one of the wells. Is coupled to aeration between the culture space and the outside of the well, but the foreign matter is provided with a stopper for filtering.

생물반응기, 반응기, 배양, 마이크로플레이트, 마개, 미생물 Bioreactor, Reactor, Culture, Microplate

Description

생물 반응기용 마이크로 플레이트{Micro plate for bioreactor}Micro plate for bioreactor

본 발명은 생물 반응기용 마이크로 플레이트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로 플레이트에 마련된 웰의 내부에서 배양되는 배양액이 인접하는 웰의 배양액 또는 챔버의 내부의 공기로부터 오염되는 것을 방지할 수 있는 생물 반응기용 마이크로 플레이트에 관한 것이다. The present invention relates to a microplate for a bioreactor, and more particularly, for a bioreactor capable of preventing contamination of a culture medium cultured in a well provided in a microplate with air from a culture medium or a chamber of an adjacent well. Relates to a microplate.

생물공정 기술은 정밀화학 제품의 생산, 효소와 재조합 단백질 등의 치료제의 생산이 증가함에 따라 경제적으로 중요한 기술로 급부상하였다. 21세기에 들어와서 괄목할만한 성장을 보이고 있는 생물공정기술은 미래 산업사회에서 그 기대가치가 매우 높을 것으로 예측된다. Bioprocess technology has emerged as an economically important technology as the production of fine chemical products and the production of therapeutic agents such as enzymes and recombinant proteins have increased. Bioprocess technology, which has shown remarkable growth in the 21st century, is expected to have high expected value in the future industrial society.

미생물에 대한 지식이 축적되어 감에 따라 이를 인류에 유용하게 전환 조작 및 대량생산을 하려는 노력이 이루어지고 있으며, 이에 따라 특정 생물체를 조절된 환경에서 키울 수 있도록 생물반응기에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 생물반응기는 특정물질이나 세포를 생산하기 위해 또는 특정 반응을 수행하기 위해 생물체를 조절된 환경에서 키울 수 있도록 하는 반응기다. As knowledge of microorganisms accumulate, efforts are being made to convert and manipulate them in a way that is useful for humankind. As a result, researches on bioreactors are being actively conducted to raise specific organisms in a controlled environment. . Bioreactors are reactors that allow organisms to be raised in a controlled environment to produce specific substances or cells or to perform specific reactions.

특히, 미생물의 다양한 능력에 기인하여, 폐수의 처리, 이산화탄소의 고정 화, 연료물질의 생산, 의약품, 화장품 등의 그 사용 범위가 확대되었으며, 요구도가 증가되고 있다. 하지만, 생체 중량 및 유용생산물을 대량으로 생산하기 위해서는 경제적, 기술적으로 효율적인 배양기의 개발이 절실히 필요하다.In particular, due to the various capabilities of microorganisms, the use of waste water treatment, carbon dioxide immobilization, fuel material production, pharmaceuticals, cosmetics, etc. has been expanded, and the demand is increasing. However, development of economically and technically efficient incubators is urgently needed to produce large quantities of biomass and useful products.

최근에 미생물에 유래된 여러 고부가 산물들이 개발되면서 이를 고농도 배양하기 위한 다양한 배양 장치가 개발되고 있다. 적도 지방과 같이 기후가 온난하고 토지 비용이 저렴한 지역에서는 연못(pound) 형태나 외륜(paddl wheel)으로 배지를 순환시키는 수로(raceway) 형태의 옥외 배양법을 주로 사용하였으나, 상기 방법의 경우에는 설치비와 운영비가 적게 드는 반면 고농도 배양이 힘들고 다른 미생물에 의해 오염 가능성이 높아 목적 산물의 분리 회수 비용이 증가한다는 단점이 있다.Recently, various high value products derived from microorganisms have been developed, and various culture apparatuses for high concentration culture thereof have been developed. In warm climates and low land costs, such as in the equator, outdoor cultures in the form of ponds or raceways that circulate the medium to paddl wheels are used. While the operating cost is low, the high concentration is difficult and the possibility of contamination by other microorganisms increases the cost of separation and recovery of the target product.

