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KR20210127344A - System for automatically incubating cell using a robot - Google Patents

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Publication number
KR20210127344A
KR20210127344A KR1020200045033A KR20200045033A KR20210127344A KR 20210127344 A KR20210127344 A KR 20210127344A KR 1020200045033 A KR1020200045033 A KR 1020200045033A KR 20200045033 A KR20200045033 A KR 20200045033A KR 20210127344 A KR20210127344 A KR 20210127344A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
culture
cell
cells
vessel
robot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020200045033A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이준석
이창길
임민혁
유동업
Original Assignee
주식회사 톱텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 톱텍 filed Critical 주식회사 톱텍
Priority to KR1020200045033A priority Critical patent/KR20210127344A/en
Publication of KR20210127344A publication Critical patent/KR20210127344A/en
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Abstract

The present invention relates to a cell culture automation system using a robot. An automated cell culture system using a robot comprises: a moving unit for moving cell culture equipment including a culture vessel, a vessel for centrifugation, and a tube for a cell sample; a cell incubator for culturing cells in the culture vessel by receiving the culture vessel; a centrifuge for centrifuging the cultured cells; a cytometer for counting the number of centrifuged cells; a multi-joint robot; an air displacement pipette (ADP) which injects cells and a culture medium into the cell culture equipment or extracts cells and a culture medium from the cell culture equipment using air suction and exhaust; and a control unit which controls the multi-joint robot to pick up the culture vessel moved by the moving unit and place the same in the cell incubator, controls the multi-joint robot to pick up the culture vessel in the cell incubator when the cells in the culture vessel are cultured for a predetermined period, controls the ADP to put the contents of the culture vessel into the vessel for centrifugation, controls the multi-joint robot to deliver the centrifuge container to the centrifuge, controls the ADP to sample the centrifuged cells and put the same in the tube for a cell sample, controls the multi-joint robot to introduce the cells in the cell sample tube into the cell counter, and receives counted cell number information from a cytometer. Therefore, cells can be automatically mass-cultured.

Description

로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템{System for automatically incubating cell using a robot}Cell culture automation system using a robot {System for automatically incubating cell using a robot}

본 발명은 세포배양에 관한 것으로서, 특히 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to cell culture, and more particularly, to an automated cell culture system using a robot.

세포 배양은 분자 생물학을 비롯한 생물학 연구에 있어 매우 중요한 기술로서, 인체 질병의 진단 또는 치료 등의 목적으로 특정 세포를 배양하는 것을 의미한다. 최근 의약품의 생산이나 유전자 치료, 재생 의료, 면역 요법 등의 분야에서 세포나 조직, 미생물, 바이러스 등(이들을 포괄하여 "세포"라 칭함)을 효율적으로 대량 배양하는 것이 요구되고 있다.Cell culture is a very important technology in biological research including molecular biology, and refers to culturing specific cells for the purpose of diagnosing or treating human diseases. In recent years, it is required to efficiently mass-culture cells, tissues, microorganisms, viruses, etc. (collectively referred to as "cells") in the fields of pharmaceutical production, gene therapy, regenerative medicine, immunotherapy, and the like.

면역계는 복잡한 기전에 의해 조절되며 면역계의 이상이 생길 경우 면역시스템에 불균형이 초래되어 암과 같은 난치성 질병이 발생한다. 종양(암)은 정상세포가 환경적, 유전적 요인에 의해 돌연변이를 일으켜 자가세포로 구성된 조직으로서 오랜 기간을 두고 진행되며, 암 환자의 면역세포는 정상인에 비하여 많은 부분에서 그 기능이 크게 저하되며 그 수도 급격이 줄어든다. 인체는 이러한 종양에 대항하여 세포독성 T 림프구(cytotoxic Tlymphocyte, CTL)나 자연 살해세포 (Natural Killer cell, NK cell)와 같은 면역세포를 생산하여 암 세포를 살상한다.The immune system is regulated by a complex mechanism, and when there is an abnormality in the immune system, an imbalance in the immune system is caused and incurable diseases such as cancer occur. A tumor (cancer) is a tissue composed of autologous cells caused by mutations in normal cells by environmental and genetic factors, and progresses over a long period of time. The number is rapidly decreasing. The human body produces immune cells such as cytotoxic Tlymphocytes (CTL) or natural killer cells (NK cells) against these tumors to kill cancer cells.

암의 치료를 위해서 암환자에게서 이러한 면역세포의 살상능과 활성증가는 암의 치료를 위해 매우 중요하다. 항암 치료는 암치료의 중요한 부분으로서 종양을 제거하거나 크기를 줄임으로써 증상을 완화하는데 목적이 있다. 여기에는 재발의 감소나 생존율을 높여야 하는 숙제를 가지고 있으며, 무엇보다 항암제 치료는 환자의 삶의 질을 높일 수 있어야 한다. For the treatment of cancer, an increase in the killing ability and activity of these immune cells in cancer patients is very important for the treatment of cancer. Chemotherapy is an important part of cancer treatment and aims to relieve symptoms by removing or reducing the size of the tumor. Here, there is a task to reduce recurrence or increase the survival rate, and above all, anticancer drug treatment should improve the quality of life of patients.

하지만 현재의 치료법으로는 아직 만족스러운 암의 완치율에 접근하고 있지 못하며 무엇보다 항암제에 대한 저항성과 부작용, 그리고 사용된 약제가 모든 사람에게 효과가 있지 못하다는 약점을 가지고 있다. 뿐만 아니라, 아직 우리 나라의 암치료에 있어서 삶의 질 향상 문제는 두 번째의 문제로 생각할 수 밖에 없을 정도로 암치료에 대한 약제 사용과 연관된 regimen이나 규정, 행정적 절차의 개선이 필요한 상태이다. 따라서, 각 환자에 맞는 효과적이고, 부작용이 적고 편안하게 받을 수 있는 새로운 치료법 개발의 요구성이 높다.However, the current treatment does not yet approach a satisfactory cancer cure rate, and above all, it has weaknesses in resistance to anticancer drugs and side effects, and that the drugs used are not effective for everyone. In addition, improvement of the regimen, regulations, and administrative procedures related to the use of drugs for cancer treatment is necessary to the extent that the problem of improving the quality of life in cancer treatment in Korea is still the second problem. Therefore, there is a high demand for the development of a new treatment that is effective for each patient, has fewer side effects and can be received comfortably.

개선된 치료법의 조건은 무엇보다 전신치료제이면서도 좀더 효과적이어야 하고, 독성이 적어 정상세포에 주는 영향이 적어야 하며 정상세포와 구별되는 암의 특이적인 생물학적 특징에 초점을 맞춘 치료이어야 한다. 이에 최근에는, 항암 화학치료 뿐 만 아니라 면역치료요법도 병용하는 임상이나 치료법 개발이 빠르게 추진되고 있다.The conditions for the improved treatment should be systemic treatment and more effective, less toxicity and less effect on normal cells, and treatment focusing on the specific biological characteristics of cancer that distinguish it from normal cells. Accordingly, in recent years, clinical or therapeutic development using not only chemotherapy but also immunotherapy is being rapidly promoted.

이중 인체의 면역계에서 NK세포는 대표적인 선천면역세포 중 하나로, 비 특이적으로 암을 살상할 수 있는 능력이 있고 바이러스, 박테리아 등을 인식하여 살상하는 능력을 보유한 세포로 알려져 있다. NK세포와 같이 면역세포를 이용한 항암치료의 효과는 암의 진행에 따라 차이가 날 수 있다. 면역세포치료는 암진행 초기의 환자나 절제 수술 후 암의 재발을 억제하기 위해 사용할 때 그 효과가 극대화 될 수 있다. 따라서, 이러한 암 질환의 치료를 위해서는 암환자에게서 NK세포의 암세포 살상능과 활성을 유지시키는 것이 필수적이며, 또한 NK세포 수를 유지시키는 것이 중요하다. Among them, NK cells in the immune system of the human body are one of the representative innate immune cells, and are known to have the ability to non-specifically kill cancer and to recognize and kill viruses and bacteria. The effect of chemotherapy using immune cells, such as NK cells, may vary depending on the progression of cancer. Immune cell therapy can maximize its effectiveness when used in patients at an early stage of cancer progression or to suppress cancer recurrence after resection surgery. Therefore, for the treatment of such cancer diseases, it is essential to maintain the cancer cell killing ability and activity of NK cells in cancer patients, and it is also important to maintain the number of NK cells.

체내에 존재하는 NK 세포의 수는 많지 않으므로, NK 세포를 치료용도로 사용할 수 있을 정도로 충분한 효능을 유지하면서 대량으로 생산하는 기술이 필수적이다. 그러나, NK 세포는 시험관 내에서(in-vitro) 대량 증식 및 배양이 제대로 이루어지지 않는다. 따라서 실제 유용한 수준으로 NK 세포를 증폭, 배양하는 기술에 대한 관심이 집중되고 있으며, 많은 연구가 진행되고 있지만, 아직 임상에 적용 가능한 수준에는 미치지 못하고 있다.Since the number of NK cells present in the body is not large, a technology for mass production while maintaining sufficient efficacy to use NK cells for therapeutic purposes is essential. However, NK cells are not properly proliferated and cultured in vitro (in-vitro). Therefore, attention is focused on technology for amplifying and culturing NK cells to a practically useful level, and although many studies are being conducted, it has not yet reached the level applicable to clinical practice.

