KR100232556B1 - Particle bombarding device for transformation of cells - Google Patents

Particle bombarding device for transformation of cells

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KR100232556B1
KR100232556B1 KR1019970007933A KR19970007933A KR100232556B1 KR 100232556 B1 KR100232556 B1 KR 100232556B1 KR 1019970007933 A KR1019970007933 A KR 1019970007933A KR 19970007933 A KR19970007933 A KR 19970007933A KR 100232556 B1 KR100232556 B1 KR 100232556B1
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Abstract

본원의 발명은 식물세포에 DNA(유전자)를 기계적으로 삽입할 때(보통 형질전환이라고 함)사용되는 도구이다. 유전자를 조작하는 연구나 산업이 점점 발달하면서 이런 목적의 기계의 수요도 증가한다. 현재 개발된 것이 몇가지 있으나 모두 한가지 이상의 단점이 있어서 이를 개선한 새로운 방식의 장치를 만들었으므로 특허를 신청하는 바이다.The present invention is a tool used when mechanically inserting DNA (gene) into plant cells (usually called transformation). As the research and industry of genetic engineering develops, the demand for machines for this purpose also increases. There are several currently developed, but all have one or more disadvantages, so we have applied for a patent because we have created a new type of device that improves on this.

기존의 대표적인 기계는 Bio-Rad사의 Biolistics

Figure kpo00001
PDS-1000과 아직 상품생산은 되지 않으나 Particle Inflow Gun(PIG)이 잘 알려져 있고, 한국에서 생산되지만 널리 보급은 되지 않은 바이오니아(구, 한국생공)사의 Gene Gun IJ도 있다. 이들에서 나타나는 가장 큰 문제는 기계의 값이 사용빈도나 재료의 구성에 비하여 너무 비싸고 조작하는데 시간이 많이 걸리거나, 기능을 제대로 하지 못하는 것 등이있다.Existing representative machine is Bio-Rad's Biolistics
Figure kpo00001
PDS-1000 and Particle Inflow Gun (PIG) are well known, but there is Gene Gun IJ of Bioneer (formerly Korea Biotechnology) produced in Korea but not widely distributed. The biggest problem in these cases is that the value of the machine is too expensive for the frequency of use or the composition of the material, it takes a long time to operate, or it does not function properly.

본 발명에서는 다른 장치에서 지적된 문제들이 모두 해결되었다. 문제의 해결은 장치의 구조와 작업단계를 단순화하고 새로운 방법을 응용함으로서 이루어졌다. 이중에 개선의 핵심은 첫째 피스톤과 입자운반체(macroarrier)를 별도로 사용하였고, 입자운반체가 투사구를 막도록하여 추진가스가 목표물에 미치는 것을 방지하였다. 둘째는 솔레노이드에서 가스를 받는 부분은 에어밸브의 원리를 응용하고, 이 밸브의 수부분(male part)을 실린더로 이용하여 입자의 장착과 탈착을 단순화 하였다. 셋째는 위와는 달리 입자분사킷을 사용하면 입자가 가스압력을 직접 받아서 투사되므로 낮은 가스압력에서도 사용할 수 있고 입자를 건조하는 단계를 서치지 않으므로 사용이 간단하다.In the present invention, all the problems pointed out by the other device are solved. The problem was solved by simplifying the structure and working steps of the device and applying new methods. The key to the improvement was the first use of a separate piston and macroarrier, which prevented the propulsion gas from reaching the target by allowing the particle carrier to block the projection. Second, the gas receiving part of the solenoid applies the principle of an air valve, and the male part of the valve is used as a cylinder to simplify the attachment and detachment of particles. Third, unlike the above, when the particle injection kit is used, particles are directly projected under the gas pressure, so they can be used even at low gas pressures, and they are simple to use because they do not interfere with the drying step.

Description

세포 형질전환을 위한 입자투사장치Particle Projection Device for Cell Transformation

제1도는 입자 투사장치를 조립한 전면도.1 is a front view of the particle projection apparatus assembled.

제2도는 실린더와 입자투사소켓 부위를 나타낸 전면도.2 is a front view showing the cylinder and the particle projection socket.

제3도는 실린더에 입자투사소켓을 조립하였을 때의 종단면.3 is a longitudinal section when the particle projection socket is assembled into a cylinder.

