DE19822050A1 - Chemical or biological reactions on surface of particles, retained in container permeable to reaction fluid, especially for growing cells - Google Patents

Chemical or biological reactions on surface of particles, retained in container permeable to reaction fluid, especially for growing cells

Info

Publication number
DE19822050A1
DE19822050A1 DE1998122050 DE19822050A DE19822050A1 DE 19822050 A1 DE19822050 A1 DE 19822050A1 DE 1998122050 DE1998122050 DE 1998122050 DE 19822050 A DE19822050 A DE 19822050A DE 19822050 A1 DE19822050 A1 DE 19822050A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cells
container
particles
chamber
human
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE1998122050
Other languages
German (de)
Inventor
Sebastian Schmidt
Nanni Jelinek
Manfred Biselli
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.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Forschungszentrum Juelich 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 Forschungszentrum Juelich GmbH filed Critical Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority to DE1998122050 priority Critical patent/DE19822050A1/en
Priority to NL1011981A priority patent/NL1011981C2/en
Publication of DE19822050A1 publication Critical patent/DE19822050A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0634Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0647Haematopoietic stem cells; Uncommitted or multipotent progenitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1868Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement
    • B01J19/1875Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement internally, i.e. the mixture circulating inside the vessel such that the upwards stream is separated physically from the downwards stream(s)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0242Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical
    • B01J8/025Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical shaped bed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34Internal compartments or partitions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/16Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0068General culture methods using substrates
    • C12N5/0075General culture methods using substrates using microcarriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/125Stem cell factor [SCF], c-kit ligand [KL]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/22Colony stimulating factors (G-CSF, GM-CSF)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23Interleukins [IL]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/26Flt-3 ligand (CD135L, flk-2 ligand)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2502/00Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/13Coculture with; Conditioned medium produced by connective tissue cells; generic mesenchyme cells, e.g. so-called "embryonic fibroblasts"
    • C12N2502/1394Bone marrow stromal cells; whole marrow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/10Mineral substrates
    • C12N2533/12Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/50Proteins
    • C12N2533/54Collagen; Gelatin
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/52Assays involving cytokines
    • G01N2333/54Interleukins [IL]
    • G01N2333/5403IL-3
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/52Assays involving cytokines
    • G01N2333/54Interleukins [IL]
    • G01N2333/5412IL-6
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/78Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin, cold insoluble globulin [CIG]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

In a process for performing chemical or biological reactions in a vessel, fitted with a stirrer and filled with liquid medium in contact with solid particles on which the react occurs, the new feature is that the particles are enclosed in a container permeable to reaction medium. An Independent claim is also included for a container for retaining solid particles, consisting of a cylindrical casing, a sieve at the base of the cylinder and auxiliary elements that define a free space between the base of the reaction vessel and the underside of the container.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von chemischen oder biologischen Reaktionen, welches in einer Kammer durchgeführt wird, welche mit einer Rührvorrichtung ausgestattet ist und ein flüssiges Medium aufweist welches feste Partikeln enthält. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Behältnis zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for carrying out chemical or biological Reactions, which is carried out in a chamber, which with a stirring device is equipped and has a liquid medium which contains solid particles. The The invention also relates to a container for carrying out the method.

Verfahren welche in einem flüssigen Medium mit festen Partikeln, welches sich in einer Kammer mit Rührvorrichtung befindet, durchgeführt werden, sind in der Technik ziemlich üblich. Seither werden zwar solche Verfahren bevorzugt, welche in einem völlig homogenen System ablaufen können wie z. B. in einer die Ausgangsprodukte sowie die Endprodukte in gelöster Form enthaltenden Flüssigkeit, weil in einem solchen homogenen System die Konstanz und Gleichmäßigkeit der Reaktionsbedingungen im Reaktionssystem am einfachsten zu kontrollieren und zu beherrschen sind. In vielen Reaktionen müssen jedoch Produkte eingesetzt werden, die bezüglich ihrer Löslichkeit unter den Bedingungen der Reaktion ein Problem darstellen. Viele größere Moleküle wie z. B. Eiweißmoleküle oder Antikörper, stellen dem Untersucher häufig solche Probleme, während bei Reaktionen, die nicht in einem zellfreien sondern einem Zellen enthaltenden System durchgeführt werden müssen, naturgemäß ebenfalls kein homogenes Reaktionssystem vorliegt.Process which takes place in a liquid medium with solid particles, which is in a Chamber located with stirring device are done in the art fairly common. Since then, such methods have been preferred which are in a completely homogeneous System can run such. B. in one of the starting products and the end products in liquid containing dissolved form, because in such a homogeneous system the constancy and uniformity of the reaction conditions in the reaction system easiest are to be controlled and controlled. In many reactions, however, products have to are used, the solubility under the conditions of the reaction Pose problem. Many larger molecules such as B. protein molecules or antibodies The examiner often experiences such problems, while reactions that are not in a cell-free but must be carried out in a system containing cells, naturally also there is no homogeneous reaction system.

Es sind verschiedene praktische Möglichkeiten verfügbar, um Reaktionen mit unlöslichen Bestandteilen durchzuführen. So ist es möglich die unlöslichen Bestandteile in der Flüssigkeit aufzuschwemmen wobei praktisch eine Suspension vorliegt. Dabei liegt die Notwendigkeit vor, eine ständige Bewegung der Flüssigkeit vorzunehmen, da eine nicht ausreichende Bewegung zu einem Gradient irgendwelcher Inhaltsstoffe der Flüssigkeit führen kann, wie einem durch Diffusionsvorgänge entstandenen Gradient von löslichen Bestandteilen oder einem schwerkraftbedingten Gradient der unlöslichen Bestandteile in der Flüssigkeit. Bei völlig unzureichenden Rührbedingungen werden die Partikeln sich sogar auf dem Boden des Reaktionsgefäßes absetzen was zu einer gänzlich mangelhaften Kontrolle führt. Diese Verfahrensweise, insbesondere das Vorhandensein einer Rührvorrichtung, führt häufig zu unerwünschten Nebeneffekten. There are several practical ways available to deal with insoluble reactions Components. So it is possible the insoluble components in the liquid to float with practically a suspension. The need is there plan to make constant movement of the liquid, as an insufficient one Movement can lead to a gradient of any ingredients in the liquid, such as a gradient caused by diffusion processes of soluble components or one gravitational gradient of the insoluble components in the liquid. With completely insufficient stirring conditions, the particles will even settle on the bottom of the Put down the reaction vessel, which leads to a completely inadequate control. This Procedures, in particular the presence of a stirring device, often lead to undesirable side effects.  

Es gibt manche Reaktionen welche extrem hohe Anforderungen an den Reaktionsbedingungen stellen und wobei speziell die unlösliche Bestandteile im System relativ ungestört bleiben müssen. Bereits geringe äußerliche Kräfte führen zu erheblichen Mängeln im Reaktionsergehnis. Es ist offensichtlich, daß die Scherkräfte welche bei einem Rührvorgang aufgeweckt werden können bereits zu solchen äußerlichen Kräften zu rechnen sind, geschweige noch der direkte Kontakt der zwischen Rührvorrichtung und unlöslichen Bestandteilen auftreten kann, denn dieser Kontakt kann bei empfindlichen, unlöslichen Bestandteilen regelmäßig zu einer Zerstörung führen.There are some reactions which place extremely high demands on the reaction conditions and especially the insoluble components in the system remain relatively undisturbed have to. Even small external forces lead to considerable defects in the Reaction event. It is obvious that the shear forces which arise during a stirring process such external forces can already be expected, let alone the direct contact between the stirrer and the insoluble one Components can occur because this contact can be sensitive, insoluble Components regularly lead to destruction.

Ein weiterer Nachteil stellt manchmal die Tatsache dar, daß am Ende der Reaktion eine Trennung der Bestandteile vorgenommen werden muß. Es liegt in der Natur der Sache, daß eine Trennung zwischen Ausgangsprodukten und Endprodukt vorgenommen werden muß, weil üblicherweise ein reines Endprodukt verlangt wird und ebenso ist es erforderlich in solchen Fällen wo kein einzelnes Produkt sondern eine Mischung von verschiedenen Produkten entsteht, auch hier eine Aufreinigung zu betreiben, wiederum damit als Ergebnis ein reines Endprodukt vorliegt. In Verfahren wo unlösliche Bestandteile eine Rolle spielen, ist es notwendig eine Trennung von gelösten und ungelösten Produkten vorzunehmen. Obwohl bekanntermaßen die Filtrierungstechnik seit jeher technisch benutzt wird und dem Fachmann eine Reihe von brauchbaren Techniken zur Verfügung steht, sind die Nachteile welche bei ihrer Durchführung auftreten können, vielfältig und dem Fachmann ebenfalls bekannt. Auch die einfachsten Filtrierverfahren stellen ein extra Schritt im Verfahren dar, welcher zu Verlusten an Zeit und Material führt.Another disadvantage is sometimes the fact that at the end of the reaction a Separation of the components must be made. It is in the nature of things that a separation must be made between the starting products and the end product, because usually a pure end product is required and it is also required in in cases where there is no single product but a mixture of different products arises here, too, to carry out a purification, again a pure result End product is available. In processes where insoluble components play a role, it is necessary to make a separation of dissolved and undissolved products. Although As is known, the filtration technology has always been used technically and the specialist A number of useful techniques are available, the disadvantages of which are Implementation can occur, varied and also known to those skilled in the art. Also the The simplest filtration process represents an extra step in the process, which leads to losses Time and material leads.

Eine besondere Art der Durchführung einer Reaktion mit einem System welche Partikeln in einem flüssigen Medium umfaßt, betrifft die Kultivierung von menschlichen Zellen. Dabei werden die Zellen in einer Kammer gehalten, welche ein Wachstumsmedium enthält und mit einer Rührvorrichtung ausgestattet ist, und sind an einem Trägermaterial angesiedelt.A special way of carrying out a reaction with a system which contains particles comprises a liquid medium, relates to the cultivation of human cells. Here the cells are kept in a chamber which contains a growth medium and with is equipped with a stirring device, and are located on a carrier material.

Es gibt in der Forschung und in der therapeutischen Medizin viele Gründe, menschliche Zellen außerhalb des menschlichen Körpers am Leben zu halten oder sogar zu züchten, wobei hierbei mit Zucht eine Vermehrung der menschlichen Zellen unter Laborbedingungen gemeint wird. There are many reasons for human cells in research and therapeutic medicine to keep alive or even breed outside of the human body, taking this breeding means an increase in human cells under laboratory conditions.  

Es gibt z. B. konkrete Anforderungen aus der Humantherapie wo Knochenmark oder aus Blut gewonnene periphere Knochenmarkstammzellen benötigt werden:
There are e.g. B. Specific requirements from human therapy where bone marrow or peripheral bone marrow stem cells derived from blood are required:

  • (1) bei der autologen Knochenmarktransplantation wird einem Patienten Knochenmark entnommen und es ihm im Rahmen einer späteren Therapie oder z. B. nach erfolgter chemotherapeutischer Behandlung reimplantiert,(1) In autologous bone marrow transplantation, a patient receives bone marrow removed and it him as part of a later therapy or z. B. after reimplanted chemotherapy treatment,
  • (2) bei Erkrankungen von Blutzellen könnte man eine Heilung solcher Zellen außerhalb des Körpers zustande bringen, um anschließend die geheilten Zellen zu reimplantieren, eine solche gezielte Behandlung käme z. B. bei Leukämie in Betracht,(2) in diseases of blood cells one could heal such cells outside the Body to reimplant the healed cells, one such targeted treatment would come e.g. B. in leukemia,
  • (3) bei allogener Knochenmarkstransplantation wird Knochenmark eines gesunden Spenders einem Leukämiepatienten anstelle dessen eigenen Knochenmark implantiert.(3) Allogeneic bone marrow transplantation becomes the bone marrow of a healthy donor implanted in a leukemia patient's own bone marrow instead.

Bei den hiervor aufgeführten Beispielen ist die Ursache des Leidens eine Störung auf dem Niveau des Knochenmarks und stellt eine Behandlung mit Knochenmarkszellen somit eine kausale Therapie der Krankheit dar.In the examples listed above, the cause of the suffering is a disorder on the Level of the bone marrow and therefore treatment with bone marrow cells is a causal therapy of the disease.

Eine gängige Möglichkeit in bezug auf die Implantation eines Knochenmarkgemisches stellt die Implantation von sogenannten Stammzellen dar. Solche Stammzellen sind die Vorläufer sämtlicher Blutzellen und werden im Knochenmark sowie im peripheren Blut angetroffen. Gerade die Tatsache, daß Stammzellen im Blut angetroffen werden, macht sie zu einer attraktiven Möglichkeit, da eine wenig belastende Gewinnung möglich wird und durch eine gezielte Gewinnung der gewünschten Stammzellen beim Spender kein Verlust anderer Blutzellen eintritt.A common option with regard to the implantation of a bone marrow mixture is the Implantation of so-called stem cells. Such stem cells are the precursors all blood cells and are found in the bone marrow and peripheral blood. The very fact that stem cells are found in the blood makes them one attractive option, since a less stressful extraction is possible and through a targeted extraction of the desired stem cells from the donor, no loss of others Blood cells entering.