이를 극복하기 위하여 고농도 대량 배양에 적합한 여러 형태의 생물반응기가 개발되고 있다. 하지만 기존의 생물반응기들은 모두 대용량으로서 생물제품 대량생산에 이용되며, 발효기의 크기로 인해 많은 시간과 노동력이 요구되어지며 값비싼 기질의 소모가 많은 단점을 지니고 있다. In order to overcome this, various types of bioreactors suitable for high concentration and mass culture have been developed. However, all existing bioreactors are used for mass production of biological products in large quantities, and due to the size of the fermenter, a lot of time and labor are required, and expensive substrates consume many disadvantages.

따라서 생물학적 생산공정을 최적화할 수 있도록 간단한 구조로 되어 있어 조작이 용이하고, 새로운 광합성 균주의 탐색이 가능하도록 소형화, 고속화 처리가 가능한 다채널 생물반응기에 대한 요구가 커지고 있다. Therefore, there is a growing demand for a multi-channel bioreactor capable of miniaturizing and speeding up the process to have a simple structure for optimizing a biological production process and to facilitate manipulation and to search for a new photosynthetic strain.

대한민국 등록 특허 제 10-0860958호에는 광학센서막 부착형 다채널 소형 생물반응기가 개시되어 있다. 상기 생물반응기는 다수의 웰이 형성된 마이크로플레이트를 이용하여 생물반응기 하나에서 다수의 광검출 결과를 얻거나 모니터링할 수 있는 효과를 갖는다.Korean Patent No. 10-0860958 discloses a multi-channel small bioreactor attached to an optical sensor film. The bioreactor has an effect of obtaining or monitoring a plurality of photodetection results in one bioreactor using a microplate in which a plurality of wells are formed.

하지만 상기 마이크로플레이트는 다수의 웰들이 서로 인접하여 형성되므로 각 웰의 내부에 배양되는 배양액이 서로 다른 배양액들에 의해 오염되거나 마이크로플레이트가 장착된 챔버 내부의 공기에 의해 배양액이 오염될 수 있다는 문제점이 있다. However, since the microplates are formed with a plurality of wells adjacent to each other, there is a problem that the culture medium cultured inside each well may be contaminated by different culture fluids or the culture fluid may be contaminated by air inside the chamber in which the microplate is mounted. have.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 웰의 내부에서 배양되는 배양액이 인접하는 웰의 배양액 또는 챔버의 내부의 공기로부터 오염되는 것을 방지할 수 있는 생물 반응기용 마이크로 플레이트를 제공하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to improve the above problems, and provides a microplate for a bioreactor capable of preventing the culture medium cultured in the well from being contaminated from the culture medium of the adjacent wells or the air inside the chamber. There is a purpose.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 생물 반응기용 마이크로 플레이트는 생물 반응기의 챔버 내부에 설치되어 미생물을 배양하기 위한 마이크로플레이트에 있어서, 상기 챔버에 장착될 수 있는 프레임과; 상기 프레임에 마련되며 내부에 상기 미생물을 배양하기 위한 배양공간이 형성되고 상부가 개방된 다수의 웰들과; 상기 웰들 중 적어도 어느 하나의 웰의 상부에 결합되어 상기 배양공간과 상기 웰의 외부 간을 통기시키되 이물질은 필터링하는 마개;를 구비하는 것을 특징으로 한다. Microplate for a bioreactor of the present invention for achieving the above object is a microplate for culturing microorganisms is installed in the chamber of the bioreactor, the frame which can be mounted to the chamber; A plurality of wells provided in the frame and having a culture space for culturing the microorganism therein and having an open top; And a stopper coupled to an upper portion of at least one of the wells to allow the culture space and the outside of the wells to be vented with foreign substances filtered.

상기 마개는 내부가 중공이고 상기 웰에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 상부에 형성되고 상기 삽입부보다 더 큰 직경을 가져 상기 웰의 상단에 걸리는 헤드와, 상기 헤드를 상하로 관통한 장착홀에 설치되는 다공성의 통기패드와, 상기 삽입부의 외주면에 설치되어 상기 웰의 내주면에 밀착되는 실링부재를 구비하는 것을 특징으로 한다. The stopper includes an insertion part which is hollow inside and is inserted into the well; It is characterized in that it comprises a porous ventilation pad to be installed in, and a sealing member which is installed on the outer peripheral surface of the insert portion in close contact with the inner peripheral surface of the well.

