DE102008029169A1 - Gas-Reservoir für Versuchs- und Kulturgefäße - Google Patents

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    • C12M41/34Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of gas

Abstract

Die Erfindung betrifft ein membranbegrenztes biokompatibles Reservoir physiologisch wirksamer Gase, z.B. Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff, Ammoniak, Methan, Ethanoldampf, Ethylen oder Ozon zum Einsatz in Kulturmedien von Organellen, Organen und Organismen. Es wird in ein Kultur- oder Versuchsgefäß eingebracht und regelt oder beeinflusst im Medium die Konzentration eines physiologisch wirksamen Gases. Das erfindungsgemäße gefäßinterne Gasreservoir ist ein durch eine Membran begrenzter abgeschlossener Behälter. Er enthält einen festen oder flüssigen Gas speichernden Stoff. Als solcher wird jeder Stoff verstanden, der ein physiologisch wirksames Gas reversibel absorbiert, chemisch bindet oder freisetzt. Die Membran ist für flüssiges Wasser und nicht flüchtige Stoffe undurchlässig und für Gasmoleküle permeabel. Für die Kontrolle des Gasaustausches mit dem Medium ergeben sich Gestaltungsmöglichkeiten durch die Wahl der Membran, die Geometrie des Reservoirs und die Auswahl bzw. Konfektionierung des Gas speichernden Stoffes. Eine für zahlreiche Anwendungen vorteilhafte Membran des erfindungsgemäßen gefäßinternen Gasreservoirs ist Polyethylen geringer Dichte. Die Erfindung kann beispielsweise zur Regelung des Kohlendioxidpartialdruckes, des Sauerstoffpartialdruckes oder zur Stickstoffernährung in Algenkulturen, Hydrokulturmedien, Zell-, Gewebe- und Organkulturen eingesetzt werden.

Description

  • Beschreibung der Erfindung
  • In wasserhaltigen Medien von Organellen, Zellen oder Organismen müssen neben gelösten nichtflüchtigen Substanzen physiologisch wirksame Gase, die beim Stoffwechsel verbraucht werden, beispielsweise Sauerstoff oder Kohlendioxid, gelöst sein. Da Gase in Wasser schlecht löslich sind, ist die Menge eines Gases, die bei Atmosphärendruck im Medium eines Kulturgefäßes gelöst ist, oftmals nicht ausreichend zur Bedarfsdeckung, so dass für Gas-Nachlieferung in das Medium gesorgt werden muss. Es können sich andererseits auch stoffwechselbedingt Gase im Medium so stark konzentrieren, dass für die Zellen und Gewebe physiologisch ungünstige Bedingungen entstehen. Ein Beispiel hierfür ist die Anreicherung von Sauerstoff im Medium Stickstofffixierender Cyanobakterien. Die Regulation der Gaskonzentrationen mit Hilfe einer äußeren Atmosphäre, z. B. in dem ein Gas oder Gasgemisch durch das Medium oder das Gefäß geleitet wird, bedingt ein offenes System, was für bestimmte Anwendungen nachteilig ist. Eine bekannte Alternative hierzu besteht darin, in das abgeschlossene Kulturgefäß bzw. in das Medium ein Reservoir einzubringen, in dem sich ein fester oder flüssiger Gas speichernder Stoff befindet, der die Konzentration eines physiologisch wirksamen Gases im Kulturgefäß beeinflusst bzw. regelt.
  • Die Entfernung eines im Stoffwechsel entstehenden Gases aus dem Flüssigmedium oder der Atmosphäre im Kulturgefäß kann durch quantitative Bindung an einen gefäßinternen flüssigen oder festen Stoff erfolgen. Auch Zuführung eines physiologisch wirksamen Gases in das gefäßinterne Medium oder die gefäßinterne Atmosphäre oder die Regulation eines Gaspartialdruckes im Kulturgefäß können durch den Austausch mit einem gefäßinternen flüssigen oder festen Gas speichernden Stoff realisiert werden. Nach dem heutigen Stand der Technik werden diese Verfahren zur Kontrolle der Gaskonzentration im Versuchs- oder Kulturgefäß in der Weise durchgeführt, dass das Medium oder das im Gefäß befindliche physiologische System über einen Gasraum mit einem festen oder flüssigen Gas speichernden Stoff in Verbindung gebracht wird, wobei sich dieser Stoff in einem gesonderten Reservoir innerhalb des Gefäßes befindet.
