DE102008036934B4 - Bioreaktor mit Fenster - Google Patents

Bioreaktor mit Fenster Download PDF

Info

Publication number
DE102008036934B4
DE102008036934B4 DE102008036934.9A DE102008036934A DE102008036934B4 DE 102008036934 B4 DE102008036934 B4 DE 102008036934B4 DE 102008036934 A DE102008036934 A DE 102008036934A DE 102008036934 B4 DE102008036934 B4 DE 102008036934B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
window
probe
bioreactor
bioreactor according
reactor interior
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102008036934.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008036934A1 (de
Inventor
Prof. Dr. Bahnemann Detlef
Dr. Baumfalk Reinhard
Daniel Riechers
Prof. Dr. Scheper Thomas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sartorius Stedim Biotech GmbH
Original Assignee
Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sartorius Stedim Biotech GmbH filed Critical Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority to DE102008036934.9A priority Critical patent/DE102008036934B4/de
Priority to US12/460,314 priority patent/US20100035337A1/en
Priority to DE202009010255U priority patent/DE202009010255U1/de
Publication of DE102008036934A1 publication Critical patent/DE102008036934A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008036934B4 publication Critical patent/DE102008036934B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/22—Transparent or translucent parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/36—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
    • G01N2021/8514—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample with immersed mirror
    • G01N2021/8521—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample with immersed mirror with a combination mirror cell-cuvette
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
    • G01N2021/8528—Immerged light conductor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Bioreaktor mit mindestens einem transparenten Fenster (5, 12, 13), dessen Innenseite (6) von einem in einem Reaktorinnenraum (3) anordenbaren Medium (15) berührbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (5, 12, 13) auf seiner dem Reaktorinnenraum (3) zugewandten Innenseite (6) eine photokatalytische Beschichtung (7) aufweist, die von der der Innenseite (6) abgewandten Außenseite her mit mindestens einer Lichtquelle aktivierbar ist, dass eine in den Reaktorinnenraum (3) durch dessen Wandung (2) hineinragende Sondenaufnahme (4) zur Aufnahme einer Messsonde (9) vorgesehen ist, dass die Sondenaufnahme (4) von dem Fenster (5) verschlossen ist oder dass die Messsonde (9) als eine Transmissionssonde (10) ausgebildet ist, die mit ihrem freien Ende (11) in den Reaktorinnenraum (3) des Bioreaktors (1') hineinragt und die zwei einander beabstandete Fenster (12, 13) aufweist, die einen Küvettenspalt (14) begrenzen, der von dem umgebenden Medium (15) des Reaktorinnenraumes (3) ausgefüllt ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Bioreaktor mit mindestens einem transparenten Fenster, dessen Innenseite von einem in einem Reaktorinnenraum anordenbaren Medium berührbar ist.
  • Stand der Technik
  • Nicht-invasive optische Messverfahren erlangen zunehmend an Bedeutung für das online Monitoring von Bioprozessen. Der besondere Vorteil dieser Messverfahren beruht darauf, dass geeignete Sensorsysteme über optische Fenster an beispielsweise Bioreaktoren bzw. Fermenter angekoppelt werden können, wodurch jegliche durch off-line Probenahme entstehende Kontaminationsgefahr ausgeschlossen wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass optische Messverfahren im Allgemeinen sehr schnell und kontinuierlich und aufgrund der schwachen Wechselwirkungen zwischen elektromagnetischer Strahlung und Materie zerstörungsfrei arbeiten.
  • An die, für diese Messverfahren nötigen optischen Fenster werden besondere Anforderungen gestellt. Sie müssen erstens für den verwendeten Wellenlängenbereich transparent sein und dürfen zweitens während des Messbetriebes nicht durch Strahlung absorbierende Verschmutzungen wie z. B. eukaryotische bzw. prokaryotische Zellen oder Kulturmediumsbestandteile verblockt werden.