NK세포의 배양을 위해 환자로부터 NK세포를 추출하고, 추출된 NK세포를 수배 내지는 수십배로 증식시켜 다시 환자에게 투여함으로써 치료를 극대화하는 배양하는 기술이 개발되고 있으나, NK세포의 배양이 작업자의 관리하에 수동으로 이루어지기 때문에 대량 배양이 어렵고, 무엇보다도 NK세포를 배양하는 과정에서 배양된 세포와 배양액의 추출과 주입의 정확성을 일률적으로 유지하기에는 한계가 있다.For culturing of NK cells, a culturing technique is being developed that maximizes treatment by extracting NK cells from a patient, proliferating the extracted NK cells several times or tens of times, and then administering them to the patient again. It is difficult to mass-cultivate because it is performed manually under

공개특허공보 제2019-0124608, 2019.11.05)Patent Publication No. 2019-0124608, 2019.11.05)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 무균환경을 갖는 복수의 클린룸(챔버)으로 구성된 세포배양 장치 내에서 로봇을 이용하여 세포를 세포배양기로 로딩하고 로봇을 이용하여 세포의 추출과 주입을 정확하게 일정량으로 유지하고, 일정한 기간 동안 배양하여 증가된 세포를 로봇을 이용하여 언로딩(unloading)함으로써 자동으로 세포를 대량으로 배양할 수 있는, 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention was created to solve the problems of the prior art. In a cell culture apparatus composed of a plurality of clean rooms (chambers) having an aseptic environment, using a robot to load cells into a cell incubator and operate the robot Automated cell culture using a robot, which can automatically cultivate cells in large quantities by maintaining the extraction and injection of cells at a certain amount and unloading the cells increased by culturing for a certain period using a robot to provide a system.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템은, 적어도 배양하고자 하는 세포 및 배양액이 담긴 배양용기, 원심분리용 용기, 세포샘플용 튜브를 포함하는 세포배양 기자재를 이동하는 이동부; 상기 배양용기를 수납하고, 상기 수납된 배양용기의 세포를 배양하는 세포배양기; 상기 원심분리용 용기의 내용물을 원심분리하는 원심분리기; 상기 원심분리된 세포와 새 배양액이 혼합된 내용물을 담고 있는 상기 세포샘플용 튜브로부터 일정량을 뽑아내어 세포의 개수를 계수하는 세포계수기; 상하 좌우 전후로 움직이고 회전 가능한 다관절 로봇; 공기의 흡입 및 배출을 이용하여 상기 세포배양 기자재에 세포와 배양액을 주입하거나 상기 세포배양 기자재로부터 세포와 배양액을 뽑아내는 ADP(Air Displacement Pipette); 및 상기 다관절 로봇을 제어하여 상기 이동부에 의해 이동된 배양용기를 집어 상기 세포배양기에 넣고, 미리 정해진 기간 동안 상기 배양용기에 담긴 세포가 배양되면 상기 다관절 로봇을 제어하여 상기 세포배양기에 있는 배양용기를 집어 내고, 상기 ADP를 제어하여 상기 집어 낸 배양용기의 내용물을 상기 원심분리용 용기에 넣고, 상기 다관절 로봇을 제어하여 상기 원심분링용 용기를 상기 원심분리기로 전달하고, 상기 ADP를 제어하여 상기 원심분리기에 의해 원심분리된 세포를 샘플링하여 상기 세포샘플용 튜브에 넣고, 상기 다관절 로봇을 제어하여 상기 세포샘플용 튜브에 있는 세포를 상기 세포계수기에 투입하고, 상기 세포계수기로부터 계수된 세포수 정보를 수신하는 제어부를 포함한다.A cell culture automation system using a robot according to the present invention for achieving the above technical problem is a movement of moving cell culture equipment including at least a culture vessel containing cells to be cultured and a culture medium, a centrifugation vessel, and a cell sample tube wealth; a cell incubator for accommodating the culture vessel and culturing the cells in the received culture vessel; a centrifuge for centrifuging the contents of the centrifuge container; a cytometer for counting the number of cells by extracting a certain amount from the cell sample tube containing the contents of the centrifuged cells and the fresh culture solution; A multi-joint robot capable of moving up, down, left, right, back and forth, and rotatable; ADP (Air Displacement Pipette) for injecting cells and culture medium into the cell culture material or extracting cells and culture medium from the cell culture material using suction and discharge of air; and controlling the articulated robot to pick up the culture vessel moved by the moving unit and put it in the cell incubator, and when the cells contained in the culture vessel are cultured for a predetermined period, control the articulated robot to be in the cell incubator Pick up the culture vessel, control the ADP to put the contents of the picked up culture vessel into the centrifuge vessel, control the articulated robot to transfer the centrifuge vessel to the centrifuge, and the ADP Control to sample the cells centrifuged by the centrifuge and put them in the cell sample tube, control the articulated robot to put the cells in the cell sample tube into the cell counter, and count from the cell counter It includes a control unit for receiving the cell number information.

본 발명에 따른 세포배양 자동화 시스템은 상기 제어부가 위치하고, 상기 세포배양 기자재를 반입 반출하며, 세포배양 시스템의 오퍼레이팅(operationg) 공간을 제공하는 제1챔버; 상기 이동부가 출입하고, 상기 세포배양에 사용되는 용기를 상기 이동부에 로딩하는 제2챔버; 및 상기 세포배양기에 의해 세포가 배양되고, 상기 원심분리기에 의해 상기 배양된 세포와 용액이 원심 분리되고, 상기 세포계수기에 의해 배양된 세포가 계수되고, 상기 ADP에 의해 상기 배양용기로부터 배양된 세포 및 배양액이 취출되어 다른 배양용기에 상기 배양된 세포와 새로운 배양액이 주입되고, 상기 다관절 로봇에 의해 상기 배양용기, 원심분리용 용기, 세포샘플용 튜브가 이동되는 제3챔버로 이루어질 수 있다.The automated cell culture system according to the present invention includes: a first chamber in which the control unit is located, the cell culture equipment is brought in and out, and an operating space of the cell culture system is provided; a second chamber in which the moving unit enters and exits and loads the vessel used for cell culture into the moving unit; and the cells are cultured by the cell incubator, the cultured cells and the solution are centrifuged by the centrifuge, the cultured cells are counted by the cell counter, and the cells cultured from the culture vessel by the ADP and a third chamber in which the culture medium is taken out, the cultured cells and the new culture medium are injected into another culture vessel, and the culture vessel, the centrifuge vessel, and the cell sample tube are moved by the multi-joint robot.

본 발명에 따른 세포배양 자동화 시스템은 상기 다관절로봇에 의해 이동된 상기 배양용기, 원심분리용 용기 및 세포샘플용 튜브의 뚜껑을 열고 닫는 DECAP 장치, 상기 ADP가 장착되어 상기 ADP를 상하 전후 좌우로로 이동시키는 겐트리 로봇, 세포배양 시스템 챔버 내의 균을 수집하는 균테스트 용기, 과산화수소수 수증기를 상기 세포배양 시스템 챔버 내에 분사하는 멸균기 및 상기 세포배양기에서 배양이 완료된 상기 배양백 내의 세포를 원심분리용 용기에 담아 원심분리하고, 원심분리된 세포가 파이널 백으로 이동되면, 상기 파이널 백을 실링(sealing)하는 튜브실러(Tube Sealer) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. The cell culture automation system according to the present invention is equipped with a DECAP device that opens and closes the lids of the culture vessel, the centrifugation vessel and the cell sample tube moved by the multi-joint robot, and the ADP is mounted to move the ADP up, down, front and rear, left and right. A gantry robot that moves to a cell culture system chamber, a bacteria test container that collects bacteria in the cell culture system chamber, a sterilizer that sprays hydrogen peroxide water vapor into the cell culture system chamber, and the cells in the culture bag that have been cultured in the cell culture machine for centrifugation After centrifugation in a container and the centrifuged cells are transferred to the final bag, at least one of a tube sealer for sealing the final bag may be further included.

본 발명에 따른 세포배양 자동화 시스템은, 상기 배양용기에 있는 세포가 상기 세포배양기에서 일정 기간 동안 배양되면, 상기 다관절 로봇과 상기 DECAP로봇 및 ADP에 의해 상기 배양용기에 있는 세포가 수납되며, 상기 배양용기보다 용량이 큰 배양백; 및 상기 배양백을 고정시켜 상기 다관절 로봇에 의한 상기 배양백의 이동을 용이하게 하는 기구물로 이루어지며, 상기 배양백의 이동에 따른 배양백의 뒤틀림과 상기 배양백의 뚜껑이 열리고 닫힐 때 상기 배양백의 회전을 방지하는 배양백 지그를 더 구비할 수 있다.In the automated cell culture system according to the present invention, when the cells in the culture vessel are cultured in the cell incubator for a certain period of time, the cells in the culture vessel are accommodated by the multi-joint robot, the DECAP robot, and the ADP, a culture bag with a larger capacity than the culture vessel; and a mechanism for fixing the culture bag to facilitate movement of the culture bag by the articulated robot, and prevents distortion of the culture bag according to the movement of the culture bag and rotation of the culture bag when the lid of the culture bag is opened and closed It may be further provided with a culture bag jig.

