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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zell-Kultivierung in einem Kulturgefäß, mit einem über einen
Magnetantrieb in Pendelbewegungen versetzbaren Pendel-Rührer, mit einem Membran-Korb, der
einen Träger
aufweist, der eine aus mindestens einer mikroporösen Hohlfaser gebildete Begasungsmembran
zur Begasung eines in dem Kulturgefäß befindlichen Kulturmediums
trägt,
und der innerhalb des Kulturgefäßes an einer
Verschlussplatte mit Durchführungen
zur Gaszufuhr und Gasabfuhr, die über flexible Schlauchverbindungen
mit der Begasungsmembran verbunden sind, pendelnd aufgehängt ist.
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Aus
der
DE 92 15 153 U1 ist
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kultivierung von Zellen bekannt.
Die Vorrichtung besteht aus einem Kulturgefäß, mit einem Deckel, an dem
ein Pendel-Rührer aufgehängt ist.
Der Pendel-Rührer
weist einen Membran-Korb mit einem hohlzylinderförmigen Träger auf, auf dem hydrophobe
Membranhohlfäden schraubenartig
aufgewickelt sind. Der Membran-Korb wird an seinem oberen Ende von
elastischen Schläuchen
gehalten, die mit Durchführungen in
dem Deckel, zur Gaszufuhr und Gasabfuhr zur Versorgung der durch
die Membranhohlfäden
gebildeten Begasungsmembran, verbunden sind. Das Kulturgefäß ist in
einen Inkubator aufgenommen, in dem die Begasungsmembran mittels
einer Membranpumpe mit der Inkubatoratmosphäre speisbar ist. Im unteren
Bereich des Membranträgers
ist ein Magnetkern angeordnet, der von einer Magnetanordnung mit
Drehantrieb außerhalb
des Kulturgefäßes beaufschlagbar
ist. Über
die Drehung der Magnetanordnung in Wirkverbindung mit dem Magnetkern,
ist der Pendel-Rührer
zur Durchmischung des Kulturmediums in kreisende Pendelbewegungen
versetzbar, um ein Sedimentieren der Zellen am Gefäßboden,
was deren Absterben durch Sauerstoff- und Nährstoffmangel verursachen würde, zu
verhindern. Der Pendel-Rührer
hat gegenüber
herkömmlichen
Rührwerken,
die innerhalb des Kulturgefäßes direkt
in der Kulturflüssigkeit
angeordnet sind den Vorteil, dass er eine für die zu kultivierenden Zellen
schonendere Durchmischung gewährleistet. Über die
Begasungsmembran wird eine bedarfsgerechte Sauerstoffversorgung
der Zellen bei der Zellteilung sichergestellt, um möglichst
gute Wachstumsbedingungen in dem Kulturgefäß zu ermöglichen. Die Begasungsmembran
hat zudem den Vorteil, das sie eine blasenfreie und damit gegenüber den
scherkraftempfindlichen Zellen scherkraftarme Einspeisung des Sauerstoffs ermöglicht.
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Aus
der
EP 0172 478 B1 ist
eine vergleichbare Vorrichtung bekannt, bei der das Kulturgefäß jedoch
nicht in einen Inkubator aufgenommen ist, über den die Begasungsmembran
mit einer Inkubatoratmosphäre
versorgt wird.
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Für die Kultivierung
von Zellen, insbesondere zur Produktion von Antikörpern aus
tierischen Zellen in kleineren Mengen zu Versuchzwecken oder zur Vorkulturherstellung
für Bioreaktoren,
haben sich die bekannten Vorrichtungen mit Pendel-Rührer und
Begasungsmembran, die beispielsweise unter der Bezeichnung SuperSpinner
der Sartorius BBI Systems GmbH im Handel sind, bewährt.
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Nachteilig
bei den bekannten Vorrichtungen mit Pendel-Rührer
ist, dass sie nicht ohne weiteres zur Kultivierung von Zellen geeignet
ist, die für
ein effektives Wachstum eine feste Unterlage benötigen.