상기 챔버에 설치된 광원으로부터 조사되는 광이 상기 웰의 배양공간으로 전달될 수 있도록 상기 마개에 설치된 광전달부;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. And a light transmitting unit installed in the stopper so that light irradiated from the light source installed in the chamber can be transferred to the culture space of the well.

상기 광전달부는 상기 헤드 및 삽입부를 관통하여 형성된 다수의 삽입홀에 각각 삽입되며 일단이 상기 헤드의 바깥으로 노출되고 타단은 상기 삽입부의 하방으로 노출되는 광섬유들로 구비된 것을 특징으로 한다. The light transmitting unit is inserted into a plurality of insertion holes formed through the head and the insertion unit, respectively, and has one end exposed to the outside of the head and the other end provided with optical fibers exposed below the insertion unit.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 마이크로플레이트의 웰에서 미생물의 배양시 마개를 덮어 배양하므로 인접하는 웰에 의한 오염을 방지할 수 있다. 또한, 마개는 외기와 내기가 서로 통기될 수 있는 다공성 구조로 이루어지므로 호기성 미생물의 배양이 가능하도록 한다. As described above, according to the present invention, it is possible to prevent contamination by adjacent wells by culturing a stopper when culturing microorganisms in a well of a microplate. In addition, the stopper is made of a porous structure that can be vented with the outside air and bet to allow the culture of aerobic microorganisms.

그리고 마개에 형성된 광전달부에 의해 광원에서 생성된 빛이 웰의 배양공간까지 전달될 수 있으므로 광합성 미생물을 배양이 용이하다. The light generated by the light source may be delivered to the culture space of the well by the phototransmitter formed on the stopper, thereby cultivating photosynthetic microorganisms.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 생물 반응기용 마이크로 플레이트에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a microplate for a bioreactor according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 플레이트가 챔버 내부에 장착된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 마이크로 플레이트를 나타내는 분리 사시도이고, 도 3은 도 1의 마이크로 플레이트의 요부를 발췌한 단면도이다. 1 is a perspective view illustrating a state in which a microplate is mounted in a chamber according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the microplate of FIG. 1, and FIG. 3 is a main portion of the microplate of FIG. 1. Here is an excerpt.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 플레이트는 생물 반응기(1)의 챔버(5)에 설치되어 미생물을 배양하기 위한 용도로 이용된다. 생물반응기(1)의 일 예로 상부측에 챔버(5)가 마련되고, 챔버(5)의 상부에는 챔버(5)를 개폐할 수 있는 도어(7)가 설치된다. 챔버(5)의 바닥에는 본 발명의 마 이크로플레이트(10)가 장착된다. 1 to 3, the microplate according to an embodiment of the present invention is installed in the chamber 5 of the bioreactor 1 and used for culturing microorganisms. As an example of the bioreactor 1, a chamber 5 is provided at an upper side, and a door 7 capable of opening and closing the chamber 5 is provided at an upper portion of the chamber 5. The bottom of the chamber 5 is mounted with the microplate 10 of the present invention.

본 발명의 마이크로플레이트(Micro plate)(10)는 하나의 프레임(20)에 다수개의 웰(well)(25)이 형성된다. 다수의 웰(25)은 프레임(20)에 정렬형성된다. 도시된 예에서는 마이크로플레이트(10)는 24개의 웰(25)로 형성되어 있으나, 이외에도 4 내지 1536개 등 다양한 수의 웰(25)이 형성될 수 있음은 물론이다. In the micro plate 10 of the present invention, a plurality of wells 25 are formed in one frame 20. Multiple wells 25 are aligned in the frame 20. In the illustrated example, the microplate 10 is formed of 24 wells 25, but various wells 25 may be formed in addition to 4 to 1536.

웰(25)은 내부에 미생물을 배양하기 위한 배양공간(27)이 형성되고 상부가 개방된 형태를 갖는다. 웰(25)은 배양액이 채워지는 배양공간이 형성된 구조라면 사각기둥, 원기둥, 마름모기둥 및 시험관형 등의 어떠한 형태라도 가능하다. The well 25 has a form in which a culture space 27 for culturing microorganisms is formed and an upper portion thereof is opened. The well 25 may be any shape such as a square column, a cylinder, a rhombus column, a test tube, and the like as long as the culture space in which the culture medium is filled is formed.