제4도는 입자분사킷과 이것을 입자분사소켓에 끼웠을 때의 종단면.4 shows a particle spray kit and a longitudinal cross section when it is inserted into a particle spray socket.

제1도는 장치의 전체적인 구성이다. 하나의 상자(내부 15×15×25㎝)는 전체가 진공실(8)로 이용된다. 이 상자의 상면을 경계로 중앙에 직경 1.2~2.0㎝의 구멍을 통하여 외부에는 솔레노이드(4)의 출구(outlet)와 내면에는 에어벨브소켓(7)이 바로 연결된다. 이들사이의 거리는 가능한대로 짧게 하고 연결부의 내경은 솔레노이드의 구멍(orifice)과 같거나 지나치게 크지 않은 것이 유입된 가스압력을 그대로 유지하는데 도움이 된다. 상자외부에서 가스유입방향으로 연결된 부품의 순서는 솔레노이의 입구(inlet)-150㎏의 가스압력계기(3)-가스저장관(30㎖ 용량의 빈 공간을 형성)(2)-개폐식 가스 밸브(1)이다. 가스밸브(2)는 투사작전에 열어서 빈 관속에 가스를 통과시키고 압력계기가 목표치까지 올라간 것을 확인한 후 다시 잠근다. 이곳의 압력은 가스통에 붙은 배출압력조절기(2차계기)로 한번만 맞추면 계속 같은 압력이 나타난다. 솔레노이드(4)는 최고207㎏/㎠(3000PSI)에서 개폐를 하는 것을 사용한다. 이것은 전선(5)으로 타이머(6)와 연결되고, 타이머는 다시 전원스위치와 연결되어 개폐가 조절된다. 타이머의 가스통과시간은 0.01초로 조정한다.1 is an overall configuration of the apparatus. One box (inside 15 × 15 × 25 cm) is used as the vacuum chamber 8 as a whole. The outlet of the solenoid 4 is connected to the outside of the solenoid 4 and the air valve socket 7 is directly connected to the inner surface through a hole having a diameter of 1.2 to 2.0 cm at the center of the upper surface of the box. The distance between them is as short as possible, and the inner diameter of the connection is not equal to or too large for the solenoid's orifice, which helps to maintain the inlet gas pressure. The order of the parts connected in the direction of gas inflow outside the box is the inlet of the solenoid-the gas pressure gauge of 150 kg (3)-the gas reservoir (creating a 30 ml empty space) (2)-the openable gas valve (1). The gas valve 2 is opened in the projection operation, passes the gas through the empty tube, and locks again after confirming that the pressure gauge has risen to the target value. The pressure here is consistent with the discharge pressure regulator (secondary meter) attached to the gas cylinder. The solenoid 4 uses a thing that opens and closes at a maximum of 207 kg / cm 2 (3000 PSI). It is connected to the timer 6 by the wire 5, and the timer is connected to the power switch again to control the opening and closing. The gas passage time of the timer is adjusted to 0.01 seconds.

진공실 내에서 에어밸브소켓(7)과 연결되는 부분은 차례로 실린더(9)-입자운반체 홀더(10)-입자투사소켓(11)이다. 여기서 투사된 입자는 시료대(16)위에 있는 시료(15)(주로 식물세포)에 떨어진다. 상자 내부는 진공펌프(20)를 작동시켜 진공계기(19)에 25Hg의 진공이 형성될 때까지 계속된다. 투사후 진공실 내부가 아직도 진공이면 공기유입구(18)의 벨브를 열어서 공기를 주입시킨후 문을 연다. 공기주입구에는 제균용 필터가 있다. 진공의 효과는 입자의 비산력과 세포침투력을 높이는데 있다.The part connected with the air valve socket 7 in the vacuum chamber is, in turn, the cylinder 9-the particle carrier holder 10-the particle projection socket 11. The projected particles fall on the sample 15 (mainly plant cells) on the sample stage 16. The inside of the box is continued until the vacuum pump 20 is operated to form a vacuum of 25 Hg in the vacuum meter 19. If the inside of the vacuum chamber is still vacuum after the projection, open the valve of the air inlet 18 to inject air, and then open the door. The air inlet has a filter for disinfection. The effect of vacuum is to increase the scattering and cell penetration of the particles.