Somit wird die Stammzelle für viele Anwendungen in der Humanmedizin als wertvolles Ausgangsmaterial für eine kausale Therapie angesehen und hat es entsprechend viele Anstrengungen gegeben, Stammzellen nach der Entnahme möglichst lange am Leben zu halten und ein Verfahren zu entwickeln, die Stammzellen in vitro zu vermehren, um somit für die Therapie eine unbeschränkte oder zumindest eine große Quelle von homogenem Material zur Verfügung zu haben.Thus, the stem cell is valuable for many applications in human medicine Source material for causal therapy viewed and has accordingly many Efforts have been made to keep stem cells alive as long as possible after removal and to develop a method to proliferate the stem cells in vitro, thus for the Therapy is an unlimited or at least a large source of homogeneous material To have available.

Was vorstehend beispielhaft für die Stammzelle beschrieben wurde, gilt natürlich gleichermaßen für andere Zelltypen welche für eine kausale Therapie in Betracht kommen. Dabei ist z. B. zu denken an Myokardzellen, Hirnzellen, Augenzellen, Leberzellen, Nierenzellen, usw. Dabei muß der Bedarf auch nicht zum humanen Bereich beschränkt angesehen werden, gleiche Anforderungen können sich stellen im Veterinärbereich oder im Rahmen einer gezielten Sortenschutzentwicklung im Bereich der Entwicklung neuer Pflanzenzüchtungen.What has been described above as an example for the stem cell naturally applies equally for other cell types that can be considered for causal therapy. Here is z. B. to think of myocardial cells, brain cells, eye cells, liver cells,  Kidney cells, etc. The need does not have to be limited to the human area the same requirements can arise in the veterinary field or in As part of a targeted development of plant variety protection in the area of developing new ones Plant breeding.

Ein großes Problem im Rahmen vieler Entwicklungsarbeiten stellt die Tatsache dar, daß bei vielen Typen von Zellen eine ausgeprägte Empfindlichkeit vorliegt. Diese Empfindlichkeit verhindert bereits eine sinnvolle Handhabung unter reinen Haltungsbedingungen und hat auch zur Folge daß notwendige Untersuchungen zur Optimierung von Haltungs- und Vermehrungsbedingungen nicht durchgeführt werden können.A major problem in many development work is the fact that Many types of cells have a pronounced sensitivity. This sensitivity already prevents sensible handling under pure housing conditions and also has as a result that necessary investigations to optimize posture and Propagation conditions can not be carried out.

Insbesondere auch bei den hämatopoietischen Zellen einschließlich Stammzellen sind die praktischen Probleme bei der Entwicklung neuer therapeutischen Ansätze erheblich. Die Zeilen zeigen eine besonders hohe Empfindlichkeit gegenüber jeder Abweichung von der idealen Situation, wobei bereits geringe mechanische Belastungen zu einer Verschlechterung der Überlebensrate der Zellen führt. Dies ist bei den Zellen dieses Zelltyps sicherlich teilweise auf die Tatsache zurückzuführen, daß sie keine Zellwand aufweisen und aus dem Grunde mechanischen Belastungen schlechter standhalten. Bereits eine relativ geringe Scherkraftbelastung reicht aus, um eine hohe Mortalität bei diesen Zellen hervorzurufen.In particular also in the case of hematopoietic cells including stem cells practical problems in the development of new therapeutic approaches significantly. The Lines show a particularly high sensitivity to any deviation from the ideal situation, with even low mechanical loads leading to deterioration cell survival rate. This is certainly partly the case with the cells of this cell type attributable to the fact that they have no cell wall and for that reason withstand mechanical loads less well. Already a relatively small one Shear stress is sufficient to cause high mortality in these cells.

Frühere Ansätze haben das Problem der hohen Empfindlichkeit nicht in ausreichendem Maße lösen können.Previous approaches have not sufficiently addressed the high sensitivity problem to be able to solve.

In der Anmeldung P 195 05 109.2 wird ein Verfahren beschrieben, menschliche oder tierische Zellmischpopulationen in einem Wirbelschichtreaktor auf mikroporöse Mikroträger anzusiedeln. Bei diesem Verfahren aus dem Stand der Technik werden die Mikroträger suspendiert in einem Wachstumsmedium gehalten, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des Wachstumsmediums gering gehalten wird, um mögliche Verluste zu vermeiden.In the application P 195 05 109.2 a method is described, human or animal Mixed cell populations in a fluidized bed reactor on microporous microcarriers to settle. In this prior art method, the microcarriers suspended in a growth medium, the flow rate of the Growth medium is kept low to avoid possible losses.

Das Verfahren hat trotz Vorteile die Probleme nicht vollständig lösen können. Es war bei bestimmten Zelltypen, insbesondere bei den für Forschung und Therapie äußerst wertvollen Stammzellen, nicht möglich, unter Routinelaborbedingungen Ansätze zu fahren, wobei die Zellen in gewünschtem Umfang überlebten und eine Vermehrung konnte unter solchen Bedingungen überhaupt nicht festgestellt werden. Despite its advantages, the process has not been able to fully solve the problems. It was with certain cell types, especially those that are extremely valuable for research and therapy Stem cells, not possible to drive under routine laboratory conditions, the Cells survived to the desired extent and proliferation could occur among them Conditions are not found at all.  

Es ist ein weiteres Problem bei Forschungsanstrengungen dieser Art, daß die Menge des verfügbaren Materials gering ist. Es ist den Spendern, egal ob Patient oder Proband nicht zuzumuten, häufig eine Entnahme von größeren Mengen Blut oder Knochenmarksmaterial vertragen zu müssen und folglich muß bei den Untersuchungen mit einer geringen Menge Ausgangsmaterial gearbeitet werden, welche nur bedingt aus gleicher Quelle angefüllt werden kann. Dies ist in der Phase, wo sich die Forschung zur Zeit befindet, besonders beschwerlich, da die notwendigen Arbeiten zur Optimierung vieler Verfahrensparameter lediglich im Rahmen eines umfangreichen Screeningprogramms sinnvoll zum Abschluß gebracht werden können. Voraussetzung für ein solches Screeningprogramm ist die Verfügbarkeit einer größeren Menge eines homogenen Ausgangsmaterials.Another problem with research efforts of this type is that the amount of available material is low. It is the donors, no matter whether patient or subject expected, often taking large amounts of blood or bone marrow material have to tolerate and consequently in the examinations with a small amount Starting material are worked, which are only partially filled from the same source can. This is particularly troublesome in the phase where the research is currently since the work required to optimize many process parameters is only within the scope of an extensive screening program can be meaningfully brought to a conclusion. The availability of a larger quantity is a prerequisite for such a screening program of a homogeneous starting material.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Durchführung von Reaktionen bei denen feste Partikeln in einem flüssigen Medium beteiligt sind zur Verfügung zu stellen, das einfach handhabbar und praktisch gut durchführbar ist und wobei insbesondere solche Bedingungen im System vorliegen, daß das relativ aufwendige und zu Verlusten führende Filtrierungsverfahren auf einfachere Weise durchgeführt werden kann. Durch das Verfahren soll eine Verbesserung der Kultivierung von menschlichen oder tierischen Zellen möglich werden, wobei die Kultivierung unter besonders schonenden Bedingungen durchgeführt wird. Es ist dabei ein besonderes Ziel, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, wobei mit geringen Mengen an Material gearbeitet werden kann.The invention was based on the object of a method for carrying out reactions which are involved in solid particles in a liquid medium is easy to handle and practically easy to carry out, and in particular such Conditions exist in the system that are relatively complex and lead to losses Filtration process can be carried out in a simpler manner. Through the process should improve the cultivation of human or animal cells possible be, the cultivation is carried out under particularly gentle conditions. It is a particular goal to provide a method, with little Amounts of material can be worked on.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.The task is accomplished by a process with the characteristic features of the Main claim solved.

Es betrifft somit ein Verfahren zur Durchführung von chemischen oder biologischen Reaktionen welche in einem flüssigen Medium enthaltend feste Partikeln durchgeführt wird. Die chemischen und biologischen Reaktionen umfassen zunächst die übliche Lehrbuchchemie wobei aus einem oder mehreren Ausgangsprodukten ein Endprodukt oder mehrere Endprodukte gebildet werden. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung möglich, daß ein Ausgangsprodukt oder mehrere Ausgangsprodukte als feste Partikeln vorgelegt werden, ebenso ist denkbar, daß nicht die Ausgangsprodukte sondern der bei der Reaktion erforderliche Katalysator als festes Teilchen oder an feste Partikeln gebunden vorliegt. Dabei kann der Katalysator anorganischer Natur sein oder ganz wesentlich im Rahmen der Erfindung ein Enzym sein. Insbesondere Enzyme als hochmolekulare Produkte eignen sich besonders zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens. Die Enzyme können als Einzelprodukt eingesetzt werden oder gekoppelt an irgendeinem Trägermaterial vorliegen. Insbesondere die letztgenannte Anwendung wobei das Enzym mittels einer chemischen Reaktion oder eines anderen Mechanismus an reaktionsneutrale Teilchen befestigt wird, stellt im Rahmen der Erfindung eine besonders attraktive Verfahrensweise dar. Ebenso gut durchführbar ist das Verfahren für biologische Reaktionen welche mit Hilfe einer Antikörperreaktion durchgeführt werden. Das Antikörper kann dabei z. B. als Hilfsmittel bei der Aufreinigung oder für eine beliebige andere Verwendung benutzt werden.It thus relates to a method for carrying out chemical or biological Reactions which are carried out in a liquid medium containing solid particles. The chemical and biological reactions initially include the usual textbook chemistry where from one or more starting products one or more end products End products are formed. It is possible within the scope of the invention that a Starting product or several starting products are presented as solid particles, it is also conceivable that it is not the starting products but the one required for the reaction Catalyst is present as a solid particle or bound to solid particles. The  Be a catalyst of an inorganic nature or very essential in the context of the invention Be enzyme. Enzymes in particular are particularly suitable as high-molecular products for Implementation of the method according to the invention. The enzymes can be used as a single product are used or are present coupled to any carrier material. especially the latter application where the enzyme by means of a chemical reaction or a other mechanism attached to neutral reaction particles, provides in the context of Invention represents a particularly attractive procedure. This is just as feasible Methods for biological reactions which are carried out with the help of an antibody reaction become. The antibody can z. B. as an aid in purification or for a any other use can be used.

Die Reaktion wird in einer Kammer durchgeführt welche mit einer Rührvorrichtung ausgestattet ist. Dabei kommt es auf die besondere Form der Kammer gar nicht an, gemeint ist lediglich irgendeine Geometrie welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zu enthalten. Welche Form die Kammer aufweist, aus welchem Material sie besteht, ob sie abschließbar ist oder offen ausgebildet ist, ob sie ausgestattet ist mit bestimmten Zu- oder Abführleitungen, ob sie begast werden kann, welches Volumen an Flüssigkeit sie aufnehmen hängt grundsätzlich von dem jeweiligen Typ der anvisierten chemischen oder biologischen Reaktion ab. Es sollte im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens keineswegs ausgeschlossen werde, daß es im Rahmen einer großtechnischen Herstellung durchgeführt wird. Auch bei Herstellungen in größerem Maßstab kann das erfindungsgemäße Verfahren eine wünschenswerte Anwendung finden, vielleicht sogar speziell in einem solchen größeren Maßstab, da es geradezu bei einer industriellen Anwendung besonders auf Vereinfachung und Einsparung ankommt und bereits relativ geringe Vorteile im industriellen Umfeld eine erhebliche Auswirkung haben.The reaction is carried out in a chamber with a stirring device Is provided. The special shape of the chamber is not important, it is meant just any geometry that is capable of containing a liquid. Which Form the chamber has, of what material it is made of, whether it is lockable or is open whether it is equipped with certain supply or discharge lines, whether it what volume of liquid they absorb depends on depending on the type of chemical or biological reaction targeted. In the context of the method according to the invention, it should in no way be ruled out that that it is carried out as part of an industrial production. Also at The process according to the invention can be used to produce on a larger scale find desirable application, perhaps even specifically in such a larger one Benchmark, since it is downright simplification and especially in an industrial application Savings arrive and a relatively small advantage in the industrial environment have a significant impact.

Trotzdem ist es das primäre Augenmerk der Erfinder, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, daß im Labormaßstab eingesetzt werden kann und seine Vorteile optimal entfaltet, wo der Untersucher welcher das erfindungsgemäße Verfahren anwendet gezwungenermaßen mit äußerst geringen Mengen an Ausgangsmaterial arbeiten muß.Nevertheless, the primary focus of the inventors is to provide a method that can be used on a laboratory scale and optimally unfolds its advantages where the Examiner who uses the method according to the invention is also forced to do so extremely small amounts of starting material must work.