  • Aus der EP 1 269 243 B1 ist eine in einen Anschlussport eines Fermenters (Bioreaktors) einsetzbare Mikroskopsonde bekannt, die eine Überwachung bzw. Steuerung des Bioprozesses direkt in der Kulturbrühe bzw. dem im Reaktorinnenraum befindlichen Medium ermöglicht.
  • Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung, die sich grundsätzlich bewährt hat, ist, dass die mit dem zu untersuchenden Medium in Kontakt kommende Probezone der Mikroskopsonde relativ umständlich durch von außen zugeführte Reinigungsflüssigkeit gereinigt werden muss.
  • Aus der DE 10 2004 019 234 B3 ist ein Bioreaktor zur Kultivierung von phototropen Mikroorganismen bekannt, der über eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Mehrzahl von als Leuchtstoffröhren ausgebildeten Lichtquellen verfügt, welche lichtdurchlässige Begasungsrohre und ein lichtdurchlässiges Standrohr zur Durchführung der phototropen Reaktionen der Mikroorganismen belichten.
  • Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung, die sich grundsätzlich bewährt hat, ist, dass die Lichtdurchlässigkeit der mit dem Kulturmedium in Kontakt kommenden Begasungs- und Standrohre durch Ablagerungen an den Reaktorinnenräumen zugewandten Innenseiten im Laufe der Betriebszeit herabgesetzt wird und aufwendige Reinigungsprozeduren erforderlich machen.
  • Aus der DE 38 22 451 C2 ist eine Vorrichtung zur Verhinderung des Bewuchses von Messflächen von Sensoren in Bioreaktoren bekannt. Dabei soll vor der Messfläche des Sensors eine auf lebende Zellen toxisch wirkende Zone aufgebaut werden, in die durch eine vor und/oder seitlich der Messfläche des Sensors angeordnete Membran ein Gas, Gasgemisch oder eine Flüssigkeit in toxisch wirksamer Konzentration eindringt
  • Aus der WO 97/07 069 A1 ist ein selbstreinigendes Glas bekannt, das beispielsweise für Fenster von Gebäuden oder für Windschutzscheiben von Fahrzeugen eingesetzt werden kann. Das Glas weist eine optisch transparente Beschichtung auf, die einen Photokatalysator enthält, dessen photokatalytische Wirkung durch Einwirkung von Sonnen- bzw. UV-Strahlung initiiert wird und zu einer Selbstreinigung des Glases durch einen photochemischen Oxidationsprozess führt. Das bekannte Glas weist zur Erzielung seiner photokatalytischen Wirkung in seiner Beschichtung Titandioxidpartikel auf. Einen Hinweis auf eine Verwendung einer derartigen Beschichtung in einem Bioreaktor kann der Fachmann dieser Druckschrift nicht entnehmen.
  • Weiterhin sind Verfahren zur Herstellung von Titandioxidbeschichtungen beispielsweise aus der DE 19 25 606 B2 und der DE 10 2006 044 076 A1 bekannt.
  • Aufgabenstellung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Standzeit von optischen Fenstern in Bioreaktoren zu verlängern und möglichst ohne Unterbrechung des Betriebsvorganges für eine zeitraubende Reinigung der medienberührten Seite des Fensters auszukommen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass das Fenster auf seiner dem Reaktorinnenraum zugewandten Innenseite eine photokatalytische Beschichtung aufweist, die von der der Innenseite abgewandten Außenseite her mit mindestens einer Lichtquelle aktivierbar ist, dass eine in den Reaktorinnenraum durch dessen Wandung hineinragende Sondenaufnahme zur Aufnahme einer Messsonde vorgesehen ist, dass die Sondenaufnahme von dem Fenster verschlossen ist oder dass die Messsonde als eine Transmissionssonde ausgebildet ist, die mit ihrem freien Ende in den Reaktorinnenraum des Bioreaktors hineinragt und die zwei einander beabstandete Fenster aufweist, die einen Küvettenspalt begrenzen, der von dem umgebenden Medium des Reaktorinnenraumes ausgefüllt ist.