고압으로 분출된 가스는 시료대 위에 놓인 목표시료(세포, 조직)에 미쳐서 이들을 날리므로 이를 방지하기 위해서 입자투사소켓의 밑에 압력차단판(12)을 밀착되게 끼운다. 이 판의 중앙에는 입자투사소켓의 입자투사구와 연결되는 입자통과구(13)가 있고, 이 판은 입자투사소켓을 장착한 후에 진공실벽의 홈을 통하여 밀어 넣는다. 발사후 진공실 상부의 높은 가스압력은 벽을 통하여 연결된 압력분산호스(또는 관)(14)을 통하여 일부가 하부로 분산되므로 진공실 전체의 공기밀도가 빨리 균일하게 된다.The gas ejected at high pressure blows the target sample (cell, tissue) placed on the sample stage, so that the pressure blocking plate 12 is tightly inserted under the particle projection socket to prevent this. At the center of the plate is a particle passage opening 13 which is connected to the particle projection hole of the particle projection socket. The plate is pushed through the grooves of the vacuum chamber wall after the particle projection socket is mounted. The high gas pressure in the upper part of the vacuum chamber after firing is distributed to the lower part through the pressure distribution hose (or tube) 14 connected through the wall, so that the air density of the entire vacuum chamber is quickly uniformed.

제2도는 진공실 상면을 경계로 그 이하에 연결된 부품을 분해한 것이다. 투사시 조작과정으로 설명하면 다음과 같다. 실린더의 입구(7.9㎜)(4)상부에 실리콘으로된 피스톤(두께 10.0㎜, 지름 9.0㎜)(3)을 반듯하게 끼워넣고, 이의 밑부분에는 입자운반체(6)를 붙이며, 연결부(5)에 입자투사소켓(7)을 끼운다. 이 전체는 다시 윗부분을 에어벨브소켓(2)에 끼운다. 솔레노이드를 열면 가스는 실리콘피스톤(3)을 밀고 실린더(길이 40.5㎜)를 통과하여 밑에 붙어있는 입자운반체(6)를 추진시킨다. 이것은 입자투사소켓의 밑부분에 있는 정지망까지 와서 입자만 투사시키고 가스는 가스배출구(8)를 통하여 전공실내로 확산된다.2 is an exploded view of the parts connected below the upper surface of the vacuum chamber. The operation process during projection is as follows. A piston (10.0 mm thick, 9.0 mm diameter) 3 made of silicon is inserted into the cylinder inlet (7.9 mm) (4) and the bottom of the cylinder is fitted with a particle carrier (6). Insert the particle projection socket (7) into the This whole part is again inserted into the air valve socket (2). When the solenoid is opened, the gas pushes the silicon piston 3 and passes through the cylinder (40.5 mm in length) to propel the particle carrier 6 attached below. It reaches the stop net at the bottom of the particle projection socket and projects only particles, and gas is diffused through the gas outlet 8 into the chamber.

제3도는 입자투사소켓의 내부구조를 다시 세밀하게 나타낸 것이다. 입자투사소켓은 연결부의 나선(1)에 의해서 실린더와 접속된다. 실린더(3)의 끝부분은 지름이 22.0㎜이다. 이곳 중앙은 지름 20.0㎜가 깊은 0.5㎜로 페이고 둘레에 1㎜의 턱이 있어서 입자운반체(4)를 이곳에 붙일 때 자리를 잘 잡는다. 입자운반체는 두께 0.04∼0.05㎜, 직경 19.9㎜의 셀로판을 사용하고, 이것을 실린더 출구에 붙일 때는 먼저 약간의 묽은 계면활성제를 실린더 단면에 뭍히고 입자가 붙어 있는 면이 밖으로 보이게 놓는다.3 shows the internal structure of the particle projection socket in detail. The particle projection socket is connected to the cylinder by the spiral 1 of the connecting portion. The end of the cylinder 3 is 22.0 mm in diameter. The center is 0.5mm deep 20.0mm in diameter and has a 1mm jaw around the periphery, so it is well positioned when the particle carrier 4 is attached to it. The particle carrier uses a cellophane with a thickness of 0.04 to 0.05 mm and a diameter of 19.9 mm, and when it is attached to the cylinder outlet, first, a little thin surfactant is applied to the cylinder cross section, and the side where the particles are attached is visible.