본 발명에 따른 세포배양 자동화 시스템은, 상기 세포배양 기자재에 부착되며, 적어도 상기 배양되는 세포 공여자를 식별하는 정보를 포함하는 식별코드를 발행하는 식별코드 발행기, 상기 식별코드를 읽는 식별코드 리더, 상기 다관절 로봇에 장착되며, 상기 경량기자재 테이블 및 중량기자재 테이블을 통해 반입되는 세포배양 기자재의 종류 및 수량을 촬영하고, 배양백의 뚜껑을 열고, 상기 세포배양기의 문을 열 때 상기 세포배양기의 문을 촬영하는 비전스캔을 더 포함할 수 있다.The cell culture automation system according to the present invention is attached to the cell culture equipment, and at least an identification code issuer for issuing an identification code including information identifying the cultured cell donor, an identification code reader for reading the identification code, the It is mounted on a multi-joint robot, and photographs the type and quantity of cell culture equipment brought in through the light equipment table and the heavy equipment table, opens the lid of the culture bag, and opens the door of the cell incubator when opening the door of the cell incubator. It may further include a vision scan to photograph.

상기 이동부는 상기 배양용기, 상기 세포샘플용 튜브를 포함한, 무게가 가벼운 경량 기자재를 수납하는 경량기자재 테이블; 및 상기 원심분리용 용기를 포함한, 상기 경량기자재보다 무게가 무거운 중량 기자재를 수납하는 중량 기자재 테이블을 더 포함하고, 상기 다관절 로봇은 상하 좌우로 움직이고 회전가능하며, 상기 제1직교로봇에 의해 이동된 경량기자재를 집어서 이동시키는 경량 다관절로봇; 및 상하 좌우로 움직이고 회전가능하며, 상기 제2직교로봇에 의해 이동된 상기 중량기자재를 집어서 이동시키는 중량 다관절로봇을 포함한다.The moving unit includes a light-weight equipment table for accommodating light-weight equipment, including the culture vessel and the tube for the cell sample; and a weight equipment table for accommodating heavy equipment heavier than the light equipment, including the container for centrifugation, wherein the articulated robot is movable and rotatable up and down, left and right, and is moved by the first orthogonal robot A lightweight multi-joint robot that picks up and moves lightweight equipment; and a weight articulated robot capable of moving up and down, left and right and rotatable, and picking up and moving the heavy equipment moved by the second orthogonal robot.

본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템 및 방법에 의하면, 무균환경을 갖는 복수의 클린룸(챔버)으로 구성된 세포배양 장치 내에서 로봇을 이용하여 세포를 세포배양기로 로딩하고 로봇을 이용하여 세포의 추출과 주입을 정확하게 일정량으로 유지하고, 일정한 기간 동안 세포를 배양하여 증가된 세포를 로봇을 이용하여 언로딩함으로써 자동으로 세포를 대량으로 배양할 수 있다.According to the cell culture automation system and method using a robot according to the present invention, in a cell culture apparatus composed of a plurality of clean rooms (chambers) having a sterile environment, using a robot, the cells are loaded into the cell incubator, and the cells are loaded using the robot. It is possible to automatically cultivate large amounts of cells by maintaining the extraction and injection of the cells at a certain amount accurately, and by culturing the cells for a certain period and unloading the increased cells using a robot.

도 1은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템의 일실시예의 외관을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템의 일실시예에 대한 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 3은 고속 ADP의 일 예를 나타낸 것이다.
도 4는 배양백과 배양백 지그의 일 예를 나타낸 것이다.
도 5는 배양백 지그에 배양백이 장착된 것을 나타낸 것이다.
1 shows the appearance of an embodiment of an automated cell culture system using a robot according to the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an automated cell culture system using a robot according to the present invention.
3 shows an example of a high-speed ADP.
4 shows an example of a culture bag and a culture bag jig.
Figure 5 shows that the culture bag is mounted on the culture bag jig.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred embodiment of the present invention, and does not represent all the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and variations.

도 1은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템의 일실시예의 외관을 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템은 무균환경을 갖는 복수개의 클린룸(Clean Room)인 제1챔버(110), 제2챔버(120) 및 제3챔버(130)로 이루어질 수 있다. 특히, 제2챔버(120) 및 제3챔버(130)의 천장에는 공기 중의 먼지 등의 일정 크기 이상의 입자(Particle)를 제거하는 필터(142, 144, 146, 148)가 설치될 수 있다. 상기 필터(142, 144, 146, 148)는 헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Air Filter) 필터가 사용될 수 있다. 그리고 제1챔버(110), 제2챔버(120) 및 제3챔버(130)에는 EFU(Equipment Fan Filter Unit)과 같은 공기(Air)를 정화하여 청정한 공기를 공급하는 장비에 의해 공기가 위에서 아래 방향으로 순환할 수 있다. 제1챔버(110), 제2챔버(120) 및 제3챔버(130)는 GMP(Good Manufacturing Practice, 우수 의약품 제조 관리기준) 등급을 달리 하여 관리될 수 있다. 제2챔버(120)는 제1챔버(110) 보다 청정도를 높게 하여 클린룸 클래스(등급)이 다르다. 제2챔버(120)의 천장에는 자외선 살균기가 설치되어 제1챔버(110)으로부터 유입될 수 있는 균들을 제거할 수 있다.1 shows the appearance of an embodiment of an automated cell culture system using a robot according to the present invention. Referring to FIG. 1 , the automated cell culture system using a robot according to the present invention is a first chamber 110 , a second chamber 120 , and a third chamber 130 that are a plurality of clean rooms having an aseptic environment. ) can be made. In particular, filters 142 , 144 , 146 , and 148 for removing particles having a predetermined size or larger such as dust in the air may be installed on the ceilings of the second chamber 120 and the third chamber 130 . As the filters 142 , 144 , 146 , and 148 , a High Efficiency Particulate Air Filter (HEPA) filter may be used. And in the first chamber 110 , the second chamber 120 , and the third chamber 130 , the air is supplied from top to bottom by equipment that purifies air such as an EFU (Equipment Fan Filter Unit) and supplies clean air. direction can be cycled. The first chamber 110 , the second chamber 120 , and the third chamber 130 may be managed with different GMP (Good Manufacturing Practice) grades. The second chamber 120 has a higher degree of cleanliness than the first chamber 110, so that the cleanroom class (grade) is different. An ultraviolet sterilizer may be installed on the ceiling of the second chamber 120 to remove bacteria that may be introduced from the first chamber 110 .

구성된 배양장비 내에서 무인자동화 시스템으로 배양이 이루어지고 있는 추세이다. 즉, 추출된 NK세포들을 배양장비 내로 로딩하고 무균상태에서 소정 기일까지 배양하여 증가된 NK세포를 외부로 언로딩하는 것이다.There is a trend that culture is carried out with an unmanned automated system within the configured culture equipment. That is, the extracted NK cells are loaded into the culture equipment and cultured under aseptic conditions until a predetermined date to unload the increased NK cells to the outside.

도 2는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템의 일실시예에 대한 구성을 블록도로 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템의 일실시예는, 이동부(210, 212), 세포배양기(220, 222), 원심분리기(230), 세포계수기(240), 다관절 로봇(250, 252), ADP(Air Displacement Pipette, 260) 및 제어부(270)를 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템의 일실시예는 DECAP 로봇(280) 및 겐트리 로봇(262), 균테스트 용기(215), 멸균기(225), 튜브실러(235), 배양백 및 배양백 지그, 식별코드 리더(Reader, 245), 식별코드 발행기(255), 및 비전스캔(280, 282) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an automated cell culture system using a robot according to the present invention. An embodiment of the cell culture automation system using the robot according to the present invention is a moving unit (210, 212), a cell culturer (220, 222), a centrifuge 230, a cell counter 240, a multi-joint robot (250). , 252 ), an Air Displacement Pipette (ADP) 260 , and a control unit 270 . In addition, an embodiment of the cell culture automation system using the robot according to the present invention is a DECAP robot 280 and a gantry robot 262, a bacteria test container 215, a sterilizer 225, a tube sealer 235, culture It may further include at least one of a bag and culture bag jig, an identification code reader (Reader, 245), an identification code issuer 255, and a vision scan (280, 282).

이동부(210, 212)는 적어도 배양하고자 하는 세포 및 배양액이 담긴 배양용기, 원심분리용 용기, 세포샘플용 튜브를 포함하는 세포배양 기자재를 이동한다. 이동부(210, 212)는 경량기자재 테이블(210), 중량기자재 테이블(212)을 구비할 수 있다. 경량기자재 테이블(210)은 무게가 가벼운 경량 기자재를 수납하며, 직교로봇(미도시)에 의해 이동될 수 있다. 경량기자재에는 상기 배양용기(플라스크), 주사기, 상기 세포샘플용 튜브(스몰 튜브, 마이크로 튜브) 등이 포함된다. The moving parts 210 and 212 move the cell culture equipment including at least a culture vessel containing cells to be cultured and a culture solution, a centrifugation vessel, and a cell sample tube. The moving parts 210 and 212 may include a light equipment table 210 and a heavy equipment table 212 . The lightweight equipment table 210 accommodates lightweight equipment and may be moved by an orthogonal robot (not shown). The lightweight equipment includes the culture vessel (flask), syringe, and tube for the cell sample (small tube, micro tube), and the like.

플라스크는 혈액으로부터 추출된 NK세포를 담을 때 사용되고, 세포배지액과 함께 NK세포가 담긴 플라스크가 제3챔버(130)로 반입되면 경량다관절 로봇(250)에 의해 세포배양기(250, 252)에 수납되어 배양된다. 플라스크 안에 있는 NK세포는 세포배양기에서 일정 기간 동안 배양되면 배양 백으로 옮겨진다.The flask is used to contain the NK cells extracted from the blood, and when the flask containing the NK cells together with the cell medium is brought into the third chamber 130, it is placed in the cell incubator 250, 252 by the lightweight multi-joint robot 250. housed and cultivated. The NK cells in the flask are transferred to a culture bag after being cultured for a certain period of time in a cell incubator.