  • Dadurch, dass die photokatalytische Beschichtung des medienberührten Fensters von einer Lichtquelle aktivierbar ist, wird das Anhaften von Medienpartikeln verhindert bzw. bereits an der Beschichtung des Fensters anhaftende Partikel oder Substanzen werden durch eine Licht initiierte photokatalytische Oxidation wieder entfernt. Damit wird eine wesentlich verbesserte Standzeit des Fensters und damit eine wesentlich verbesserte Langzeit-Performance der optischen Sensorsysteme erreicht.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei der Lichtquelle um eine UV-Lichtquelle.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung anwendbar auf Bioreaktoren zur Kultivierung phototroper Mikroorganismen, so genannten Photobioreaktoren. Hierbei ist zumindest ein Teil der Wände des Reaktorraumes mit dem transparenten Fenster ausgestattet, wobei das Fenster auf seiner dem Reaktorinnenraum zugewandten Innenseite eine photokatalytische Beschichtung aufweist, die von der der Innenseite abgewandten Außenseite her mit mindestens einer Lichtquelle aktivierbar ist. Unter einem erfindungsgemäßen Fenster soll hier ganz allgemein auch ein transparenter Bereich in der Wandung des Reaktorinnenraumes verstanden werden.
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass beim Betrieb derartig ausgerüsteter Photobioreaktoren über einen Zeitraum von 20 Tagen die Strahlungsintensität unverändert bleibt und kein sichtbarer Bewuchs des Fensters festzustellen war.
  • In die Sondenaufnahme kann ohne jede Kontaminationsgefahr eine Messsonde eingeführt werden, die bei Bedarf zur Selbstreinigung des Fensters gegen eine einführbare UV-LED ausgetauscht werden kann. Besonders günstig ist es jedoch, die UV-LED direkt in der Messsonde anzuordnen, wodurch auf einen wechselseitigen Austausch verzichtet werden kann. Auch können dadurch problemlos die UV-Beleuchtungsintervalle erhöht werden.
  • Bei einer Transmissionssonde ist beispielsweise jedem der Fenster eine UV-LED zugeordnet. Dabei kann ein optisches Signal über ein Umlenkprisma dem ersten Fenster und weiter über den vom umgebenden Medium gefüllten Küvettenspalt über das zweite Fenster einer optischen Auswerteeinheit zugeführt werden. Besonders vorteilhaft kann das erste Fenster von einem beschichteten Teilbereich des Umlenkprismas gebildet werden. Dies ist insbesondere platzsparend.
  • Das optische Signal wird über eine erste Lichtleitfaser zu dem Umlenkprisma und über eine dem zweiten Fenster vorgelagerte zweite Lichtleitfaser zur optischen Auswerteeinheit geleitet, die beispielsweise als ein Spektrometer ausgebildet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Beschichtung als eine nanokristalline Titandioxidbeschichtung ausgebildet. Dabei ist die Beschichtung auf einem Fenster aus einem alkaliarmen Glas angeordnet. Geeignete Gläser stellen zum Beispiel Quarz-, Saphir-, natriumarmes Float- und Borosilikatglas dar.
  • Das Fenster als optisches Element kann beispielsweise in Form eines Prismas oder Kristalls mit gedämpfter Totalreflexion (ATR-Kristall) vorliegen.
  • Wegen ihrer chemischen Beständigkeit und ihrer guten Temperaturbeständigkeit sind die oben genannten Gläser für eine Beschichtung im Tauchbad (Dip-Coating) mit anschließender Calcination bei einer maximalen Temperatur von 500°C besonders geeignet.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das UV-Licht von mindestens einer UV-LED erzeugbar, die ein Emissionsmaximum zwischen 200 und 400 nm, beispielsweise 360 nm, aufweist.
  • Das für die Initiierung der photokatalytischen Oxidation notwendige UV-Licht lässt sich durch eine dem Fenster benachbarte UV-LED platzsparend und relativ einfach ohne große Verluste der aktiven Beschichtung zuführen. Die verwendete Wellenlänge ist für die gewählte Beschichtung mit TiO2-Nanopartikeln besonders geeignet.
  • Weitere Ausführungsformen sind beispielsweise Fenster für 90° und 180° Streulichtsensoren zur Trübungsmessung, mit der Biomassebestimmungen erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens der den Reaktorinnenraum aufweisende Reaktorbehälter als Einmalbehälter ausgebildet.
  • Besonders bei der Verwendung von Bioreaktoren als Einwegbioreaktoren, wie sie häufig mit flexibler Wandung als Beutel (Bags) verwendet werden, ist der Einsatz eines erfindungsgemäß beschichteten Fensters von großer Bedeutung, da sich die Standzeit des gesamten Bioreaktors erheblich erhöht.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