입자투사소켓의 내부 직경은 실린더의 외부직경과 같다. 밑면 중앙에는 지름 8.0㎜인 입자투사구(5)가 있다. 입자투사구의 내부는 지름 16.0㎜, 깊이 1.0㎜되는 원이 있고, 이곳에는 두께 0.6㎜, 지름 15.7㎜인 스텐레스강으로 된 정지망(2)이 놓인다. 이 망은 입자운반체를 정지시키는 역할을 한다. 실린더 끝에서 정지망까지의 거리는 9.0㎜이다. 정지망이 있는 곳에서 밑면까지의 두께는 3.0㎜이다. 입자투사소켓의 외부직경은 32.1㎜이고 높이는 17.9㎜이다. 이곳에는 직경 4.4㎜인 구멍이 13개 있고, 이들은 내부밑면 바로 위에 뚤려있다.The inner diameter of the particle projection socket is equal to the outer diameter of the cylinder. At the bottom center is a particle projection port 5 having a diameter of 8.0 mm. The inside of the particle projection sphere has a circle having a diameter of 16.0 mm and a depth of 1.0 mm, where a suspension net 2 made of stainless steel having a thickness of 0.6 mm and a diameter of 15.7 mm is placed. This network serves to stop the particle carrier. The distance from the end of the cylinder to the stop net is 9.0 mm. The thickness from the end of the net to the base is 3.0 mm. The outside diameter of the particle projection socket is 32.1 mm and the height is 17.9 mm. There are 13 holes, 4.4 mm in diameter, which are just above the inner underside.

제4도는 입자가 기체와 함께 추진하여 목표물에 도달되도록 하기 위한 부속이다. 사용 할 때는 제4(a)도의 입자분사킷을 제4(b)도와 같이 입자투사소켓에 끼운다. 이때는 제3도에서 사용한 피스톤, 입자운반체 및 정지망을 사용하지 않는다. 사용순서는 입자투사소켓으로부터 실린더를 분리한 상태에서 스텐망(1)위에 DNA +입자 현탁을 피펫으로 한방을 옮기고 시린더를 다시 결합한 다음 이 전체를 에어발브소켓에 끼운다. 이 경우는 위에서 언급된 PIG와 흡사한 것이고 같은 장점과 단점을 가지고 있다. 배지에 배양된 균류나 세균은 배지와 밀착되어 있어서 투사압력에 의해서 튀지 않으므로 이런 목표물에는 가장 경제적이고 편리한 방법이다. 이 방식을 동식에 사용할 수 있도록 고안하였으므로 사용범위가 더욱 넓어진다.4 is an accessory for the particles to propagate with the gas to reach the target. When using, insert the particle spray kit of Figure 4 (a) into the particle projection socket as shown in Figure 4 (b). In this case, the piston, the particle carrier and the stop net used in FIG. 3 are not used. In order to use, remove the cylinder from the particle projection socket with a pipette of DNA + particle suspension on the stainless steel mesh (1), reassemble the cylinder, and insert the whole into the air valve socket. This case is similar to the PIG mentioned above and has the same advantages and disadvantages. Fungi or bacteria cultured in the medium are in close contact with the medium and are not splashed by the projection pressure, which is the most economical and convenient method for these targets. It is designed to be used for the same type, so the range of use becomes wider.

본 발명의 효과를 이미 같은 목적으로 개발된 기존의 장치와 비교해보면 다음과 같다.Compared with the existing device already developed for the same purpose of the effect of the present invention is as follows.