스몰 튜브(Small Tube)는 세포배양기(220, 222)에서 배양된 세포가 들어있는 코니컬 튜브를 원심분리기(230)를 통해 원심분리한 후 코니컬 튜브의 윗부분에 있는 용액의 일정량을 담아 용액에 세포가 얼마나 포함되어 있는지 검사하기 위해 반출할 때 사용될 수 있다. 또한 스몰튜브는 원심분리된 세포액의 희석을 위해, 코니컬 튜브로부터 원심 분리된 세포를 담을 때 사용될 수 있다. 마이크로 튜브는 스몰튜브에 있는 일정량의 세포를 세포 배지액과 혼합하여 희석할 때 사용될 수 있다. 또한 세포계수기(240)에서 세포를 계수하기 위해 미량의 세포액을 담을 때 사용될 수 있다.A small tube is a conical tube containing cells cultured in the cell incubator 220, 222, centrifuged through the centrifuge 230, and then a certain amount of the solution in the upper part of the conical tube is put into the solution. It can be used when taking out to check how many cells are included. In addition, the small tube may be used to contain the centrifuged cells from the conical tube for dilution of the centrifuged cell solution. The micro tube can be used to dilute a certain amount of cells in a small tube by mixing them with the cell medium. In addition, it may be used when containing a small amount of cell fluid in order to count the cells in the cytometer 240 .

경량기자재테이블(210)에 의해 반입되는 세포배양 기자재들은 주로 경량 다관절 로봇(250)에 의해 취급된다. 중량기자재테이블(212)은 상기 경량기자재보다 무게가 무거운 중량 기자재를 수납하며, 직교 로봇에 의해 이동될 수 있다. 중량기자재에는 세포 배지가 들어 있는 용기, 이물질이 섞인 세포들을 씻어내는 워싱(washing) 액이 들어있는 용기, 배양이 완료된 세포를 외부로 반출할 때 마지막에 혼합되는 액체인 파이널 솔루션(Final Soution)이 담겨 있는 용기, 상기 원심 분리용 용기로 사용되는 코니컬 튜브, 폐 배지통, 배양백 등을 포함한다. 중량기자재테이블(212)에 의해 반입되는 세포배양 기자재들은 주로 중량 다관절 로봇(252)에 의해 취급된다.Cell culture equipment brought in by the lightweight equipment table 210 is mainly handled by the lightweight articulated robot 250 . The heavy equipment table 212 accommodates heavy equipment heavier than the light equipment and may be moved by an orthogonal robot. Heavy equipment includes a container containing a cell medium, a container containing a washing liquid to wash out cells mixed with foreign substances, and a final solution, which is a liquid that is mixed at the end when cells that have been cultured are taken out. It includes a container in which it is contained, a conical tube used as the container for centrifugation, a waste medium container, a culture bag, and the like. Cell culture equipment brought in by the heavy equipment table 212 is mainly handled by the weight articulated robot 252 .

세포배양기(Incubator, 220, 222)는 상기 세포 배양용기를 수납하고, 상기 수납된 배양용기에 담긴 세포를 배양한다. 상기 세포는 일 예로 NK세포가 될 수 있으며, NK 세포는 사람의 혈액에서 추출될 수 있다. 상기 배양용기는 플라스크와 배양백를 포함한다. 상기 플라스크는 배양액과 사람의 혈액에서 추출된 NK세포를 수용한다. 그리고 상기 배양백은 상기 플라스크에 담긴 NK세포가 세포배양기(220, 222)에서 일정 기간 배양되어 세포의 수와 양이 많아지면 배양된 많은 양의 NK세포를 수용한다.The cell incubator (Incubator, 220, 222) accommodates the cell culture vessel, and culture the cells contained in the received culture vessel. The cells may be, for example, NK cells, and the NK cells may be extracted from human blood. The culture vessel includes a flask and a culture bag. The flask accommodates the culture medium and NK cells extracted from human blood. And the culture bag accommodates a large amount of cultured NK cells when the NK cells contained in the flask are cultured for a certain period in the cell incubators 220 and 222 and the number and amount of cells increases.

원심분리기(230)는 상기 원심분리용 용기의 내용물을 원심분리한다. 상기 원심분리용 용기는 코니컬 튜브(Conical Tube)가 사용될 수 있다. The centrifuge 230 centrifuges the contents of the centrifuge container. The centrifugation vessel may be a conical tube.

세포계수기(Cell Counter, 240)는 상기 원심분리된 세포와 새 배양액이 혼합된 내용물을 담고 있는 상기 세포샘플용 튜브로부터 일정량을 뽑아내어 세포의 개수를 계수한다. 세포계수기는 세포 배양기간 중 미리 정해진 기간마다 상기 세포배양기에서 배양된 세포의 샘플을 채취하여 세포의 수를 계수한다. 예를 들어, 복수의 원심분리된 코니컬 튜브의 상부에 있는 액체를 뽑아 낸 후, 코니컬 튜브에 남아 있는 원심분리된 세포는 하나의 용기에 모아 배지를 넣어 일정량으로 만든 후 ADP(260)에 의해 믹싱된다. 일정량의 믹싱된 세포로부터 일부를 세포샘플용 튜브에 넣는다. 세포샘플용 튜브에 있는 세포를 일정량 뽑아내어 세포계수기(240)를 통해 세포의 개수가 계수(count)된다. 세포 계수는 인공지능을 통해 이루어질 수도 있다. 세포계수기(240)에 구비된 비전 카메라를 이용하여 샘플링된 세포들의 이미지를 촬영한다. 촬영된 이미지로부터 세포의 형태, 크기, 색상, 살아있는 세포, 죽은 세포 등을 고려하여 딥러링 기반 알고리즘을 기반으로 학습한 후, 샘플링된 세포 이미지를 통해 세포의 개수를 얻을 수 있다. 계수된 세포의 개수는 제어부(270)로 전달되어 계수된 세포 수를 기준으로 하여 배양 기간에 따른 세포 수를 관리하기 위해서 배지 양이 더 추가될 수도 있다. A cell counter (Cell Counter, 240) counts the number of cells by withdrawing a certain amount from the cell sample tube containing the mixed contents of the centrifuged cells and the fresh culture medium. The cell counter counts the number of cells by taking a sample of the cells cultured in the cell incubator every predetermined period during the cell culture period. For example, after extracting the liquid in the upper part of the plurality of centrifuged conical tubes, the centrifuged cells remaining in the conical tubes are collected in one container and made to a certain amount by adding a medium to the ADP (260). mixed by A portion from a certain amount of mixed cells is placed in a tube for cell sample. A certain amount of cells in the cell sample tube is extracted and the number of cells is counted through the cell counter 240 . Cell counting can also be done through artificial intelligence. An image of the sampled cells is taken using a vision camera provided in the cytometer 240 . After learning based on a deep-learning-based algorithm considering the shape, size, color, living cell, dead cell, etc. of the cell from the captured image, the number of cells can be obtained through the sampled cell image. The number of counted cells is transmitted to the controller 270, and an amount of medium may be further added to manage the number of cells according to the culture period based on the counted number of cells.

다관절 로봇(250, 252)은 상하 좌우 전후로 움직이고 회전 가능하며, 경량다관절로봇(250)과 중량다관절로봇(252)을 구비한다. 경량다관절로봇(250)은 상하 좌우로 움직이고 회전가능하며, 직교로봇에 의해 이동된 경량기자재테이블(210) 상에 있는 경량기자재를 집어서 이동시킨다. 중량다관절로봇(252)은 상하 좌우로 움직이고 회전가능하며, 직교로봇에 의해 이동된 중량기자재테이블(212) 상의 중량기자재를 집어서 이동시킨다.The articulated robots 250 and 252 are movable and rotatable up, down, left and right, and include a lightweight articulated robot 250 and a heavy articulated robot 252 . The lightweight articulated robot 250 is movable and rotatable up and down, left and right, and picks up and moves the lightweight equipment on the lightweight equipment table 210 moved by the orthogonal robot. The multi-joint weight robot 252 is rotatable and moves up and down, left and right, and picks up and moves the heavy equipment on the heavy equipment table 212 moved by the orthogonal robot.