  • Die Anwendung eines gefäßinternen Gasreservoirs ist erforderlich, wenn das Versuchs- oder Kulturgefäß hermetisch abgeschlossen werden muss, beispielsweise um das Entweichen flüchtiger Substanzen aus dem Medium in die äußere Gasatmosphäre zu verhindern. Für die Anwendung von Kultur- oder Versuchgefäßen, in denen sich physiologisch aktive Organellen, Zellen, Organe oder Organismen befinden, kann es außerdem zweckmäßig sein, auf den Gasaustausch zwischen dem Kulturgefäß und einer äußeren Gasatmosphäre zu verzichten oder ihn einzuschränken. Allein der für die Sättigung des Mediums mit einer äußeren definierten Atmosphäre erforderliche technische Aufwand und Platzbedarf (Schüttelgeräte, Pumpen, Gasentkeimungsvorrichtung, Vorrichtung zur Gasbereitstellung) kann eine Motivation für die Verwendung gefäßinterner Gasreservoire sein.
  • Ein bekanntes Beispiel für den Einsatz gefäßinterner Gasreservoire ist das Warburg-Gefäß (Kleinzeller 1965, Manometrische Methoden und ihre Anwendung in der Biologie und Biochemie, Gustav Fischer Verlag Jena). Es kann mit einem oder mehreren internen Gasreservoiren ausgestattet sein, um die Konzentration bestimmter Gase im physiologischen Medium zu regeln. Bei der manometrischen Atmungsmessung wird das freigesetzte Kohlendioxid irreversibel mit Hilfe eines gefäßinternen Gasreservoirs absorbiert. Als Gas speichernder Stoff dient hierzu ein Filter, das mit einer konzentrierten Lösung von Barium-, Kalium- oder Natriumhydroxid getränkt ist. Um hypoxische Verhältnisse im Gefäß bei der Photosynthese oder Luftstickstoffbindung aufrechtzuerhalten, kann in einem internen Reservoir des Warburg-Gefäßes der Sauerstoff an Pyrogallol chemisch gebunden werden. Um Kohlendioxid an C-autotrophe Organismen zu liefern und die Kohlendioxidkonzentration im physiologischen Medium zu regeln, wird im Warburg-Gefäß ein internes Reservoir verwendet, das einen Kohlendioxid speichernden konzentrierten Carbonatpuffer enthält, wobei die Kohlendioxidkonzentration im Medium durch das pH-abhängige Gleichgewicht zwischen den Hydrogencarbonat-Ionen und Kohlendioxid eingestellt wird.
  • In allen bekannten Anwendungsfällen gefäßinterner Gasreservoirs steht das Medium über einen gefäßinternen Gasraum im Austausch mit dem Gas speichernden Stoff im Gleichgewicht. Da die Flüssigphase bzw. die Flüssigphasen im Versuchsgefäß geschüttelt werden, sind bei vielen Anwendungen weder die Gasdiffusion im Medium noch der Gas-Übergang zwischen den Phasen limitierend für den Umsatz, so dass sich das Gleichgewicht der Gaskonzentrationen zwischen dem Gas speichernden Stoff und dem Medium annähernd einstellen kann. Das Prinzip eines internen Gas spendenden oder Gas bindenden Reservoirs über einen gefäßinternen Gasraum findet vielfältige Anwendung. Bekannte Beispiele sind die Kohlendioxidversorgung C-autotropher Pflanzenzellkulturen oder Algen, die Schaffung hypoxischer Bedingungen für die N-Fixierung durch Cyanobakterien oder die Versorgung organotropher Organismen mit einer flüchtigen C-Quelle, z. B. Methan oder Ethanol.