1) Bio-Rad사의 Biolistic

Figure kpo00004
PDS-1000는 가장 상품화에 성공한 장치이지만 본 발명은 다음 두가지에서 이것보다 진보되었다. 첫째, 압력발생기작에서 Bio-Rad의 것은 가스의 압력이 어느 수준에 도달되면 파열막(rupture disk)이 파열되고, 이때 분출된 압이 입자운반체를 추진시킨다. 그러므로 투사압력의 조절은 두께가 다른 파열막을 사용해서만 가능하다. 이에 대하여 본 발명은 파열막이 없고, 압력의 조절은 조절기(regulator)로 쉽게 한다. 둘째, Bio-Rad의 것은 파열막과 입자운반체(macrocarrier)를 장착할 때 우선 이들을 케이스에 넣고 이것을 다시 진공실의 본체에 부착시키므로 과정이 매우 복잡하고 손놀림이 많아야 한다. 그러나 본 발명은 모두가 1단계의 동작으로 되므로 장치의 구조와 작업과정이 단순하다.1) Biolistic of Bio-Rad
Figure kpo00004
The PDS-1000 is the most successful device, but the present invention is more advanced than this in two ways. First, in the pressure generating mechanism, when the pressure of the gas reaches a certain level, the rupture disk is ruptured, and the ejected pressure propels the particle carrier. Therefore, the adjustment of the projection pressure is possible only by using a burst film of different thickness. In contrast, the present invention has no rupture membrane, and the pressure is easily controlled by a regulator. Second, Bio-Rad's process is very complicated and requires a lot of hand movements when the rupture membrane and the particle carrier (macrocarrier) are first put in the case and attached to the body of the vacuum chamber. However, the present invention is simple in the structure and the working process of the device because all of the operation in one step.

2) 두 번째로 Particle Inflow Gun(PIG)은 구조와 작업과정이 단순하고 낮은 압력으로도 작동하므로 경비가 절감되는 효과가 있으나 큰 단점은 입자를 목표세포에 투사할 때 가스압력이 목표세포에 같이 미치게되므로 목표물이 날라간다. 이를 방지하기 위해서 그 위에 철망을 덮기도 하지만 이 방법으로는 사용에 제한이 있다.2) Secondly, Particle Inflow Gun (PIG) has a simple structure and work process and operates at low pressure, which reduces the cost. However, the major disadvantage is that when the particle is projected onto the target cell, the gas pressure is applied to the target cell. It's going crazy, so the target flies away. To prevent this, a wire mesh may be covered on top of it, but this method is limited in its use.

3) 한국형 제품으로 Gene Gun II(권석윤 등, 1996)가 한국 내에서만 일부 사용되지만 그 수는 많지 않다. 이것은 가스압력전달방식에 있어서 입자투사체가 압력을 받아 진행하므로 입자투사체의 장착과 탈착이 용이하지만 다음의 세가지 문제점이 있다(최상진, 1996). 첫째는 PIG에서와 마찬가지로 시료가 날아가는 문제인데, 이보다 더 큰 문제점은 시료 위에 철망을 씨우고 이 기계가 허용하는 최고압력인 35㎏/㎠에서도 입자가 세포를 침투하지 못한다. 둘째는 투사입자가 실리콘으로된 추진체의 머리에 실려서 운반되는 방식을 택하였는데, 이때 실린더를 통과하면서 입자가 추진체와 실린더 내부에 묻는다. 이는 힘들여 준비한 입자의 손실뿐만 아니라, 입자가 실린더벽을 마모시키는 등의 문제가 생긴다. 셋째는 투사된 입자가 투사구의 중앙을 중심으로 퍼지지 않고 옆으로 물리고, 떨어지는 위치도 매번 다르므로 시료의 원하는 지점에 입자를 받을 수 없게 한다. 이는 입자운반체의 진행이 불안정하기 때문이다.3) Gene Gun II (Kwon, Seok Yoon et al., 1996) is used in Korea only in Korea, but the number is not large. This is because the particle projecting body proceeds under pressure in the gas pressure transfer method, so that the particle projecting body can be easily attached and detached (Chang Sang, 1996). The first is the problem of flying samples, as in the PIG. A bigger problem is that the wires are seeded on the sample and the particles do not penetrate the cells even at the maximum pressure of 35 kg / cm 2, which the machine allows. Secondly, the projected particles were carried on the head of the propellant made of silicon, and the particles were transported through the cylinder and buried inside the propellant and the cylinder. This causes not only the loss of the prepared particles, but also the problem that the particles wear the cylinder walls. Thirdly, the projected particles do not spread around the center of the projection, but laterally, and the falling positions are different each time, so that the particles cannot be received at the desired point of the sample. This is because the progress of the particle carrier is unstable.