Dieses primäre Augenmerk hat die Erfinder veranlaßt das Verfahren speziell für solche Reaktionsbedingungen vorzusehen, wobei die Materialmengen äußerst gering sind und der Untersucher ständig darauf bedacht ist, die Bedingungen der Reaktion auf die geringe Materialmenge auszurichten.This primary focus has prompted the inventors to develop the method specifically for such To provide reaction conditions, the amounts of material are extremely small and the  Investigators are constantly keen on the conditions of reaction to the low Align the amount of material.

Das Problem der geringen Menge an Ausgangsmaterial wird z. B. ausgeprägt begegnet, wenn es ein Verfahren zur Kultivierung von menschlichen oder tierischen Zellen wie z. B. hämatopoietische Stammzellen betrifft, wie es nachher im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform noch ausführlicher dargestellt wird.The problem of the small amount of starting material is e.g. B. encountered when it is a method of culturing human or animal cells such as B. affects hematopoietic stem cells, as is subsequently preferred Embodiment is shown in more detail.

Es stellt somit eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, daß die Kammer welche zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen ist, ein Volumen von unter 20 ml aufweist. Bevorzugt wird ein Reaktionsvolumen von 0,37 bis 16,8 ml, besonders bevorzugt wird ein Volumen von etwa 6 ml. Ein solches Volumen ist auch praktikabel für Versuch wo lediglich kleinste Mengen Ausgangsmaterial vorliegen, andererseits erlaubt ein solches Volumen eine Durchführung im Routinebetrieb. Wie nachher weiter ausgeführt wird, ist es eine der attraktiven Möglichkeiten bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das erfindungsgemäße Verfahren zu Screeningzwecken im Rahmen spezialisierter Untersuchungen zur Optimierung von Wachstumsbedingungen für menschliche Blutzellen einzusetzen.It is therefore a preferred embodiment of the method according to the invention that the chamber which is intended to carry out the method has a volume of less than 20 ml. A reaction volume of 0.37 to 16.8 ml is preferred, particularly a volume of about 6 ml is preferred. Such a volume is also practical for Attempt where only the smallest amounts of starting material are available, on the other hand, allows one such volume a routine operation. As will be explained later, it is one of the attractive options in a preferred embodiment of the inventive method the inventive method for screening purposes in Specialized investigations to optimize growth conditions for use human blood cells.

Wie später anhand der Beschreibung konkret durchgeführter Versuchsreihen nach ausführlicher dargestellt wird, ist es eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens als Kammer zur Durchführung der Reaktion eine Vertiefung oder Aussparung einer Gewebekulturplatte zu verwenden.As later on based on the description of concrete test series is shown in more detail, it is another particularly preferred embodiment of the method according to the invention as a chamber for carrying out the reaction or cutout of a tissue culture plate.

Eine solche Bezeichnung definiert zwar nicht ohne weiteres automatisch die Geometrie einer solchen Vertiefung, es ist auch keineswegs erforderlich ein bestimmtes Format zu selektieren, da die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens grundsätzlich mit praktisch jedem Typ von Vertiefung durchführbar ist. Andererseits ist es durchaus eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens, Gewebekulturplatten zu nehmen, welche kommerziell erhältlich sind. Sehr gut anwendbar sind die sog. "Corning® Multiple well plates" der Firma Corning Costar Corporation (Cambridge, MA 02140): Solche Platten haben sich in der biologischen Forschung wegen ihrer günstigen Eigenschaften eine hervorragende Stellung besorgt und stellen auch im Rahmen dieser Erfindung ein bevorzugtes Arbeitsmaterial dar. "Corning® Muitiplewell plates" sind Platten mit einer unterschiedlicher Zahl von Vertiefungen (auch als "wells" bezeichnet) verfügbar. Welche Ausführungsform bei der Durchführung des Verfahrens im einzelnen gewählt wird, wird primär durch die Menge des verfügbaren Materials und die Zwecke der Versuchsreihe bestimmt. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren mit jeder erhältlichen Ausführungsform der "Corning® Multiple well plates" durchgeführt werden.Such a designation does not automatically define the geometry of a such deepening, it is by no means necessary to select a specific format, since the implementation of the method according to the invention basically with practically everyone Type of deepening is feasible. On the other hand, it is a preferred embodiment the method of taking tissue culture plates which are commercially available. Very good The so-called "Corning® Multiple well plates" from Corning Costar can be used Corporation (Cambridge, MA 02140): Such plates have been used in the biological Research is concerned about its favorable properties and excellent position also represent a preferred working material in the context of this invention. "Corning® Muitiplewell plates "are plates with a different number of wells (also called  referred to as "wells"). Which embodiment when performing the method is chosen primarily by the amount of material available and the Purpose of the test series determined. In principle, the method according to the invention can also be used any available embodiment of the "Corning® Multiple well plates".

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einem flüssigen Medium durchgeführt. Das Medium kann dabei jede denkbare Zusammensetzung aufweisen. Hier sind den theoretischen Möglichkeiten keine Grenzen gesetzt. Jede denkbare Möglichkeit variierend von einem chemischen Verfahren in einem organischen Lösungsmittel zu einer biologischen Technik unter Zuhilfenahme einer wäßrigen Pufferlösung kann in Betracht kommen, wobei allerdings jederzeit zu beachten ist, daß das gewählte flüssige Medium sich mit den weiteren Bestandteilen im Verfahren verträgt.The process according to the invention is carried out in a liquid medium. The medium can have any conceivable composition. Here are the theoretical ones There are no limits to the possibilities. Every conceivable possibility varies from one chemical processes in an organic solvent to a biological technique The use of an aqueous buffer solution can be considered, however It should be noted at all times that the selected liquid medium coincides with the others Components in the process tolerated.

Die festen Partikeln sind nicht an einer bestimmten Ausführungsform gebunden. Auch in bezug auf diese feste Partikeln gibt es eine beliebige Variation an Möglichkeiten. Einzige Bedingung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Voraussetzung, daß die festen Partikeln im ausgewählten flüssigen Medium nicht löslich sind. Ansonsten ist bei dem Material der Partikeln und bei deren genauen Geometrie lediglich auf deren Zweck im Verfahren zu achten. Im Rahmen der Erfindung wird es sicherlich eine bevorzugte Variante darstellen, von mehr oder weniger kugelförmige Partikeln auszugehen. Diese bieten eine relativ große Oberfläche, lassen sich hervorragend zu einer Packung stapeln und erlauben trotzdem einen ungestörten Durchfluß von flüssigem Medium.The solid particles are not bound to any particular embodiment. Also in there are any number of possibilities with regard to these solid particles. Only one The condition for carrying out the method according to the invention is that the solid particles are not soluble in the selected liquid medium. Otherwise is with the material of the particles and their exact geometry only on their purpose in Procedure to be followed. In the context of the invention, it will certainly be a preferred variant represent starting from more or less spherical particles. These offer one relatively large surface area, can be stacked and allowed in a package nevertheless an undisturbed flow of liquid medium.

Wie nachher im Rahmen der Ausführungsbeispiel näher erörtert wird, ist es eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, es im Rahmen der Kultivierung von menschlichen Körperzellen zu verwenden. Bei solchen Versuchen haben sich bestimmte Partikeln als äußerst gut verwendbar gezeigt. Besonders zweckmäßig sind poröse Wirbelkörper mit 200-1500 µm Durchmesser und einer Dichte von mindestens 1,1 kg/l, deren Poren mit Medium gefüllt sind.As will be discussed later in the context of the embodiment, it is a preferred one Embodiment of the method according to the invention, it as part of the cultivation of to use human body cells. Certain attempts have been made in such attempts Particles shown to be extremely useful. Porous are particularly useful Vertebral bodies with a diameter of 200-1500 µm and a density of at least 1.1 kg / l, whose Pores are filled with medium.

Zunächst wurden günstige Erfahrungen mit Siran® Kugeln (Firma Schott, Mainz) gemacht. Solche Siran® Kugeln sind poröse Glasträger mit etwa 50% Porosität und einer Korngröße von 200-1500 µm, vorzugsweise von 400-700 µm. Die Glasträger können vor dem Einsatz im Verfahren mit einer verdünnten Gelatinelösung vorbehandelt werden. Die Siran®-Kugeln haben sich in Versuchen mit menschlichen oder tierischen Zellen immer wieder durch ihre hervorragenden Eigenschaften in bezug auf Haftung und Stabilität ausgezeichnet.First, favorable experiences were made with Siran® balls (Schott company, Mainz). Such Siran® spheres are porous glass carriers with about 50% porosity and a grain size from 200-1500 µm, preferably from 400-700 µm. The glass supports can be used  pretreated with a diluted gelatin solution. The Siran® balls have repeatedly tried their way through experiments with human or animal cells excellent properties in terms of adhesion and stability.

Eine weitere Variante welche ebenfalls bevorzugt im Rahmen von Untersuchungen mit Zellmaterial zur Anwendung kommt sind Kollagenmikroträger. Auch diese Träger sind in verschiedenen Größere und Ausführungen verfügbar. Kollagenmikroträger zeigen ähnlich gute Eigenschaften im Versuch, weisen im Vergleich zu den Glaskugeln eine besondere Eigenschaft auf; welche ihnen je nach Bedarf einen entscheidenden Vorteil verschaffen kann. Es kommt nämlich häufig bei der Anwendung von Partikeln mit angehafteten Komponenten vor, daß gewünscht wird; diese Komponenten am Ende der Reaktion zurückzugewinnen; mit dem Ziel eines erneuten Einsatzes oder einer anschließenden Weiterbearbeitung. Es kann sich dabei um chemische Moleküle wie z. B. Enzyme oder Antikörper handeln; häufig wird dieser Wunsch auch bei Versuchen welche mit Zellen durchgeführt werden, vorliegen, etwa wie wenn die Partikeln verwendet wurden, um eine Kultivierung von menschlichen oder tierischen Zellen zu bewerkstelligen. Bei solchen Kultivierungen stellen die angewachsenen Zellen den Zweck des Versuches dar und ist es somit unumgänglich sie von den Partikeln, wie z. B. den Siran®- Kugeln oder den Kollagenmikroträgern zu lösen. Gerade dann zeigt sich der Vorteil der letztgenannten Partikeln, weil man die Kollagenmikroträger einfach in einem eine Kollagenase enthaltenden System überführen kann, mit der Folge, daß die Träger sich auflösen und die Zellen welche von dem Enzym nicht angegriffen werden aus der Lösung isoliert werden können.Another variant which is also preferred in the context of investigations with Cell material is used as collagen microcarriers. These carriers are also in various sizes and designs available. Collagen microcarriers show similarly good results Properties in the experiment have a special property compared to the glass spheres on; which can give them a decisive advantage depending on their needs. It is coming namely, often when using particles with attached components that it is asked for; recover these components at the end of the reaction; with the aim of renewed use or subsequent processing. It can be about chemical molecules such as B. act enzymes or antibodies; this desire is common also in experiments which are carried out with cells, such as when the Particles have been used to cultivate human or animal cells accomplish. In such cultivations, the grown cells serve the purpose of Attempt and it is therefore inevitable they from the particles such. B. the Siran® Loosen balls or the collagen microcarriers. Then the advantage of last-mentioned particles, because the collagen microcarrier is simply a collagenase containing system, with the result that the carrier dissolve and the Cells which are not attacked by the enzyme are isolated from the solution can.

Es ist eine entscheidende Eigenschaft der vorliegenden Erfindung, daß die festen Partikeln nicht frei in dem flüssigen Medium schweben, wie es im Stand der Technik üblich ist, sondern von einem Behältnis umfaßt werden, welches sich in der Kammer im flüssigen Medium befindet. Dieses Umfassen ist so aufzufassen, daß in der Kammer ein separater Raum vorgesehen ist und die Partikeln lediglich innerhalb dieses Raums und überhaupt nicht außerhalb des Raumes festgestellt werden.It is a crucial property of the present invention that the solid particles do not float freely in the liquid medium, as is customary in the prior art, but instead be enclosed by a container which is in the chamber in the liquid medium located. This encompassing is to be understood as a separate room in the chamber is provided and the particles only within this space and not at all be found outside the room.