  • In der bisher bekannten Form ist das physiologische Medium vom gefäßinternen Reservoir durch einen im Inneren des Gefäßes befindlichen Gasraum getrennt, der den Gasaustausch vermittelt. Die sichere Trennung zwischen dem Medium oder dem physiologische System und dem Gas speichernden Stoff erfordert die Anwendung spezieller Gefäße, wobei sich der Gas speichernde Stoff und das Medium in abgetrennten internen offenen Kammern befinden, die über einen Gasraum verbunden sind. Nachteile dieser Lösung bestehen in erhöhten Kosten für die Kultur- oder Versuchsgefäße und dem vergrößerten Raumbedarf, der sich aus dem gemeinsamen Gasraum ergibt. Da die internen Räume über eine gemeinsame Gasphase verbunden sind, besteht in manchen Fällen die Gefahr, das physiologische System oder das Medium mit dem Gas speichernden Stoff beim Schütteln direkt in Verbindung zu bringen, beispielsweise durch Spritzer einer Gas speichernden Lösung. Dies muss besonders dann vermieden werden, wenn der Gas speichernden Stoff toxisch wirkt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein breit einsetzbares internes biokompatibles Gasreservoir für beliebige Versuchs- oder Kulturgefäße mit stoffwechselaktiven Organellen, Zellen, Organen oder Organismen zur Verfügung zu stellen, das physiologisch wirksame Gase in hoher Konzentration aufnehmen kann und es gestattet, deren Konzentration im Gefäßinneren oder im gefäßinternen physiologischen Medium sicher und biokompatibel zu regeln, ohne dass hierzu ein großer Teil des Gefäßvolumens mit Gas gefüllt sein muss.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein gefäßinternes Gasreservoir für Versuchs- und Kulturmedien nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Varianten der Erfindung. Das erfindungsgemäße Gasreservoir besteht aus einem durch eine Membran begrenzten abgeschlossenen Behälter und einem darin eingeschlossenen festen oder flüssigen Gas speichernden Stoff. Für die Erfindung ist die Anwendung einer gasdurchlässigen hydrophoben Membran als Trennmedium zwischen dem physiologischen Medium und dem gefäßinternen Gasreservoir wesentlich. Letzteres enthält den Gas speichernden oder Gas bindenden Stoff in einem membranbegrenzten abgeschlossenen Raum. Der erfindungsgemäße Ersatz des gefäßinternen Gas vermittelnden Gasraumes durch eine gasdurchlässige Membran hat den Vorteil eines geringen zusätzlichen Raumbedarfes im Versuchs- und Kulturgefäß. Außerdem bietet er vielfältige Möglichkeiten, das gefäßinterne Gasreservoir an die Erfordernisse der Kultur oder des Experimentes anzupassen, ohne das speziell geformte Gefäße erforderlich sind. Die Membran ist für nicht flüchtige Stoffe hydrophile Stoffe undurchlässig und besitzt für Gasmoleküle eine definierte Permeabilität. Der im Behälter eingeschlossene Gas speichernde Stoff steht nur über den Gasaustausch in Wechselwirkung mit dem Medium innerhalb des Kultur- oder Versuchsgefäßes, weil die Poren der Membran ausschließlich Gas oder eine in Wasser nicht lösliche Flüssigkeit enthalten. Für die Festlegung der Raten des Gasaustausches mit dem Medium, der Gaskonzentration im Medium oder der Kapazität des Gasreservoirs ergeben sich Gestaltungsmöglichkeiten durch die Wahl der Membran, des Oberflächen-Volumenverhältnisses des Reservoirs sowie durch die Auswahl und Konfektionierung des eingebrachten Gas speichernden Stoffes. Die Kontamination des Mediums durch Spritzer einer toxischen Flüssigkeit, die sich zur Gasbindung im Reservoir befindet, ist bei Verwendung des erfindungsgemäßen Gasreservoirs ausgeschlossen.
  • Es sind zahlreiche gasdurchlässige, für wässrige Lösungen und flüssiges Wasser undurchlässige Membranen bekannt. Polyethylen geringer Dichte (PELD) besitzt für Wasserdampf eine weit geringere Permeabilität als für Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff und weitere Gase. Es ist als preiswertes und in unterschiedlichster Stärke verfügbares Membranmaterial für zahlreiche Anwendungen des erfindungsgemäßen Gasreservoirs geeignet, besonders in den Fällen, wo der Transport von Wasserdampf durch die Membran begrenzt werden soll. Die Permeabilität einer 20 μm dicken handelsüblichen Verpackungsfolie aus PELD beträgt größenordnungsmäßig 20 mmolm–2h–1atm–1 für Sauerstoff und etwa 60 mmol m–2h–1atm–1 für Kohlendioxid (Robertson G. L. 1993. Food packaging Principles and Practise. Marcel Decker. Inc. New York. NY). Die Sauerstoffpermeabilität einer solchen Folie reicht bei einer Oberfläche von 100 cm2 aus, das Volumen von 1 L Wasser mit Sauerstoff in etwa 400 min zur Hälfte zu sättigen. Die genannte Kohlendioxidpermeabilität ermöglicht den Kohlendioxidfluss von 1–2 μmolh–1 aus einem Reservoir mit 10 cm2 Oberfläche, wenn das Reservoir mit einem Carbonatpuffer gefüllt ist, der einen Kohlendioxidpartialdruck von 20–30 mbar aufrechterhält. Wesentlich größere Flüsse können mit dem gleichen Puffer bei Verwendung hydrophober Folien mit Poren einer Größe von 10 bis 200 nm erreicht werden. Solche Folien sind kommerziell verfügbar und werden in vielfältiger Weise als gasdurchlässige Barriere für flüssiges Wasser eingesetzt. Sie bilden zwar keine selektive Barriere für den Transport von Wasserdampf, können aber ebenso wie Folien aus PELD jeden festen oder in Wasser gelösten Gas bindenden toxischen Stoff effektiv von physiologischen wässrigen Medien trennen. Ihre Permeabilität für Gase kann mehr als das Tausendfache der Permeabilität gleich dicker PELD-Folien erreichen.