본 발명은 위의 몇가지 다른 장치에서 지적된 문제들이 모두 해결되었으므로 새로운 발명품으로 생각된다. 즉 기존의 장치에 비하여 ① 장치의 구조가 간단하다. ② 작업과정이 단순하다. ③ 투사위치가 일정하고 넓다. ④ 압력조절이 간단하다. 이것과는 별도로 입자투사킷을 사용하면 입자가 직접 목표물에 투사되므로 적은 가스압력으로 높은 효과를 낸다.The present invention is considered to be a novel invention because all of the problems pointed out in the above several different devices have been solved. That is, the structure of the device is simple compared to the existing device. ② The work process is simple. ③ The projection position is constant and wide. ④ Simple pressure control. Apart from this, particle projection kits produce high effects with low gas pressure because the particles are projected directly onto the target.

이 발명은 식물세포나 조직에 의부의 DNA(유전자)를 주입하여 그 세포의 형질을 바꾸는 작업(형질전환)에서 DNA를 주입하는 도구로 사용된다. 이런 일을 처음에는 자연상태에서 식물을 침범하는 박테리아의 힘으로 이루어 졌으나 기계적으로도 가능한 장치가 Klein등 (1987)에 의해서 개발되었다. 여기서는 미세한 텅스텐이나 금입자에 DNA를 피복하고 이 입자를 강한 압력으로 추진시켜 목표세포를 뚫고 들어가게 하므로 이런 일을 보통 입자투사(particle bombardment)라고 한다.This invention is used as a tool for injecting DNA in the work (transformation) of injecting DNA (genes) of a pseudonym into plant cells or tissues and changing the traits of the cells. This was initially done by the power of bacteria to invade plants in nature, but a mechanically viable device was developed by Klein et al. (1987). This is commonly referred to as particle bombardment because it coats DNA with fine tungsten or gold particles and pushes them into the target cell with high pressure.

입자의 추진력을 내는 수단으로 폭약의 이용, 강한 전압의 방전, 고압질소가스, 압축공기 및 고압헬륨가스의 이용 등 다양하게 시도되었으나 헬륨이 가장 효과적인 것으로 증명되었다. 고압(60~70㎏/㎠)의 헬륨가스로 추진되는 장치는 미국의 DuPont사에 의해서 Biolistic

Figure kpo00003
PDS-1000/He라는 이름으로 개발되었고 (Kikkert, 1993), 이것은 곧 Bio-Rad사로 인계되어 BiolisticTMPDS-1000/He 라는 이름으로 생산되었다. 90년대 이후 유전자를 삽입하는 연구가 많이 이루어지면서 이 기구는 매우 유용한 것으로 인식이 되었다. 그러나 기구 자체에 비하여 값이 매우 비싸서 사용에 제한이 있을 뿐만 아니라 조작하는데 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.Various attempts have been made to use explosives, strong voltage discharges, high-pressure nitrogen gas, compressed air and high-pressure helium gas as a means to propel particles, but helium has proved to be the most effective. High pressure (60 ~ 70㎏ / ㎠) helium gas propulsion device is biolistic by DuPont of USA
Figure kpo00003
It was developed under the name PDS-1000 / He (Kikkert, 1993), which was soon taken over by Bio-Rad and produced under the name Biolistic TM PDS-1000 / He. Since a lot of research has been conducted on gene insertion since the 1990s, the instrument has become very useful. However, the price is very expensive compared to the mechanism itself, there is a limitation in use as well as a long time to operate.