Das Behältnis kann jede denkbare Form annehmen und unterschiedlich ausgeführt sein. Gut denkbar ist ein Behältnis, das vollständig abschließbar ist und entweder im Medium treibt oder fast aufgestellt wird. Eine solche Lösung ist z. B. dann empfehlenswert, wenn es feste Partikeln betrifft, welche eine sehr geringe Dichte aufweisen oder untereinander eine sehr geringe Adhäsion zeigen. Bei einer solchen Konstellation wäre die Gefahr gegeben, daß die Wirkung der ebenfalls nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehenen Rührvorrichtung eine solche Wirbeiung des flüssigen Mediums hervorruft; daß die festen Partikeln aufgeschwemmt werden und dadurch in der Kammer außerhalb des Behältnisses gelangen. Dies ist absolut unerwünscht, denn es ist gerade einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß das die festen Partikeln umfassende Behältnis als Merkmal des Verfahrens eine sehr einfache Handhabung dieses Verfahrens erlaubt. Es kann nach Belieben in die Kammer gebracht und wieder daraus entfernt werden, was eine optimale Steuerung des Verfahrens erlaubt. Am Ende des Verfahrens kann das Behältnis ganz aus der Kammer entfernt werden, wobei die von dem Behältnis umfaßten Partikeln sofort zur anderweitigen Anwendung zur Verfügung und hierdurch ein umständliches Abtrennungs- oder Isolierungsverfahren entfällt.The container can take any conceivable shape and can be designed differently. Good a container that is completely lockable and either floating in the medium or is conceivable is almost set up. Such a solution is e.g. B. recommended if there are solid particles  relates to which have a very low density or to each other a very low Show adhesion. With such a constellation there would be a risk that the effect the stirring device also provided by the method according to the invention causes such action of the liquid medium; that the solid particles are suspended and get into the chamber outside the container. It is absolutely undesirable, because it is precisely one of the advantages of the method that the the solid particle container as a feature of the method a very simple Handling of this procedure allowed. It can be brought into the chamber at will and removed from it, which allows optimal control of the process. At the end of the method, the container can be removed completely from the chamber, the by the Contained particles immediately available for other use and this eliminates the need for a complicated separation or isolation process.

Im Gegenzug zu der gerade geschilderten Variante des Behältnisses, wobei dieses vollständig abschließbar ist, gibt es die andere Variante wobei dieses vollständige Abschließen nicht erfolgt. Bei vielen Reaktionen werden die festen Partikeln eine solche Dichte aufweisen oder untereinander eine solche Zusammenhang besitzen; daß das Abschließen entfallen kann, weil es praktisch nicht zu einem unerwünschten Aufschwemmen der Partikeln kommen kann. In solchen Fällen ist natürlich die Variante des nicht abschließbaren Behältnisses zu bevorzugen, weil es im allgemeinen eine einfachere und kostengünstigere Ausführung darstellen wird und vermutlich auch weniger Handlungen des Anwenders benötigt, weil naturgemäß das Abschließen und wieder Öffnen entfällt. Dabei gibt es bei den nicht abschließbaren Behältnissen noch die Möglichkeit; daß sie im Vergleich zu der Dimension der Kammer eine solche Konstruktion aufweisen; daß ihre Öffnung aus der Kammer hinausragt oder sich zumindest oberhalb der Oberfläche des flüssigen Mediums befindet sowie die alternative Möglichkeit, daß das Behältnis insgesamt in dem flüssigen Medium angeordnet ist und die Öffnung dem Behältnisses sich dementsprechend unterhalb der Oberfläche des flüssigen Mediums befindet.In return for the variant of the container just described, this being complete lockable, there is the other variant whereby this complete locking is not he follows. In many reactions, the solid particles will have such a density or have such a connection with one another; that the closing can be omitted because it practically no unwanted suspension of the particles can occur. In In such cases, the variant of the non-lockable container is of course to be preferred, because it will generally be a simpler and less expensive design, and probably also requires fewer actions by the user, because of course that Locking and opening again is not necessary. There are those that cannot be locked Containers still the possibility; that they are a compared to the dimension of the chamber have such construction; that its opening protrudes from the chamber or itself located at least above the surface of the liquid medium as well as the alternative Possibility that the container as a whole is arranged in the liquid medium and the Accordingly, the container opens below the surface of the liquid Medium is located.

Entscheidend für das Funktionieren des Behältnisses im Sinne der Erfindung ist die Tatsache, daß es durchlässig für das flüssige Medium ist. Dies bedeutet, daß das Behältnis eine solche Konstruktion aufweist; daß ein freier und ungestörter Austausch von Flüssigkeit innerhalb und außerhalb des Behältnisses möglich ist. Denkbar ist die Anwendung eines semipermeablen Membrans als vollständige oder partielle Hülle des Behältnisses, wobei hierdurch ein freier Austausch von Molekülen bis zu einer bestimmten Größe erfolgen kann. Ein solches semipermeables Membran kann vorteilhaft sein, wenn es sehr kleine und schwer handhabbare feste Partikeln betrifft. Üblicherweise wird jedoch nicht eine solche Ausführungsform benutzt, sondern eine solche, wobei das Behältnis Öffnungen aufweist; mit einer solchen Größe; daß sie für die festen Partikeln nicht passierbar sind. Theoretisch kann das Behältnis eine einzelne Öffnung aufweisen; üblicherweise werden es jedoch mehr sein, weil es für die meisten chemischen und biologischen Reaktionen erforderlich ist, daß die einzelnen Bestandteile der Reaktion untereinander in intensiven Kontakt treten können, und dieser intensive Kontakt mit lediglich einer Öffnung ungenügend zustandekommt. Es stellt ein bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, eine Mehrzahl von einzelnen Öffnungen im Behältnis vorzusehen. Dies läßt sich z. B. sehr gut dadurch realisieren, daß man im Behältnis einen Sieb einbaut oder das Behältnis eine solche Konstruktion aufweist, daß es ganz oder teilweise aus einem Siebmaterial konstruiert ist. Es wird weiter unten einen weiteren Aspekt der Erfindung beschrieben werden; wobei ein bestimmtes Behältnis zur Verfügung gestellt wird, das sich aufgrund seiner einfachen und praktischen Konstruktion, optimal zur Anwendung im erfindungsgemäßen Verfahren eignet.Crucial for the functioning of the container in the sense of the invention is the fact that it is permeable to the liquid medium. This means that the container is one Construction; that a free and undisturbed exchange of fluid within and outside the container is possible. The use of a semipermeable is conceivable  Membrane as a complete or partial shell of the container, whereby a free Exchange of molecules up to a certain size can be done. Such one Semipermeable membrane can be beneficial if it is very small and difficult to handle solid particles. Usually, however, such an embodiment is not used, but one where the container has openings; with such a size; that she are not passable for the solid particles. In theory, the container can be a single one Have opening; Usually, however, there will be more because for most chemical and biological reactions is required that the individual components of the Reaction can come into intensive contact with each other, and this intense Contact with only one opening is insufficient. It represents a preferred one Embodiment of the method according to the invention, a plurality of individual Provide openings in the container. This can be done e.g. B. realize very well that one installs a sieve in the container or the container has such a construction that it is wholly or partly constructed from a sieve material. There will be another one below Aspect of the invention will be described; being a specific container available is provided, which due to its simple and practical construction, is ideal for Use in the inventive method is suitable.

Es wurde bereits bei den einführenden Bemerkungen erwähnt, wie schädlich in vielen Systemen eine arbeitende Rührvorrichtung sein kann. Es ist offensichtlich, daß es geradezu eine der größten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, daß man sehr leicht eine räumliche Trennung der bewegenden Teile der Rührvorrichtung und der festen Partikeln erreichen kann. Die Rührvorrichtung, welche jede denkbare Ausführung aufweisen kann, bringt an irgendeiner Stelle in der Kammer das flüssige Medium in Bewegung. Ebenfalls in der Kammer befindet sich das Behältnis, welches die festen Partikeln umfaßt. Es ist völlig klar, daß die Rührvorrichtung dergestalt angeordnet ist, daß ihre bewegenden Teile lediglich mit dem flüssigen Medium außerhalb des Behältnisses in Berührung kommen können. Diese Ausrichtung verhindert somit vollständig die vorstehend geschilderten Nachteile, daß die Rührvorrichtung zu erheblichen Störungen im System führt und entweder zu Beschädigungen oder sogar Zerstörungen der festen Partikeln selbst oder zu Beeinträchtigungen der Haftung von Molekülen oder Zellen an den festen Partikeln führt. Zwar führt jedes Rührverfahren zu Bewegung und kann somit theoretisch zu einer Störung im System führen, aber es ist eine der großen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß mit einfachsten Rührvorrichtungen ohne besonderen Aufwand eine sehr schonende Durchführung einer Reaktion möglich ist.It was mentioned in the introductory remarks how harmful in many systems can be a working stirrer. It is obvious that it is one of the Greatest advantages of the method according to the invention is that one very easily spatial separation of the moving parts of the stirring device and the solid particles can reach. The stirring device, which can have any conceivable design, at some point in the chamber sets the liquid medium in motion. Also in the Chamber contains the container that contains the solid particles. It is completely clear that the stirring device is arranged such that its moving parts only with can come into contact with the liquid medium outside the container. This Alignment thus completely prevents the disadvantages described above that the Stirrer leads to significant system malfunctions and either damage or even destruction of the solid particles themselves or impairment of liability of molecules or cells on the solid particles. Every stirring method leads to Movement and can theoretically lead to a disturbance in the system, but it is one of the  great advantages of the method according to the invention, that with the simplest stirring devices a very gentle implementation of a reaction is possible without special effort.

Die Rührvorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann wie vorstehend ausgeführt jede beliebige Form besitzen. Besonders bevorzugt wird jedoch eine Rührvorrichtung mit einem Magnetrührer, insbesondere dann, wenn gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit einer Gewebekulturplatte gearbeitet wird und noch mehr bevorzugt wenn in mehreren Vertiefungen (wells) der Gewebekulturplatte gleichzeitig eine Reaktion abläuft, was ja gerade eine der attraktiven Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Anwendung eines Magnetrührers mit entsprechender Benutzung einer Mehrzahl voll einzelnen Magnetrührstäben in jeder Vertiefung wo eine Reaktion abläuft ist sicherlich die einfachste und am wenigsten aufwendige Art das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform mit einer Gewebekulturplatte durchzuführen. Dabei wird die Gewebekulturplatte auf einen Mehrstellen Magnetrührer positioniert, wodurch mit einem Magnetrührer sämtliche Magnetrührstäbe gleichzeitig angesteuert werden.The stirring device according to the inventive method can be as above executed have any shape. However, one is particularly preferred Stirring device with a magnetic stirrer, especially if according to a particular preferred embodiment is operated with a tissue culture plate and more preferred if one in several wells of the tissue culture plate at the same time Reaction takes place, which is one of the attractive possibilities of the invention Represents procedure. Use of a magnetic stirrer with appropriate use of a Multiple full magnetic stirrers in each well where a reaction is taking place certainly the simplest and least complex way of doing the method according to the invention according to the particularly preferred embodiment with a tissue culture plate perform. The tissue culture plate is placed on a multi-position magnetic stirrer positioned, whereby all magnetic stir bars at the same time with a magnetic stirrer can be controlled.

Es stellt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, eine Temperierung vorzusehen, wenn es im Verfahren auf einer ganz bestimmten Temperatur, die nicht mit der Umgebungstemperatur oder mit der Temperatur im Brutschrank übereinstimmt, ankommt. Auch hat sich manchmal gezeigt, wenn gemäß der im vorherigen Paragraphen beschriebenen Ausführungsform mit einem Magnetrührer gearbeitet wird, daß die Durchführung der Reaktion mit einem solchen Magnetrührer zu einer unerwünschten lokalen Erhitzung führt. Diese Erhitzung macht sich natürlich dann am stärksten bemerkbar, wenn die Reaktion über längere Zeit abläuft. Längere Reaktionszeiten sind z. B. bei Reaktionen mit menschlichen oder tierischen Zellen; wie Kultivierungsversuchen mit solchen Zellen, keine Seltenheit. Eine Reaktionszeit von mehr als 24 Stunden ist dabei völlig normal. Da die Erhitzung zu Temperaturen im flüssigen Medium von über 50°C führen kann, war es unumgänglich eine Vorkehrung zur Kühlung vorzusehen, da speziell für die Durchführung biologischer Reaktionen eine Abweichung von der Optimumtemperatur sehr schnell zu einer Verschlechterung der Reaktionsabläufe führen und bei Durchführung von Reaktionen mit menschlichen oder tierischen Zellen sogar das Überleben dieses Zellmaterials gefährden kann. Es ist deswegen eine besonders bevorzugte Ausführungsform, bei der Durchführung des Verfahrens unter Anwendung eines Magnetrührers gleichzeitig eine Kühlung im Verfahren vorzusehen, wobei diese Kühlung praktisch am einfachsten abläuft, wenn zwischen Magnetrührer und Gewebekulturplatte eine Kühlvorrichtung angeordnet wird. Diese Kühlvorrichtung kann als ein ziemlich flaches Reservoir ausgebildet sein, welches dauerhaft mit Wasser von 36°C durchströmt wird. Bereits eine solche einfache Form reicht vollständig aus, eine Erhitzung des Reaktionsgemisches in der Kammer zu verhindern.It represents a further variant of the method according to the invention, a temperature control to be provided if it is in the process at a specific temperature that is not compatible with the Ambient temperature or matches the temperature in the incubator. It has also sometimes been shown if according to that described in the previous paragraph Embodiment is worked with a magnetic stirrer that carrying out the reaction leads to undesirable local heating with such a magnetic stirrer. This Of course, heating is most noticeable when the reaction is prolonged Time is running out. Longer response times are e.g. B. in reactions with human or animal cells; like cultivation attempts with such cells, not uncommon. A Response times of more than 24 hours are completely normal. Because the heating too Temperatures in the liquid medium of over 50 ° C, it was inevitable Provision should be made for cooling, especially for the implementation of biological Reactions a deviation from the optimum temperature very quickly to one Deterioration of the reaction processes and when carrying out reactions with human or animal cells can even endanger the survival of this cell material. It is therefore a particularly preferred embodiment when performing the  Process using a magnetic stirrer cooling in the process to provide, this cooling is practically the easiest if between Magnetic stirrer and tissue culture plate, a cooling device is arranged. This Cooling device can be designed as a fairly flat reservoir, which is permanently with Water flows through at 36 ° C. Such a simple form is sufficient, to prevent heating of the reaction mixture in the chamber.

