KR20200080046A - Cell culture structure controlled by magnetic field, cell culture system using thereof and method of connecting neuron using thereof - Google Patents

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KR20200080046A
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Abstract

The present invention provides a magnetic-acoustic system for steering a micro-robot, and a method for steering the micro-robot using the same. The present invention includes: a first body having the flat surface and extending in one direction; a second body connected to be inclined at both ends of the first body and having the inclined surface; and a plurality of culture grooves extending along the one direction on the flat surface and the inclined surface, and guiding nerve cells so as to be cultured along the longitudinal direction.

Description

자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물, 세포 배양 구조물을 이용하는 세포 배양 시스템 및 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법{Cell culture structure controlled by magnetic field, cell culture system using thereof and method of connecting neuron using thereof}Cell culture structure controllable by magnetic field, cell culture system using cell culture structure and cell culture structure using cell culture structure

본 발명은 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물, 세포 배양 구조물을 이용하는 세포 배양 시스템 및 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method, and more particularly, to a cell culture structure controllable by a magnetic field, a cell culture system using the cell culture structure, and a method for connecting neurons using the cell culture structure.

세포의 활성을 측정하기 위해서 다채널 전극을 가지는 장치를 이용 할 수 있다. 다채널 전극 장치는 표면이 노출되어 있는 미세 전극에 세포를 부착하여, 세포의 전기적인 활성을 측정할 수 있다. 일 예로, 활동 전위와 같이 비침습적으로 세포의 활성을 기록할 수 있다. 즉, 기존의 방식은 세포를 다채널 전극 위에 배양하여 전기적 신호를 측정하기 위한 시스템이다. In order to measure cell activity, a device having a multi-channel electrode can be used. The multi-channel electrode device can measure the electrical activity of cells by attaching cells to the microelectrodes with exposed surfaces. As an example, the activity of a cell can be recorded non-invasively, such as an action potential. That is, the conventional method is a system for measuring electrical signals by culturing cells on multi-channel electrodes.

신경 재생과 관련하여 세포를 배양하는데 이용하고, 배양된 신경세포를 확인하기 위해서 다채널 전극을 도입할 수 있다. 그러나, 신경 세포를 배양하는 것, 배양된 세포를 상태를 확인하는 것 및 배양된 세포를 이동시키는 것은 각각 서로 다른 장치에 의해서 개별적으로 실행되는바, 각 기능을 통합적으로 수행할 수 있는 플랫폼 개발이 필요하다.It is used to cultivate cells in connection with nerve regeneration, and a multi-channel electrode can be introduced to identify cultured neurons. However, culturing nerve cells, checking the status of the cultured cells, and moving the cultured cells are performed individually by different devices, and thus, a platform development that can perform each function is integrated. need.

한편, 외부 자기장으로 구동되는　마이크로　로봇(구조물)에 대한 연구가 지속되고 있다. 특히, 외부 자기장으로 구동되는 마이크로 로봇은 전기적으로 구동되는　마이크로　로봇과는 달리 전지나 에너지 전달을 위한 유선 에너지 공급 장치가 필요 없으므로 소형화에 유리하고, 인체에 보다 안전하게 사용될 수 있다는 장점으로 인하여 안구, 혈관, 내장기관 등의 인체에 적용할 목적으로 활발하게 연구되고 있다.On the other hand, research into a “micro” robot (structure) driven by an external magnetic field is continuing. In particular, unlike a micro-robot that is driven by an external magnetic field, a micro-robot that is electrically driven does not need a wired energy supply device for transmitting a battery or energy, and is advantageous for miniaturization, and can be used more safely for the human body. It is actively researched for the purpose of application to the human body such as internal organs.

따라서, 마이크로 로봇이나 구조물을 신경세포를 배양 및 재생하는 기술을 접목한다면 배양 또는 재생된 신경세포의 이동성을 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.Therefore, it is expected that the mobility of the cultured or regenerated neurons can be improved if the technology of culturing and regenerating the neurons is applied to the micro robot or the structure.

본 발명은 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물, 세포 배양 구조물을 이용하는 세포 배양 시스템 및 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법 을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.An object of the present invention is to provide a cell culture structure controllable by a magnetic field, a cell culture system using the cell culture structure, and a method of connecting neurons using the cell culture structure. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일측면은, 평탄면을 가지며 일 방향으로 연장되는 제1 바디와, 상기 제1 바디의 양단에서 경사지도록 연결되어, 경사면을 가지는 제2 바디, 및 상기 평탄면과 상기 경사면에서 상기 일 방향을 따라 연장되고, 신경세포가 길이방향을 따라 배양되도록 안내하는 복수개의 배양홈을 포함하는, 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물을 제공한다.One side of the present invention, a first body having a flat surface and extending in one direction, connected to be inclined at both ends of the first body, a second body having an inclined surface, and the flat surface and the inclined surface It provides a cell culture structure controllable by a magnetic field, including a plurality of culture grooves extending along the direction and guiding the nerve cells to be cultured along the longitudinal direction.

또한, 상기 제1 바디 및 상기 제2 바디 중 적어도 하나는 자성물질을 가질 수 있다.Further, at least one of the first body and the second body may have a magnetic material.

또한, 상기 제1 바디는 일측벽에서 편향되게 배치된 정렬홈을 구비할 수 있다.In addition, the first body may have an alignment groove arranged to be deflected on one side wall.

또한, 상기 제1 바디와 상기 제2 바디는 표면을 단백질 물질로 커버하는 코팅층을 가질 수 있다.In addition, the first body and the second body may have a coating layer covering the surface with a protein material.

또한, 상기 제1 바디의 제1 방향으로의 길이는 상기 제2 바디의 상기 제1 방향으로의 길이보다 길 수 있다.Also, the length of the first body in the first direction may be longer than the length of the second body in the first direction.

본 발명의 다른 측면은, 평탄면과 경사면을 가지고, 상기 평탄면과 상기 경사면을 따라 표면에 배치되는 배양홈을 가지는 세포 배양 구조물과, 상기 세포 배양 구조물에 신경세포를 부착시키고, 상기 신경세포를 상기 배양홈을 따라 배양시키는 배양 챔버, 및 상기 신경세포가 배양된 상기 세포 배양 구조물이 전극에 장착되고, 상기 신경세포의 전기적 신호를 확인하는 신호 검출부를 포함하는 세포 배양 시스템을 제공한다.Another aspect of the present invention, a cell culture structure having a flat surface and an inclined surface, and having a culture groove disposed on the surface along the flat surface and the inclined surface, and attaching nerve cells to the cell culture structure, and attaching the nerve cells It provides a cell culture system including a culture chamber for culturing along the culture groove, and a signal detection unit to which the cell culture structure in which the neurons are cultured is mounted on an electrode and to confirm the electrical signal of the neurons.