이후 Takeuchi등(1992)은 전자보다 압력이 낮은 6-7㎏/㎠의 헬륨가스와 함께 입자를 투사하였을 때에도 입자가 목표세포를 뚫는 것을 발견하였고, 이를 토대로 Finer등(1992)과 Vain등(1993)은 개선된 Particle Inflow Gun(PIG)을 개발하였다. 이 장치는 가스의 사용압력이BiolisticTMPDS-1000/He의 1/10밖에 되지 않으므로 경제적이며, 구조가 간단하고 조작과정도 단순하여 BiolisticsTMPDS-1000보다 우수한 점이 있으나, 큰 결점이 하나 있다. 그것은 입자가 가스와 함께 목표물에 집중적으로 접촉되기 때문에 목표물이 분산된다. 이를 방지하기 위해서 목표물 위에 철망을 씨우고 투사하지만 철망의 망목보다 작은 세포는 사이로 빠져서 날라간다. 단지 목표물이 배지에 꼭 붙어있어서 압력이 가해져도 날으지 않을 때는 편리한 방식이다.Later, Takeuchi et al. (1992) found that the particles penetrated the target cells even when the particles were projected with helium gas of 6-7 kg / cm 2, which was lower than the electrons. Finer et al. (1992) and Vain et al. (1993) ) Developed an improved Particle Inflow Gun (PIG). This device is the use of gas pressure Biolistic TM PDS-1000 / He, and the economy is not only one-tenth, the structure is simple and operation is also simple to process than the high point Biolistics TM PDS-1000. However, there is one big drawback. It disperses the target because the particles are in intensive contact with the target with the gas. To prevent this, the wire mesh is seeded and projected onto the target, but cells smaller than the mesh of the wire mesh fall through and fly away. This is convenient when the target is stuck to the medium and is not flying under pressure.

투사의 동력으로 헬륨대신 공기도 사용된다. Oard등(1990,1993)은 압축공기로 텅스텐입자를 가속시키는 장치를 만들었고, Morikawa등(1994)은 200㎏/㎠이상의 고압으로 압축된 공기를 분출시켜 발사체를 추진시키는 장치를 개발하였다. 위와 같은 여러 가지 형식의 입자가속장치가 고안되었으나 기능면에서 BiolisticTMPDS-1000/He이 가장 우수하므로, 지금까지 이것 만이 상품으로 생산되고 있다.Air is used instead of helium as the fighter's power. Oard et al. (1990,1993) made a device for accelerating tungsten particles with compressed air, and Morikawa et al. (1994) developed an apparatus for propelling a projectile by ejecting compressed air at a high pressure of 200 kg / cm 2 or more. Various types of particle accelerators have been devised, but Biolistic TM PDS-1000 / He is the best in terms of function. So far, only this has been produced as a commodity.

본 발명은 기존의 Bio-Rad 제품이 갖는 단점과 PIG가 갖는 단점을 개선하였으므로 가장 경제적이고 효과적이며 대중성이 있는 입자투사기로 생각한다.The present invention improves the disadvantages of the existing Bio-Rad products and the disadvantages of PIG, so it is considered to be the most economical, effective and popular particle projector.

Claims (5)

식물세포에 DNA(유전자)를 삽입할 때 이용되는 도구로서, 고압가스나 공기의 힘으로 실린더 내의 피스톤(실리콘 링)을 추진시키면 피스톤은 다음에 입자운반체를 정지망까지 추진시키고, 여기서 입자가 목표물에 투사되도록 한 장치.As a tool used to insert DNA (gene) into plant cells, when a piston (silicon ring) in a cylinder is pushed by a high-pressure gas or air force, the piston then propels the particle carrier to the stationary network, where the particles A device that is intended to be projected on. 제1항에서 유입되는 가스를 받기 위해서 실린더를 소켓에 끼우고 빼는 방식에 에어밸브(air valve)의 구조와 탈착원리를 이용한 고안.Inventive method using the structure and the desorption principle of the air valve in the method of inserting and removing the cylinder in the socket to receive the gas flowing in claim 1. 제1항에서 입자운반체를 실린더의 끝 단면에 붙이고, 이 입자운반체의 자료를 OPP필름으로 한 것.The particle carrier is attached to the end surface of a cylinder of Claim 1, and the material of this particle carrier is OPP film. 입자투사소켓 밑에 압력차단용 판을 끼우고, 이 판의 위와 아래 공간을 진공실 밖에서 호스(또는 관)로 연결한 방식.The pressure blocking plate is inserted under the particle projection socket, and the space above and below the plate is connected by a hose (or pipe) outside the vacuum chamber. 제1항의 피스톤, 입자운반체 및 정지망을 사용하지 않고 대신 입자분사킷을 사용하여 입자현탁이 직접 가스압력을 받아 목표물에 투사되는 방식을 함께 사용하도록 한 장치.A device in which the particle suspension is directly projected to a target under gas pressure by using a particle spray kit instead of using the piston, the particle carrier and the stop network of claim 1.
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