  • Kurzbeschreibungen der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1: eine Seitenansicht eines Bioreaktors mit einer in den Reaktorinnenraum hineinragenden Sondenaufnahme mit einem optischen Fenster und eingeführter UV-LED,
  • 2: eine Seitenansicht eines Bioreaktors mit einer in den Reaktorinnenraum hineinragenden Sondenaufnahme mit einem optischen Fenster und eingeführter Messsonde,
  • 3: eine vergrößerte Darstellung einer als Transmissionssonde ausgebildeten Messsonde und
  • 4: eine Seitenansicht eines Bioreaktors im Ausriss mit der in den Reaktorinnenraum hineinragenden Transmissionssonde von 3.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Ein Bioreaktor 1 besteht im Wesentlichen aus einem von einer flexiblen Wandung 2 umgrenzten Reaktorinnenraum 3 und einer Sondenaufnahme 4 mit einem optischen Fenster 5.
  • Die Sondenaufnahme 4 der Ausführungsform nach 1 und 2 wird zu dem Reaktorinnenraum 3 hin von dem optischen Fenster 5 verschlossen, das auf seiner dem Reaktorinnenraum 3 zugewandten Innenseite 6 eine fotokatalytische Beschichtung 7 aufweist. Die Beschichtung ist als eine nanokristalline Titandioxidbeschichtung (TiO2) ausgebildet. Das optische Fenster 5 besteht aus einem Borosilikatglas.
  • In die Sondenaufnahme 4 kann zur Aktivierung der fotokatalytischen Beschichtung 7 eine UV-LED 8 eingeführt und zur Durchführung des Messvorganges kann eine Messsonde 9 eingeführt werden. Die UV-LED 8 kann aber auch in die Messsonde 9 integriert sein.
  • Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 ist die Messsonde 9 als eine Transmissionssonde 10 ausgebildet, die mit ihrem freien Ende 11 in den Reaktorinnenraum 3 des Bioreaktors 1' hineinragt und ein erstes optisches Fenster 12 und beabstandet ein zweites optisches Fenster 13 aufweist, die einen Küvettenspalt 14 begrenzen, der von dem umgebenden Medium 15 des Reaktorinnenraumes 3 ausgefüllt ist.
  • Dabei ist ein optisches Signal 16 über eine erste Lichtleitfaser 17 zu einem dem ersten Fenster 12 benachbarten Umlenkprisma 18 den Küvettenspalt 14 überbrückend zu einer dem zweiten Fenster 13 vorgelagerten zweiten Lichtleitfaser 19 und weiter zu einer nicht dargestellten optischen Auswerteeinheit, die beispielsweise als Spektrometer ausgebildet ist, zuführbar. Das erste Fenster 12 im Ausführungsbeispiel nach 3 und 4 wird von einem beschichteten Teilbereich des Umlenkprismas 18 gebildet.
  • Der Bioreaktor 1, 1' bzw. sein Reaktorbehälter 20 ist als Einmalbehälter mit flexibler Wandung 2 ausgebildet.
  • Zur Herstellung des beschichteten Fensters 5, 12, 13 kann wie folgt vorgegangen werden:
  • 1. Katalysatorsynthese:
  • Si-Binder wird vorgelegt und unter Zusatz von 65%iger HNO3 gerührt. Eine pH-Einstellung des Binders erfolgt im sauren Bereich unter langsamer Zugabe von Ti-Precursor im Eisbad mit nachfolgendem Rühren wobei ein organisches Lösemittel gemischt langsam über Tropftrichter im Eisbad zugegeben wird. Nach Rühren über Nacht erfolgt zur Kontrolle eine Messung der Viskosität.
  • 2. Beschichtungsvorgang:
  • Ziel des Beschichtungsvorganges ist es, eine transparente, photokatalytisch aktive, stabile Filmschicht zu erreichen. Die Beschichtung erfolgt durch Eintauchen (Dip-Coating). Als Material des Fensters 5, 12, 13 bzw. Substrats wird ein alkaliarmes Glas, beispielsweise Borosilikatglas, verwendet. Eine Vorbehandlung des Substrats erfolgt durch Auskochen in konzentrierter Schwefelsäure und anschließendem Auskochen in Natronlauge.
  • Dabei werden im Ausführungsbeispiel folgende Beschichtungsparameter verwendet:
    Eintauchgeschwindigkeit: 10–30 mm/s
    Haltezeit: 10 bis 20 s
    Ziehgeschwindigkeit: 1 bis 3 mm/s
    Relative Luftfeuchte: 20 bis 40%
  • 3. Kalzination
  • Zur Kalzination wurden folgende Parameter verwendet:
    Maximale Temperatur: 500°C
    Aufheizen: innerhalb von 30 bis 60 min
    Halten der maximalen Temperatur: 60 min
    Abkühlen: über mehrere Stunden