ADP(Air Displacement Pipette, 260)는 공기의 흡입 및 배출을 이용하여 상기 세포배양 기자재에 세포와 배양액을 주입하거나 상기 세포배양 기자재로부터 세포와 배양액을 뽑아낸다. 예를 들어 세포배양기(220, 22)에서 배양된 세포를 코니컬 튜브에 담아 원심분리기(230)에서 원심 분리한 후, 코니컬 튜버의 윗부분에 있는 용액을 ADP(260)를 이용하여 뽑아낸다. 또한 ADP(260)는 원심분리된 코니컬 튜브의 상부에 있는 액체를 뽑아 낸 후, 배양용기에 원심분리된 세포와 배지를 넣어 믹싱할 때도 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 ADP(260)로 용량과 속도에 따라 다양한 종류의 ADP를 구비할 수 있다. 예를 들어, 용량이 많으면서 빠른 속도로 흡입과 배출을 할 수 있는 고속 ADP, 용량이 많으면서 저속으로 흡입과 배출을 할 수 있는 저속 ADP, 소량(예 : 10 ml)용 ADP, 극소량(예 : 1ml)용 ADP로 구비될 수 있다. 도 3은 고속 ADP(260)의 일 예를 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 고속 ADP는 ADP본체(310)과 팁(TIP, 320)을 포함하여 이루어지며, 팁(TIP, 320)은 흡입 및 배출하는 액체의 양을 나타내는 눈금이 있는 주사기 형상이며, ADP 본체(310)에 탈부착 가능하다. 상기 고속 ADP는 대량의 세포 배양액을 흡입 및 배출할 수 있고, 다단 제어를 통해 일정량을 흡입한 후 원하는 양만큼 단계적으로 배출할 수 있는 분할 동작이 가능하며, 용기에 담긴 세포를 고속으로 부양시키고 세포와 배양액을 균일하게 믹싱할 수 있다. ADP(260)를 이용한 세포액의 흡입 및 배출은 작업테이블(265)에서 이루어질 수 있다.ADP (Air Displacement Pipette, 260) injects cells and culture medium into the cell culture material or extracts cells and culture medium from the cell culture material by using air suction and discharge. For example, the cells cultured in the cell incubators 220 and 22 are placed in a conical tube and centrifuged in the centrifuge 230 , and then the solution in the upper part of the conical tube is extracted using the ADP 260 . In addition, the ADP 260 may be used when mixing the centrifuged cells and medium into the culture vessel after extracting the liquid from the upper part of the centrifuged conical tube. In the embodiment of the present invention, various types of ADPs may be provided as the ADP 260 according to capacity and speed. For example, high-speed ADP with high volume and rapid inhalation and exhalation; low-speed ADP with high volume and low inhalation and exhalation; : 1ml) for ADP. 3 shows an example of the high-speed ADP 260 . 3, the high-speed ADP is made including the ADP body 310 and the tip (TIP, 320), the tip (TIP, 320) is a syringe shape with a scale indicating the amount of liquid to be sucked and discharged, It is detachable from the ADP body 310 . The high-speed ADP is capable of sucking and discharging a large amount of cell culture solution, and is capable of dividing a predetermined amount through multi-stage control and then discharging the desired amount step by step. and the culture medium can be uniformly mixed. Suction and discharge of the cell fluid using the ADP (260) may be made on the work table (265).

제어부(270)는 본 발명에 따른 세포배양 자동화 시스템에서 세포배양 공정을 제어하며, 모니터, 키보드 등의 입출력 장치를 포함한다. 제어부(270)는 다관절 로봇(250, 252)을 제어하여 이동부(210, 212)에 의해 이동된 배양용기를 집어 세포배양기(220, 222)에 넣고, 미리 정해진 기간 동안 상기 배양용기에 담긴 세포가 배양되면 다관절 로봇(250, 252)을 제어하여 세포배양기(220, 222)에 있는 배양용기를 집어 낸다. 제어부(270)는 ADP(260)를 제어하여 상기 집어 낸 배양용기의 내용물을 상기 원심분리용 용기에 넣고, 다관절 로봇(250, 252)을 제어하여 상기 원심분링용 용기를 원심분리기(230)로 전달하고, ADP(260)를 제어하여 원심분리기(230)에 의해 원심분리된 세포를 샘플링하여 상기 세포샘플용 튜브에 넣는다. 제어부(270)는 다관절 로봇(250, 252)을 제어하여 상기 세포샘플용 튜브에 있는 세포를 세포계수기(240)에 투입하고, 세포계수기(240)로부터 계수된 세포수 정보를 수신한다.The control unit 270 controls the cell culture process in the automated cell culture system according to the present invention, and includes an input/output device such as a monitor and a keyboard. The control unit 270 controls the articulated robots 250 and 252, picks up the culture vessel moved by the moving unit 210, 212, puts it in the cell incubator 220, 222, and puts it in the culture vessel for a predetermined period. When the cells are cultured, the articulated robots 250 and 252 are controlled to pick up the culture vessels in the cell incubators 220 and 222 . The control unit 270 controls the ADP 260 to put the contents of the picked up culture vessel into the centrifuge vessel, and controls the articulated robots 250 and 252 to place the centrifuge vessel into the centrifuge 230 . The cells are transferred to, and the cells centrifuged by the centrifuge 230 are sampled by controlling the ADP 260 and placed in the tube for the cell sample. The controller 270 controls the articulated robots 250 and 252 to put the cells in the cell sample tube into the cytometer 240 and receives information on the number of counted cells from the cytometer 240 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1챔버(110)은 관리자가 세포배양 자동화 시스템을 관리하고 오퍼레이팅(Operating)하는 공간으로서, 제어부(270)가 위치하고 있다. 제1챔버(110)에서 식별코드 발행기(255)를 통해 상기 세포배양기자재를 식별할 수 있는 식별코드를 출력하여 식별코드(예 : QR코드)를 세포배양 기자재에 붙여 용기반입구(290, 292)를 통해 상기 세포배양 기자재를 제2챔버(120)로 반입한다. 제2챔버(120)는 이동부(210, 212), 즉 경량기자재 테이블(210)과 중량기자재 테이블(212)가 출입하고, 세포배양에 사용되는 용기들을 이동부(210, 212)에 로딩한다. 1 and 2 , the first chamber 110 is a space where an administrator manages and operates an automated cell culture system, and the control unit 270 is located therein. In the first chamber 110, an identification code capable of identifying the cell culture equipment is output through the identification code issuance machine 255, and the identification code (eg, QR code) is attached to the cell culture equipment and the container inlet ports 290 and 292. ), the cell culture equipment is brought into the second chamber 120 . In the second chamber 120, the moving parts 210 and 212, that is, the light equipment table 210 and the heavy equipment table 212 enter and exit, and the containers used for cell culture are loaded into the moving parts 210 and 212. .

제3챔버(130)는 세포배양기(220, 222)에 의해 세포가 배양되고, 원심분리기(230)에 의해 상기 배양된 세포와 용액이 원심 분리되고, 세포계수기(240)에 의해 배양된 세포가 계수되고, ADP(260)에 의해 상기 배양용기로부터 배양된 세포 및 배양액이 취출되어 다른 배양용기에 상기 배양된 세포와 새로운 배양액이 주입되고, 다관절 로봇(250, 252)에 의해 상기 배양용기, 원심분리용 용기, 세포샘플용 튜브가 이동된다.In the third chamber 130, the cells are cultured by the cell incubator 220, 222, the cultured cells and the solution are centrifuged by the centrifuge 230, and the cultured cells are separated by the cell counter 240. counted, the cultured cells and the culture medium are taken out from the culture vessel by the ADP (260), the cultured cells and a new culture medium are injected into another culture vessel, and the culture vessel by the multi-joint robot (250, 252); A vessel for centrifugation and a tube for cell sample are moved.

본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템은 DECAP 로봇(280) 및 겐트리 로봇(262), 균테스트 용기(215), 멸균기(225), 튜브실러(235) 및 저울(285)을 더 포함할 수 있다. DECAP 로봇(280)은 다관절로봇(250, 252)에 의해 이동된 상기 배양용기, 원심분리용 용기 및 세포샘플용 튜브의 뚜껑을 열고 닫는다.The cell culture automation system using the robot according to the present invention further includes a DECAP robot 280 and a gantry robot 262, a bacteria test container 215, a sterilizer 225, a tube sealer 235 and a scale 285. can do. The DECAP robot 280 opens and closes the lids of the culture vessel, the centrifuge vessel, and the cell sample tube moved by the articulated robots 250 and 252 .

겐트리 로봇(262)은 ADP(260)가 장착되어 ADP(260), 예를 들어 고속 ADP, 저속 ADP, 소량용 ADP 및 극소량용 ADP를 상하 전후 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다. 균테스트 용기(215)는 세포배양 시스템의 챔버 내에 있는 균을 수집하며, 일정 기간 단위로 교체될 수 있다. 교체되어 반출된 균테스트 용기는 배양되어 균이 있는지 체크된다.The gantry robot 262 is equipped with an ADP 260 to move the ADP 260 , for example, a high-speed ADP, a low-speed ADP, a small amount ADP, and a very small amount ADP up, down, front, back, and left and right directions. The bacteria test container 215 collects bacteria in the chamber of the cell culture system, and may be replaced in units of a predetermined period. The bacteria test container that has been replaced and taken out is cultured and checked for bacteria.

멸균기(225)는 과산화수소수 수증기를 상기 세포배양 시스템의 제2챔버(120) 및 제3챔버(130) 내에 분사하여 챔버 내에 있는 균을 제거한다. 튜브실러(Tube Sealer, 235)는 세포배양기(220)에서 배양이 완료된 상기 배양백 내의 세포를 원심분리용 용기에 담아 원심분리하고, 원심분리된 세포가 파이널 백으로 이동되면, 상기 파이널 백을 실링(sealing)한다. 저울(285)은 세포배양에 필요한 용액이 한 용기에서 다른 용기로 제대로 이동되었는지를 측정하기 사용된다. 저울(285)을 사용함으로써 각기 다른 용기 끼리 용액을 이동시킬 때 이동한 용액의 정확한 양을 인식할 수 있고, 누락이 발생했는지도 체크할 수 있다. The sterilizer 225 sprays hydrogen peroxide water vapor into the second chamber 120 and the third chamber 130 of the cell culture system to remove bacteria in the chamber. The tube sealer (235) centrifuges the cells in the culture bag that have been cultured in the cell incubator 220 in a centrifugation container, and when the centrifuged cells are transferred to the final bag, the final bag is sealed. (sealing) The scale 285 is used to measure whether the solution required for cell culture is properly transferred from one container to another. By using the scale 285, it is possible to recognize the exact amount of the moved solution when moving the solution between different containers, and also check whether an omission has occurred.