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Weiterhin
ist aus der
DE 29 40
446 A1 eine Vorrichtung zur Zell-Kultivierung bekannt,
bei der in einem Kulturgefäß ein feststehender
zylinderförmiger doppelwandiger
Hohlkörper
aus Stahl, dessen Ober- und Unterseite mit Sieben begrenzt ist,
als ein Wärmetauscher
zur Temperierung des Kulturmediums ausgebildet ist. Der Hohlkörper ist
mit einem permeablen Silikonschlauch umwickelt, der mit Druckluft gespeist
wird, durch dessen Wände
durch Diffusion das Kulturmedium mit Sauerstoff angereichert wird. Das
Stahlrohr ist mit kleinen Kunststoffkugeln aufgefüllt, die
als Zell-Träger,
sogenannte Carrier, wirken, auf den die Zell-Kulturen wachsen. Zur
Durchmischung des Kulturmediums ist in dem Kulturgefäß ein drehbarer
Propeller angeordnet, der über
einen äußeren Motor
antreibbar ist.
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Die
bekannte Vorrichtung hat den Vorteil einer relativ scherkraftarmen
Sauerstoffzufuhr durch die Silikon-Schlauchwicklung und ist zur Zell-Kultivierung
mit Carriern prinzipiell geeignet, nachteilig bei der bekannten
Vorrichtung ist jedoch, dass die Anlagerung der zu kultivierenden
Zellen an die Carrier relativ uneffektiv ist, da die Zellen in dem
Kulturmedium in dem gesamtem Kulturgefäß gleichmäßig verteilt und damit relativ
niedrig konzentriert sind. Dadurch werden erst nach und nach die
Carrier mit Zellen besetzt. Weiterhin wirkt sich die nicht sehr
zellschonende Durchmischung mit dem Propeller aus. Auch die Begasung
ist nicht sehr effektiv, da der durch die Schlauchwände des
Silikonschlauches diffundierte Sauerstoff zunächst das Stahlrohr umströmen muss, um
dann über
die Siebe die Carrier-Füllung
zu erreichen. Schließlich
ist die Handhabung der Vorrichtung relativ umständlich, da zur Befüllung des
Kulturgefäßes mit
dem Kulturmedium und den Zellen, bzw. zum Austausch und zur Entnahme,
der komplette Deckel des Kulturgefäßes abgenommen werden muss.
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Schließlich ist
aus der
US 5 501 971
A eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zell-Kultivierung bekannt,
bei dem ein mit einem Zell-Trägermaterial befüllter Korb
mit durchlässigen
Seitenwänden
und Sieben als obere und untere Begrenzung in einem Kulturgefäß angeordnet
ist. Weiterhin ist ein Rührwerk
vorgesehen, dessen Welle durch den Hohlzylinders hindurchführt. Zur
Einspeisung der Kulturflüssigkeit
führt ein
erstes Zuführrohr
an das obere Sieb und ein zweites Zuführrohr durch den Korb hindurch an
die Unterseite des Korbes. Durch das Rührwerk wird der Korb mit der
in dem Kulturgefäß befindlichen Kulturflüssigkeit
um- und durchströmt.
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Nachteilig
bei der bekannten Vorrichtung ist, das keine aktive Begasung des
Korbes vorgesehen ist. Dadurch ist keine optimale Sauerstoffversorgung des
Zell-Materials gewährleistet,
wodurch insbesondere das Zellwachstum auf den Carriern eingeschränkt ist.