  • Das erfindungsgemäße gefäßinterne biokompatible Gasreservoir kann wie die bekannten gefäßinternen Gasreservoire generell zur Regelung der Konzentration physiologisch wirksamer Gase in Versuchs- und Kulturgefäßen eingesetzt werden. Dies betrifft Gase, die im Stoffwechsel entstehen oder verbraucht werden wie Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff, Ammoniak, Methan oder Ethanoldampf, sowie entwicklungssteuernde Gase wie Ethylen oder gasförmige Stressoren wie Ozon oder Schwefelwasserstoff, aber auch Wasserdampf. Die Wasserdampfpermeabilität einer geeigneten Membran kann beispielsweise zur Einstellung einer definierten Luftfeuchte durch ein erfindungsgemäßes Reservoir in einem abgeschlossenen Versuchsgefäß eingesetzt werden.
  • Wesentlich ist, dass der Gas speichernde Stoff ein physiologisch wirksames Gas in absorbierter oder chemisch gebundener Form enthält, binden oder freisetzen kann und dass er nicht in einer das physiologische System störender Menge das Reservoir verlasst. Hierfür geeignete feste oder flüssige Stoffe sind in großer Zahl bekannt. Sie werden bereits in vielfältiger Weise zur Bildung gefäßinterner Gasreservoire eingesetzt. Beispielsweise sind zahlreiche organische Flüssigkeiten bekannt, die entweder in Wasser nicht löslich sind oder nicht flüchtig sind und gleichzeitig Gasmoleküle aus der Gasphase gegen einen hohen Konzentrationsgradienten akkumulieren. Alle diese Flüssigkeiten können als Gas speichernde Stoffe oder als Komponenten eines Gas speichernden Stoffes eingesetzt werden. Sie können Gasmoleküle aufnehmen und abgeben, wobei der Gleichgewichtspartialdruck durch die Konzentration des gelösten Gases in der organischen Flüssigkeit bestimmt wird. Wenn der Gas speichernde Stoff ein physiologisch wirksames Gas im Gleichgewicht mit einem bestimmten Partialdruck des freien Gases enthält, kann das erfindungsgemäße Gasreservoir zur Einstellung eines definierten Gaspartialdrucks im Gefäß eingesetzt werden. Wenn der Gas speichernde Stoff Sauerstoff mit einer bestimmten Rate irreversibel freisetzt, wie es beispielsweise von Peroxiden bekannt ist, kann das Reservoir zur Versorgung des physiologischen Systems mit Sauerstoff eingesetzt werden. Wenn der Gas speichernde Stoff ein physiologisch aktives Gas, z. B. Sauerstoff oder Kohlendioxid, irreversibel bindet, kann das Reservoir dazu eingesetzt werden, die Konzentration des Gases im Kulturgefäß zu begrenzen oder die vom physiologischen System abgegebene Menge des Gases quantitativ zu bestimmen. Als Gas speichernder Stoff wird im Sinne dieser Erfindung auch ein Stoff angesehen, der ein Gas irreversibel bindet und sich dabei chemisch verändert, wie z. B. bei der Bindung von Sauerstoff an Pyrogallol.