본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템은 배양백 및 배양백 지그, 식별코드 발행기(255), 식별코드 리더(Reader, 245) 및 비전스캔(280, 282)을 더 구비할 수 있다. The cell culture automation system using the robot according to the present invention may further include a culture bag and a culture bag jig, an identification code issuer 255 , an identification code reader 245 , and vision scans 280 and 282 .

도 4는 배양백과 배양백 지그의 일 예를 나타낸 것이다. 도 5는 배양백 지그에 배양백이 장착된 것을 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 배양백(420)은 상기 배양용기보다 용량이 크고 플렉시블(Flexible)하며, 상기 배양용기에 있는 세포가 세포배양기(220)에서 일정 기간 동안 배양되면, 다관절 로봇(250, 252)과 DECAP로봇(280) 및 ADP(260)에 의해 상기 배양용기에 있는 세포가 수납되며, 비닐 백을 배양백으로 사용할 수 있다. 4 shows an example of a culture bag and a culture bag jig. Figure 5 shows that the culture bag is mounted on the culture bag jig. 4 and 5, the culture bag 420 has a larger capacity than the culture vessel and is flexible, and when the cells in the culture vessel are cultured for a certain period in the cell incubator 220, the articulated robot Cells in the culture vessel are accommodated by (250, 252), the DECAP robot 280 and the ADP 260, and a plastic bag can be used as a culture bag.

배양백 지그(420)는 상기 플렉시블한 배양백을 안정적으로 지지되도록 하고, 다관절 로봇(250, 252)에 의한 상기 배양백의 이동과 ADP(260) 및 DECAP로봇(280)에 의한 배양된 세포의 주입 및 취출을 용이하게 하는 기구물이다. 즉, 배양백 지그를 통해 배양백의 상부와 하부가 안정적으로 지지됨으로써 다관절 로봇(250, 252)dp 의해 상기 배양백의 이동에 따른 배양백의 뒤틀림을 방지하고, ADP(260) 및 DECAP로봇(280)에 의한 상기 배양백의 뚜껑(CAP)이 열리고 닫힐 때 상기 배양백이 뚜껑과 함께 회전하는 것을 방지한다.The culture bag jig 420 supports the flexible culture bag stably, and the movement of the culture bag by the articulated robots 250 and 252 and the cultured cells by the ADP 260 and the DECAP robot 280 are performed. It is a device that facilitates injection and extraction. That is, by stably supporting the upper and lower portions of the culture bag through the culture bag jig, the articulated robot (250, 252) dp prevents distortion of the culture bag according to the movement of the culture bag, and ADP (260) and DECAP robot (280) Prevents the culture bag from rotating together with the lid when the lid (CAP) of the culture bag is opened and closed by

식별코드 발행기(255)는 제1챔버(110)에 위치하며, 상기 세포배양 기자재가 경량기자재 테이블(210) 및 중량기자재 테이블(212)를 통해 제2챔버(120)로 반입될 때 상기 세포배양 기자재, 즉 경량기자재 및 중량기자재에 부착되는 식별코드를 발행한다. 상기 식별코드는 적어도 상기 배양되는 세포 공여자를 식별하는 정보를 포함하며, 상기 세포 공여자의 성별, 나이, 질병, 배양 기간 등의 정보가 포함될 수 있고, 식별코드 정보는 제어부(270)를 통해 입력될 수 있다. 상기 식별코드의 예로는 바코드 또는 QR코드 등이 있을 수 있다.The identification code issuer 255 is located in the first chamber 110, and when the cell culture equipment is brought into the second chamber 120 through the light equipment table 210 and the heavy equipment table 212, the cell culture Identification codes attached to equipment, that is, light equipment and heavy equipment, are issued. The identification code includes at least information identifying the cell donor to be cultured, and information such as gender, age, disease, and culture period of the cell donor may be included, and the identification code information may be input through the control unit 270 . can Examples of the identification code may include a barcode or a QR code.

식별코드 리더(BCR, 245)는 세포배양 기자재에 부착된 식별코드를 읽는다. 식별코드 리더(245)는 다수의 공여자의 세포가 세포배양시스템에서 함께 배양될 때 세포배양 공정에서 세포배양 기자재에 담긴 세포를 식별할 때, 세포배양 기자재에 부착된 식별코드를 읽어 제어부(270)로 전송한다.The identification code reader (BCR, 245) reads the identification code attached to the cell culture equipment. The identification code reader 245 reads the identification code attached to the cell culture equipment when identifying the cells contained in the cell culture equipment in the cell culture process when the cells of a plurality of donors are cultured together in the cell culture system. Control unit 270 send to

비전스캔(280, 282)은 경량기자재 테이블(210) 및 중량기자재 테이블(212)을 통해 반입되는 세포배양 기자재의 종류 및 수량을 촬영하고, 배양백의 뚜껑을 여는 것, ADP(260)에 주사기(팁)를 장착하는 것을 촬영하고, 세포배양기(220, 222)의 문을 열 때 제대로 세포배양기의 문이 열렸는지 확인하기 위해 세포배양기(220, 222)의 문을 촬영하여 촬영된 이미지를 제어부(270)으로 전달한다. 비전스캔(280, 282)는 경량다관절 로봇(250) 및 중량다관절로봇(252)에 장착될 수 있다.The vision scan (280, 282) is to photograph the type and quantity of cell culture equipment brought in through the light equipment table 210 and the heavy equipment table 212, open the lid of the culture bag, and inject a syringe ( Tip) is mounted, and when the door of the cell incubator 220, 222 is opened, the door of the cell incubator 220, 222 is photographed to check whether the door of the cell incubator is properly opened, and the photographed image is controlled by the control unit ( 270). The vision scans 280 and 282 may be mounted on the lightweight articulated robot 250 and the heavy articulated robot 252 .

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템의 동작을 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 로봇을 이용한 세포배양 자동화 시스템은 배양하고자 하는 세포, 예를 들어 혈액에서 추출된 NK세포들을 배양시스템 내로 로딩(loading)하고 무균상태에서 세포배양기(220, 222)에서 소정 기일까지 배양하여 세포수가 증가된 NK세포를 외부로 언로딩하는 것이다. 즉, 플라스크에 담긴 NK세포를 세포배양기(220, 222) 내에서 설정된 기간 동안 배양하며, 플라스크 내에 세포 수가 많아지면 NK세포를 원심분리하여 필요없는 용액은 버리고 침전된 NK세포를 배양백에 배지와 함께 주입하고 재배양을 위해 세포배양기(220, 222)에 투입시킨다. 위와 같은 배양 과정은 설정된 기간이 도달할 때까지 주기적으로 이루어지며, 이 일련의 과정을 통해 배양된 NK세포를 얻게 된다.An operation of the automated cell culture system using a robot according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 . In the automated cell culture system using a robot according to the present invention, cells to be cultured, for example, NK cells extracted from blood, are loaded into the culture system and cultured in the cell incubator 220 and 222 under aseptic conditions until a predetermined date. This is to unload the NK cells with an increased number of cells to the outside. That is, the NK cells contained in the flask are cultured for a set period in the cell incubator 220, 222, and when the number of cells in the flask increases, the NK cells are centrifuged to discard the unnecessary solution, and the precipitated NK cells are placed in a culture bag with the medium and They are injected together and put into the cell incubators 220 and 222 for re-cultivation. The above culture process is performed periodically until a set period is reached, and cultured NK cells are obtained through this series of processes.

좀더 구체적으로 NK세포의 배양 과정을 설명하면, 추출된 NK세포를 배지와 함께 플라스크에 담고, 경량용기 반입구(290) 및 중량용기 반입구(292)를 통해 세포 배양에 필요한 경량기자재와 중량기자재와 함께 이동부(210, 212)를 통해 제2챔버(120) 및 제3챔버(130)으로 반입한다. 이 때, 상기 플라스크를 비롯한 경량기자재와 중량기자재에는 식별코드 발행기(255)를 통해 발행된 식별코드가 부착된다. More specifically, when describing the culturing process of NK cells, the extracted NK cells are placed in a flask together with the medium, and light and heavy equipment necessary for cell culture through the light container inlet 290 and the heavy container inlet 292 are used. together with the moving parts 210 and 212 to the second chamber 120 and the third chamber 130 . At this time, the identification code issued through the identification code issuing machine 255 is attached to light equipment and heavy equipment including the flask.

다관절 로봇(250, 252)은 NK 세포가 담긴 플라스크가 반입되면, 상기 플라스크를 세포 배양기(220, 222)에 수납하여 일정 기간 NK세포를 배양한다. 이 때, 경량기자재테이블(210) 및 중량기자재테이블(212)에 있는 세포배양 기자재들은 다관절 로봇(250, 252)에 의해 언로딩(unloading)되어 비전스캐너(280, 282)에 의해 비전스캔되어 세포배양 기자재 유무와 수량이 파악된다. 그리고 나서 식별코드 리더(245)에 의해 세포배양 기자재에 부착된 식별코드가 읽혀지고, 세포배양기(220, 222)의 문이 비전스캔된 후, 세포배양기(220, 222) 내부 문과 외부 문이 열리고, 다관절 로봇(250, 252)에 의해 NK 세포가 담긴 플라스크가 세포배양기(220, 222)에 수납되어, NK세포가 배양된다. When a flask containing NK cells is brought in, the articulated robot (250, 252) accommodates the flask in the cell incubator (220, 222) to culture the NK cells for a certain period of time. At this time, the cell culture materials in the light equipment table 210 and the heavy equipment table 212 are unloaded by the articulated robots 250 and 252 and are vision-scanned by the vision scanners 280 and 282. The presence and quantity of cell culture equipment is checked. Then, the identification code attached to the cell culture equipment is read by the identification code reader 245, and the doors of the cell culture devices 220 and 222 are vision-scanned, and then the inner and outer doors of the cell culture devices 220 and 222 are opened. , flasks containing NK cells are accommodated in cell incubators 220 and 222 by articulated robots 250 and 252, and NK cells are cultured.