Weiterhin ist durch den internen Rührer die Durchmischung weniger
zellschonend. Weiterhin ist die Konstruktion mit zwei Zuführungsrohren
und der durch den Korb führenden
Propellerachse relativ aufwendig. Auch hier ist die Handhabung des
Kulturgefäßes relativ
umständlich,
da zur Befüllung
des Korbes mit den Carriern, bzw. zu deren Austausch, mindestens
eine Abschirmung mit mindestens einer Rohr-Durchführung abgenommen
werden muss.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten Vorrichtungen
zur Zell-Kultivierung so weiterzuentwickeln, dass sie bei der zellschonenden
und scherkraftarmen Arbeitsweise der Pendel-Rührer mit Begasungsmembran für die Verwendung
mit Zell- Trägermaterialien
geeignet sind, und dass sie eine einfache und effektive Handhabung
zur Befüllung
mit den Zell-Trägermaterialien
sowie zur Zuführung/Entnahme
der Kulturmedien und/oder der kultivierten Zellen und/oder der daraus erzeugten
Wirkstoffe ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1
dadurch gelöst,
dass der Träger
des Membran-Korbes
zusätzlich
zu der Begasungsmembran mit einer mikroporösen membranartigen Ummantelung
versehen ist, die mit einem lösbaren
Bodenverschluss und mit einem Deckelelement einen Behälter zur
Aufnahme von Zell-Trägermaterialien
bildet, und dass das Deckelelement eine zentrale Durchführung aufweist,
die mittels einer flexiblen Schlauchverbindung mit einer zentralen Durchführung an
der Verschlussplatte verbunden ist, über die der mit dem Zell-Trägermaterial
befüllte Membran-Korb
direkt mit den zu kultivierenden Zellen beimpfbar ist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird ein kompaktes System zur Zell-Kultivierung zur Verfügung gestellt,
dass die Vorteile der zellschonenden und scherkraftarmen Durchmischung
der Kulturflüssigkeit
in einem Kulturgefäß mittels
eines Pendel-Rührers
sowie die blasenfreie effektive Begasung mittels einer Hohlfaser-Begasungsmembran
mit der Möglichkeit
zur Verwendung von Zell-Trägermaterialien
(Carrier) zur Vermehrung von Zellkulturen, die eine feste Unterlage,
bzw. Oberfläche,
zum Wachstum benötigen,
vereint. Der Membran-Korb des Pendel-Rührers wird in seiner Funktionsweise
erweitert, indem er nicht mehr nur als ein Träger der Begasungsmembran dient,
sondern nun auch Zell-Trägermaterialien
als ein Behälter
aufnehmen kann.
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Die
Vorrichtung ist insbesondere zum Einsatz mit sogenannten Micro-Carriern
geeignet. Dies sind millimeterkleine Feststoffkörper mit definierter Geometrie
(beispielsweise Kugeln, Scheiben, Würfel) aus Materialien (beispielsweise
Polystyrol), die als adherentes Trägermaterial für die Kultivierung von
Zellen, beispielsweise von tierischen Zellen, besonders effektiv
sind. Durch die Micro-Carrier wird den Zellen eine sehr große Oberfläche zum
Wachstum zur Verfügung
gestellt.
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Die
Handhabung und Befüllung
der Vorrichtung ist besonders einfach. Alle notwendigen Zuführungen
sind in der Verschlussplatte angeordnet. Insbesondere ist es möglich, über die
zentrale Zuführung
die in dem Membran-Korb befindlichen Micro-Carrier direkt mit den
Zellen zu beimpfen. Die Kultur- bzw. Nährflüssigkeit durchströmt bei der
Durchmischung dann den Korb und gewährleistet, dass sich die zu
kultivierenden Zellen optimal auf die vorhandenen Micro-Carrier
verteilen und mit Nährstoff versorgt
werden. Dadurch, dass bei der Beimpfung die Zellen direkt dem Korb
zugeführt
werden, stehen sie unmittelbar in konzentrierter Form zur Aufnahme auf
den Micro-Carriern zur Verfügung.
Dadurch wird der Kultivierungsprozess beschleunigt und die Carrier
effektiver ausgenutzt.
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Der
Membran-Korb ist vorzugsweise als ein hohlzylinderförmiger Behälter ausgebildet.
Grundsätzlich
sind jedoch auch andere Behälterformen denkbar.
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Für die Befüllung des
Membran-Korbes mit den Micro-Carriern kann die Bodenplatte, bzw.
der Bodenverschluss des Korbes gelöst und herausgenommen werden.