  • Einige physiologisch wirksame Gase, z. B. Kohlendioxid und Ammoniak, stehen in wässrigen Pufferlösungen im pH-abhängigen Gleichgewicht mit hydratisierten Ionen, z. B. Hydrogencarbonationen und Ammoniumionen. Entsprechende Pufferlösungen können als gasspeichernde Stoffe eingesetzt werden. Wenn das Reservoir eine gepufferte Ammoniumsalzlösung umfasst, die Ammoniak an ein Hydrokulturmedium abgibt, kann es als kontinuierlich fließende Quelle für pflanzenverfügbaren Stickstoff eingesetzt werden. Stickstoffverbindungen bilden mengenmäßig den Hauptbestandteil einer mineralischen Nährlösung und bestimmen deren osmotischen Druck. Die dargestellte Anwendung ermöglicht es, einen ausreichenden Vorrat an verwertbarem Stickstoff in einem Kulturgefäß mit begrenztem Volumen unterzubringen, ohne das physiologische System osmotisch zu belasten. Gasspeichernde Stoffe im erfindungsgemäßen Sinn sind auch starke Laugen oder Säuren, da sie physiologisch wirksame Gase, z. B. Kohlendioxid oder Ammoniak, vollständig binden und so dem Kulturmedium entziehen.
  • Ausführungsbeispiele
    • 1. Eine sterile Kultur von Synechocystis sp. PCC6803 (30 ml) wird durch Schütteln bei Raumtemperatur in 50 ml-Gewebekulturflaschen (Cellstar®) mit gasdurchlässigem Deckel auf einem kompletten mineralischen BG-11-Medium nach Rippka et al. (J. Gen. Microbiol. 111, S. 1–61, 1979) unter Dauerlicht bei 40–60 μmolm–2s–1 angezogen. Die optische Dichte bei 750 nm beträgt nach dem Beimpfen 0,2. Diese Kultur (Kontrollvariante) zeigt bereits nach einem Tag eine deutliche Limitation. Die Kultur wird in einer parallel angesetzten Versuchsvariante unter sonst gleichen Bedingungen mit einem ins Medium eingebrachten erfindungsgemäßen internen Reservoir für Kohlendioxid angezogen. Das Reservoir besteht aus einem durch einen Knoten abgeschlossenen länglichen Foliensäckchen aus PELD mit der Stärke 20 um und einem Umfang von 2,8 cm, der 2,5 ml eines 3 M Kaliumhydrogencarbonat/-carbonat-Puffers (Kohlendioxid-Partialdruck 32 mbar) enthält. Der Zuwachs beträgt im Verlauf von 40 h mehr als das Dreifache der Kontrollvariante (1).
    • 2. Um den Sauerstoffbedarf eines Wurzelsystems in einer Hydrokultur zu decken, wird ein erfindungsgemäßes Gasreservoir in die mineralische Nährlösung eingebracht. Es besteht aus einem beidseitig verschlossenen Schlauch aus dünner PELD-Folie und ist mit 100 g eines granulierten Sauerstoff speichernden Stoffes, der zu etwa 25% Gewichtsprozent aus Magnesiumperoxid besteht, gefüllt. Das Reservoir entlässt in das Medium Sauerstoff mit einer kontrollierten Rate, die ausreicht, um den Sauerstoffbedarf des Wurzelsystems zu decken. Bei dieser Anwendung wird ausgenutzt, dass sich Magnesiumperoxid mit Kohlendioxid zu unlöslichem Magnesiumcarbonat und Sauerstoff umsetzt. Die Geschwindigkeit dieses Umsatzes kann durch Beimengungen zum Granulat gesteuert werden kann. Wenn die atmungsbedingte Abgabe von Kohlendioxid steigt, wird die Sauerstoffabgabe aus dem erfindungsgemäßen Reservoir erhöht. Gleichzeitig wird die Anhäufung von Kohlendioxid im Medium limitiert.
    • 3. Um eine Pflanze über die Hydrokultur mit einer pflanzenverfügbaren Stickstoffverbindung zu versorgen, wird ein erfindungsgemäßes Gasreservoir in die mineralische Nährlösung eingebracht. Es besteht aus einem an den Enden verschlossenen dünnwandigen Folienschlauch aus PELD, der 30 ml einer 1 M wässrigen Ammoniumhydrogencarbonat – Lösung enthält. Das gefäßinterne Gasreservoir gibt mit kontrollierter Rate Ammoniak an die mineralische Nährlösung ab. Diese Rate kann durch die Dicke der Membran oder den pH-Wert der gepufferten Ammoniumhydrogencarbonat – Lösung eingestellt werden. Der an das Medium abgegebene Ammoniak reagiert im Medium zu Ammoniumionen und wird von der Wurzel in dieser Form oder nach Nitrifikation in Nitratform aufgenommen.