본 발명의 마이크로 플레이트(10)는 웰(25)의 상부에 결합되는 마개(30)를 구비한다. 마개(30)는 웰(25)의 수와 동일한 수로 구비되어 각 웰(25)마다 결합되거나 어느 하나의 웰 또는 두개 이상의 웰에 마개가 결합될 수 있다. 마개(30)는 어느 웰(25)의 배양공간이 인접하는 웰로부터 독립될 수 있도록 한다. 이는 인접하는 웰의 배양액에 의해 오염되는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 마개(30)는 웰(25)의 배양공간으로 공기 중의 이물질이 유입되는 것을 막는 필터링 역할을 함께 수행한다. The microplate 10 of the present invention has a stopper 30 coupled to the top of the well 25. The stopper 30 may be provided in the same number as the number of the wells 25, and may be coupled to each well 25, or the stopper may be coupled to any one well or two or more wells. The stopper 30 allows the culture space of any well 25 to be independent from the adjacent wells. This is to prevent contamination by the culture of adjacent wells. In addition, the stopper 30 serves as a filtering to prevent foreign matter from entering the air into the culture space of the well 25.

마개(30)는 일 예로 삽입부(31)와, 삽입부(31)의 상부에 형성된 헤드(35)와, 헤드(35)에 설치되는 통기패드(50)와, 삽입부(31)에 설치되는 실링부재(40)로 이루어진다. 삽입부(31)와 헤드(35)는 테프론 재질을 이용하여 일체로 사출 성형 됨이 바람직하나 이체로 형성되어 상호 결합된 구조를 가질 수 있다. The stopper 30 is installed in the insertion part 31, the head 35 formed on the insertion part 31, the ventilation pad 50 installed on the head 35, and the insertion part 31, for example. It is made of a sealing member 40. The insertion part 31 and the head 35 may be injection molded integrally using a Teflon material, but may have a structure in which the insert part 31 and the head 35 are coupled to each other.

삽입부(31)는 원통형으로 내부가 빈 중공형태로 형성된다. 삽입부(31)의 외 주면에는 실링부재(40)가 장착된다. 실링부재(40)로는 통상적인 고무링, 패드 등이 이용될 수 있다. 도시된 예에서는 실링부재(40)로 고무 링이 적용된 상태를 나타내고 있다. 실링부재(40)를 삽입부에 설치하기 위해 삽입부(31)의 외주면에는 끼움홈(33)이 형성된다. 삽입부(31)는 웰(25)의 배양공간의 형상과 대응되는 원통형으로 형성되나, 이외에도 배양공간(27)이 원통형 외에 다른 형상으로 형성된 경우 삽입부(31) 역시 다른 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 가령 웰(25)의 배양공간이 사각으로 형성되면 삽입부(31) 역시 사각형으로 형성된다. 삽입부(31)의 외경은 웰(25)의 내경보다 약간 작게 형성된다. 웰(25)의 내주면과 삽입부(31)의 외주면 사이에 발생하는 틈은 실링부재(40)가 밀폐시킨다. 만약 삽입부(31)가 탄성력 있는 소재로 형성된 경우 삽입부(31)의 외주면에 바깥으로 돌출되는 테를 형성하여 실링부재(40)의 설치를 생략할 수 있다. Insertion portion 31 is formed in a cylindrical shape hollow inside. The sealing member 40 is mounted on the outer circumferential surface of the insert 31. As the sealing member 40, a conventional rubber ring, pad, or the like may be used. In the illustrated example, a rubber ring is applied to the sealing member 40. In order to install the sealing member 40 in the inserting portion, the fitting groove 33 is formed on the outer circumferential surface of the inserting portion 31. Insert portion 31 is formed in a cylindrical shape corresponding to the shape of the culture space of the well 25, in addition, if the culture space 27 is formed in a shape other than the cylindrical insert 31 may also be formed in a different shape Of course. For example, when the culture space of the well 25 is formed in a square, the insertion portion 31 is also formed in a square. The outer diameter of the insert 31 is formed slightly smaller than the inner diameter of the well 25. The gap generated between the inner circumferential surface of the well 25 and the outer circumferential surface of the insert 31 is sealed by the sealing member 40. If the inserting portion 31 is formed of an elastic material, it is possible to omit the installation of the sealing member 40 by forming a frame projecting outward on the outer circumferential surface of the inserting portion 31.