Dies vereinfacht die Befüllung
des Korbes gegenüber
einer Befüllung
von der Korb-Oberseite, bei der umständlich mit den Zuführungen
hantiert werden muss. Insbesondere beim Einsatz der Vorrichtung
für Versuchzwecke,
kann der Anwender/Kunde leicht und schnell die Korb-Füllung austauschen,
um verschiedene Carrier zum Einsatz zu bringen. Selbstverständlich ist
natürlich
auch eine Verwendung ohne eine Carrier-Füllung möglich.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist die Ummantelung des Membran-Korbes mit einer Porengröße ausgebildet,
die für das
Kulturmedium und das Begasungsmedium durchlässig ist, und die für die Zellkulturen
und/oder einen durch die Zell-Kultivierung erzeugten Wirkstoff undurchlässig sein
kann.
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Dadurch,
dass die Ummantelung für
das Kulturmedium und das Begasungsmedium durchlässig ist, aber für die vermehrten
Zellen, bzw. Wirkstoffe undurchlässig
sein kann, kann einerseits die Nährstoff-
und Sauerstoffversorgung der Kulturen auf den Micro-Carriern gewährleistet
und andererseits eine Konzentrierung und ein Verbleib der bereits
kultivierten Zellen / des erzeugten Wirkstoffes in dem Korb ermöglicht werden,
so dass das kultivierte Medium in konzentrierter Form über die
zentrale Zuführung
entnommen werden kann. Ummantelungen mit verschiedenen Porengrößen können vorgesehen
sein, bzw. vorgehalten werden, um verschiedene Membrankörbe entsprechend
den Anforderungen herzustellen.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die Verschlussplatte eine Durchführung auf,
an der ein Steigrohr angeordnet ist, das bei auf das Kulturgefäß aufgesetzter
Verschlussplatte außerhalb
des Membran-Korbes in das eingefüllte
Kulturmedium ragt.
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Über das
Steigrohr kann das Kulturmedium, bzw. das Zell-Material, alternativ zu der zentralen Verbindung
mit dem Korb, aus dem Kulturgefäß entnommen
werden, bzw. dem Kulturgefäß zugeführt werden.
Dadurch, dass die Durchführung
mit dem Steigrohr an der Verschlussplatte angeordnet ist, können dazu
auch einfache kostengünstige
Laborflaschen zum Einsatz kommen. Seitenstutzen mit zusätzlichen
Anschlüssen
in den Kulturflaschen können entfallen.
Dadurch werden Kosten gespart und zudem die Handhabung weiter vereinfacht.
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Die
Verschlussplatte kann mit dem Öffnungshals
einer Standard-Laborflasche kompatibel sein. Sie wird dann einfach
auf die Öffnung
aufgesetzt und beispielsweise mit einer, entsprechend des Verschlussplatten-Durchmessers
durchbohrten Standard-Verschraubkappe, dicht verschlossen. Dadurch werden
weitere Kosten eingespart, insbesondere, wenn in Versuchsreihen
mehrere der Vorrichtungen gleichzeitig zum Einsatz kommen sollen.
Grundsätzlich
ist es auch möglich,
dass dem Kunden Systeme mit Verschlussplatten verschiedenen Durchmessers zur
Auswahl zur Verfügung
gestellt werden. Es können
auch weitere, vom Kunden frei verwendbare Durchführungen, bzw. Anschlüsse an der
Verschlussplatte vorgesehen sein. Die wesentlichen Bauteile des
Membran-Korbes, d.h. Träger,
Deckel, Boden und Ummantelung, können
kostengünstig
und gewichtssparend aus Kunststoff hergestellt sein.
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Die
Begasungsmembran kann als ein Faserbündel aus einer Mehrzahl von
Hohlfasern ausgebildet sein, um eine besonders effektive und gleichmäßige Begasung
zu ermöglichen.