Claims (11)

  1. Bioreaktor mit mindestens einem transparenten Fenster (5, 12, 13), dessen Innenseite (6) von einem in einem Reaktorinnenraum (3) anordenbaren Medium (15) berührbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (5, 12, 13) auf seiner dem Reaktorinnenraum (3) zugewandten Innenseite (6) eine photokatalytische Beschichtung (7) aufweist, die von der der Innenseite (6) abgewandten Außenseite her mit mindestens einer Lichtquelle aktivierbar ist, dass eine in den Reaktorinnenraum (3) durch dessen Wandung (2) hineinragende Sondenaufnahme (4) zur Aufnahme einer Messsonde (9) vorgesehen ist, dass die Sondenaufnahme (4) von dem Fenster (5) verschlossen ist oder dass die Messsonde (9) als eine Transmissionssonde (10) ausgebildet ist, die mit ihrem freien Ende (11) in den Reaktorinnenraum (3) des Bioreaktors (1') hineinragt und die zwei einander beabstandete Fenster (12, 13) aufweist, die einen Küvettenspalt (14) begrenzen, der von dem umgebenden Medium (15) des Reaktorinnenraumes (3) ausgefüllt ist.
  2. Bioreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (5, 12, 13) Teil des Reaktorinnenraumes (3) eines Photobioreaktors ist.
  3. Bioreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7) als eine nanokristalline Titandioxidbeschichtung ausgebildet ist.
  4. Bioreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (5, 12, 13) aus einem alkaliarmen Glas ausgebildet ist.
  5. Bioreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle UV-Licht abgibt, das von mindestens einer UV-LED (8) erzeugbar ist.
  6. Bioreaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-LED (8) ein Emissionsmaximum zwischen 200 und 400 nm aufweist.
  7. Bioreaktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Sondenaufnahme (4) eine Messsonde (9) und/oder die mindestens eine UV-LED (8) einführbar ist.
  8. Bioreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Fenster (12, 13) eine UV-LED (8) zugeordnet ist.
  9. Bioreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Signal (16) über ein Umlenkprisma dem ersten Fenster (12) und weiter über den vom umgebenden Medium (15) gefüllten Küvettenspalt (14) über das zweite Fenster (13) einer optischen Auswerteeinheit zuführbar ist.
  10. Bioreaktor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Signal (16) über eine erste Lichtleitfaser (17) zu dem Umlenkprisma (18) und über eine dem zweiten Fenster (13) vorgelagerte zweite Lichtleitfaser (19) zur optischen Auswerteeinheit leitbar ist.
  11. Bioreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der den Reaktorinnenraum (3) aufweisende Reaktorbehälter (20) als Einmalbehälter mit flexibler Wandung (2) ausgebildet ist.
DE102008036934.9A 2008-08-08 2008-08-08 Bioreaktor mit Fenster Active DE102008036934B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008036934.9A DE102008036934B4 (de) 2008-08-08 2008-08-08 Bioreaktor mit Fenster
US12/460,314 US20100035337A1 (en) 2008-08-08 2009-07-16 Bioreactor with window
DE202009010255U DE202009010255U1 (de) 2008-08-08 2009-07-29 Bioreaktor mit Fenster