헤드(35)는 삽입부(31)의 상부에 형성되어 상방으로 일정 높이 연장된다. 헤드(35)는 삽입부(31)의 외경보다 더 큰 외경으로 형성된다. 따라서 헤드(35)는 삽입부(31)의 상부에 단면적이 확장된 형태로 형성된다. 마개(30)를 웰(25)의 상부에 결합시키는 경우 웰(25)의 상단이 헤드(35)에 걸리게 된다. 헤드(35)의 내부에는 통기패드(50)가 장착될 수 있는 장착홀(37)이 형성된다. 장착홀(37)은 삽입부(31) 내부의 공간과 연결될 수 있도록 헤드(35)의 상하를 관통하여 형성된다. 바람직하게는 헤드의 장착홀(37) 직경이 삽입부(31)의 내부에 형성된 원형의 공간의 직경보다 더 크게 형성된다. 따라서 마개(30)의 내부에는 턱(39)이 형성되므로 통기패드(50)의 장착이 용이해진다. 장착홀(37)의 형상 역시 통기패드(50)와 동일한 형상 으로 이루어진다. The head 35 is formed on the upper portion of the insertion portion 31 and extends upward by a predetermined height. The head 35 is formed with an outer diameter larger than the outer diameter of the insert 31. Therefore, the head 35 is formed to have an enlarged cross-sectional area on the upper portion of the insertion portion 31. When the stopper 30 is coupled to the top of the well 25, the top of the well 25 is caught by the head 35. Inside the head 35, a mounting hole 37 to which the ventilation pad 50 is mounted is formed. The mounting hole 37 is formed through the top and bottom of the head 35 so as to be connected to the space inside the insertion portion 31. Preferably, the diameter of the mounting hole 37 of the head is larger than the diameter of the circular space formed inside the insertion portion 31. Therefore, since the jaw 39 is formed inside the stopper 30, the ventilation pad 50 is easily mounted. The mounting hole 37 also has the same shape as the ventilation pad 50.

통기패드(50)는 무수한 기공이 형성된 다공성으로 이루어져 배양공간(27)과 웰의 외부 간을 통기시키되 이물질은 필터링할 수 있도록 한다. 통기패드(50)에 형성된 기공은 평균 1㎛이하의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 통기패드(50)는 다공성 실리콘 또는 발포수지, 스펀지 등을 이용할 수 있다. Ventilation pad 50 is made of porous pores formed with countless pores to vent between the culture space 27 and the outside of the well, but the foreign matter can be filtered. The pores formed in the vent pad 50 preferably have a size of 1 탆 or less on average. Ventilation pad 50 may be a porous silicone or foamed resin, sponge or the like.

상술한 바와 같이 본 발명은 마개(30)를 웰(25)의 상부에 결합하여 미생물을 배양함으로써 인접하는 웰에 의한 오염을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 마개(30)는 외기와 내기가 서로 통기될 수 있는 다공성 구조로 이루어지므로 호기성 미생물의 배양이 가능하도록 한다. As described above, the present invention can effectively prevent contamination by adjacent wells by culturing the microorganisms by coupling the stopper 30 to the top of the well 25. In addition, the stopper 30 is made of a porous structure that can be vented to the outside and the bet to allow the culture of aerobic microorganisms.

본 발명의 다른 예에 따른 마개를 도 4에 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 챔버의 내부에 설치된 광원으로부터 조사되는 광이 웰의 배양공간 내로 전달될 수 있도록 헤드(35)에 광전달부가 설치된다. 광원으로는 발광다이오드 소자가 가장 적합하지만, 이외에도 형광램프, 할로겐 램프, 광섬유, 네온관 등 광합성에 적합한 빛(PAR: Photosynthetically ActiveRadiation)을 발하는 광원 중에서 선택된 한 개 이상의 것을 사용할 수 있다. A stopper according to another example of the invention is shown in FIG. Referring to FIG. 4, a light transmitting unit is installed in the head 35 so that light irradiated from a light source installed in the chamber may be transferred into the culture space of the well. Although a light emitting diode device is most suitable as a light source, at least one selected from a light source for emitting photosynthetically active radiation (PAR) such as a fluorescent lamp, a halogen lamp, an optical fiber, and a neon tube may be used.