Es ist bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits mehrfach ausgeführt, daß es gemäß bevorzugten Ausführungsformen leicht möglich ist, verschiedene Reaktionsansätze parallel zu fahren. Sehr konkret ist diese Möglichkeit gegeben, wenn Gewebekulturplatten eingesetzt werden, da es bei dieser Anwendung von Vorteil ist, die Reaktion in einer Mehrzahl von einzelnen Vertiefungen ablaufen zu lassen, wobei es selbstverständlich grundsätzlich gleichgültig ist, ob mehrere identische Ansätze parallel ablaufen wie z. B. in Mehrfachversuchen oder wenn durch Variationen in der Reaktionsparameter in jeder Vertiefung eine ganz bestimmte Reaktion stattfindet. Es ist jedoch eine der entscheidenden Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß das Verfahren in einem geringen Volumen durchgeführt werden kann. Dies ist immer dann von sehr großem Vorteil, wenn die Materialmengen nicht ausreichen würden, um größere Ansätze zu fahren. Auch bei geringen Mengen Ausgangsmaterial, z. B. wenn das Ausgangsmaterial aus einem Menschen oder einem Tier beschafft werden muß, bietet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, speziell wenn die bevorzugte Variante mit der Gewebekulturplatte mit geringvolumigen Vertiefungen benutzt wird, um eine größere Zahl an einzelnen Reaktionen parallel ablaufen zu lassen. Auch dies stellt eine der sehr attraktiven Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, da diese parallele Durchführung einer größeren Versuchsreihe ein Screeningprogramm in größerem Umfang erlaubt. Solche Screeningprogramme werden bei Untersuchungen in bezug auf menschliches oder tierisches Zellmaterial vielfach benötigt, in etwa in Zusammenhang mit der Frage, wie bestimmte Zelltypen kultivierbar sind. Solche Untersuchungen wo eine große Reihe von einzelnen Parametern variiert werden müssen, können nur durch umfangreiche Screeningprogramme in Angriff genommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist geradezu prädestiniert bei solchen Screeningprogrammen eingesetzt zu werden. Es ist somit ein weiterer Aspekt der Erfindung das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen der Durchführung von Screeeingprogrammen zu verwenden. It has already been stated several times in the description of the method according to the invention, that it is easily possible according to preferred embodiments, various To run reaction approaches in parallel. This possibility is very concrete if Tissue culture plates can be used as it is beneficial in this application To allow reaction to take place in a plurality of individual wells, with it It is of course fundamentally irrelevant whether there are several identical approaches in parallel run like B. in multiple experiments or if by variations in the Reaction parameters in each well a very specific reaction takes place. It is however, one of the crucial advantages of the method according to the invention is that the method can be carried out in a small volume. This is always very large Advantage if the material quantities were not sufficient to run larger batches. Even with small amounts of starting material, e.g. B. if the starting material from a The method according to the invention offers the possibility of procuring humans or an animal Possibility, especially if the preferred variant with the tissue culture plate Small volume wells are used to handle a larger number of individual reactions to run in parallel. This also represents one of the very attractive aspects of the method according to the invention, since this parallel implementation of a larger Trial series allowed a screening program on a larger scale. Such Screening programs are used in studies related to human or animal Cell material is often required, roughly in connection with the question of how certain Cell types can be cultivated. Such investigations where a large number of individuals Parameters can only be varied through extensive screening programs in Be tackled. The method according to the invention is almost predestined for to be used in such screening programs. It is therefore another aspect of the Invention the method according to the invention in the context of the implementation of Use screeeing programs.  

Der Einsatz des erfindungsgemaßen Verfahrens im Rahmen der Untersuchungen mit menschlichen oder tierischen Zellen ist nicht auf irgendwelche Zelltypen begrenzt. Grundsätzlich alle Zelltypen können zum Einsatz kommen. Es ist dabei von der Erfindung mit umfaßt, daß die Zellen selbst feste Partikel im Sinne des Hauptanspruchs sind und sich somit innerhalb des Behältnisses eine Zellkultur befindet. Ein solcher Einsatz kommt jedoch für viele Zelltypen gar nicht in Betracht, weil sie ohne einen Träger gar nicht überlebensfähig sind. Für solche Zellen werden Verfahren bevorzugt, welche eine Ansiedlung der untersuchten Zellen auf irgendwelche Träger vorsehen, wie z. B. auf die bereits vorher besprochenen Siran® Partikeln oder auf Kollagenmikroträger. Es ist bei solchen Trägern und bei anderen Typen von Trägern durchaus möglich, alleine die untersuchten Zellen selber auf die Träger zu bringen, da Zellen eine eigene haftende Fähigkeit besitzen. Es ist genauso gut möglich, für die Haftung Hilfsmittel wie z. B. Adhesionsmoleküle zu benutzt.The use of the method according to the invention in the course of the investigations with human or animal cells is not limited to any cell type. Basically all cell types can be used. It is with the invention includes that the cells themselves are solid particles in the sense of the main claim and thus there is a cell culture inside the container. However, such an application comes for many Cell types are out of the question because they cannot survive without a carrier. For such cells are preferred methods which settle the cells under investigation provide for any supports, such as B. the previously discussed Siran® Particles or on collagen microcarriers. It is with such carriers and with other types of Carriers quite possible to put the examined cells on the carriers themselves, because Cells have their own adhesive ability. It is just as possible for liability Tools such as B. Adhesion molecules used.

Es stellt eine weitere oft praktizierte Möglichkeit dar, Zellen nicht alleine, sondern in einer Kokultur mit einem weiteren Zelltyp oder mehreren weiteren Zelltypen auf Träger zu bringen. Eine solche Kombination von verschiedenen Zelltypen nennt man eine Kokultur. Eine Kokultur kann viele Vorteile aufweisen. Es ist erstens möglich, daß eine gleichzeitige oder vorher erfolgte Haftung mit bestimmten Zellen, dem eigentlich untersuchten Zelltyp eine bessere Grundlage für die Haftung bietet, mit der Folge, daß die Haftung der untersuchten Zellen in einer Kokultur günstiger abläuft, weil einfach eine bessere Grundlage vorliegt. Ein weiterer Aspekt kann die Tatsache sein, daß der weitere Zelltyp einen eigenen Einfluß auf die Reaktionsbedingungen ausübt, wobei ein solcher Einfluß sich ganz konkret als die Produktion und Ausscheidung in das flüssige Medium von Stoffen die beim Metabolismus oder Wachstum der untersuchten Zellen eine Rolle spielen, darstellen kann.It is another often-practiced way to use cells in a cell, not alone Bring coculture with another cell type or several other cell types on carrier. Such a combination of different cell types is called a coculture. A Co-culture can have many advantages. First, it is possible that a simultaneous or previously there was adhesion with certain cells, the cell type actually examined one provides a better basis for liability, with the result that the liability of the investigated Cells in a coculture work cheaper because there is simply a better basis. A Another aspect can be the fact that the other cell type has its own influence on the Exerts reaction conditions, such an influence being very specific as production and excretion in the liquid medium of substances involved in metabolism or growth of the cells examined can play a role.

Die Möglichkeit, eine Kokultur verschiedener Zelltypen einzusetzen, wird im Rahmen der Erfindung z. B. dann benutzt, wenn es Untersuchungen in bezug auf menschliche Plasmazellen betrifft. Hier haben bereits frühere Untersuchungen gezeigt, daß eine Kokultur mit Stromazellen bzw. Fibroblasten von großem Vorteil ist, wobei die Bedeutung der Stromazellen für die Kultur der Stammzellen darin besteht, daß die mit den Stromazellen besiedelten Partikeln den Plasmazellen eine verbesserte mechanische Stabilität verschaffen und die Stromazellen außerdem vermutlich durch Produktion von Zytokinen zu einer Verbesserung der Funktionalität der Stammzellen beitragen. Es ist des weiteren grundsätzlich zu bedenken, daß auch in der natürlichen Situation im Körper die Zellen nicht völlig isoliert und unabhängig von anderen Zellen angetroffen werden, sondern immer in ständigem Kontakt und Austausch mit irgendwelchen anderen Zellen stehen. Eine Kokultivierung mit anderen Zellen stellt somit eine bessere Annäherung der natürlichen Lage dar und durch das hierbei entstehende Gebilde ist die Situation im Knochenmark besser mimikriert. Es ist somit auch ausdrücklich ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die untersuchten Zellen zusammen mit anderen Zellen auf das Trägermaterial zu immobilisieren, insbesondere menschliche Stammzellen zusammen mit Stromazellen auf die festen Träger zu fixieren.The possibility of using a coculture of different cell types will be examined within the framework of the Invention z. B. used when there are studies related to human plasma cells concerns. Earlier studies have shown that coculture with Stromal cells or fibroblasts is of great advantage, with the importance of the stromal cells for the culture of the stem cells is that the colonized with the stromal cells Particles give the plasma cells improved mechanical stability and the Stromal cells are also believed to improve cytokine production  Functionality of stem cells contribute. It must also be considered in principle that even in the natural situation in the body the cells are not completely isolated and independent of other cells, but always in constant contact and exchange with any other cells. Co-cultivation with other cells is therefore one better approximation of the natural position and the resulting structure is the Bone marrow situation better mimicized. It is therefore expressly an aspect of the present invention, the cells examined together with other cells on the Immobilize carrier material, especially human stem cells together with Fix stromal cells to the solid support.

Es ist möglich, die Partikeln unvorbehandelt in das Behältnis zu bringen und die Manipulationen vollständig in dem Behältnis vorzunehmen. Es ist auf der anderen Seite ebenfalls möglich, bereits vorher eine Behandlung der Partikeln vorzunehmen und sie als behandelte Partikeln in das Behältnis zu bringen. Die letzte Vorgehensweise mag manchmal Vorteile aufweisen, sie hat jedoch immer den Nachteil; daß sie mit mehr Arbeit verbunden ist.It is possible to bring the particles into the container untreated and the Make manipulations completely in the container. It is on the other side also possible to treat the particles beforehand and to use them as bring treated particles into the container. The last course of action sometimes Have advantages, but it always has the disadvantage; that it involves more work.

Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Behältnis zur Verfügung zu stellen, das besonders geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es eine Voraussetzung für die Benutzung des Behältnisses im erfindungsgemäßen Verfahren, das es für ein flüssiges Medium durchlässig ist, aber eine solche Ausgestaltung aufweist, daß die festen Partikeln im Behältnis dauerhaft von ihn erfaßt werden, d. h. es muß ausgeschlossen sein, daß die festen Partikeln aus dem Innenraum des Behältnisses ausgeschwemmt werden.It is yet another aspect of the present invention to have a container available provide that is particularly suitable for performing the method according to the invention. According to the inventive method, it is a prerequisite for using the Container in the process according to the invention which is permeable to a liquid medium, but has such a configuration that the solid particles in the container permanently from be detected, d. H. it must be excluded that the solid particles from the Be washed out of the interior of the container.