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008036934.9A DE102008036934B4 (de) 2008-08-08 2008-08-08 Bioreaktor mit Fenster

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008036934A1 DE102008036934A1 (de) 2010-02-11
DE102008036934B4 true DE102008036934B4 (de) 2014-09-25

Family

ID=41153127

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008036934.9A Active DE102008036934B4 (de) 2008-08-08 2008-08-08 Bioreaktor mit Fenster
DE202009010255U Expired - Lifetime DE202009010255U1 (de) 2008-08-08 2009-07-29 Bioreaktor mit Fenster

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202009010255U Expired - Lifetime DE202009010255U1 (de) 2008-08-08 2009-07-29 Bioreaktor mit Fenster

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20100035337A1 (de)
DE (2) DE102008036934B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017109104A1 (de) 2015-12-23 2017-06-29 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Behälter mit einem messzelle

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010007559B4 (de) * 2010-02-10 2014-01-09 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Bioreaktorbehälter mit einem optischen Schaumsensor
DE102011101107B4 (de) * 2011-05-10 2013-08-14 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Einweg-Sensorkopf und Einwegbehälter
US8545759B2 (en) * 2011-10-21 2013-10-01 Therapeutic Proteins International, LLC Noninvasive bioreactor monitoring
KR101359268B1 (ko) * 2012-12-06 2014-02-11 고려대학교 산학협력단 바이오 필름 모니터링 장치
JP6754695B2 (ja) * 2014-03-17 2020-09-16 インテグリス・インコーポレーテッド 使い捨て式液体化学物質センサーシステム
WO2015174356A1 (ja) * 2014-05-14 2015-11-19 オリンパス株式会社 培養観察装置
CN107297190B (zh) * 2017-05-27 2019-03-12 李贤章 一种采用led灯带作为光源的光反应装置
DE102017126612A1 (de) 2017-11-13 2019-05-16 Blue Ocean Nova AG Messeinrichtung zur Analyse eines Messmediums
DE102018108327A1 (de) * 2018-04-09 2019-10-10 Schott Ag Photobioreaktor mit Vorrichtung zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung, Vorrichtung zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung sowie Verfahren zur Vermehrung oder Kultivierung biologischen Materials, Verfahren zum Präparieren von biologischem Material und/oder Herstellen von Pharmazeutika, insbesondere Biopharmazeutika
DE102018108325B4 (de) * 2018-04-09 2020-07-09 Schott Ag Sensoraufnahme für einen Bioreaktor sowie Bioreaktor mit Sensoraufnahme und Verfahren zur Vermehrung oder Kultivierung biologischen Materials
DE102018108323B4 (de) * 2018-04-09 2020-07-09 Schott Ag Vorrichtung zur Halterung einer bilderfassenden Einrichtung an einem Bioreaktor, Bioreaktor mit Vorrichtung zur Halterung einer bilderfassenden Einrichtung sowie Verfahren zur Vermehrung oder Kultivierung biologischen Materials
DE102018210370A1 (de) 2018-06-26 2020-01-02 Irubis Gmbh Einweg-Bioreaktor und dessen Verwendung
DE102018124666A1 (de) * 2018-10-05 2020-04-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Stimulieren des Wachstums von in einer Flüssigkeit enthaltenen Biomasse innerhalb eines Bioreaktors