또한, 배양된 상기 신경세포는 상기 세포 배양 구조물의 상기 경사면의 단부에서 상기 전극에 접촉할 수 있다.In addition, the cultured neurons may contact the electrode at the end of the inclined surface of the cell culture structure.

또한, 상기 세포 배양 구조물은 일측벽에 편향되게 배치된 정렬홈;을 구비할 수 있다.In addition, the cell culture structure may be provided with; alignment grooves arranged to be biased on one side wall.

또한, 상기 세포 배양 구조물은 상기 배양홈이 상면에 배치되도록 상기 신호 검출부의 기판에 장착될 수 있다.In addition, the cell culture structure may be mounted on the substrate of the signal detection unit so that the culture groove is disposed on the upper surface.

본 발명의 또 다른 측면은 세포 배양 구조물의 표면에 신경세포를 부착하는 단계와, 상기 세포 배양 구조물의 배양홈을 따라 성장하도록 상기 신경세포를 배양하는 단계와, 상기 세포 배양 구조물을 대상체에 주입하고, 상기 대상체의 단절된 신경세포 사이로 상기 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계, 및 상기 세포 배양 구조물의 신경세포와 상기 대상체의 단절된 신경세포가 연결되는 단계를 포함하는 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is a step of attaching a nerve cell to the surface of the cell culture structure, culturing the nerve cell to grow along the culture groove of the cell culture structure, and injecting the cell culture structure into a subject , Moving the cell culture structure between the disconnected neurons of the subject, and connecting the neurons of the cell culture structure and the disconnected neurons of the subject. to provide.

또한, 상기 신경세포를 부착하는 단계 이전에, 상기 세포 배양 구조물의 표면에 단백질 물질을 가지는 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, prior to the step of attaching the neurons, the step of forming a coating layer having a protein material on the surface of the cell culture structure may be further included.

또한, 상기 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계는 상기 대상체의 외부 자기장을 변화시켜서, 상기 세포 배양 구조물의 위치를 제어할 수 있다.In addition, the step of moving the cell culture structure may change the external magnetic field of the object to control the position of the cell culture structure.

본 발명의 또 다른 측면은 표면에 배양홈을 가지는 세포 배양 구조물을 대상체에 주입하는 단계와, 상기 대상체의 단절된 신경세포 사이로 상기 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계, 및 상기 대상체의 단절된 신경세포가 상기 배양홈을 따라 연장되어 상기 단절된 신경세포가 연결되는 단계를 포함하는 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is a step of injecting a cell culture structure having a culture groove on a surface to a subject, moving the cell culture structure between disconnected neurons of the subject, and the disconnected neurons of the subject are cultured. It extends along the groove and provides a method for connecting neurons using a cell culture structure comprising the step of connecting the disconnected neurons.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages than those described above will become apparent from the following detailed description, claims, and drawings for carrying out the invention.

본 발명에 따른 세포 배양 구조물 및 세포 배양 시스템은 배양될 신경세포의 성장 방향을 정렬할 수 있으며, 세포 배양 구조물은 단절된 신경세포를 연결할 수 있어 능동적인 신경 네트워크를 형성할 수 있다. 또한, 세포 배양 구조물은 외부 자기장을 조절하여 3차원 공간을 이동할 수 있으므로, 신경세포가 끊어진 영역에 쉽고 정확하게 이동할 수 있으며, 안정적으로 신경세포를 연결할 수 있다.The cell culture structure and the cell culture system according to the present invention can align the growth direction of neurons to be cultured, and the cell culture structure can connect disconnected neurons to form an active neural network. In addition, the cell culture structure can move the three-dimensional space by controlling the external magnetic field, so it can easily and accurately move to the region where the nerve cells are broken, and stably connect the nerve cells.

본 발명에 따른 신경 세포 연결방법은 세포 배양 구조물을 끊어진 신경세포 사이로 이동시키고, 배양홈을 따라 신경세포들이 성장하여 연결되도록 할 수 있다. 따라서 신경 세포 연결방법은 자생적으로 끊어진 신경세포가 연결되므로, 신체 안전성이 확보될 수 있다.The neuron connection method according to the present invention can move a cell culture structure between broken neurons and allow neurons to grow and connect along the culture groove. Therefore, in the neuronal cell connection method, since autologous nerve cells are connected, physical safety can be secured.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물의 평면도이다.
도 3은 도 1의 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물의 일부 단면을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 시스템을 도시하는 개념도이다.
도 5는 다채널 전극에 장착된 세포 배양 구조물을 도시하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 세포 배양 구조물을 이용하여 단절된 신경세포를 연결하는 것을 도시하는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법을 도시하는 순서도이다.
도 9는 도1의 세포 배양 구조물에 배양된 신경세포를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 세포 배양 구조물이 다채널 전극에 연결된 것을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing a cell culture structure that can be controlled by a magnetic field according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a cell culture structure that can be controlled by the magnetic field of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing a partial cross-section of a cell culture structure controllable by the magnetic field of FIG. 1.
4 is a conceptual diagram showing a cell culture system according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a cell culture structure mounted on a multi-channel electrode.
6A and 6B are diagrams illustrating connecting disconnected neurons using a cell culture structure.
7 and 8 are flowcharts illustrating a method of connecting neurons using a cell culture structure according to another embodiment of the present invention.
9 is a view showing neurons cultured in the cell culture structure of Figure 1;
10 is a view showing that the cell culture structure of Figure 9 is connected to a multi-channel electrode.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure are described in connection with the accompanying drawings. Various embodiments of the present disclosure may have various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and related detailed descriptions are described. However, this is not intended to limit the various embodiments of the present disclosure to specific embodiments, and should be understood to include all modifications and/or equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the various embodiments of the present disclosure. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals have been used for similar elements.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions such as “comprises” or “can include” that may be used in various embodiments of the present disclosure indicate the existence of a corresponding function, operation, or component disclosed, and additional one or more functions, operations, or The components and the like are not limited. Also, in various embodiments of the present disclosure, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that there are features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, It should be understood that one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof are not excluded in advance.