Ein solches bevorzugtes Behältnis besteht aus einem zylinderförmigen Grundkörper, welch der bevorzugt aus Edelstahl besteht. Dieser zylinderförmige Mantel weist zwei Öffnungen auf, eine auf der unteren Seite und eine auf der gegenüberliegenden oberen Seite, wobei die Bezeichnungen "untere" und "obere" Seite verwendet werden, weil das Behältnis stehend benutzt wird d. h. die zentrale Symmetrieachse des Zylinders befindet sich mehr oder weniger senkrecht relativ zu der Oberfläche des flüssigen Mediums in der Kammer. Die untere Seite des Behältnisses ist mit einem Sieb abgeschlossen. Die Größe der Poren in dem Sieb werden nach Bedarf gewählt, sie wird anhand der Größe der festen Partikeln welche von dem Behältnis umfaßt werden festgelegt. Der Sieb kann aus jedem beliebigen Material gefertigt werden, da der Mantel bevorzugt aus Edelstahl besteht, sieht eine ebenfalls bevorzugte Variante vor, daß der Sieb ebenfalls aus dem Material Edelstahl besteht. Es werden Hilfsmittel angeordnet, damit gewährleistet ist, daß unterhalb des Behältnisses ungestört einen Rührvorgang stattfinden kann. Solche Hilfsmittel können z. B. kleine Haken sein, welche an der Außenseite der Zylindermantel angebracht sind und auf dem äußeren Rand der Kammer ruhen. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführung mit Standbeinen welche ebenfalls am äußeren Rand des Behältnisses befestigt sind und womit das Behältnis insgesamt auf dem Boden der Kammer positioniert wird. Diese Ausführungsform wird bevorzugt in allen Fällen wo die Kammer einen flachen Boden aufweist. Wenn der Boden jedoch nicht flach ist, sondern z. B. konkav, kann eine Ausführung des Behältnisses mit Standbeinen zu einer gewissen Instabilität führen und ist eine Ausführung des Behältnisses mit Haken zu bevorzugen. Die Zahl der Haken sowie der Standbeine kann beliebig gewählt werden. Da nicht nur die Stabilität aber auch der Kostpreis des Behältnisses ein Aspekt bei dieser Überlegung darstellt, wird es als Optimum beider Überlegungen angesehen, das Behältnis mit drei Haken oder Standbeinen zu versehen.Such a preferred container consists of a cylindrical base body, which the preferably consists of stainless steel. This cylindrical jacket has two openings, one on the lower side and one on the opposite upper side, the Labels "lower" and "upper" side are used because the container is standing is used d. H. the central axis of symmetry of the cylinder is more or less perpendicular to the surface of the liquid medium in the chamber. The bottom side the container is closed with a sieve. The size of the pores in the sieve will be Chosen as needed, it is based on the size of the solid particles from the container includes are determined. The sieve can be made from any material because  the jacket is preferably made of stainless steel, also a preferred variant provides that the sieve is also made of stainless steel. Aids are ordered this ensures that a stirring process undisturbed underneath the container can take place. Such tools can e.g. B. be small hooks on the outside the cylinder jacket are attached and rest on the outer edge of the chamber. Prefers will be a version with legs which also on the outer edge of the Are attached to the container and what the container as a whole on the bottom of the chamber is positioned. This embodiment is preferred in all cases where the chamber unites has a flat bottom. However, if the floor is not flat, but e.g. B. concave a design of the container with legs leads to a certain instability and is to prefer the execution of the container with hooks. The number of hooks as well as the Legs can be chosen freely. Not only the stability but also the price is an aspect of this consideration, it is considered the optimum of both Considered considerations to provide the container with three hooks or legs.

Auf die Dimension des Behältnisses relativ zu der Dimension der Kammer kommt es nicht genau an. Auch bei einer sehr schmalen Spalt zwischen Behältnis und Kammerwand wird das Verfahren funktionieren, genau wie bei einem Behältnis, das im Verhältnis zur Kammer relativ klein ist. Bevorzugt wird jedoch ein Bereich, welcher mit dem in der P 195 05 109.2 übereinstimmt, nämlich ein Verhältnis Schüttvolumen Festbettkörper:Gesamtvolumen flüssiges Medium von 0,1-0,6.The dimension of the container relative to the dimension of the chamber is not important exactly on. Even with a very narrow gap between the container and the chamber wall, this will be Procedures work just like a container that is relative to the chamber is small. However, a range is preferred which corresponds to that in P 195 05 109.2 corresponds, namely a ratio of bulk volume of fixed bed body: total volume liquid medium from 0.1-0.6.

Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen.Description of the invention using exemplary embodiments.

Fig. 1 stellt ein Behältnis zur Durchführung des Verfahrens in Oberansicht dar (leer). Fig. 1 shows a container for performing the method in top view (empty).

Fig. 2 stellt ein Behältnis zur Durchführung des Verfahrens in Oberansicht dar (gefüllt). Fig. 2 shows a container for performing the method in top view (filled).

Fig. 3 stellt in Querschnitt eine schematische Darstellung eines Behältnisses zur Durchführung des Verfahrens dar. Fig. 3 illustrates in cross section a schematic representation constitutes a container for performing the method.

Fig. 4 stellt in Querschnitt eine schematische Darstellung eines Behältnisses zur Durchführung des Verfahrens dar. Fig. 4 illustrates in cross section a schematic representation constitutes a container for performing the method.

Fig. 5 stellt das Ergebnis einer Versuchsreihe mit einer stromalen Zellinie dar. Fig. 5 illustrates the result of a series of experiments represent a stromal cell line.

In der Fig. 1 ist ein Behältnis in perspektivischer Oberansicht dargestellt. Das Behältnis weist einen zylindrischen Mantel 1 auf, welcher aus Edelstahl gebildet ist. Am unteren Ende des zylindrischen Mantels sind drei Standbeine 2 befestigt. In dem Behältnis ist ein Sieb 3 sichtbar welche auf Vorsprünge 4, welche an der Innenseite des zylindrischen Mantels angeordnet sind, ruht.In Fig. 1, a container is shown in a perspective top view. The container has a cylindrical jacket 1 , which is formed from stainless steel. At the lower end of the cylindrical shell, three legs 2 are attached. A sieve 3 is visible in the container and rests on projections 4 which are arranged on the inside of the cylindrical shell.

In der Fig. 2 ist das gleiche Behältnis wie in der Fig. 1 dargestellt. Hier befindet sich jedoch das Behältnis nicht mehr in leerem Zustand, sondern ist es mit kugelförmigen Partikeln 5 gefüllt.In FIG. 2 shows the same container as shown in FIG. 1. Here, however, the container is no longer in an empty state, but rather is filled with spherical particles 5 .

In der Fig. 3 ist in Querdurchschnitt die Vertiefung 6 einer Gewebekulturplatte abgebildet.In Fig. 3, the recess 6 of a tissue culture plate is shown in the transverse average.

Diese Vertiefung weist einen flachen Boden 7 auf. Die Kammer weist ein Behältnis 8 sowie ein Magnetrührstab 9 auf.This depression has a flat bottom 7 . The chamber has a container 8 and a magnetic stir bar 9 .

Das Behältnis 8 ist hier ebenfalls in Querdurchschnitt dargestellt. Sichtbar sind der zylindrische Mantel 1 und zwei Standbeine 2. In dem Behältnis sind die kugelförmigen Partikeln 5 sichtbar.The container 8 is also shown here in a cross average. The cylindrical jacket 1 and two pillars 2 are visible. The spherical particles 5 are visible in the container.

Während die Fig. 3 die Ruhelage im erfindungsgemäßen Verfahren darstellt, wird demgegenüber in der Fig. 4 angezeigt, welche Strömungsbewegung einsetzt, wenn das flüssige Medium (in der Figur nicht separat dargestellt) durch den Magnetrührstab 9 gerührt wird. Wie in der Fig. 4 dargestellt, befindet sich der Magnetrührstab 9 in der Mitte unter dem Behältnis. Durch die drehende Bewegung des Magnetrührstabes 9 wird das flüssige Medium von oben angezogen. Das bedeutet bei der vorliegenden Lage in der Kammer, daß das flüssige Medium aus dem mit festen Partikeln 5 gefüllte Festbett 10 nach unten gefördert wird, durch die Bewegung des Magnetrührstabs radial gefördert wird und an der Wand entlang in Richtung der Pfeile 11 und 12 aufwärts bewegt und durch den offenen Eingang des Behältnisses durch das Festbett 10 geführt wird.While Fig. 3 shows the rest position in the present process, in contrast, is shown in FIG. 4, which flow movement starts when the liquid medium (not separately shown in the figure) is agitated by the magnetic stirring bar. 9 As shown in FIG. 4, the magnetic stir bar 9 is located in the middle under the container. The liquid medium is attracted from above by the rotating movement of the magnetic stirring rod 9 . In the present position in the chamber, this means that the liquid medium is conveyed downward from the fixed bed 10 filled with solid particles 5 , is conveyed radially by the movement of the magnetic stirring rod, and is moved upwards along the wall in the direction of arrows 11 and 12 and is guided through the fixed bed 10 through the open entrance of the container.

Die in der Fig. 4 dargestellte Strömungsdynamik zeigt eine Reihe von Vorteilen. Es macht erstens deutlich, warum das in der Fig. 1 dargestellt Behältnis ohne Absperrung auf der oberen Seite auskommt. Eine solche Absperrung wäre selbstverständlich ohne weiteres möglich gewesen, z. B. als aufklappbare Sieb. Dies hätte allerdings zu mehr Aufwand bei der Herstellung der Behältnisse und dadurch zu einem höheren Kostpreis geführt und hätte auch das Arbeiten mit den Behältnissen um einige Handlungen erschwert. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist eine solche Absperrung überflüssig, weil die Strömung in der Kammer das Festbett in das Behältnis hinein drückt und ein Entweichen von einzelnen festen Partikeln 5 aus dem Behältnis praktisch nicht vorkommen wird. Auch eine relativ leichte niederwärts Bewegung des flüssigen Mediums wird völlig ausreichen, das Festbett intakt zu halten.The flow dynamics shown in FIG. 4 show a number of advantages. First, it makes it clear why the container shown in FIG. 1 does not need a barrier on the upper side. Such a barrier would of course have been easily possible, e.g. B. as a hinged sieve. However, this would have led to more effort in the production of the containers and thereby to a higher cost price, and would also have made working with the containers difficult by some actions. In the method according to the invention, such a shut-off is unnecessary because the flow in the chamber presses the fixed bed into the container and there will be practically no escape of individual solid particles 5 from the container. Even a relatively slight downward movement of the liquid medium will be sufficient to keep the fixed bed intact.

Die in der Fig. 4 dargestellte Strömung zeigt deutlich auf, daß eine Beladung der festen Partikeln, beispielsweise mit bestimmten Zellen, einfach dadurch vorgenommen werden kann, daß diese Zellen an einer willkürlichen Stelle in der Kammer zugesetzt werden. Die Strömung des flüssigen Mediums führt dann sofort dazu, daß die zugesetzten Zellen von oben ab durch das Festbett 10 geführt werden wobei die Gleichmäßigkeit des Flüssigkeitsstroms durch das Festbett eine homogene Verteilung garantiert. Natürlich gilt das gleiche analog für andere Komponenten der Reaktion, welche der Kammer zugesetzt werden. Die Strömung führt automatisch dazu, daß solche Komponenten dem Festbett rasch und gleichmäßig zugeführt werden. Es ist aber trotzdem zu beachten, daß eine Beladung der Partikeln bevorzugt durch direktes Auftragen auf die Schüttung vorgenommen wird.The flow shown in FIG. 4 clearly shows that the solid particles, for example with certain cells, can be loaded simply by adding these cells at an arbitrary point in the chamber. The flow of the liquid medium then leads immediately to the fact that the added cells are guided from above through the fixed bed 10 , the uniformity of the liquid flow through the fixed bed guaranteeing a homogeneous distribution. Of course, the same applies analogously to other components of the reaction which are added to the chamber. The flow automatically leads to such components being fed to the fixed bed quickly and evenly. However, it should be noted that the particles are preferably loaded by direct application to the bed.

Die Fig. 4 führt außerdem vor Augen, wie wenig belastend sich die Strömungsverhältnisse in der Kammer auf die festen Partikeln auswirken. Nicht nur ist ein direkter Kontakt mit dem Magnetrührstab ausgeschlossen, außerdem wird das flüssige Medium dem Festbett von oben gleichmäßig zugeführt und mit Regelmaß durch das Festbett gezogen. FIG. 4 also shows how little the flow conditions in the chamber have on the solid particles. Not only is there no direct contact with the magnetic stir bar, the liquid medium is evenly fed into the fixed bed from above and pulled through the fixed bed with regular measures.

Schließlich ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Behältnisses auch deswegen von großem Vorteil, weil durch das durchströmte Festbett ein dreidimensionales Gebilde mit einer großen Oberfläche entsteht, das eine gewebeähnliche Zelldichte zeigt.Finally, the use of the container according to the invention is therefore also of This is a great advantage because the fixed bed flows through and creates a three-dimensional structure with a large surface area, which shows a tissue-like cell density.

Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen.Description of the invention using exemplary embodiments.

Beispiel 1example 1

Für die Untersuchungen mit menschlichen hämatopoietischen Zellen war es vorgesehen, eine Kokultivierung mit stromalen Zellen vorzunehmen, weil bei einer solchen Kokultivierung Ansiedlung besser abläuft und die Überlebensrate der hämatopoietischen Zellen günstiger ist. For the investigation with human hematopoietic cells it was planned to use one To carry out co-cultivation with stromal cells because of such co-cultivation Settlement runs better and the survival rate of the hematopoietic cells is cheaper.  

Für eine solche Kokultivierung war es wichtig, die Immobilisierungseigenschaften der einzelnen Zelltypen zu charakterisieren. Erst dadurch ist man in der Lage, gezielt Konzentrationen von Zeilen auf dem Trägermaterial einzustellen.For such cocultivation, it was important to understand the immobilization properties of the to characterize individual cell types. This is the only way to be targeted Adjust concentrations of lines on the carrier material.

Für die Charakterisierung der Immobilisierungseigenschaften der murinen Stroma Zellinie M2-10B4 (Lemoine et al, Expl Hematol, 1988; 16: 718-726) wurden verschiedene Inokulumsdichten in parallelen Ansätzen verglichen.For the characterization of the immobilization properties of the murine stroma cell line M2-10B4 (Lemoine et al, Expl Hematol, 1988; 16: 718-726) have been different Inoculum densities compared in parallel approaches.