광전달부는 상기 광원에서 생성된 빛을 웰의 배양공간으로 전달하여 광원배양액에 잘 전달될 수 있도록 한다. 이러한 광전달부에 의해 웰의 배양공간에서 광합성 미생물을 배양할 수 있다. 광합성 미생물의 배양시 생체 중량 및 유용생산물 증가에 영향을 미치는 요소들은 배지의 조성, 온도, pH, 광도, 광량 등의 많은 요인들이 존재하지만, 그중에서도 광합성 미생물의 특성상 빛이 차지하는 비중은 가 장 크게 존재한다. 따라서 빛의 공급은 광합성 미생물의 배양시 중요하게 고려되어야 할 사항이다.The light transmitting unit transfers the light generated by the light source to the well culture space so that the light can be well transmitted to the light source culture solution. Such a phototransmitter allows the photosynthetic microorganism to be cultured in a well culture space. There are many factors that influence the growth of biomass and useful products in cultivation of photosynthetic microorganisms, including the composition of the medium, temperature, pH, light intensity, light quantity, etc. do. Therefore, the supply of light is an important factor to be considered in the cultivation of photosynthetic microorganisms.

도시된 예에서 광전달부는 다수의 광섬유들(60)로 이루어진다. 광섬유(60)는 헤드(35) 및 삽입부(31)를 수직으로 관통하여 형성된 다수의 삽입홀에 각각 삽입된다. 광섬유(60)의 일단은 헤드(35)의 상방을 향해 노출되고 타단은 삽입부(31)의 하방을 향해 노출된다. 따라서 광원에서 생성된 빛은 광섬유(60)의 일단으로 입사되고 광섬유의 타단을 통해 배양공간으로 출사된다. 광섬유의 타단에서 출사되는 빛을 확산시키기 위해 삽입부(31)의 저면에는 확산렌즈가 설치될 수 있다. In the example shown, the light transmitting portion consists of a plurality of optical fibers 60. The optical fiber 60 is inserted into each of the plurality of insertion holes formed through the head 35 and the insertion portion 31 vertically. One end of the optical fiber 60 is exposed upward of the head 35 and the other end is exposed downward of the insertion part 31. Therefore, the light generated from the light source is incident to one end of the optical fiber 60 and is emitted to the culture space through the other end of the optical fiber. In order to diffuse light emitted from the other end of the optical fiber, a diffusion lens may be installed on the bottom surface of the insertion part 31.

광섬유(60)로는 유리광섬유나 플라스틱 광섬유를 이용할 수 있다. 특히, 바람직하게는 유리광섬유보다 광학적 특성과 가공성이 우수한 플라스틱광섬유를 이용한다. 플라스틱 광섬유는 단면적 대비 Core의 비율이 매우 크다. 예를 들면, 1mm Out-dia규격의 광섬유 Core dia는 0.98mm, Clad dia는 0.02mm이므로 광섬유 단면적 대비 Core 비율은 98%이다. 이는 플라스틱 광섬유의 빛 전달 효율이 매우 높음을 의미한다. 또한, 플라스틱 광섬유는 저가격화가 가능하고 뛰어난 벤딩(Bending)특성으로 인해 설치가 용이하고 외부충격에도 강한 장점을 지니고 있다. 이러한 플라스틱 광섬유는 고순도 아크릴 레진(PMMA : Polymethyl methacrylate)으로 된 코어와 특수 불소 폴리머(F-PMMA : Fluorine Polymethyl methacrylate)로 만들어진 얇은 클래드층으로 이루어진다. 클래드의 굴절율(refractive index)이 코어보다 낮으므로 광섬유의 일측 종단으로부터 들어온 광은 코어와 클래드의 접속면에서 전반사(Total-Reflection)를 일으켜 코어를 통하여 타측 종단으로 전달되어 나가게 된 다.As the optical fiber 60, glass optical fiber or plastic optical fiber can be used. In particular, it is preferable to use a plastic optical fiber having excellent optical properties and processability than glass optical fiber. Plastic optical fiber has a very large ratio of core to cross section. For example, 1mm Out-dia standard fiber dia is 0.98mm, Clad dia is 0.02mm, so the ratio of core to fiber cross-sectional area is 98%. This means that the light transmission efficiency of the plastic optical fiber is very high. In addition, the plastic optical fiber has the advantages of low cost and easy installation due to excellent bending characteristics, and strong external shock. The plastic optical fiber consists of a core made of high-purity acrylic resin (PMMA: Polymethyl methacrylate) and a thin clad layer made of special fluoropolymer (F-PMMA: Fluorine Polymethyl methacrylate). Since the refractive index of the clad is lower than that of the core, light from one end of the optical fiber causes total reflection at the interface between the core and the clad, and is transmitted through the core to the other end.