본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.In various embodiments of the present disclosure, expressions such as “or” include any and all combinations of words listed together. For example, "A or B" may include A, may include B, or may include both A and B.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Expressions such as “first”, “second”, “first”, or “second” used in various embodiments of the present disclosure may modify various elements of various embodiments, but do not limit the elements. Does not. For example, the above expressions do not limit the order and/or importance of the components. The above expressions can be used to distinguish one component from another component. For example, the first user device and the second user device are both user devices and represent different user devices. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component without departing from the scope of rights of various embodiments of the present disclosure.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" to or "connected" to another component, any component may be directly connected to or connected to the other component, but may not It will be understood that other new components may exist between the other components. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it will be understood that no other new component exists between the component and the other components. You should be able to.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms used in various embodiments of the present disclosure are only used to describe specific day embodiments, and are not intended to limit various embodiments of the present disclosure. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which various embodiments of the present disclosure belong.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and are ideally or excessively formal unless explicitly defined in various embodiments of the present disclosure. It is not interpreted as meaning.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물(100)을 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물(100)의 평면도이다.1 is a perspective view showing a cell culture structure 100 controllable with a magnetic field according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a cell culture structure 100 controllable with a magnetic field of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 세포 배양 구조물(100)은 제1 바디(110), 제2 바디(120), 배양홈(130) 및 정렬홈(140)을 구비할 수 있다. 세포 배양 구조물(100)은 세포 특히, 신경세포(C)를 배양할 수 있으며, 외부의 자기장의 변화에 따라 3차원 공간에서 이동할 수 있다.1 and 2, the cell culture structure 100 may include a first body 110, a second body 120, a culture groove 130, and an alignment groove 140. The cell culture structure 100 can cultivate cells, particularly neurons (C), and can move in a three-dimensional space according to a change in an external magnetic field.

제1 바디(110)는 제1 방향으로 연장되며 평탄면(111)을 가진다. 제1 바디(110)는 소정의 부피를 가질 수 있다. 제1 바디(110)는 생체 적합한 물질로 형성되며, 신경세포(C)를 배양하기 위한 기반을 형성한다.The first body 110 extends in the first direction and has a flat surface 111. The first body 110 may have a predetermined volume. The first body 110 is formed of a biocompatible material, and forms a base for culturing neurons (C).

제2 바디(120)는 제1 바디(110)의 양단에 배치되고, 제1 바디(110)와 소정의 경사를 가질 수 있다. 제2 바디(120)는 제1 바디(110)의 단부에서 하강하는 경사면(121)을 가지며, 제1 바디(110)의 높이 방향으로 경사를 가진다. 제2 바디(120)는 생체 적합성을 가지는 물질로 형성되며, 신경세포(C)와 외부 전극이나, 외부의 신경세포를 연결하는 접촉영역을 형성한다.The second body 120 is disposed at both ends of the first body 110 and may have a predetermined inclination with the first body 110. The second body 120 has an inclined surface 121 descending from the end of the first body 110, and has an inclination in the height direction of the first body 110. The second body 120 is formed of a material having biocompatibility, and forms a contact area connecting the nerve cell C with an external electrode or an external nerve cell.

배양홈(130)은 제1 바디(110)와 제2 바디(120)의 표면에 형성되며, 일 향을 따라 연장된다. 배양홈(130)은 평탄면(111)과 경사면(121)에 형성되므로, 일부는 지면에 대해서 나란하게 플랫한 구간을 가지고, 다른 일부는 지면에 대해서 경사를 가지는 경사 구간을 가진다.The culture groove 130 is formed on the surfaces of the first body 110 and the second body 120 and extends along one direction. Since the culture groove 130 is formed on the flat surface 111 and the inclined surface 121, a part has a flat section side by side with respect to the ground, and the other part has a slope section having a slope with respect to the ground.

배양홈(130)의 폭은 신경세포(C)의 신경 세포체(soma)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 일 예로, 신경 세포체는 대략 20 μm 정도의 직경을 가지는바, 배양홈(130)의 폭은 20 5 μm정도로 형성될 수 있다. The width of the culture groove 130 may be formed smaller than the diameter of the nerve cell body (soma) of the nerve cell (C). For example, the nerve cell body has a diameter of about 20 μm, and the width of the culture groove 130 may be formed to about 20 5 μm.

배양홈(130)은 수상돌기나 축삭돌기와 같은 배양되는 신경돌기를 정렬할 수 있다. 배양홈(130)의 크기는 신경 세포체(soma)의 직경보다는 작으나, 신경돌기의 직경보다는 크게 형성하여, 신경돌기가 배양홈(130)을 따라 성장할 수 있다.The culture groove 130 may align the cultured neurites such as dendrites or axons. The size of the culture groove 130 is smaller than the diameter of the nerve cell body (soma), but formed larger than the diameter of the nerve protrusion, so that the nerve protrusion can grow along the culture groove 130.

제1 바디(110)와 제2 바디(120)는 제1 방향으로 각각 소정의 길이를 가질 수 있다. 제1 바디(110)의 길이는 제2 바디(120)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 제1 바디(110)의 길이는 길게 형성되어 신경세포가 안착되는 부분의 영역이 확보될 수 있다.The first body 110 and the second body 120 may each have a predetermined length in the first direction. The length of the first body 110 may be longer than the length of the second body 120. The length of the first body 110 is formed to be long so that an area of a portion where the nerve cells are seated can be secured.

배양홈(130)은 제1 바디(110)에 형성된 제1 그루브(131)와 제2 바디(120)에 형성된 제2 그루브(132)로 구분될 수 있다.The culture groove 130 may be divided into a first groove 131 formed in the first body 110 and a second groove 132 formed in the second body 120.

제1 그루브(131)는 신경세포(C)가 주입 및 성장될 수 있는 공간을 형성한다. 신경돌기가 연결되어 신호를 전달하므로, 신경세포(C)를 배양시에 신경돌기가 연결되도록 일정한 방향으로 배양되도록 설정하는 것이 중요하다. 배양홈(130)은 신경세포(C)의 신경돌기가 성장할 수 있는 공간을 형성한다. The first groove 131 forms a space in which nerve cells C can be injected and grown. Since the neurites are connected and transmit signals, it is important to set the neurons (C) to be cultured in a certain direction so that the neurites are connected during cultivation. The culture groove 130 forms a space in which the neurites of the nerve cells C can grow.