Die Begasungsmembran kann wendelförmig an der Ummantelung des
Membran-Korbes entlang geführt
und an dieser fixiert sein. Die Hohlfaser lässt sich besonders einfach
um die Außenseite
der Ummantelung wickeln. Grundsätzlich
ist jedoch auch möglich,
dass die Hohlfaser auf der Innenseite der Ummantelung direkt auf dem
Träger
aufgewickelt ist. Die Ummantelung des Membran-Korbes kann aus einem
für die
Zellkulturen antihaftendem Material bestehen, damit eine Anlagerung
von Zellen an der Ummantelung und ein Verstopfen des Ummantelung-Gewebes
sicher verhindert wird.
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Die
bekannten Verfahren zur Zell-Kultivierung in einem Kulturgefäß haben
die oben beschrieben Nachteile.
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Ein
Verfahren zur Zell-Kultivierung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird durchgeführt,
in dem der zusätzlich
mit einer mikroporösen
membranartigen Ummantelung ausgebildete Membran-Korb über einen
herausnehmbaren Bodenverschluss mit einem Zell-Trägermaterial
befüllt
wird, und dass der mit dem Zell-Trägermaterial
befüllte
Membran-Korb direkt durch eine zentrale Schlauchverbindung zwischen
einem Deckelelement des Membran-Korbes und der Verschlussplatte
mit den zu kultivierenden Zellen, beimpft wird.
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Durch
die Befüllung
des Membran-Korbes mit Micro-Carriern über den herausnehmbaren Bodenverschluss
und die direkte Beimpfung der Carrier mit dem Zellmaterial über den
zentralen Anschluss wird eine schnelle, effektive und kostengünstige Arbeitsweise
bei der Zell-Kultivierung mit Hilfe von Micro-Carriern ermöglicht.
Die Entnahme der Kulturen, bzw. des angereicherten Kulturmediums
nach der Kultivierung, d.h. nach Beendigung des sogenannten batch-Prozesses oder zur
zwischenzeitlichen Probenahme, kann entweder direkt über die
zentrale Schlauchverbindung, bzw. Zuführung oder ggf. über ein
außerhalb
des Korbes in die Kulturflüssigkeit
hineinragendes Steigrohr erfolgen. Dadurch ist es möglich, die
Kultur, bzw. den Wirkstoff, mittels einer entsprechenden Porengröße der Ummantelung
nur oder überwiegend
innerhalb des Korbes zu konzentrieren und dann in konzentrierter
Form zu entnehmen oder in der herkömmlichen Weise die Kulturflasche
zu entleeren.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
beispielhaft veranschaulicht sind.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1a:
Ein Pendel-Rührer
mit einem erfindungsgemäßen Membran-Korb
in einer perspektivischen Draufsicht,
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1b:
ein Abschnitt des Membran-Korbes mit einem Bodenverschluss in einer
perspektivischen Ansicht von unten,
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2a:
den Membran-Korb in einer Seitenansicht im Schnitt,
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2b:
den Bodenverschluss des Membran-Korbes in einer Draufsicht und
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2c:
ein Deckelelement des Membran-Korbes in einer Draufsicht.
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Eine
Vorrichtung zur Zell-Kultivierung in einem Kulturgefäß besteht
im Wesentlichen aus einem Pendel-Rührer 1 mit einem ummantelten
Membran-Korb 2.
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In 1a ist
der Pendel-Rührer 1 mit
einer Verschlussplatte 3 dargestellt. Der Membran-Korb 2 ist über flexible
Schlauchverbindungen 4, 5, 6 mit der Verschlussplatte 3 verbunden,
wodurch eine pendelnde Aufhängung
gebildet wird. Dabei sind die äußeren Schläuche 4,
bzw. 5 vorteilhaft wendelförmig über Kreuz angeordnet, mit ausreichend
Spielraum, um dem Pendel-Rührer 1 eine
freie Pendelbewegung zu ermöglichen.