도 4에 도시된 바와 달리 광섬유(60)는 헤드(35) 및 삽입부(31)를 상하로 관통하는 것이 아니라, 광섬유(60)의 일단은 헤드(35)의 측면으로 노출되도록 설치될 수 있다. 따라서 광섬유(60)는 기역자(ㄱ)형으로 구부러져 마개에 설치된다. 이는 헤드(35)의 측면에서 광이 입사되는 경우 유리하다. 이와 같이 마개는 통기패드에 의해 내외기를 통기시킴과 동시에 광섬유(60)에 의해 광을 웰의 외부에서 내부로 전달할 수 있다. Unlike in FIG. 4, the optical fiber 60 does not penetrate the head 35 and the insert 31 up and down, but one end of the optical fiber 60 may be installed to be exposed to the side of the head 35. . Therefore, the optical fiber 60 is bent in a translator (a) type is installed on the stopper. This is advantageous when light is incident on the side of the head 35. In this way, the stopper allows the inside and outside air to be ventilated by the ventilation pads, and at the same time, light may be transferred from the outside of the well to the inside by the optical fiber 60.

한편, 도 5에서는 광전달부가 마개의 통기패드(50)에 설치된 예를 도시하고 있다. 도 5를 참조하면, 통기패드(50)의 바깥 측 둘레와 인접하게 형성된 다수의 삽입홀(70)마다 광섬유(60)를 설치한다. 이때 통기패드(50)의 두께가 얇거나 재질 자체가 연질의 경우 통기패드(50) 내에서 광섬유(60)의 고정이 용이하지 않으므로 광섬유를 지지할 수 있는 홀더(80)를 함께 구비하는 것이 바람직하다. 따라서 홀더(80)에 광섬유(60)를 삽입하여 광섬유(60)를 고정시킨 후 홀더(80)를 삽입홀(70)에 삽입하여 설치한다. 홀더(80)는 원통형의 보디(85)와, 보디(85)의 상부에 형성되며 보디(85)의 직경보다 더 큰 직경으로 형성된 걸림부(81)로 이루어진다. 걸림부(81)에서 보디(85)까지 관통하는 홀이 홀더(80)에 형성된다. 홀에는 광섬유(60)가 삽입된다. 이와 같이 홀더(80)에 의해 광섬유(60)를 통기패드(50)에 용이하게 고정시킬 수 있다. On the other hand, Figure 5 shows an example in which the light transmission unit is installed in the vent pad 50 of the stopper. Referring to FIG. 5, the optical fiber 60 is installed at each of the plurality of insertion holes 70 formed adjacent to the outer circumference of the vent pad 50. At this time, if the thickness of the ventilation pad 50 is thin or the material itself is not easy to fix the optical fiber 60 in the ventilation pad 50 is preferably provided with a holder 80 that can support the optical fiber. Do. Therefore, the optical fiber 60 is inserted into the holder 80 to fix the optical fiber 60, and then the holder 80 is inserted into the insertion hole 70 to be installed. The holder 80 is composed of a cylindrical body 85 and a locking portion 81 formed on the upper portion of the body 85 and having a diameter larger than the diameter of the body 85. A hole penetrating from the locking portion 81 to the body 85 is formed in the holder 80. The optical fiber 60 is inserted into the hole. In this way, the optical fiber 60 can be easily fixed to the ventilation pad 50 by the holder 80.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다 양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.In the above, the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. will be.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 플레이트가 챔버 내부에 장착된 상태를 나타내는 사시도이고,1 is a perspective view illustrating a state in which a microplate according to an embodiment of the present invention is mounted in a chamber.