일정 기간 NK세포가 배양되면, 다관절 로봇(250, 252)가 세포배양기(220, 222)로부터 플라스크를 집어내어 작업테이블(265)로 이동시킨다. 식별코드 리더(245)에 의해 플라스크에 부착된 식별코드가 확인되면, DECAP 로봇(280)에 의해 플라스크의 뚜껑(CAP)이 열리고, ADP(260)에 의해 플라스크에 NK 세포가 없는 용액을 배출하고 새 배양액을 투입한다. 새 배양액이 투입된 플라스크를 다관절 로봇(250, 252)이 세포배양기(220, 222)에 집어 넣고, 다시 배양한다.When the NK cells are cultured for a certain period of time, the articulated robots 250 and 252 pick up the flasks from the cell incubators 220 and 222 and move them to the work table 265 . When the identification code attached to the flask is confirmed by the identification code reader 245, the lid (CAP) of the flask is opened by the DECAP robot 280, and the NK cell-free solution is discharged into the flask by the ADP 260, and Add new culture medium. The flask into which the new culture solution is introduced is put into the cell incubators 220 and 222 by the articulated robots 250 and 252, and cultured again.

일정 기간 후에, 배양백을 포함한 세포배양 기자재가 반입되면 비전스캐너(280, 282)를 통해 수량을 확인하고, 단관절로봇(250, 2452)이 세포배양기(220, 222)로부터 배양된 NK세포가 있는 플라스크를 집어 내면, 플라스크에 있는 내용물은 ADP(260)와 DECAP 로봇(280)에 의해 원심분리 용기인 코니컬 튜브로 이동된다. 배양된 NK 세포가 이동된 코니컬 튜브는 다관절 로봇(250, 252)에 의해 원심분리기(230)에 안착되면 원심분리된다. 이 때, 원심분리를 위해 밸런스 용기가 원심분리기(230)에 부가될 수 있다. 원심분리되면, 다관절로봇(250, 252), ADP(260) 및 DECAP 로봇(280)에 의해 코니컬 튜브의 상부에 있는 배양액은 제거되고, 셀카운트(cell count)용 용액으로 희석하여 세포계수기(240)에서 살아있는 세포수가 계수된다. 상기 셀 카운트는 몇 차례 반복될 수도 있다. 코니컬 튜브에 있는 NK세포는 하나의 용기에 모아져서 배양액이 투입되면 믹싱(mixing)되어 배양백으로 이동된다. 이러한 과정 중간에 균테스용기(215)를 통해 제3챔버(130) 내의 균 관리를 할 수 있다.After a certain period of time, when the cell culture equipment including the culture bag is brought in, the quantity is checked through the vision scanner (280, 282), and the single-joint robot (250, 2452) is equipped with NK cells cultured from the cell incubator (220, 222). When the flask is picked up, the contents of the flask are moved to a conical tube, a centrifugation vessel, by the ADP (260) and the DECAP robot (280). The conical tube in which the cultured NK cells are transferred is centrifuged when seated in the centrifuge 230 by the articulated robots 250 and 252. At this time, a balance vessel may be added to the centrifuge 230 for centrifugation. After centrifugation, the culture solution at the top of the conical tube is removed by the articulated robots 250 and 252, the ADP 260 and the DECAP robot 280, and diluted with a solution for cell count to count the cells. At 240 the number of viable cells is counted. The cell count may be repeated several times. The NK cells in the conical tube are collected in one container, and when the culture medium is added, they are mixed and transferred to the culture bag. In the middle of this process, the bacteria in the third chamber 130 can be managed through the bacteria test container 215 .

이러한 세포배양기(220, 222)에서의 세포배양, 배양된 세포의 원심분리기(230)에서의 원심분리 및 원심분리된 세포의 세포계수기(240)에서의 세포계수 과정은 수차례 반복될 수 있다. The process of cell culture in the cell incubators 220 and 222, centrifugation of the cultured cells in the centrifuge 230, and the cell counting process of the centrifuged cells in the cytometer 240 may be repeated several times.

세포배양이 완료되면, 파이널 백에 넣은 후 튜브실러(235)을 통해 실링한 후 유통을 위해 반출한다.When the cell culture is completed, it is put into the final bag, sealed through the tube sealer 235, and then taken out for distribution.

제어부(270)는 세포배양 각 과정을 제어하며, 배양된 세포 수 정보를 이용하여 세포배양에 필요한 기자재와 배양액을 투입한다. 그리고 세포들의 성장 추이를 추적하고 세포형태, 세포수, 살아있는 세포, 죽은 세포수, 찌꺼기(debris) 등을 파악하여 문제가 있으면 세포 수와 농도에 맞게 투입액을 판단하고, 배양액을 결정한다. 세포 계수를 위해 시료 채취는 배양백에서 바로 하지 않고 작은 용기에 옮겨 담고, 배양주기마다 원심분리를 실시할 수 있으며, 배양백을 교체할 수 있다. The control unit 270 controls each process of cell culture, and inputs equipment and culture medium required for cell culture by using information on the number of cultured cells. Then, if there is a problem, the input solution is judged according to the number and concentration of the cells, and the culture medium is determined by tracking the growth trend of the cells, identifying the cell type, the number of cells, the number of living cells, the number of dead cells, and debris. For cell counting, sample collection is not done directly from the culture bag, but transferred to a small container, centrifugation can be performed every culture cycle, and the culture bag can be replaced.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

110 : 제1챔버 120 : 제2챔버
130 : 제3챔버 142, 144, 146, 148 : 필터
210 : 경량기자재 테이블 212 : 중량기자재테이블
215 : 균테스트 용기 220, 222 : 세포배양기
225 : 멸균기 230 : 원심분리기
235 : 튜브실러 240 : 세포계수기
245 : 식별코드 리더(Reader) 250 : 경량다관절로봇
252 : 중량다관절로봇 260 : ADP
262 : 겐트리 로봇 265 : 작업테이블(working table)
270 : 제어부 280, 282 : 비전스캔
285 : 저울 290 : 경량용기 반입구
292 : 중량용기 반입구 310 : ADP 본체
320 : 팁(TIP) 410 : 배양백 지그
420 : 배양백
110: first chamber 120: second chamber
130: third chamber 142, 144, 146, 148: filter
210: light equipment table 212: heavy equipment table
215: bacteria test vessel 220, 222: cell incubator
225: sterilizer 230: centrifuge
235: tube sealer 240: cell counter
245: identification code reader 250: lightweight multi-joint robot
252: heavy articulated robot 260: ADP
262: gantry robot 265: working table (working table)
270: control unit 280, 282: vision scan
285: scale 290: light container inlet
292: weight container inlet 310: ADP body
320: tip (TIP) 410: culture bag jig
420: culture bag

Claims (10)