    • 4. Um die Konzentration von Ethylen in einer pflanzlichen Gewebekultur zu regeln, wird in das 200 ml einer Zellsuspension enthaltende Kulturgefäß ein Gasreservoir in Form eines zweiseitig verschlossenen Folienschlauches aus porösem Polypropylen eingebracht. Der Folienschlauch hat ein Fassungsvermögen von 20 ml und ist mit einem ölhaltigen Granulat gefüllt. Das Granulat enthält 5 ml eines aliphatischen Öls, in dem Ethylen in definierter Konzentration gelöst ist. Wird Sauerstoffversorgung der Zellen mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Gasreservoirs (vergl. Beispiel 2) aufrechterhalten, kann der Austausch mit der äußeren Atmosphäre stark reduziert oder unterbunden werden, so dass sich eine definierte Konzentration an Ethylen im Kulturgefäß im Gleichgewicht mit der Ölphase im Reservoir eingestellt.
    • 5. In eine flache, 50 ml fassende Gewebekulturflasche mit perforiertem hydrophobem Deckel, werden 20 ml einer mineralischen Nährlösung ohne ionische Stickstoffquelle und zwei Reservoire eingebracht, die als Folienschläuche aus PELD gestaltet sind (vergl. Beispiel 1). Eines dieser Reservoire enthält 2,5 ml einer Pyragallol-Lösung und dient der Entfernung von gelöstem Sauerstoff aus dem Kulturmedium, während das andere Reservoir mit 2,5 ml eines kohlendioxidspeichernden Puffers (vergl. Beispiel 1) gefüllt ist und der Versorgung der Kultur mit Kohlendioxid dient. Die Kulturflasche wird mit dem Cyanobakterium Anabaena variabilis beimpft, belichtet und geschüttelt. Die Entfernung des Sauerstoffs aus dem Kulturmedium ermöglicht die ungehinderte Bindung von Luftstickstoff durch die sauerstoffempfindliche Nitrogenase. Die Versuchsvariante mit der Kombination beider Reservoire zeigt ein schnelleres Wachstum als die Vergleichsvariante ohne Gasreservoir sowie die Variante, die nur eines der beiden Reservoire enthält.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Kleinzeller 1965, Manometrische Methoden und ihre Anwendung in der Biologie und Biochemie, Gustav Fischer Verlag Jena [0004]
    • - Robertson G. L. 1993. Food packaging Principles and Practise. Marcel Decker. Inc. New York. NY [0009]
    • - J. Gen. Microbiol. 111, S. 1–61, 1979 [0012]

Claims (9)

  1. Gasreservoir für Versuchs- und Kulturgefäße, bestehend aus einem von einer Membran begrenzten Behälter und einem darin eingeschlossenen festen oder flüssigen Gas speichernden Stoff, wobei die Membran für nicht flüchtige Stoffe und flüssiges Wasser undurchlässig ist und für Gase eine definierte Permeabilität besitzt und der Gas speichernde Stoff eine Substanz umfasst, die sich im physiologischen Temperaturbereich chemisch unter Freisetzung eines physiologisch aktiven Gases verändert oder sich mit einem physiologisch aktiven Gas verbindet oder ein physiologisch aktives Gas reversibel absorbiert.
  2. Gasreservoir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine gasdurchlässige Folie aus hydrophobem Material ist.
  3. Gasreservoir nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe Material Polyethylen geringer Dichte ist.
  4. Gasreservoir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter als einseitig mit Hilfe eines Knotens verschlossener Foliensack oder beidseitig verknoteter Folienschlauch gestaltet ist.
  5. Gasreservoir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas speichernde Stoff eine Sauerstoff freisetzende oder Sauerstoff bindende Verbindung umfasst.
  6. Gasreservoir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas speichernde Stoff Carbonat- und Hydrogencarbonationen im Gleichgewicht mit Kohlendioxid enthält.
  7. Gasreservoir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas speichernde Stoff Ammoniumionen im Gleichgewicht mit Ammoniak enthält.
  8. Gasreservoir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas speichernde Stoff eine in Wasser unlösliche oder in sehr geringer und physiologisch untoxischer Konzentration lösliche organische Flüssigkeit umfasst.
  9. Anwendung eines Gasreservoirs nach Anspruch 1 zur Nachlieferung oder Entfernung eines physiologisch wirksamen Gases in einen beziehungsweise aus einem Raum innerhalb eines Kultur- oder Versuchsgefäßes oder zur Regelung der Konzentration eines gasförmigen Stoffes in einem Raum innerhalb eines Kultur- oder Versuchsgefäßes.
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