Es wurde das in der Fig. 1 dargestellte Behältnis aus Edelstahl benutzt. Die Behältnisse wurden gemeinsam mit den dazugehörigen Magnetrührstäben und Pinzetten durch Autoklavieren sterilisiert. In eine sterile 12-Loch-Gewebekulturplatte (Corning Costar Corp., Cambridge) wurde in jede Vertiefung zunächst ein Magnetrührstab und ein steriles Behältnis eingesetzt und anschließend mit 3 ml Kulturmedium überschichtet. Als Kulturmedium wurde RPMI 1640 mit 10%igem Fötalen Kälberserum (jeweils Gibco BRL, Eggenstein) verwendet. In die Behältnisse wurde jeweils 1 ml steriler Träger pipettiert und das Behältnis anschließend vollständig mit Medium bedeckt. Die so präparierte Gewebekulturplatte wurde im Brutschrahk (36,5°C, 5% CO2) auf einen 12-Stellen-Magnetrührer (Telesystem HP 12 p; H+P Labortechnik, Oberschließheim) gestellt und für 25 Stunden in einen Steriltest genommen.The stainless steel container shown in FIG. 1 was used. The containers were sterilized together with the associated magnetic stirrers and tweezers by autoclaving. A magnetic stir bar and a sterile container were first inserted into each well in a sterile 12-hole tissue culture plate (Corning Costar Corp., Cambridge) and then covered with 3 ml of culture medium. RPMI 1640 with 10% fetal calf serum (each Gibco BRL, Eggenstein) was used as the culture medium. 1 ml of sterile carrier was pipetted into each of the containers and the container was then completely covered with medium. The tissue culture plate prepared in this way was placed in the incubator (36.5 ° C., 5% CO 2 ) on a 12-position magnetic stirrer (Telesystem HP 12 p; H + P Labortechnik, Oberschlossheim) and put into a sterile test for 25 hours.

Die Zellen wurden in Gewebekulturplatten vorkultiviert und zur Wachstumsarretierung mit 80 Gy bestrahlt. Nach dem Abzentrifugieren wurde die gewünschte Inokulumsmenge in 100 µl Kulturmedium aufgenommen und vorsichtig über die Träger geschichtet.The cells were precultivated in tissue culture plates and locked at 80 for growth arrest Gy irradiated. After centrifugation, the desired amount of inoculum was in 100 ul Culture medium was added and carefully layered over the carrier.

Für die Untersuchung der Immobilisierungseigenschaften der stromalen Zellinie wurden vier verschiedene Inokulumsdichten (5.105, 1.106, 5.106 und 1.107 Zellen/Ansatz) jeweils in einem Dreifachansatz untersucht. Nach 24 Stunden Kultivierung wurden die einzelnen Ansätze abgeerntet. Dazu wurden die Behältnisse mit einer sterilen Pinzette aus den Vertiefungen genommen und jeweils in ein 50 ml Zentrifugenröhrchen (Greiner, Frickenhausen) überführt, in dem 5 ml PBS (phosphate buffered saline) vorgelegt waren. Nach einmaligem Waschen mit PBS wurde die Zahl der immobilisierten Zellen mittels einer Kernfärbung mit Kristallviolett (Merck, Darmstadt) bestimmt.For the investigation of the immobilization properties of the stromal cell line, four different inoculum densities (5.10 5 , 1.10 6 , 5.10 6 and 1.10 7 cells / batch) were each investigated in a triple batch. After 24 hours of cultivation, the individual batches were harvested. For this purpose, the containers were removed from the wells using sterile tweezers and each transferred to a 50 ml centrifuge tube (Greiner, Frickenhausen) in which 5 ml of PBS (phosphate buffered saline) were placed. After washing once with PBS, the number of immobilized cells was determined by nuclear staining with crystal violet (Merck, Darmstadt).

Die Ergebnisse der Versuchsreihe sind in der Fig. 5 dargestellt. The results of the test series are shown in FIG. 5.

Die Fig. 5 belegt einen eindeutigen linearen Zusammenhang zwischen der Zahl der inokulierten und der Zahl der davon immobilisierten Zellen. Daraus folgt, daß im untersuchten Konzentrationsbereich eine konstante Immobilisierungsrate stromaler Zellen auf Kollagenträgern von etwa 45% angenommen werden kann. Das hohe Maß an Reproduzierbarkeit dieser Ergebnisse läßt sich aus den äußerst geringen Standardabweichungen der Dreifachansätze, die als Fehlerbalken zusätzlich in der Fig. 5 gezeigt sind, ablesen.The Fig. 5 is a unique linear relationship between the number of inoculated and the number of immobilized cells thereof. It follows that a constant immobilization rate of stromal cells on collagen carriers of about 45% can be assumed in the concentration range examined. The high degree of reproducibility of these results can be seen from the extremely low standard deviations of the triple approaches, which are additionally shown as error bars in FIG. 5.

Beispiel 2Example 2

Es wurde einen weiteren Versuch zur Untersuchung der Möglichkeit der Kokultivierung hämatopoietischer Zellen durchgeführt. Bei diesem Versuch wurden im direkten Vergleich Mikroträger aus Borosilikatglas (Siran®, Schott Glaswerke, Mainz) und Kollagen (Cellex Bioscience Inc., USA) untersucht.Another attempt was made to investigate the possibility of cocultivation hematopoietic cells. In this experiment, a direct comparison was made Micro carrier made of borosilicate glass (Siran®, Schott Glaswerke, Mainz) and collagen (Cellex Bioscience Inc., USA).

Das Kultivierungssystem wurde wie im Beispiel 1 beschrieben, bestückt. Die eine Hälfte der Behältnisse wurde mit Borosilikatträgern, die andere Hälfte mit Kollagenträgern gefüllt. Als Kulturmedium wurde IMDM verwendet, das 12,5% Pferdeserum (Boehringer Mannheim GmbH, Mannheim), 10 ng/ml IL-3 (Produziert durch ein Baculoexpressionssystem, Insektenzellinie Sf 9 und Virus AcNPV, mit rekombinantem humanem IL-3), 10 ng/ml G-CSF (Amgen, München) und 50 ng/ml murinen SCF (produziert durch E. coli SG 13009, Expressionsvektor pDS(0), exprimiert wird der extrazelluläre Anteil des murinen Kit Liganden) enthielt.The cultivation system was equipped as described in Example 1. Half of the Containers were filled with borosilicate carriers, the other half with collagen carriers. As Culture medium IMDM was used, the 12.5% horse serum (Boehringer Mannheim GmbH, Mannheim), 10 ng / ml IL-3 (produced by a baculo expression system, Insect cell line Sf 9 and virus AcNPV, with recombinant human IL-3), 10 ng / ml G-CSF (Amgen, Munich) and 50 ng / ml murine SCF (produced by E. coli SG 13009, Expression vector pDS (0), the extracellular part of the murine kit is expressed Ligands) contained.

Nach einem Steriltest wurden die Träger in jeder Vertiefung mit 2.106 wachstumsarretierten M2-10B4 Zellen (Stromale Zellinie) besiedelt. Die Bedingungen entsprachen den Angaben zu Beispiel 1.After a sterility test, the supports were populated with 2.10 6 growth-locked M2-10B4 cells (stromal cell line) in each well. The conditions corresponded to the information given in Example 1.

Nach ein Immobilisierungszeit von 24 Stunden wurden in jede Vertiefung 2.105 CD34+ hämatopoietische Zellen aus Nabelschnurvenenblut inokuliert und im Brutschrank bei 36,5°C und 5% CO2 kultiviert. Es wurden am Tag 3, 5 und 7 nach Beginn der Kokultur jeweils zwei Einsätze mit Borosilikatträgern und zwei mit Kollagenträgern gemäß dem oben beschriebenen Verfahren abgeerntet. Am Tag 5 wurde zusätzlich ein halber Medienwechsel durchgeführt. After an immobilization time of 24 hours, 2.10 5 CD34 + hematopoietic cells from umbilical cord vein blood were inoculated into each well and cultivated in an incubator at 36.5 ° C. and 5% CO 2 . Two inserts with borosilicate carriers and two with collagen carriers were harvested on days 3, 5 and 7 after the start of coculture according to the method described above. On day 5 an additional half change of media was carried out.

Dazu wurde über eine Spritze mit Kanüle (Braun, Melsungen) aus dem Spalt zwischen Behältnis und Wand der Vertiefung (Position 13 in der Fig. 3) Medium abgezogen und auf die gleiche Weise durch frisches Medium ersetzt.For this purpose, medium was withdrawn from the gap between the container and the wall of the depression (position 13 in FIG. 3) using a syringe with a cannula (Braun, Melsungen) and replaced in the same way by fresh medium.

Für die Analyse wurden im Falle der Borosilikatträger die Zellen mit Trypsin abgelöst.In the case of the borosilicate carrier, the cells were detached with trypsin for the analysis.

Die Kollagenträger wurden dagegen enzymatisch aufgelöst. Dazu wurde weitgehend die gesamte Flüssigkeit über den Trägern abgezogen und 1 ml Kollagenase Lösung (2 mg/ml Kollagenase Typ 1A, C 9891, Sigma, Deisenhofen) zugesetzt. Nach einer Stunde bei 37°C waren die Träger lysiert und die enzymatische Reaktion wurde durch Zugabe von 5 ml PBS/FDTA-Lösung (0,5 mM) gestoppt. Die so suspendierten Zellen wurden abzentrifugiert und in 1 ml frischem Kulturmedium aufgenommen.In contrast, the collagen carriers were dissolved enzymatically. This was largely the withdraw all liquid over the carriers and 1 ml collagenase solution (2 mg / ml Collagenase type 1A, C 9891, Sigma, Deisenhofen) added. After an hour at 37 ° C the carriers were lysed and the enzymatic reaction was started by adding 5 ml PBS / FDTA solution (0.5 mM) stopped. The cells thus suspended were centrifuged off and taken up in 1 ml of fresh culture medium.

Eine Lebendzellzählung mit Trypanblau (Sigma, Deisenhofen) wurde in einer Neubauer-Zählkammer durchgeführt. Zur phänotypischen Charakterisierung der Zellen im Durchflußzytometer (FACScalibur, Becton Dickinson, Heidelberg) wurden diese mit PE-konjugierten Antikörpern gegen CD34 und FTTC konjugierten Antikörpern gegen CD45 (beide Dako, Hamburg) gefärbt. Die biologische Aktivität der hämatopoietischen Zellen wurde über den Methylzellulose Assay (MC) zur Detektion von Colony-Forming-Cells (Koloniebildender Zellen) und dem Long-term Culture Initiating Cell-Assay (LTC-IC) zur Analyse früherer Vorläuferzellen untersucht. Im MC-Assay wurden 500 CD34+-Zellen pro Platte eingesetzt und MethoCult™ (Cellsystems, St. Katharinen) mit 10 ng/ml IL-3 und 100 ng/ml SCF als Medium verwendet (Herstellerangaben siehe oben). Nach zwei Wochen Kultivierungsdauer wurde der Assay ausgewertet. Der LTC-IC wurde in einer 96-Loch- Gewebekulturplatte durchgeführt, wobei je Vertiefung 7.103 M2-10B4 Zellen (mit 80 Gy bestrahlt) als feeder-layer eingesät wurden. In 10-fach Replikaten wurden 3, 6, 12, 24, 48 und 96 CD34+-Zellen je Vertiefung inokuliert und über einen Zeitraum von 6 Wochen einmal wöchentlich mit frischem Medium gefüttert (IMDM, 12,5% FCS, 12,5% HS, 10 ng/ml IL-3 und 10 ng/ml G-CSF, Herstellerangaben siehe oben). Nach der anschließenden Überschichtung der Zellen mit Methylzellulosemedium konnte der Assay nach zwei Wochen ausgewertet werden. A live cell count with trypan blue (Sigma, Deisenhofen) was carried out in a Neubauer counting chamber. For the phenotypic characterization of the cells in the flow cytometer (FACScalibur, Becton Dickinson, Heidelberg), these antibodies were stained with PE-conjugated antibodies against CD34 and FTTC-conjugated antibodies against CD45 (both Dako, Hamburg). The biological activity of the hematopoietic cells was examined using the methyl cellulose assay (MC) for the detection of colony-forming cells (colony-forming cells) and the long-term culture initiating cell assay (LTC-IC) for the analysis of previous progenitor cells. In the MC assay, 500 CD34 + cells were used per plate and MethoCult ™ (Cellsystems, St. Katharinen) with 10 ng / ml IL-3 and 100 ng / ml SCF was used as medium (manufacturer information see above). After two weeks of cultivation, the assay was evaluated. The LTC-IC was carried out in a 96-well tissue culture plate, 7.10 3 M2-10B4 cells (irradiated with 80 Gy) being seeded as well in each well. In 10-fold replicates, 3, 6, 12, 24, 48 and 96 CD34 + cells per well were inoculated and fed with fresh medium once a week over a period of 6 weeks (IMDM, 12.5% FCS, 12.5% HS , 10 ng / ml IL-3 and 10 ng / ml G-CSF, manufacturer information see above). After the subsequent overlaying of the cells with methyl cellulose medium, the assay could be evaluated after two weeks.