Die Verschlussplatte 3 kann auf den Öffnungshals eines nicht dargestellten
Kulturgefäßes, vorteilhaft
einer Standard-Laborflasche (beispielsweise mit 500 oder 1000 ml
Volumen) aufgesetzt und mit einer nicht dargestellten durchbohrten Verschraubkappe
dicht mit dem Flaschenhalsgewinde verschraubt werden. Die Schlauchverbindungen 4 und 5 enden
verschlussplattenseitig an zwei Durchführungen 7, bzw. 8 der
Verschlussplatte 3 und membrankorbseitig an den Oberseiten
zweier Durchführungen 13,
bzw. 14, die an einer als eine rechteckige Platte ausgebildeten
Halterung 16 angeordnet sind. Weiterhin ist die zentrale
Schlauchverbindung 6 angeordnet, die verschlussplattenseitig
an eine zentrale Durchführung 9 in
der Verschlussplatte 3 und membrankorbseitig an eine zentrale
Durchführung 15 angeschlossen
ist. Alle Durchführungen
sind als Bohrungen ausgebildet, in die jeweils ein Rohr-Stutzen eingesetzt
ist. Die Stutzen sind bei Bedarf mit entsprechenden Verschlusskappen
verschließbar.
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Zum
Membran-Korb 2 hin sind die Schlauchverbindungen 4,
bzw. 5 über
die Stutzen 13, bzw. 14 mit einer Begasungsmembran 18 verbunden.
Die Begasungsmembran 18 ist aus vier Hohlfaser-Membranen,
beispielsweise aus vier „Oxyphan
Plus"-Fasern, gebildet,
deren Faserenden von unten in die Stutzen 13, bzw. 14 eingeführt sind.
Die Halterung 16 ist auf dem oberen Ende eines Rohrstücks 17 befestigt.
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Das
untere Ende des Rohstücks 17 ist
mit einem Deckelelement 19 verbunden. Im Inneren des Rohrstücks 17 verläuft die
Durchführung 15,
die über eine
Bohrung 31 in dem Deckelelement 19 mit dem Membrankorb 2 verbunden
ist.
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Die
Schlauchverbindungen 4, bzw. 5 dienen zur Gaszufuhr,
bzw. zur Gasabfuhr der Begasungs-Membran 18. Die zentrale
Verbindung 6 dient zur Beimpfung/Entnahme von Zellen und/oder
Kulturmedium direkt in, bzw. aus dem Membran-Korb 2. In
der Verschlussplatte 3 sind weitere Durchführungen,
bzw. Stutzen 10, 11, 12 vorgesehen, die
als Anschlüsse,
beispielsweise zur Anordnung eines (nicht dargestellten) Steigrohrs
oder zur freien Verfügung des
Anwenders stehen.
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Der
hohlzylinderförmige
Membran-Korb 2 besteht aus einem Träger 20 (2a),
der mit drei, jeweils im Winkel von 120° kreisförmig angeordneten Stegen 21, 22, 23,
die auf der Oberseite mit dem Deckelelement 19 (2c)
und auf der Unterseite mit einem Bodenverschluss 24 (1b und 2b)
verbunden sind, ein Gerüst
bildet. Das Gerüst 20 ist
mit einem, für
die zu kultivierenden Zellen antihaftendem, mikroporösen Filtergewebe 30,
mit einer Porengröße von beispielsweise
100μm, ummantelt.
Das Filtergewebe 30 liegt an den Rändern des Deckels 19 und
des Bodens 24 an und ist mit diesen Rändern verbunden, vorteilhaft
verklebt. Die Hohlfaser-Membran 18 ist mit dem einen Ende
von der Gaszufuhr 7, bzw. 13 kommend, außen über die
Ummantelung 30 geradlinig nach unten in Richtung Bodenverschluss 24 geführt und
mit Klebepunkten entlang eines der Stege 21, 22, 23 fixiert,
und ist dann von unten nach oben wendelförmig um die Ummantelung 30 gewickelt
und zur Gasabfuhr 14, bzw. 8 zurückgeführt. Die Bauteile
des Gerüsts 20,
der Verschlussplatte 3 und der Halterung 16 sind
vorteilhaft aus Polycarbonat hergestellt.