DE102018008622B4 (de) * 2018-10-31 2020-10-01 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Bioprozessbehälter mit optischer Messvorrichtung
EP3887500A2 (de) 2018-11-30 2021-10-06 Corning Incorporated Kompaktes optisches abbildungssystem zur überwachung einer zellkultur
DE102019115147B4 (de) * 2019-06-05 2021-01-14 Schott Ag Biokompatibles Verbundelement und Verfahren zur Herstellung eines biokompatiblen Verbundelements
DE102019117446A1 (de) * 2019-06-27 2020-12-31 Schott Ag Multi-Sensor-Komponente zur Bioprozesskontrolle
DE102019121541B4 (de) * 2019-08-09 2021-07-01 Schott Ag Aufnahme zum sterilen Halten eines Sensors für einen Bioreaktor sowie Bioreaktor mit Aufnahme zum sterilen Halten eines Sensors und Verfahren zur Vermehrung oder Kultivierung biologischen Materials
JP2023501573A (ja) * 2019-11-14 2023-01-18 コーニング インコーポレイテッド 非侵襲的な細胞培養物の監視のための細胞培養容器及び監視システム
DE102020110349B4 (de) * 2020-04-15 2022-01-20 Mettler-Toledo Gmbh Sensoraufnahme zur Verwendung eines herkömmlichen Sensors mit einem Einwegbioreaktor unter Wahrung der Sterilität des Einwegbioreaktors

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822451C2 (de) * 1988-07-02 1990-11-08 Kai 2100 Hamburg De Heining
DE19644992C1 (de) * 1996-10-30 1998-03-12 Roehm Gmbh Temperierbares Solarelement für Solarreaktoren
EP1442792A1 (de) * 2001-10-18 2004-08-04 Noritake Co., Limited Photokatalytisches material und deren verwendung
EP1269243B1 (de) * 2000-04-05 2007-07-04 Sartorius Ag In-situ-mikroskopvorrichtung für reaktoren
DE102006044076A1 (de) * 2006-09-20 2008-03-27 Merck Patent Gmbh Photokatalytisch aktive Beschichtung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0844985A1 (de) 1995-08-18 1998-06-03 Adam Heller Selbstreinigendes glas und verfahren zu dessen herstellung
US6766097B2 (en) * 2000-11-28 2004-07-20 Remote Light, Inc. UV portal-based appliances and containers
CA2552717C (en) * 2004-01-07 2011-11-29 Levtech, Inc. Mixing bag with integral sparger and sensor receiver
DE102004019234B3 (de) * 2004-04-16 2005-11-24 Sartorius Ag Bioreaktor zur Kultivierung von Mikroorganismen
US8373861B2 (en) * 2004-05-11 2013-02-12 Les Entreprises Biospec Global Solutions Inc. System for rapid analysis of microbiological materials in liquid samples
US7180594B2 (en) * 2004-05-27 2007-02-20 Finesse Instruments, Llc. Method and apparatus for verifying proper operation of a photometric device, such as a cell density probe
EP2049646A2 (de) * 2006-07-14 2009-04-22 Xcellerex, Inc. Umgebungseinschliessungssystem
US8008065B2 (en) * 2006-08-02 2011-08-30 Finesse Solutions, Llc. Disposable bioreactor vessel port
US7824902B2 (en) * 2006-11-03 2010-11-02 Mark Selker Optical interface for disposable bioreactors
US7745169B2 (en) * 2006-11-10 2010-06-29 Biolumix Inc. Device and method for the detection and enumeration of multiple groups of microorganisms

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822451C2 (de) * 1988-07-02 1990-11-08 Kai 2100 Hamburg De Heining
DE19644992C1 (de) * 1996-10-30 1998-03-12 Roehm Gmbh Temperierbares Solarelement für Solarreaktoren
EP1269243B1 (de) * 2000-04-05 2007-07-04 Sartorius Ag In-situ-mikroskopvorrichtung für reaktoren
EP1442792A1 (de) * 2001-10-18 2004-08-04 Noritake Co., Limited Photokatalytisches material und deren verwendung
DE102006044076A1 (de) * 2006-09-20 2008-03-27 Merck Patent Gmbh Photokatalytisch aktive Beschichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017109104A1 (de) 2015-12-23 2017-06-29 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Behälter mit einem messzelle

Also Published As

Publication number Publication date
US20100035337A1 (en) 2010-02-11
DE102008036934A1 (de) 2010-02-11
DE202009010255U1 (de) 2009-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008036934B4 (de) Bioreaktor mit Fenster
EP3553160B1 (de) Sensoraufnahme für einen bioreaktor sowie bioreaktor mit sensoraufnahme und verfahren zur vermehrung oder kultivierung biologischen materials
DE10016838B4 (de) In-situ Mikroskopvorrichtung für Reaktoren
EP3553159B1 (de) Vorrichtung zur halterung einer bilderfassenden einrichtung an einem bioreaktor, bioreaktor mit vorrichtung zur halterung einer bilderfassenden einrichtung sowie verfahren zur vermehrung oder kultivierung biologischen materials
EP2057459B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur detektion lebender phytoplanktonzellen in wasser
DE102010007559A1 (de) Bioreaktorbehälter mit einem optischen Schaumsensor
WO2003064990A2 (de) Deckelelement
EP2926128B1 (de) Chemisch stabiler sensor
DE9421730U1 (de) Vorrichtung zum Analysieren eines Fluidmediums
EP1846569B1 (de) Verfahren zur bestimmung von keimen
EP2573548A1 (de) Optochemischer Sensor
DE202009017118U1 (de) Optischer Sensor und Vorrichtung damit
WO2006077169A1 (de) Messvorrichtung und messverfahren zum messen photokatalytischer aktivität einer photokatalytischen schicht
DE102019121541B4 (de) Aufnahme zum sterilen Halten eines Sensors für einen Bioreaktor sowie Bioreaktor mit Aufnahme zum sterilen Halten eines Sensors und Verfahren zur Vermehrung oder Kultivierung biologischen Materials
DE19611931A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur optischen Messung von Partikeln und Stoffen in Fluiden
DE102015219023B3 (de) Vorrichtung zum Analysieren von biologischen Substanzen in einer Testlösung, Herstellungsverfahren und Betriebsverfahren
EP2427541A2 (de) Vorrichtung zur durchführung photochemischer prozesse
EP3717888B1 (de) Durchflusszytometeranordnung
EP0585744B1 (de) Licht leitendes Analyseelement zur Bestimmung eines Analyts
DE102006033326B4 (de) Kulturgefäß
EP2049883A1 (de) Optische messsonde zur prozessüberwachung
DE102018008622B4 (de) Bioprozessbehälter mit optischer Messvorrichtung
DE102018210370A1 (de) Einweg-Bioreaktor und dessen Verwendung
EP2707698B1 (de) Nir-messgerät
DE3151504A1 (de) Truebungsmessverfahren und dazu verwendbare vorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final