도 2는 도 1의 마이크로 플레이트를 나타내는 분리 사시도이고,2 is an exploded perspective view illustrating the microplate of FIG. 1;

도 3은 도 1의 마이크로 플레이트의 요부를 발췌한 단면도이고,3 is a cross-sectional view of the main portion of the microplate of FIG.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 플레이트에 적용된 마개를 나타내는 일부 절개 사시도이고,4 is a partially cutaway perspective view showing a stopper applied to a microplate according to another embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마이크로 플레이트에 적용된 통기패드를 나타내는 분리 사시도이다.5 is an exploded perspective view illustrating a ventilation pad applied to a micro plate according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 생물 반응기 5: 챔버1: bioreactor 5: chamber

10: 마이크로플레이트 20: 프레임 10: microplate 20: frame

25: 웰 27: 배양공간25: well 27: culture space

30: 마개 31: 삽입부30: stopper 31: insert

35: 헤드 40: 실링부재35: head 40: sealing member

50: 통기 패드 50: aeration pad

Claims (4)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 생물 반응기의 챔버에 설치되어 미생물을 배양하기 위한 마이크로플레이트에 있어서,In the microplate for culturing microorganisms installed in the chamber of the bioreactor, 상기 챔버에 장착될 수 있는 프레임과; 상기 프레임에 마련되며 내부에 상기 미생물을 배양하기 위한 배양공간이 형성되고 상부가 개방된 다수의 웰들과; 상기 웰들 중 적어도 어느 하나의 웰의 상부에 결합되어 상기 배양공간과 상기 웰의 외부 간을 통기시키되 이물질은 필터링하는 마개;를 구비하고, A frame that can be mounted to the chamber; A plurality of wells provided in the frame and having a culture space for culturing the microorganism therein and having an open top; And a stopper coupled to an upper portion of at least one of the wells to allow the culture space and the outside of the well to pass through, but filtering foreign matters. 상기 마개는 내부가 중공이고 상기 웰에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 상부에 형성되고 상기 삽입부보다 더 큰 직경을 가져 상기 웰의 상단에 걸리는 헤드와, 상기 헤드를 상하로 관통한 장착홀에 설치되는 다공성의 통기패드와, 상기 삽입부의 외주면에 설치되어 상기 웰의 내주면에 밀착되는 실링부재를 구비하며, The stopper includes an insertion part which is hollow inside and is inserted into the well, a head which is formed on an upper part of the insertion part and has a diameter larger than that of the insertion part and is caught on the top of the well, and a mounting hole penetrating the head up and down. And a porous ventilation pad installed on the sealing member and installed on an outer circumferential surface of the insertion part to be in close contact with the inner circumferential surface of the well. 상기 챔버에 설치된 광원으로부터 조사되는 광이 상기 웰의 배양공간으로 전달될 수 있도록 상기 마개에 설치된 광전달부;를 더 구비하고, And a light transmitting unit installed in the stopper so that light irradiated from the light source installed in the chamber can be transferred to the culture space of the well. 상기 광전달부는 일단이 상기 통기패드의 상방으로 노출되고 타단은 상기 통기패드의 하방으로 노출되는 광섬유들과, 상기 통기패드에 설치되어 상기 광섬유들을 지지할 수 있도록 상기 광섬유가 삽입되는 홀이 상하로 관통하여 형성된 홀더들을 구비하며, The optical transmission unit has optical fibers whose one end is exposed above the ventilation pad and the other end is exposed below the ventilation pad, and the hole into which the optical fiber is inserted so as to be installed on the ventilation pad to support the optical fibers. Having holders formed therethrough, 상기 각 홀더는 상기 통기패드를 상하로 관통하여 형성된 삽입홀에 삽입되는 원통형의 보디와, 상기 보디의 상부에 형성되며 상기 보디의 직경보다 더 큰 직경으로 형성되어 상기 통기패드에 걸리는 걸림부를 구비하는 것을 특징으로 하는 생물 반응기용 마이크로 플레이트.Each holder includes a cylindrical body inserted into an insertion hole formed by penetrating the ventilation pad up and down, and a locking portion formed on an upper portion of the body and having a diameter larger than the diameter of the body to be caught by the ventilation pad. Microplate for a bioreactor, characterized in that.
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