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Der
Bodenverschluss 24 besteht aus einem äußeren Ring 25 und
einer inneren Bodenplatte 26. Die Bodenplatte 26 ist über einen
Gewindestift 27 (M3) mit dem Ring 26 lösbar verbunden.
In einem Stutzen 28 der Bodenplatte 26 ist ein
Magnetkern 29 angeordnet, der die Platte nach innen und
außen durchragt.
Innen ist der Magnetkern 29 nach oben von einem Abschuss
des Stutzens 28 abgedeckt Der Magnetkern 29 bildet
mit einer nicht dargestellten drehbaren äußeren Magnetanordnung einen
Magnetantrieb, über
den der in dem Kulturgefäß aufgehängte Pendel-Rührer 1 in
kreiselnde Pendelbewegungen versetzbar ist, um die Kulturflüssigkeit
zu durchmischen.
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Die
gesamte Vorrichtung kann zur Sterilisation in einem Dampf-Autoklaven
autoklaviert werden.
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Ein
Verfahren zur Zell-Kultivierung in einem Kulturgefäß beruht
im Wesentlichen auf einer direkten Beimpfung eines mit Micro-Carriern
gefüllten, ummantelten
Membran-Korbes 2, eines pendelnd in dem Kulturgefäß aufgehängten Pendel-Rührers 1.
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Das
Verfahren wird mit der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung
durchgeführt.
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Dazu
wird zunächst
der Bodenverschluss 24 gelöst und herausgenommen, der
Membran-Korb 2 mit den gewünschten Micro-Carriern gefüllt und
der Membran-Korb 2 wieder verschlossen. Anschließend wird
der Pendel-Rührer 1 in
das Kulturgefäß eingehängt, mit
der Verschlussplatte 3 verschlossen und dicht verschraubt.
Anschließend
kann das Kulturgefäß autoklaviert
werden und nach dem Autoklavieren mit Medium aufgefüllt werden. Über die
zentrale Schlauchverbindung 6 wird anschließend der
Membran-Korb 2 mit der zu kultivierenden Zelllinie, beispielsweise
von Säugetierzellen
zur Produktion von Antikörpern,
direkt auf die Micro-Carrier beimpft. Die Zellen können sich
nun unmittelbar an die Micro-Carrier anlegen und mit ihrer Wachstumsphase
beginnen. Über
die Begasungs-Membran 18 werden die Zellen ausreichend
mit Sauerstoff versorgt, der durch die Hohlfaserwände und
das Filtergewebe 30 in das Korbinnere diffundiert. Das
Filtergewebe 30 ist ebenso für das Kulturmedium zur Versorgung
der Zellen mit Nährstoffen
durchlässig.
Das Filtergewebe 30 kann so ausgelegt sein, dass die kultivierten
Zellen (oder ein produzierter Wirkstoff) in dem Membran-Korb 2 zurückgehalten
werden, und sich nicht oder nur verringert in der Kulturflüssigkeit
außerhalb des
Korbes 2 verteilen. Durch das antihaftende Material des
Filtergewebes 30 wird ein Anhaften der Zellen auf der Ummantelung 30 verhindert.
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Die
Durchführungen
in der Verschlussplatte
3 werden mit den erforderlichen
Anschlüssen
(Gaszufuhr/Gasabfuhr) verbunden und der Magnetantrieb in Betrieb
gesetzt. Zur Temperierung und Begasung (Sauerstoffversorgung) kann
das gesamte System in einem Brutschrank angeordnet sein und der
Kultivierungsprozess (batch Prozess), wie z.B. bei dem herkömmlichen
SuperSpinner-System in der
DE
92 15 153 U1 beschrieben, durchgeführt werden. Zur zwischenzeitlichen
Kontrolle, oder zur Entnahme und Leerung nach der Beendigung des „batch"-Prozesses, ist es
erfindungsgemäß möglich, die
nun in hochkonzentrierter Form innerhalb des Membran-Korbes
2 vorliegenden
Zellen über
die zentrale Verbindung
6 zu entnehmen.