즉, 복수개의 신경세포(C)가 세포 배양 구조물(100)에 이식되더라도, 일부만 붙어서 성장하게 되는데, 제1 그루브(131)는 플랫한 평탄면(111)에 배치되어 있으므로, 신경세포(C)의 생착률을 높일 수 있다. 또한, 신경세포(C)가 배양홈(130)을 따라 배양될 수 있도록 가이드 할 수 있다.That is, even if a plurality of nerve cells (C) are transplanted to the cell culture structure 100, only a part of them grows, but since the first groove 131 is disposed on a flat flat surface 111, the nerve cells (C) Can increase the engraftment rate. In addition, it can be guided so that the nerve cells (C) can be cultured along the culture groove (130).

제2 그루브(132)는 배양된 신경세포(C)가 외부 구조물이나 외부 신경세포와 접촉할 수 있도록, 경사진 방향으로 신경세포(C)를 배양시킨다. 즉, 제2 그루브(132)는 제1 그루브(131)에서 아래 방향으로 경사를 가지므로, 신경세포(C)는 아래 방향으로 성장한다. The second groove 132 cultures the nerve cells C in an inclined direction so that the cultured nerve cells C can contact external structures or external nerve cells. That is, since the second groove 132 has an inclination downward in the first groove 131, the nerve cell C grows in the downward direction.

제2 그루브(132)의 뾰족한 단부는 외부의 단절된 신경세포와 접촉하는 부분이며(도 6b 참조), 또한 외부 전극과 전기적으로 연결되는 부분(도 5 참조)이다. 제2 그루브(132)는 경사를 가지므로 뾰족한 단부를 가질 수 있으며, 뾰족한 단부로 성장한 신경세포(C)는 전극 등의 외부 구조물이나 단절된 외부 신경세포와의 접촉을 쉽게 할 수 있다.The pointed end of the second groove 132 is a portion in contact with an external disconnected neuron (see FIG. 6B ), and a portion electrically connected to an external electrode (see FIG. 5 ). Since the second groove 132 has an inclination, it may have a pointed end, and the nerve cell C grown to the pointed end may easily make contact with an external structure such as an electrode or a disconnected external neuron.

정렬홈(140)은 세포 배양 구조물(100)의 방향을 확인하기 위해서 사용될 수 있다. 정렬홈(140)은 제1 바디(110)의 일측벽에 형성될 수 있으므로, 사용자는 정렬홈(140)의 위치를 통해서 세포 배양 구조물(100)의 위치가 상부면 또는 하부면 인지를 확인할 수 있다.The alignment groove 140 may be used to check the direction of the cell culture structure 100. Since the alignment groove 140 may be formed on one side wall of the first body 110, the user can confirm whether the position of the cell culture structure 100 is the upper surface or the lower surface through the position of the alignment groove 140. have.

세포 배양 구조물(100)은 마이크로 단위로 매우 작으므로, 세포 배양 구조물(100)의 상부면과 하부면을 인식하는데 어려움이 있다. 특히, 배양홈(130)은 세포 배양 구조물(100)의 상부면에서만 형성되므로, 세포 배양 구조물(100)은 상부면의 위치를 정확하게 인식하고, 도 5와 같이 상부면이 위로 향한 상태로 다채널 전극에 장착되어야 한다. Since the cell culture structure 100 is very small in micro units, it is difficult to recognize the upper and lower surfaces of the cell culture structure 100. In particular, since the culture groove 130 is formed only on the upper surface of the cell culture structure 100, the cell culture structure 100 accurately recognizes the position of the upper surface, and multi-channel with the upper surface facing upward as shown in FIG. It must be mounted on the electrode.

상세하게, 도2 과 같이 사용자가 정렬홈(140)이 좌측 상부에 있는 경우에는, 세포 배양 구조물(100)이 설정된 위치에 배치되어 있는 것을 인식할 수 있다. 또한, 정렬홈(140)이 우측 하부에 있는 경우에도 세포 배양 구조물(100)이 설정된 위치에 배치되어 있는 것을 인식할 수 있다. 그러나, 정렬홈(140)이 좌측 하부나 우측 상부에 배치되는 경우에는 세포 배양 구조물(100)이 뒤집어진 것으로 인식할 수 있으므로, 사용자는 세포 배양 구조물(100)을 다시 반전시켜서 정 위치로 정렬할 수 있다.In detail, as shown in FIG. 2, when the alignment groove 140 is in the upper left, it is possible to recognize that the cell culture structure 100 is disposed at a set position. In addition, even when the alignment groove 140 is in the lower right, it can be recognized that the cell culture structure 100 is disposed at a set position. However, when the alignment groove 140 is disposed in the lower left or upper right, it can be recognized that the cell culture structure 100 is inverted, so the user can reverse the cell culture structure 100 again and arrange it in the correct position. Can.

도 3은 도 1의 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물(100)의 일부 단면을 도시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a partial cross-section of the cell culture structure 100 controllable with the magnetic field of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 세포 배양 구조물(100)은 베이스(101), 자성층(102), 절연층(103) 및 코팅층(104)을 구비할 수 있다. 베이스(101), 자성층(102), 절연층(103) 및 코팅층(104)은 세포 배양 구조물(100)의 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the cell culture structure 100 may include a base 101, a magnetic layer 102, an insulating layer 103 and a coating layer 104. The base 101, the magnetic layer 102, the insulating layer 103 and the coating layer 104 may be formed over the entire cell culture structure 100.

베이스(101)는 세포 배양 구조물(100)의 몸체를 형성하며, 생체 적합적인 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 생체 접합 폴리머, 하이드로겔, 생물 분해성(biodegradable) 폴리머로 형성될 수 있다.The base 101 forms the body of the cell culture structure 100, and may be formed of a biocompatible material. For example, it may be formed of a bioconjugated polymer, a hydrogel, or a biodegradable polymer.

자성층(102)은 자성물질을 포함하며, 베이스(101)의 표면을 커버하도록 형성될 수있다. 다른 실시예로, 베이스(101)에 자성물질이 포함되어, 베이스(101)가 자성층의 기능을 구현할 수 있다. 제1 바디(110) 및 제2 바디(120) 중 적어도 하나는 자성물질을 가질 수 있다. 즉, 자성층(102)은 제1 바디(110)와 제2 바디(120) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 자성물질은 외부 자기장과 상호 작용하여, 신경 세포 배양 구조물(100)을 이동시킬 수 있다.The magnetic layer 102 includes a magnetic material and may be formed to cover the surface of the base 101. In another embodiment, a magnetic material is included in the base 101, so that the base 101 can implement the function of the magnetic layer. At least one of the first body 110 and the second body 120 may have a magnetic material. That is, the magnetic layer 102 may be formed on at least one of the first body 110 and the second body 120. The magnetic material may move the nerve cell culture structure 100 by interacting with an external magnetic field.

절연층(103)은 세포 및 조직을 배양하면서 전기적 자극을 주거나 기록할 수 있도록 형성된다. 절연층(103)은 자성층(102)의 상부에 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 베이스(101)가 자성물질을 포함하고 있으면, 베이스(101)의 상부에 형성될 수 있다.The insulating layer 103 is formed to cultivate cells and tissues and to record or give electrical stimulation. The insulating layer 103 may be formed on the magnetic layer 102. In another embodiment, if the base 101 includes a magnetic material, it may be formed on the base 101.

코팅층(104)은 제1 바디(110)와 제2 바디(120)의 외면을 단백질 물질로 커버할 수 있다. 예컨대 단백질은 라미닌(laminin)을 포함할 수 있다. 코팅층(104)은 세포 배양 구조물(100)의 표면에 형성되는 것으로, 배양될 신경세포(C)가 쉽게 접착 및 이식될 수 있는 표면을 형성한다. 코팅층(104)의 상부에는 신경세포(C)가 단백질과 부착된다.The coating layer 104 may cover the outer surfaces of the first body 110 and the second body 120 with a protein material. For example, the protein may include laminin. The coating layer 104 is formed on the surface of the cell culture structure 100, and forms a surface on which the nerve cells C to be cultured can be easily adhered and implanted. Neurons (C) are attached to proteins on top of the coating layer (104).

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 구조물(100)은 배양될 신경세포의 성장 방향을 정렬할 수 있으며, 세포 배양 구조물(100)은 단절된 신경세포를 연결할 수 있어 능동적인 신경 네트워크를 형성할 수 있다. The cell culture structure 100 according to an embodiment of the present invention can align the growth direction of the neurons to be cultured, and the cell culture structure 100 can connect disconnected neurons to form an active neural network. have.

또한, 세포 배양 구조물(100)은 외부 자기장을 조절하여 3차원 공간을 이동할 수 있으므로, 신경세포가 끊어진 영역에 쉽고 정확하게 이동할 수 있으며, 안정적으로 신경세포를 연결할 수 있다.In addition, the cell culture structure 100 can move the three-dimensional space by controlling the external magnetic field, so it can be easily and accurately moved to the region where the nerve cells are broken, and stably connect the nerve cells.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 배양 시스템(1)을 도시하는 개념도이며, 도 5는 다채널 전극(22)에 장착된 세포 배양 구조물(100)을 도시하는 도면이다.4 is a conceptual view showing a cell culture system 1 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing the cell culture structure 100 mounted on the multi-channel electrode 22.

도 4 및 도 5를 참조하면, 세포 배양 시스템(1)은 세포 배양 구조물(100), 배양 챔버(10), 신호 검출부(20) 및 컨트롤러(30)를 구비할 수 있다. 세포 배양 시스템(1)은 배양 챔버(10)에서 세포 배양 구조물(100)에 신경세포를 배양할 수 있으며, 신호 검출부(20)를 통해서 신경 세포가 배양되었는지를 확인할 수 있다. 4 and 5, the cell culture system 1 may include a cell culture structure 100, a culture chamber 10, a signal detection unit 20 and a controller 30. The cell culture system 1 may culture nerve cells in the cell culture structure 100 in the culture chamber 10, and it may be confirmed whether the nerve cells are cultured through the signal detection unit 20.

배양 챔버(10)는 세포 배양 구조물(100)에 신경세포를 주입시키고, 이를 배양시킬 수 있는 장치이다. 신경세포(C)는 세포 배양 구조물(100)의 표면에 부착된다. The culture chamber 10 is a device capable of injecting neurons into the cell culture structure 100 and culturing them. Neurons (C) are attached to the surface of the cell culture structure (100).

세포 배양 구조물(100)은 배양 챔버(10)에서 단백질을 포함하는 코팅층(104)을 형성하고, 이후에 신경세포를 코팅층(104)의 상부에 부착시킨다. 이후 신경세포를 배양시키면, 신경세포는 세포 배양 구조물(100)의 배양홈(130)을 따라 성장할 수 있다.The cell culture structure 100 forms a coating layer 104 containing a protein in the culture chamber 10, and then attaches neurons to the top of the coating layer 104. After culturing the nerve cells, the nerve cells can grow along the culture groove 130 of the cell culture structure 100.

신호 검출부(20)는 신경세포(C)의 배양상태를 확인할 수 있다. 신호 검출부(20)는 세포 배양 구조물(100)의 배양된 신경세포(C)가 전기적으로 연결되었는지를 확인하여, 배양 상태를 확인할 수 있다. The signal detection unit 20 can check the culture state of the neurons C. The signal detection unit 20 may confirm whether the cultured neurons C of the cell culture structure 100 are electrically connected to check the culture state.

신호 검출부(20)는 기판(21) 상에 배치된 전극(22)을 구비할 수 있다. 신호 검출부(20)는 다채널 전극(22, multi-electrode array,; MEA)을 포함하며, 세포 배양 구조물(100)의 단부가 다채널 전극에 접촉할 수 있다. The signal detection unit 20 may include an electrode 22 disposed on the substrate 21. The signal detection unit 20 includes a multi-channel electrode 22, a multi-electrode array (MEA), and an end of the cell culture structure 100 may contact the multi-channel electrode.

컨트롤러(30)는 신호 검출부(20)의 전극(22)과 연결되어, 배양된 신경세포(C)가 전기적으로 연결되었는지를 확인할 수 있다. 신경세포(C)가 세포 배양 구조물(100)의 양단부까지 배양되면, 제2 바디(120)의 단부까지 배양된 신경세포(C)가 성장할 수 있다. The controller 30 may be connected to the electrode 22 of the signal detection unit 20 to check whether the cultured neurons C are electrically connected. When the nerve cells C are cultured to both ends of the cell culture structure 100, the nerve cells C cultured to the ends of the second body 120 may grow.

배양된 신경세포(C)는 신경 세포 배양 구조물(100)의 경사면의 단부에서 다채널 전극에 연결된다. 이때, 제2 바디(120)는 전극(22)과 접촉되므로, 컨트롤러(30)는 전기적 신호가 전달 되는 지를 확인하여, 신경세포(C)가 제2 바디(120)의 단부까지 배양되었는지를 확인할 수 있다.The cultured nerve cells C are connected to the multi-channel electrodes at the ends of the inclined surface of the nerve cell culture structure 100. At this time, since the second body 120 is in contact with the electrode 22, the controller 30 confirms whether the electrical signal is transmitted, and confirms whether the neurons C are cultured to the end of the second body 120. Can.

배양된 세포 배양 구조물(100)을 기판(21)에 장착시에, 사용자는 정렬홈(140)의 위치를 통해서, 세포 배양 구조물(100)의 상부면이 정위치에 배치되었는지를 점검할 수 있다. When the cultured cell culture structure 100 is mounted on the substrate 21, the user can check whether the upper surface of the cell culture structure 100 is disposed in a proper position through the position of the alignment groove 140. .

본 발명의 일 실시예에 따른 세포 배양 시스템(1)은 세포 배양 구조물(100)에 세포 특히, 신경세포를 배양시킬 수 있으며, 배양된 신경세포가 정확하게 배양되었는지를 전기적 신호로 확인할 수 있다.The cell culture system 1 according to an embodiment of the present invention can cultivate cells, particularly neurons, in the cell culture structure 100, and can confirm whether or not the cultured neurons are correctly cultured by electrical signals.

도 6a 및 도 6b는 세포 배양 구조물(100)을 이용하여 단절된 신경세포를 연결하는 것을 도시하는 도면이다.6A and 6B are diagrams illustrating connecting disconnected neurons using the cell culture structure 100.

도 6a 와 도 6b를 참조하면, 세포 배양 구조물(100)은 단절된 신경세포(A, B) 사이에 배치되어, 단절된 신경세포(A, B)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.Referring to Figure 6a and 6b, the cell culture structure 100 is disposed between the disconnected nerve cells (A, B), it is possible to electrically connect the disconnected nerve cells (A, B).

세포 배양 구조물(100)의 제2 바디(120)는 신경세포(A, B)의 각각의 단부와 접촉할 수 있으므로, 이후 전기적으로 연결될 수 있다.The second body 120 of the cell culture structure 100 may be in contact with each end of the nerve cells (A, B), so that it can be electrically connected.

도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법을 도시하는 순서도이다.7 and 8 are flowcharts illustrating a method for connecting neurons using a cell culture structure according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 신경세포 연결 방법은 외부에서 신경세포를 배양시킨 후에, 단절된 부분에 배양된 신경세포를 이동시킴으로써, 단절된 신경세포를 연결할 수 있으며, 다음의 단계를 포함한다.Referring to FIG. 7, the neuron connection method includes culturing a neuron from the outside, and then, by moving the cultured neuron to the disconnected portion, the disconnected neuron can be connected, and includes the following steps.

상기 세포 배양 구조물의 표면에 단백질 물질을 가지는 코팅층을 형성하는 단계(S10)와, 세포 배양 구조물의 표면에 상기 신경세포를 부착하는 단계(S20)와, 상기 세포 배양 구조물의 배양홈을 따라 상기 신경세포를 배양하는 단계(S30)와, 상기 세포 배양 구조물을 대상체에 주입하고, 상기 대상체의 단절된 신경세포 사이로 상기 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계(S40), 및 상기 세포 배양 구조물의 신경세포와 상기 대상체의 단절된 신경세포가 연결되는 단계(S40)를 따라 수행되어, 단절된 신경세포를 전기적으로 연결할 수 있다.Forming a coating layer having a protein material on the surface of the cell culture structure (S10), attaching the nerve cells to the surface of the cell culture structure (S20), and the nerve along the culture groove of the cell culture structure Culturing the cells (S30), injecting the cell culture constructs into a subject, and moving the cell culture constructs between disconnected neurons of the subject (S40), and the neurons and the subject of the cell culture constructs Is performed according to the step (S40) is connected to the disconnected nerve cells, it is possible to electrically connect the disconnected nerve cells.

세포 배양 구조물의 표면에 단백질 물질을 가지는 코팅층을 형성하는 단계(S10)에서는 세포 배양 구조물(100)의 표면에 코팅층(104)을 형성하여, 신경세포가 표면에 잘 부착되게 할 수 있다. In the step of forming a coating layer having a protein material on the surface of the cell culture structure (S10), the coating layer 104 is formed on the surface of the cell culture structure 100, so that neurons are well attached to the surface.

세포 배양 구조물의 표면에 신경세포를 부착하는 단계(S20)에서는 신경세포(C)를 코팅층(104)에 부착할 수 있다. 신경세포(C)는 세포 배양 구조물(100)의 표면에 랜덤하게 부착될 수 있다.In the step (S20) of attaching neurons to the surface of the cell culture structure, neurons C may be attached to the coating layer 104. Neurons (C) may be randomly attached to the surface of the cell culture structure (100).

세포 배양 구조물의 배양홈을 따라 신경세포를 배양하는 단계(S30)는 배양 챔버(10)에서 신경세포(C)를 성장하는 단계로, 신경세포(C)는 배양홈(130)을 따라서 성장할 수 있다.The step of culturing the nerve cells along the culture groove of the cell culture structure (S30) is a step of growing the nerve cells (C) in the culture chamber 10, the nerve cells (C) can be grown along the culture groove 130 have.

세포 배양 구조물을 대상체에 주입하고, 대상체의 단절된 신경세포 사이로 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계(S40)에서는 배양된 세포 배양 구조물(100)을 대상체에 주입하여, 단절된 영역에 배치할 수 있다.In the step (S40) of injecting the cell culture construct into the subject and moving the cell culture construct between the disconnected neurons of the subject, the cultured cell culture construct 100 may be injected into the subject and placed in the cut region.

이때, 대상체의 외부 자기장을 변화시켜서, 세포 배양 구조물(100)의 위치를 제어할 수 있다. 상기 대상체의 외부 자기장을 변화하면, 세포 배양 구조물(100)은 외부 자기장과 상호 작용하여 대상체를 따라 이동할 수 있다. 세포 배양 구조물(100)은 단절된 신경세포(A, B) 사이로 이동할 수 있다.At this time, the position of the cell culture structure 100 may be controlled by changing the external magnetic field of the object. When the external magnetic field of the object is changed, the cell culture structure 100 may move along the object by interacting with the external magnetic field. The cell culture structure 100 may move between disconnected neurons A and B.

세포 배양 구조물의 신경세포와 대상체의 단절된 신경세포가 연결되는 단계(S50)에서는 세포 배양 구조물(100)의 제2 바디(120)와 단절된 신경세포(A, B)가 서로 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.In the step (S50) in which the nerve cells of the cell culture structure and the disconnected nerve cells of the object are connected (S50), the second body 120 of the cell culture structure 100 and the disconnected nerve cells (A, B) may be in contact with each other to be electrically connected. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 신경 세포 연결방법은 대상체의 외부에서 세포 배양 구조물에 신경세포를 배양시킨 후에, 대상체로 배양된 세포 배양 구조물을 삽입시켜서, 단절된 신경세포를 연결할 수 있다. The neuron connection method according to an embodiment of the present invention may cultivate a neuron in a cell culture structure outside the subject, and then insert the cultured cell culture structure into the subject to connect the disconnected neurons.

도 8을 참조하면, 신경세포 연결 방법은 신경세포가 단절된 부분에 세포 배양 구조물(100)을 이동시킨 후에, 단절된 각각의 신경세포가 배양 구조물을 따라 성장하여 연결될 수 있으며, 다음의 단계를 포함한다.Referring to FIG. 8, after the neuron cell connection method moves the cell culture structure 100 to a portion where the neuron is disconnected, each disconnected neuron can be grown and connected along the culture structure, and includes the following steps. .

표면에 배양홈을 가지는 세포 배양 구조물을 대상체에 주입하는 단계(S110)와, 상기 대상체의 단절된 신경세포 사이로 상기 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계(S120)와, 상기 대상체의 단절된 신경세포가 상기 배양홈을 따라 연장되어 상기 단절된 신경세포가 연결되는 단계(S130)를 따라 수행되어, 단절된 신경세포를 전기적으로 연결될 수 있다.Injecting a cell culture structure having a culture groove on a surface to a subject (S110), and moving the cell culture structure between disconnected nerve cells of the subject (S120), and the isolated nerve cell of the subject is the culture groove It is extended along and is performed according to the step (S130) in which the disconnected neurons are connected, so that the disconnected neurons can be electrically connected.

표면에 배양홈을 가지는 세포 배양 구조물을 대상체에 주입하는 단계(S110)에서는 전술한 세포 배양 구조물(100)을 대상체에 주입힌다. 이후에 대상체의 단절된 신경세포 사이로 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계(S120)에서는 외부 자기장을 제어하여, 세포 배양 구조물(100)을 단절된 신경세포(A, B) 사이로 이동시킨다.In the step (S110) of injecting a cell culture structure having a culture groove into a surface, the above-described cell culture structure 100 is injected into the object. Thereafter, in the step of moving the cell culture structure between the disconnected neurons of the subject (S120), the external magnetic field is controlled to move the cell culture structure 100 between the disconnected neurons (A, B).

이후, 대상체의 단절된 신경세포가 상기 배양홈을 따라 연장되어 상기 단절된 신경세포가 연결되는 단계(S130)에서는 단절된 신경세포(A, B)의 단부가 세포 배양 구조물(100)의 배양홈(130)을 따라 성장하고, 결국 신경세포(A, B)는 연결될 수 있다.Subsequently, in the step (S130) in which the disconnected neurons of the subject extend along the culture groove and the disconnected neurons are connected (S130), the ends of the disconnected neurons (A, B) are culture grooves 130 of the cell culture structure 100. , And eventually nerve cells (A, B) can be connected.

본 발명의 일 실시예에 따른 신경 세포 연결방법은 세포 배양 구조물(100)을 끊어진 신경세포 사이로 이동시키고, 배양홈(130)을 따라 신경세포들이 성장하여 연결되도록 할 수 있다. 따라서 신경 세포 연결방법은 자생적으로 끊어진 신경세포가 연결되므로, 신체 안전성이 확보될 수 있다.The neuron connection method according to an embodiment of the present invention may move the cell culture structure 100 between the broken neurons and allow the neurons to grow and connect along the culture groove 130. Therefore, in the neuronal cell connection method, since autologous nerve cells are connected, physical safety can be secured.

도 9는 도1의 세포 배양 구조물에 배양된 신경세포를 나타내는 도면이며, 도 10은 도 9의 세포 배양 구조물이 다채널 전극에 연결된 것을 나타낸 도면이다.9 is a view showing the neurons cultured in the cell culture structure of Figure 1, Figure 10 is a view showing that the cell culture structure of Figure 9 is connected to the multi-channel electrode.

도 9은 세포 배양 구조물에 신경 세포를 배양한지 1주일 이후에, 세포 배양 구조물을 유리 기판에 옮기고 3일 동안 배양한 것으로, 광학 현미경을 이용하여 촬영된 것이다. 도 9에서 세포 배양 구조물의 배양홈을 따라 신경세포가 연장되며, 특히 양단부에 신경돌기(Neurite)가 성장하여 외부 바닥과 연결된 것을 확인할 수 있다.9 is one week after culturing the nerve cells in the cell culture structure, the cell culture structure was transferred to a glass substrate and cultured for 3 days, which was photographed using an optical microscope. In FIG. 9, it can be seen that neurons are extended along the culture groove of the cell culture structure, and particularly, neurites are grown at both ends and connected to the outer bottom.

도 10은 세포 배양 구조물이 다채널 전극(22MEA)에 연결된 것을 나타내며, 전기 전도성의 유무를 통해서 도 9에서 배양된 세포 배양 구조물에 신경 세포가 잘 성장되었는지를 확인할 수 있다.FIG. 10 shows that the cell culture structure is connected to the multi-channel electrode 22MEA, and it can be confirmed whether neurons were well grown in the cell culture structure cultured in FIG. 9 through the presence or absence of electrical conductivity.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

1: 세포 배양 시스템
100: 세포 배양 구조물
110: 제1 바디
120: 제2 바디
130: 배양홈
140: 정렬홈1: Cell culture system
100: cell culture structure
110: first body
120: second body
130: culture home
140: alignment groove

Claims (13)

평탄면을 가지며 일 방향으로 연장되는 제1 바디;
상기 제1 바디의 양단에서 경사지도록 연결되어, 경사면을 가지는 제2 바디; 및
상기 평탄면과 상기 경사면에서 상기 일 방향을 따라 연장되고, 신경세포가 길이방향을 따라 배양되도록 안내하는 복수개의 배양홈;을 포함하는, 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물.A first body having a flat surface and extending in one direction;
A second body connected to be inclined at both ends of the first body and having an inclined surface; And
A plurality of culture grooves extending along the one direction from the flat surface and the inclined surface and guiding the nerve cells to be cultured along the longitudinal direction. 제1 항에 있어서,
상기 제1 바디 및 상기 제2 바디 중 적어도 하나는 자성물질을 가지는, 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물.According to claim 1,
At least one of the first body and the second body has a magnetic material, a cell culture structure controllable by a magnetic field. 제1 항에 있어서,
상기 제1 바디는
일측벽에서 편향되게 배치된 정렬홈;을 구비하는, 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물.According to claim 1,
The first body
Alignment grooves arranged to be deflected on one side wall; having a cell culture structure controllable by a magnetic field. 제1 항에 있어서,
상기 제1 바디와 상기 제2 바디는
표면을 단백질 물질로 커버하는 코팅층;을 가지는, 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물. According to claim 1,
The first body and the second body
A cell culture structure capable of being controlled by a magnetic field, having a coating layer covering the surface with a protein material. 제1 항에 있어서,
상기 제1 바디의 제1 방향으로의 길이는 상기 제2 바디의 상기 제1 방향으로의 길이보다 긴, 자기장으로 제어 가능한 세포 배양 구조물. According to claim 1,
The length of the first body in the first direction is longer than the length of the second body in the first direction, the cell culture structure controllable by a magnetic field. 평탄면과 경사면을 가지고, 상기 평탄면과 상기 경사면을 따라 표면에 배치되는 배양홈을 가지는 세포 배양 구조물;
상기 세포 배양 구조물에 신경세포를 부착시키고, 상기 신경세포를 상기 배양홈을 따라 배양시키는 배양 챔버; 및
상기 신경세포가 배양된 상기 세포 배양 구조물이 전극에 장착되고, 상기 신경세포의 전기적 신호를 확인하는 신호 검출부;를 포함하는, 세포 배양 시스템.A cell culture structure having a flat surface and a sloped surface, and having a culture groove disposed on the surface along the flat surface and the sloped surface;
A culture chamber in which nerve cells are attached to the cell culture structure, and the nerve cells are cultured along the culture groove; And
The cell culture structure in which the neurons are cultured is mounted on an electrode, and a signal detection unit for confirming an electrical signal of the neurons. 제6 항에 있어서,
배양된 상기 신경세포는 상기 세포 배양 구조물의 상기 경사면의 단부에서 상기 전극에 접촉하는, 세포 배양 시스템. The method of claim 6,
The cultured nerve cell contacts the electrode at the end of the inclined surface of the cell culture structure, the cell culture system. 제6 항에 있어서,
상기 세포 배양 구조물은 일측벽에 편향되게 배치된 정렬홈;을 구비하는, 세포 배양 시스템.The method of claim 6,
The cell culture structure is provided with an alignment groove that is arranged to be biased on one side wall. 제8 항에 있어서,
상기 세포 배양 구조물은
상기 배양홈이 상면에 배치되도록 상기 신호 검출부의 기판에 장착되는, 세포 배양 시스템.The method of claim 8,
The cell culture structure
A cell culture system mounted on a substrate of the signal detection unit so that the culture groove is disposed on an upper surface. 세포 배양 구조물의 표면에 신경세포를 부착하는 단계;
상기 세포 배양 구조물의 배양홈을 따라 성장하도록 상기 신경세포를 배양하는 단계;
상기 세포 배양 구조물을 대상체에 주입하고, 상기 대상체의 단절된 신경세포 사이로 상기 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계; 및
상기 세포 배양 구조물의 신경세포와 상기 대상체의 단절된 신경세포가 연결되는 단계;를 포함하는, 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법.Attaching nerve cells to the surface of the cell culture structure;
Culturing the neurons to grow along a culture groove of the cell culture structure;
Injecting the cell culture construct into a subject, and moving the cell culture construct between disconnected neurons of the subject; And
The step of connecting the nerve cells of the cell culture structure and the disconnected nerve cells of the subject; A method of connecting a nerve cell using the cell culture structure. 제10 항에 있어서,
상기 신경세포를 부착하는 단계 이전에, 상기 세포 배양 구조물의 표면에 단백질 물질을 가지는 코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법.The method of claim 10,
Before the step of attaching the nerve cells, forming a coating layer having a protein material on the surface of the cell culture structure; further comprising, neuronal cell connection method using a cell culture structure. 제10 항에 있어서,
상기 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계는
상기 대상체의 외부 자기장을 변화시켜서, 상기 세포 배양 구조물의 위치를 제어하는, 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법. The method of claim 10,
The step of moving the cell culture structure
A method of connecting neurons using a cell culture structure, by controlling the position of the cell culture structure, by changing the external magnetic field of the subject. 표면에 배양홈을 가지는 세포 배양 구조물을 대상체에 주입하는 단계;
상기 대상체의 단절된 신경세포 사이로 상기 세포 배양 구조물을 이동시키는 단계; 및
상기 대상체의 단절된 신경세포가 상기 배양홈을 따라 연장되어 상기 단절된 신경세포가 연결되는 단계;를 포함하는, 세포 배양 구조물을 이용한 신경세포의 연결 방법.Injecting a cell culture structure having a culture groove on the surface to the subject;
Moving the cell culture structure between disconnected neurons of the subject; And
A method of connecting neurons using a cell culture structure, including; a step in which the disconnected neurons of the subject extend along the culture groove to connect the disconnected neurons.
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