적어도 배양하고자 하는 세포 및 배양액이 담긴 배양용기, 원심분리용 용기, 세포샘플용 튜브를 포함하는 세포배양 기자재를 이동하는 이동부;
상기 배양용기를 수납하고, 상기 수납된 배양용기의 세포를 배양하는 세포배양기;
상기 원심분리용 용기의 내용물을 원심분리하는 원심분리기;
상기 원심분리된 세포와 새 배양액이 혼합된 내용물을 담고 있는 상기 세포샘플용 튜브로부터 일정량을 뽑아내어 세포의 개수를 계수하는 세포계수기;
상하 좌우 전후로 움직이고 회전 가능한 다관절 로봇;
공기의 흡입 및 배출을 이용하여 상기 세포배양 기자재에 세포와 배양액을 주입하거나 상기 세포배양 기자재로부터 세포와 배양액을 뽑아내는 ADP(Air Displacement Pipette); 및
상기 다관절 로봇을 제어하여 상기 이동부에 의해 이동된 배양용기를 집어 상기 세포배양기에 넣고, 미리 정해진 기간 동안 상기 배양용기에 담긴 세포가 배양되면 상기 다관절 로봇을 제어하여 상기 세포배양기에 있는 배양용기를 집어 내고,
상기 ADP를 제어하여 상기 집어 낸 배양용기의 내용물을 상기 원심분리용 용기에 넣고, 상기 다관절 로봇을 제어하여 상기 원심분링용 용기를 상기 원심분리기로 전달하고, 상기 ADP를 제어하여 상기 원심분리기에 의해 원심분리된 세포를 샘플링하여 상기 세포샘플용 튜브에 넣고,
상기 다관절 로봇을 제어하여 상기 세포샘플용 튜브에 있는 세포를 상기 세포계수기에 투입하고, 상기 세포계수기로부터 계수된 세포수 정보를 수신하는 제어부를 포함하는, 세포배양 자동화 시스템.
a moving unit for moving cell culture equipment including at least a culture vessel containing cells to be cultured and a culture medium, a vessel for centrifugation, and a tube for a cell sample;
a cell incubator for accommodating the culture vessel and culturing the cells in the received culture vessel;
a centrifuge for centrifuging the contents of the centrifuge container;
a cytometer for counting the number of cells by extracting a certain amount from the cell sample tube containing the centrifuged cells and the mixed contents of the fresh culture solution;
A multi-joint robot capable of moving up, down, left, right, back and forth, and rotatable;
ADP (Air Displacement Pipette) for injecting cells and culture medium into the cell culture material or extracting cells and culture medium from the cell culture material using suction and discharge of air; and
Control the articulated robot to pick up the culture vessel moved by the moving unit, put it in the cell incubator, and when the cells contained in the culture vessel are cultured for a predetermined period of time, control the articulated robot to culture in the cell incubator take courage,
The contents of the culture vessel picked up by controlling the ADP are put into the centrifugation vessel, the multi-joint robot is controlled to deliver the centrifuge vessel to the centrifuge, and the ADP is controlled to the centrifuge. to sample the centrifuged cells and put them in the tube for the cell sample,
and a control unit for controlling the articulated robot to put the cells in the cell sample tube into the cell counter, and receiving information on the number of cells counted from the cell counter.
제1항에 있어서, 상기 세포배양 자동화 시스템은
상기 제어부가 위치하고, 상기 세포배양 기자재를 반입 반출하며, 세포배양 시스템의 오퍼레이팅(operationg) 공간을 제공하는 제1챔버;
상기 이동부가 출입하고, 상기 세포배양에 사용되는 용기를 상기 이동부에 로딩하는 제2챔버; 및
상기 세포배양기에 의해 세포가 배양되고, 상기 원심분리기에 의해 상기 배양된 세포와 용액이 원심 분리되고, 상기 세포계수기에 의해 배양된 세포가 계수되고, 상기 ADP에 의해 상기 배양용기로부터 배양된 세포 및 배양액이 취출되어 다른 배양용기에 상기 배양된 세포와 새로운 배양액이 주입되고, 상기 다관절 로봇에 의해 상기 배양용기, 원심분리용 용기, 세포샘플용 튜브가 이동되는 제3챔버로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1, wherein the cell culture automation system
a first chamber in which the control unit is located, carrying in and out of the cell culture equipment, and providing an operating space of the cell culture system;
a second chamber in which the moving unit enters and exits and loads the vessel used for cell culture into the moving unit; and
The cells are cultured by the cell incubator, the cultured cells and the solution are centrifuged by the centrifuge, the cultured cells are counted by the cell counter, and the cells cultured from the culture vessel by the ADP and The culture medium is taken out, the cultured cells and the new culture medium are injected into another culture vessel, and the culture vessel, the centrifuge vessel, and the cell sample tube are moved by the multi-joint robot, characterized in that it consists of a third chamber Cell culture automation system.
제1항에 있어서,
상기 다관절로봇에 의해 이동된 상기 배양용기, 원심분리용 용기 및 세포샘플용 튜브의 뚜껑을 열고 닫는 DECAP 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1,
Cell culture automation system, characterized in that it further comprises a DECAP device for opening and closing the lids of the culture vessel, the centrifugation vessel and the cell sample tube moved by the articulated robot.
제1항에 있어서, 상기 이동부는
상기 배양용기(플라스크), 상기 세포샘플용 튜브(스몰 튜브, 마이크로 튜브))를 포함한, 무게가 가벼운 경량 기자재를 수납하는 경량기자재 테이블; 및
상기 원심분리용 용기(코니컬 튜브)를 포함한, 상기 경량기자재보다 무게가 무거운 중량 기자재를 수납하는 중량 기자재 테이블을 더 포함하고,
상기 다관절 로봇은
상하 좌우로 움직이고 회전가능하며, 상기 제1직교로봇에 의해 이동된 경량기자재를 집어서 이동시키는 경량 다관절로봇; 및
상하 좌우로 움직이고 회전가능하며, 상기 제2직교로봇에 의해 이동된 상기 중량기자재를 집어서 이동시키는 중량 다관절로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1, wherein the moving unit
a light-weight equipment table for accommodating light-weight equipment, including the culture vessel (flask) and the cell sample tube (small tube, micro-tube); and
Further comprising a weight equipment table for accommodating weight equipment heavier than the light equipment, including the container for centrifugation (conical tube),
The articulated robot
A lightweight multi-joint robot capable of moving up and down, left and right, and rotatable, and picking up and moving light equipment moved by the first orthogonal robot; and
A cell culture automation system comprising a weight articulated robot capable of moving up and down, left and right and rotatable, and picking up and moving the heavy equipment moved by the second orthogonal robot.
제1항에 있어서,
상기 ADP가 장착되어 상기 ADP를 상하 전후 좌우로로 이동시키는 겐트리 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1,
The cell culture automation system, characterized in that it further comprises a gantry robot to which the ADP is mounted to move the ADP up, down, front and rear, left and right.
제1항에 있어서,
세포배양 시스템 챔버 내의 균을 수집하는 균테스트 용기; 및
과산화수소수 수증기를 상기 세포배양 시스템 챔버 내에 분사하는 멸균기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1,
a bacteria test container for collecting bacteria in the cell culture system chamber; and
Cell culture automation system, characterized in that it further comprises a sterilizer for spraying hydrogen peroxide water vapor into the cell culture system chamber.
제1항에 있어서,
상기 배양용기에 있는 세포가 상기 세포배양기에서 일정 기간 동안 배양되면, 상기 다관절 로봇과 상기 DECAP로봇 및 ADP에 의해 상기 배양용기에 있는 세포가 수납되며, 상기 배양용기보다 용량이 큰 배양백; 및
상기 배양백을 고정시켜 상기 다관절 로봇에 의한 상기 배양백의 이동을 용이하게 하는 기구물로 이루어지며, 상기 배양백의 이동에 따른 배양백의 뒤틀림과 상기 배양백의 뚜껑이 열리고 닫힐 때 상기 배양백의 회전을 방지하는 배양백 지그를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1,
When the cells in the culture vessel are cultured in the cell incubator for a certain period of time, the cells in the culture vessel are accommodated by the articulated robot, the DECAP robot, and the ADP, and a culture bag having a larger capacity than the culture vessel; and
It consists of a mechanism that fixes the culture bag to facilitate movement of the culture bag by the articulated robot, and prevents distortion of the culture bag according to the movement of the culture bag and rotation of the culture bag when the lid of the culture bag is opened and closed Cell culture automation system, characterized in that it further comprises a culture bag jig.
제1항에 있어서,
상기 세포배양기에서 배양이 완료된 상기 배양백 내의 세포를 원심분리용 용기에 담아 원심분리하고, 원심분리된 세포가 파이널 백으로 이동되면, 상기 파이널 백을 실링(sealing)하는 튜브실러(Tube Sealer)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1,
The cells in the culture bag, which have been cultured in the cell incubator, are placed in a centrifuge container and centrifuged, and when the centrifuged cells are transferred to the final bag, a tube sealer that seals the final bag is applied. Cell culture automation system, characterized in that it further comprises.
제1항에 있어서,
상기 세포배양 기자재에 부착되며, 적어도 상기 배양되는 세포 공여자를 식별하는 정보를 포함하는 식별코드를 발행하는 식별코드 발행기; 및
상기 식별코드를 읽는 식별코드 리더를 더 포함하는, 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1,
an identification code issuer attached to the cell culture equipment and issuing an identification code comprising at least information identifying the cultured cell donor; and
Further comprising an identification code reader for reading the identification code, cell culture automation system.
제1항에 있어서,
상기 다관절 로봇에 장착되며, 상기 경량기자재 테이블 및 중량기자재 테이블을 통해 반입되는 세포배양 기자재의 종류 및 수량을 촬영하고, 배양백의 뚜껑을 열고, 상기 세포배양기의 문을 열 때 상기 세포배양기의 문을 촬영하는 비전스캔을 더 포함하는, 세포배양 자동화 시스템.
According to claim 1,
It is mounted on the multi-joint robot, and the type and quantity of cell culture equipment brought in through the light equipment table and the heavy equipment table are photographed, the lid of the culture bag is opened, and the door of the cell incubator is opened when the door is opened. A cell culture automation system further comprising a vision scan to take a picture.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115261208A (en) * 2022-09-09 2022-11-01 上海大学 A fully automatic cell culture system and method thereof
KR102467851B1 (en) * 2022-02-22 2022-11-16 성광모 System for automatically cell incubation
WO2023048367A1 (en) 2021-09-27 2023-03-30 주식회사 엘지에너지솔루션 Cathode active material for sulfide-based all-solid-state battery
EP4497815A1 (en) * 2023-07-25 2025-01-29 LABMaiTE GbmH Apparatus and associated method for determining an optimized composition of a culture medium

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190124608A (en) 2018-04-26 2019-11-05 (주)세포바이오 Automated cell culturing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190124608A (en) 2018-04-26 2019-11-05 (주)세포바이오 Automated cell culturing method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023048367A1 (en) 2021-09-27 2023-03-30 주식회사 엘지에너지솔루션 Cathode active material for sulfide-based all-solid-state battery
KR102467851B1 (en) * 2022-02-22 2022-11-16 성광모 System for automatically cell incubation
CN115261208A (en) * 2022-09-09 2022-11-01 上海大学 A fully automatic cell culture system and method thereof
EP4497815A1 (en) * 2023-07-25 2025-01-29 LABMaiTE GbmH Apparatus and associated method for determining an optimized composition of a culture medium

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