Beispiel 3Example 3

Die Wahl der Medienzusätze ist von entscheidender Bedeutung bei der Kultivierung hämatopoetischer Zellen.The choice of media additives is crucial in cultivation hematopoietic cells.

Bei einer vergleichenden Untersuchung wurde der Einfluß einzelner Zytokine auf das Wachstum CD34+ hämatopoietischer Zellen in Kokultur untersucht. Hierzu wurde das Behältnis wie in Beispiel 1 beschrieben mit Kollagenträgern bestückt und die Sterilität geprüft. Bereits in dieser Phase der Untersuchung wurden in die verschiedenen Vertiefungen der Gewebekulturplatte unterschiedliche Medien eingesetzt. Grundsätzlich wurde als Medium IMDM verwendet, welches 12,5% Fötales Kälberserum (beides Gibco BRL, Eggenstein) und 12,5% Pferdeserum (Boehringer Mannheim GmbH, Mannheim) enthielt.The influence of individual cytokines on the Growth of CD34 + hematopoietic cells in coculture examined. This was the Container as described in Example 1 equipped with collagen carriers and sterility checked. Already in this phase of the investigation, the various specializations of the Tissue culture plate used different media. Basically, as a medium Uses IMDM, which contains 12.5% fetal calf serum (both Gibco BRL, Eggenstein) and Contained 12.5% horse serum (Boehringer Mannheim GmbH, Mannheim).

Als Zytokine wurden verwendet:
The following were used as cytokines:

  • - 10 ng/ml IL-3,- 10 ng / ml IL-3,
  • - 100 ng/ml IL-6,- 100 ng / ml IL-6,
  • - 50 ng/ml SCF,- 50 ng / ml SCF,
  • - 50 ng/ml GM-SCF und- 50 ng / ml GM-SCF and
  • - 100 ng/ml flt-3- 100 ng / ml flt-3

(Lieferant sämtlicher Zytokine: Genzyme, Rüsselsheim).(Supplier of all cytokines: Genzyme, Rüsselsheim).

In Doppelansätzen wurden jeweils vier dieser Zytokine dem Medium zugegeben. Ein Doppelansatz enthielt alle fünf Zytokine.Four of these cytokines were added to the medium in duplicate. A Double batch contained all five cytokines.

Nach einem Steriltest wurden die Träger jeder Vertiefung mit 2.106 wachstumsarretierten M2-10B4 Zellen (Stromale Zellinie) besiedelt (wie in Beispiel 1 beschrieben). Nach einer Immobilisierungszeit von 24 Stunden wurden in jede Vertiefung 2.105 CD34+ hämatopoietische Zellen aus Nabelschnurvenenblut inokulier und im Brutschrank bei 36,5°C und 5% CO2 kultiviert. Nach 4 Tagen wurde ein halber Medienwechsel durchgeführt. Nach 7 Tagen wurden die Zellen abgeerntet. Eine Lebendzellzählung mit Trypanblau, eine phänotypische Charakterisierung der Zellen im Durchflußzytometer, sowie MC- und LTC-IC- Assays wurden durchgeführt (wie in Beispiel 2 beschrieben).After a sterility test, the supports of each well were populated with 2.10 6 growth-locked M2-10B4 cells (Stromal cell line) (as described in Example 1). After an immobilization time of 24 hours, 2.10 5 CD34 + hematopoietic cells from umbilical cord vein blood were inoculated into each well and cultured in an incubator at 36.5 ° C. and 5% CO 2 . Half a change of media was carried out after 4 days. After 7 days the cells were harvested. A live cell count with trypan blue, a phenotypic characterization of the cells in the flow cytometer, and MC and LTC-IC assays were carried out (as described in Example 2).

Claims (15)

1. Verfahren zur Durchführung von chemischen oder biologischen Reaktionen in einer mit einer Rührvorrichtung ausgestatteten, ein flüssiges, feste Partikeln enthaltendes Medium aufweisenden Kammer, wobei die Reaktion an den festen Partikeln erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß diese festen Partikeln von einem für das flüssige Medium durchlässigen Rehältnis umfaßt werden.1. A process for carrying out chemical or biological reactions in a chamber equipped with a stirrer and containing a liquid containing solid particles, the reaction taking place on the solid particles, characterized in that these solid particles are permeable to the liquid medium by one Rehälts be included. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer ein Volumen unter 20 ml aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in that the chamber has a volume below 20 ml. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer die Vertiefung einer Gewebekulturplatte ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the chamber Well of a tissue culture plate. 4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Partikeln Antikörperfunktionen besitzen.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the particles have antibody functions have. 5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Partikeln Enzyme enthalten.5. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the particles contain enzymes. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Kultivierung Zellen menschlicher oder tierischer Herkunft, wobei die menschlichen oder tierischen Zellen den Partikeln angesiedelt sind.6. The method according to any one of claims 1 to 3 for culturing cells human or of animal origin, with the human or animal cells settling the particles are. 7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen menschliche Stammzellen sind.7. The method according to claim 6, characterized in that the cells are human Are stem cells. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikeln Glasträger von 400 bis 700 µm oder Kollagenmikroträger sind.8. The method according to any one of claims 6 or 7, characterized in that the particles Glass carriers from 400 to 700 µm or collagen micro carriers are. 9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in sämtlichen Kammern der Gewebekulturplatte, z. B. 6 oder mehr, eine Untersuchung mit dem gleichen Zellmaterial abläuft. 9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that in all Chambers of tissue culture plate, e.g. B. 6 or more, an investigation with the same Cell material expires.   10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührvorrichtung in jeder einzelnen Kammer ein Rührmagnetstab ist, welche von einem einzelnen Magnetrührer angetrieben wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the stirring device in each single chamber is a magnetic stir bar, which is made by a single magnetic stirrer is driven. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die untersuchten Zellen zusammen mit weiteren Zellen auf das Trägermaterial immobilisiert werden.11. The method according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the examined cells together with other cells immobilized on the carrier material become. 12. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 11 zur Etablierung eines Screeningverfahrens zur Untersuchung von Reaktionsbedingungen zur Kultivierung menschlicher oder tierischer Zellen, wie beispielsweise menschlicher Stammzellen.12. Use of the method according to one of claims 6 to 11 for establishing a Screening method for the investigation of reaction conditions for cultivation human or animal cells, such as human stem cells. 13. Behältnis zur Aufnahme von festen Partikeln zur Anwendung in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Behältnis einen zylinderförmigen Mantel, einen Sieb womit die untere Seite des zylinderförmigen Mantels abgeschlossen ist und Hilfsmittel damit zwischen dem Boden der Kammer und der unteren Seite des Behältnisses ein freier Raum entsteht, umfaßt.13. Container for holding solid particles for use in a process according to one of claims 1 to 12, wherein the container is a cylindrical shell, a Sieve which completes the lower side of the cylindrical jacket and aids so that a free between the bottom of the chamber and the lower side of the container Space arises, embraces. 14. Behältnis gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis sowie der Sieb aus Edelstahl bestehen.14. Container according to claim 13, characterized in that the container and the sieve are made of stainless steel. 15. Behältnis gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmittel drei oder mehr am unteren äußeren Rand des Behältnisses befestigten Standbeine sind.15. Container according to one of claims 13 or 14, characterized in that the Aid three or more legs attached to the lower outer edge of the container are.
DE1998122050 1998-05-16 1998-05-16 Chemical or biological reactions on surface of particles, retained in container permeable to reaction fluid, especially for growing cells Ceased DE19822050A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998122050 DE19822050A1 (en) 1998-05-16 1998-05-16 Chemical or biological reactions on surface of particles, retained in container permeable to reaction fluid, especially for growing cells
NL1011981A NL1011981C2 (en) 1998-05-16 1999-05-06 Method for performing chemical and biological reactions.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998122050 DE19822050A1 (en) 1998-05-16 1998-05-16 Chemical or biological reactions on surface of particles, retained in container permeable to reaction fluid, especially for growing cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19822050A1 true DE19822050A1 (en) 1999-11-18

Family

ID=7868022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998122050 Ceased DE19822050A1 (en) 1998-05-16 1998-05-16 Chemical or biological reactions on surface of particles, retained in container permeable to reaction fluid, especially for growing cells

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19822050A1 (en)
NL (1) NL1011981C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009036617A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Bioright Worldwide Company Limited A solid catalyst reactive arrangement and its running method
CN103480305A (en) * 2013-08-29 2014-01-01 连力生 Gas phase catalytic reactor
DE10322054B4 (en) * 2003-05-15 2015-06-18 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Apparatus and method for culturing cells

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1000549A (en) * 1946-02-27 1952-02-13 Ch Gervais Process for the manufacture of alcohol from musts low in sugar and devoid of yeast vehicles, in particular from milk serum
JPS5724199B2 (en) * 1974-03-12 1982-05-22
GB2168904B (en) * 1984-11-30 1988-01-27 Ceskoslovenska Akademie Ved Method of circulation of liquid phase through a solid phase particularly for biocatalytical reactions and a device for realization thereof
US4833083A (en) * 1987-05-26 1989-05-23 Sepragen Corporation Packed bed bioreactor
DE3818776C2 (en) * 1988-06-02 1994-06-30 Maerkl Herbert Process for culturing cells in a fermenter and performing the process of certain fermenters
GB8822180D0 (en) * 1988-09-21 1988-10-26 Glaverbel Separation of product of biological process from fluid medium
WO1990010696A1 (en) * 1989-03-15 1990-09-20 GESELLSCHAFT FüR BIOTECHNOLOGISCHE FORSCHUNG MBH (GBF) Biocatalytic process and magnetic glass or ceramic carrier particle and device for implementing the process
JPH07114686B2 (en) * 1989-06-26 1995-12-13 明治乳業株式会社 Circulating culture device
EP0682697A4 (en) * 1993-01-29 1997-07-30 New Brunswick Scientific Co Method and apparatus for anchorage and suspension cell culture.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patents Abstracts of Japan, C-486, April 8, 1988, Vol. 12/No. 110 betr. die JP 62-2 37 938 A *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10322054B4 (en) * 2003-05-15 2015-06-18 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Apparatus and method for culturing cells
WO2009036617A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Bioright Worldwide Company Limited A solid catalyst reactive arrangement and its running method
CN103480305A (en) * 2013-08-29 2014-01-01 连力生 Gas phase catalytic reactor

Also Published As

Publication number Publication date
NL1011981A1 (en) 1999-11-17
NL1011981C2 (en) 2000-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1152053B1 (en) Method and apparatus for the preparation of a vascularized bioartificial tissue
EP2446892B1 (en) Isolated adult pluripotent stem cells
EP0629237B1 (en) Device for cell culture treatment
DE60013585T2 (en) Culture space and bioreactor for out-of-body animal cell culture
DE69535324T2 (en) Medium penetrating cell culture carrier and its uses in a culture method and apparatus
DE60029606T2 (en) CELL CULTURE SPINNER BOTTLES
DE69831794T2 (en) MICROPATHOLOGICAL IMPRESSION OF A PATIENT BASED ON IMPROPER FULL BLOOD
CH657786A5 (en) METHOD FOR ENCapsulating A CORE MATERIAL WITHIN A SEMIPERMEABLE MEMBRANE.
DE3601705A1 (en) GAS BUBBLE GENERATOR AND DEVICE AND METHOD FOR BREEDING CELLS
WO2005040332A2 (en) Method and bioreactor for the cultivation and stimulation of three-dimensional vital and mechanically-resistant cell transplants
DE10326750B4 (en) Process for the preparation of a cell preparation and cell preparations prepared in this way
EP0727481B1 (en) Method of cultivating functioning cells from organs
AT506826B1 (en) BIOREACTOR AND METHOD FOR CULTURING CELLS AND FABRICS
DE102005057106A1 (en) Cryopreservation of hepatocytes
DE19822050A1 (en) Chemical or biological reactions on surface of particles, retained in container permeable to reaction fluid, especially for growing cells
DE102005009065A1 (en) Preservation of cell populations, comprises settling a circular carrier matrix with out-differentiated hepatocyte cells, freezing the settled carrier matrix and rinsing the carrier matrix with addition of protective substance
EP1749089B1 (en) Methods and devices for culturing stem cells
Sablatura et al. Enhanced viability for ex vivo 3D hydrogel cultures of patient-derived xenografts in a perfused microfluidic platform
Harbitz Organ culture of benign nodular hyperplasia of human prostate in chemically-defined medium
EP0869173B1 (en) Carrier for cell cultures
DE102017106867B4 (en) Method for producing a portion unit
EP2009096B1 (en) Biotransplant for cellular therapy based on mesenchymal bone marrow stem cells
EP4153718A1 (en) Cell culture apparatus
WO2023104909A1 (en) Biocompatible structures for bonding and cultivating biological material
DE102009053519B4 (en) Method for obtaining myofibroblasts for the production of tissue suitable for transplantation

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection