DE2225862A1

DE2225862A1 - BIOLOGICAL REACTION CHAMBER

Info

Publication number: DE2225862A1
Application number: DE2225862A
Authority: DE
Inventors: George Ernest Von Henning
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-27
Filing date: 1972-05-27
Publication date: 1973-12-06

Description

Biologische Reaktionsammer Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 20 54 446.1 Die Erfindung betrifft eine biologische Reaktionskammer zum Stoffwechselaustausch mittels künstlicher Zellen ( biologisch oder biqchemisch aktive Mikrozellen ) oder biochemischer Lösungen. Zur Verwendung als z.B. künstliche Niere, Leber oder Lunge, wobei in der Reaktionskammer von der zu reinigenden bzw.biologisch umzusetzenden Flüssigkeit umspült und durch Membranen voneinander getrennte Trägerstoffe oder Trägerplatten Membranen als Träger der Mikrokapseln angeordnet sind nach Patentanmeldung P 20 54 446.1. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von aktiven Membranen und/oder aktiver Trägerplatte, sowie eine Vorrichtung zur 1 rcllfüllrullg dieses Verfahrens. Biological reaction chamber Additional application for patent application P 20 54 446.1 The invention relates to a biological reaction chamber for metabolic exchange by means of artificial cells (biologically or biqchemically active microcells) or biochemical solutions. For use as e.g. artificial kidneys, liver or lungs, where in the reaction chamber of the to be cleaned or biologically converted Liquid rinsed around and carriers or carriers separated from one another by membranes Carrier plates membranes as carriers of the microcapsules are arranged according to patent application P 20 54 446.1. The invention also relates to a method of production of active membranes and / or active carrier plate, as well as a device for 1 rcllfüllrullg this procedure.

Die Patentanmeldung P 20 54 446.1 betrifft eine biologische Reaktionskammer, in welcher ein von der biologisch umzusetzenden Flüssigkeit umspülter Füll-oder Trägerstoff angeordnet ist, dessen Oberflächen in feiner Verteilung die Mikrokapseln oder biochemisch aktive Substa;nzen (abgekürzt BAS ) tragen.The patent application P 20 54 446.1 relates to a biological reaction chamber, in which one of the liquid to be converted biologically rinsed filling or Carrier is arranged, the surfaces of which are finely divided the microcapsules or carry biochemically active substances (abbreviated BAS).

Als Trägerstoff können als kleinste Einheit je zwei parallele Platten oder Bänder zu einem Wickel zusammengerollt werden, die zwischen sich die Reaktionskammer einschließen. Diese Platten oder Bänder sind dann durch eine permeable oder #semipermeable Membran getrennt, wodurch so die Reaktionskammer in zwei Kammerhälften geteilt ist.The smallest unit that can be used as a carrier material is two parallel plates or tapes are rolled up to form a roll, which between them the reaction chamber lock in. These plates or tapes are then permeable or #semipermeable Separated membrane, so that the reaction chamber is divided into two chamber halves.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Weiterentwicklung der Trägerplatten und der Membranen der eben genannten Patentanmeldung.The present invention now relates to a further development the Carrier plates and the membranes of the patent application just mentioned.

Es hat sich gezeigt, daß die Mikrokapseln nur schwer auf der Oberfläche von Füllkörpern für die Reaktionskammer haften.It has been shown that the microcapsules are difficult to get on the surface of packing for the reaction chamber adhere.

Desweiteren ist es bis jetzt nicht möglich, entsprechml dünne, aber mit großer Oberfläche versehene Membranen und/oder Membranträger herzustellen, insbesondere eine Reaktionskammer so weiter zu entw#celn, daß sie als Einwegkammer benützt werden kann. Die bisher bekannten Reaktionskammern sind is Einwegkammer aufgrund ihres hohen Preises nicht geeignet.Furthermore, up to now it is not possible to make corresponding thin, but to produce membranes and / or membrane supports provided with a large surface area, in particular to further develop a reaction chamber so that it can be used as a disposable chamber can. The previously known reaction chambers are disposable due to their high price not suitable.

Vorliegender Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine biologische Reaktionskammer der eingangs genannten Gattung so weiter#zu entwickeln, daß die Trägerplatten und die Trennmembranen ihre Aufgabe optimal erfüllen, insbesondere die Reaktionskanuner als Einwegkammer verwendet werden kann. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit welchem Nembranen und/oder Membranenträgerplatten in Masseni#erstellung billigst hergestellt werden können.The present invention is therefore based on the object of a biological To develop reaction chamber of the type mentioned above so that the Carrier plates and the separating membranes perform their task optimally, in particular the reaction canister can be used as a disposable chamber. It is still a task the invention to provide a method with which membranes and / or membrane support plates can be mass-produced cheaply.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mikrokapseln, oder die biochemisch aktiven Substanzen (z.B.Ionenaustauscher Harz,Trägergebundene Enzyme ) direkt in oder auf der Membran oder in den Trägerplatten angeordnet sind.According to the invention the object is achieved in that the Microcapsules, or the biochemically active substances (e.g. ion exchange resin, carrier-bound Enzymes) are arranged directly in or on the membrane or in the carrier plates.

Zur erfindungsgemäßen Herstellung dieser aktiven Membranen und/ oder aktiven Membranträgerplatten werden die Rohmaterialien der Memi)r.lncn und/oder der Membranträgerplatten mit Mikrokapseln oder BAS vermischt, wonach diese Mischung zwischen zwei rotierenden, gegenüber liegenden Bändern mit einer der gewünschten Oberfläche entsprechenden negativen Oberflächenstruktur hindurchläuft, dabei erhitzt und nach dem Verlassen der Bänder abgekühlt wird.For the production of these active membranes according to the invention and / or active membrane carrier plates are the raw materials of the memi) r.lncn and / or the membrane support plates mixed with microcapsules or BAS, after which this mixture between two rotating, opposite belts with one of the desired Surface corresponding negative surface structure runs through, thereby heated and is cooled after leaving the belts.

i)er hervorUtf?chendc Vorteil vorliegender Erfindung besteht darin, daß die Mikrokapseln oder BAS direkt in einer permeablen oder semipermeablen Membran oder in einer ebenfalls porösen Trägerplatte eingebettet sind. Damit- entfallen weitgehend sämtliche Haftprobleme, die beim normalen Aufbringen der Hikrokapseln auf Trägerstoffe entstehen. Besonders günstig ist die zweitgenarinte erfindungsgemäße Ausführung, in welcher die Mikrokapseln direkt in eine poröse Trägerplatte eingebettet sind. Die vorliegende Erfindung schafft alsoaktiv#ierte Membranen in die Mikrokapseln oder andele biochemisch aktive Substanzen eingearbeit sind, wie z.B. auch Ionenaustauscher Harz..i) the main advantage of the present invention is that the microcapsules or BAS directly into a permeable or semipermeable membrane or are embedded in a likewise porous carrier plate. This is not applicable largely all the adhesion problems that occur with normal application of the microcapsules arise on carriers. The second genarinte according to the invention is particularly favorable Version in which the microcapsules are embedded directly in a porous carrier plate are. Thus, the present invention creates activated membranes in the microcapsules or other biochemically active substances are incorporated, such as ion exchangers Resin..

Die Oberflächen der Trägerplatte sind porös und können ein-oder beidseitig mit aktiven Membranen überzogen sein. Die Mikrokapseln können also entweder auf oder in den Membranen und gleichzeitig in der Membranträgerplatte angeordnet sein.The surfaces of the carrier plate are porous and can be one or both sides be covered with active membranes. The microcapsules can either be on or be arranged in the membranes and at the same time in the membrane support plate.

Ebenso ist es möglich, die Mikrokapseln zwischen zweiflächige Membranen einzuschließen. Die Membranträgerplatten können gegossen oder nach bekannten Photopolymer-Verfahren hergestellt werden.It is also possible to place the microcapsules between two-surface membranes to include. The membrane support plates can be cast or by known photopolymer processes getting produced.

Die Membranen oder die Trägerplatten können dabei jede beliebige Konfiguration, z.B. sphäroidisch, rhombisch oder rechteckig ausgebildet sein. Die Trägerplatten selbst können nun zu Zylindern oder zu Prismen oder zu Spulen übereinander geschichtet werden und dienen als Reaktionskammer zum Blutaustausch als Ersatz für eine Niere, Leber oder Lunge. Es müssen nur entsprechend der gewünschten Funktion die entsprechenden IIikrokapseln oder BAS mit den jeweiligen Zellen, wie z.B.The membranes or the carrier plates can have any configuration, e.g. be spherical, rhombic or rectangular. The carrier plates themselves can now be layered into cylinders or prisms or coils and serve as a reaction chamber for blood exchange as a replacement for a kidney, Liver or lungs. You just have to select the appropriate function according to the desired function Microcapsules or BAS with the respective cells, e.g.

Lysosomen, Mytochondria oder Arginase und andere, die Deamination fördernde Enzyme verwendet werden.Z.B.Kann 002-absorbie~ rendes Material zur Nachbildung der Atmung verwendet werden, wobei in die zweite Kammer Luft oder 02-Lösungen zum Sauerstoffaustausch zugeführt wird.Lysosomes, Mytochondria or Arginase and others that cause deamination promoting enzymes can be used, e.g. 002-absorbent material can be used for replication breathing, with air or O2 solutions in the second chamber Oxygen exchange is supplied.

Desweiteren können die Mikrokapsel-n in schlauchfUrmigen Trä#ern, z.fl. aus porösen Kunststoffschläuchen, angeordnet sein. Diese Ausf<Ihr#ing eiguet sich besonders zur Verwendung in prismatiscllen Kammern.Furthermore, the microcapsules can be placed in tubular carriers, z.fl. made of porous plastic tubes. This execution is suitable particularly suitable for use in prismatic chambers.

Erfindungsgemäß besteht eine Vorrichtung zur herstellung der aktiven Membranen und/oder der Monibranträgerpiatten aus zwei gegenüberliegend angeorflneten Bändern, deren einander zugekehrte Oberflächen ein negatives Muster der entsprechenden Oberflächenstruktur der herzustellenden Membran oder Membranträgerplatte aufweisen, wobei die Bänder pressend gegeneinander drücken. Diese Struktur der Bänder kann in vorteilhafter Weise durch sogenannte Photopolymerisation gemäß der Patentanmeldung P 2o 29 325.8 hergestellt werden. Gemäß der eben genannten Patentanmeldung lassen sich feinste Oberflächenstrukturen genauestens wiedergeben und abbilden oder abdrücken.According to the invention there is a device for producing the active Membranes and / or the Monibranträgerpiatten from two oppositely arranged Ribbons whose facing surfaces have a negative pattern of the corresponding Have the surface structure of the membrane or membrane carrier plate to be produced, whereby the bands press against one another in a pressing manner. This structure of the ligaments can advantageously by so-called photopolymerization according to the patent application P 2o 29 325.8. Let according to the patent application just mentioned The finest surface structures can be reproduced and reproduced or printed with great precision.

Während des Durchlaufens des Rohmaterials mit den Mikrokapseln durch die Bänder werden diese geheizt, so daß die Mikrokapseln mit dem ltohmaterial in Verbindung treten. Ein endloses Band von Membranen oder Membranträgerplatten verläßt so die Preßvorrichtung und braucht nach dem Erkalten nur noch in entsprechende Stücke geschnitten werden.During the passage of the raw material with the microcapsules through the belts are heated so that the microcapsules with the raw material in Connect. An endless band of membranes or membrane support plates leaves so the pressing device and after cooling only needs in appropriate pieces get cut.

Die erfindungsgemäßen Membranen und Membranträgerplatten oder Membranträgerkörper sind als Adsorber oder Absorber-Ultrafilter konzipiert. Die Membranen selbst sind dabei permeabel oder semipermeabel, in gleicher Weise sind die Trägerplatten oder die Trägerkörper porös, Die Hauptanwendung der erfindungsgemäßen Reaktionskammer liegt bei der Behandlung von chronischen Nierenoricrankun #en und als Fntgiftungsinstrument in der Medizin, sowie beim Gasaustausch, z.B. als Oxygenator bei IIerz-Lungen-Maschinen. Ebenso kann die erfindungsgemäße Reaktionskammer als künstliche leber eingesetzt werden.The membranes and membrane support plates or membrane support bodies according to the invention are designed as adsorbers or absorber ultrafilters. The membranes themselves are thereby permeable or semi-permeable, in the same way are the carrier plates or the carrier body is porous, the main application of the reaction chamber according to the invention is in the treatment of chronic renal oric disease #en and as a detoxification instrument in medicine, as well as for gas exchange, e.g. as an oxygenator with IIerz-Lung machines. The reaction chamber according to the invention can also be used as artificial liver can be used.

Die porösen Oberflächen der Nembranträgerkörper stellen eine äußerst reagible und große Oberfläche dar, die mit herkömmlichen Dritteln nicht zu erreichen ist. Z.B. können mit den erfindungsgemäßen Membranen und Membranträgerplatten auf einem Raum von 250 ml Füllvolumen 14 qm aktive Oberfläche erreicht werden.The porous surfaces of the nebula carrier bodies are extremely responsive and large surface area that cannot be achieved with conventional thirds is. For example, with the membranes and membrane support plates according to the invention a space of 250 ml filling volume 14 square meters of active surface can be achieved.

Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt: Fig. la und b eine Membran gemäß der Erfindung, die beidseitig mit Mikrokapseln oder BAS beschichtet ist, Fig. 2 zwei Membranen, zwischen die Mikrokapseln oder BAS oder biologisch aktive und absorbierende Füllstoffe eingeschlossen sind, Fig. 3 eine Membran,in die direkt Mikrokapseln eder BAS eingeschlossen sind, Fig. 4 eine Trägerplatte, gemäß vorliegender Erfindung, die eine Vielzahl von Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, und beidseitig mit Je einer Membran abgedeckt ist, Fi(r, 5n und b weitero Beispiele von Mqmbrantriigorplatton> wobei in Fig. 5b die Mikrokapseln oder BAS direkt in däs poröse Material der Trägerplatte eingelassen sind, Fig. 6 ein weiteres Beispiel einer Oberfläche einer Trägerplatte Fig. 7a und b einen geflochtenen Hohlkörper, in dessen einzelnen Fasern die Mikrokapseln oder BAS angeordnet sind, -6- Fig. Da - d möglich Querschnitte einzelner Fasern oder einzelner Mikrokapseln oder BAS aufnehmender Trägerkörper, Fig. 9 eine prismatische Reaktionskammer mit Trägerkörpern gemäß Fig. 8d und Fig. 1, Fig.10 eine weitere Ausführung einer prismatischen Reaktionskammer, Fig.11 eine säulen-bzw.spulenförmige Reaktionskammer, konzipiert für den einmaligen Gebrauch,und Fig.12 eine Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membranen oder Membranträgerplatten.Examples of the invention are shown in the drawing and subsequently described. It shows: Fig. La and b a membrane according to the invention, on both sides is coated with microcapsules or BAS, Fig. 2, two membranes between the microcapsules or BAS or biologically active and absorbent fillers are included, 3 shows a membrane in which microcapsules of each BAS are directly enclosed, FIG. 4 a carrier plate, according to the present invention, which has a plurality of elevations and depressions, and is covered on both sides with a membrane each, Fi (r, 5n and b further examples of Mqmbrantriigorplatton> where in Fig. 5b the microcapsules or BAS are embedded directly in the porous material of the carrier plate, FIG. 6 Another example of a surface of a carrier plate Fig. 7a and b is a braided Hollow body in whose individual fibers the microcapsules or BAS are arranged, -6- Fig. Da - d possible cross-sections of individual fibers or individual Microcapsules or BAS-accommodating carrier bodies, FIG. 9 shows a prismatic reaction chamber with support bodies according to FIG. 8d and FIG. 1, FIG. 10, a further embodiment of a prismatic reaction chamber, Fig. 11 a columnar or coil-shaped reaction chamber, designed for single use, and Fig.12 a device for manufacturing of the membranes or membrane support plates according to the invention.

Gemäß Fig. 1 sind die Membranen extrem dünne flächige Körper 1 auf die beidseitig Mikrokapseln oder BAS 2 aufgebracht sein können. Desweiteren können die Mikrokapseln oder BASs5,8 zwischen je zwei Membranen 3,4 oder 6,7 angeordnet sein, In bevorzugter Ausführnuig sind die Mikrokapseln oder BAS 10 gemäß Fig. 3 direkt in die Membrane 9 eingelassen, da der Durchmesser der Mikrokapseln und die Dicke der Membran in derselben Größenordnung liegen.According to FIG. 1, the membranes are extremely thin, flat bodies 1 which can be applied on both sides with microcapsules or BAS 2. Furthermore you can the microcapsules or BASs5,8 arranged between two membranes 3,4 or 6,7 In a preferred embodiment, the microcapsules or BAS 10 according to FIG. 3 embedded directly into the membrane 9, as the diameter of the microcapsules and the Thickness of the membrane are of the same order of magnitude.

Eine bevorzugte Ausführung ist in den Fig. 4 und 5a, b gezeigt.A preferred embodiment is shown in FIGS. 4 and 5a, b.

Eine siegelfähige Trägerplatte 11 besitzt eine reliefartige Oberfläche 12 mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen zur Erzielung einer extrem großen Oberfläche. Diese Trägerplatte ist beidseitig mit Membranen 13,14 abgedeckt, die nun ihrerseits Mikrokapseln oder BAS , 14, 18 tragen. Gemäß Fig.A sealable carrier plate 11 has a relief-like surface 12 with a variety of elevations and depressions to achieve an extremely large surface. This carrier plate is covered on both sides with membranes 13, 14, which in turn carry microcapsules or BAS, 14, 18. According to Fig.

5a und b können die Konfigurationen der Oberfläche der Trägerplatten verschieden sein. Ebenso können natürlich die Mikrokapseln in oder auf den Membranen angeordnet sein. In Fig. 5b sind die Mikrokapseln oder BAS in die reliefartige Struktur der Trcigerplatte selbst eingebettet. 7 bs ist weiterhin möglich, Membranen verschiedener Durchlässigkeit zil kombinieren und die Membranen, falls sie sehr dünn sind, llurch Polyester, Thermoplaste oder Metallfasern zu verstärken.5a and b can show the configurations of the surface of the carrier plates to be different. Likewise, of course, the microcapsules can be in or on the membranes be arranged. In Fig. 5b the microcapsules or BAS are in the relief-like structure embedded in the trigger plate itself. 7th bs is still possible, Combine membranes of different permeability and zil the membranes, if they are very thin, reinforced with polyester, thermoplastics or metal fibers.

Membranen dieser Art für biologische Reaktionskammern bestehen aus Polyurethan, Dimethylsiloxan, Silikonpolycarbonat-Copolymer, olyvinylalkohol, porösem Polypropylen oder Cellophan oder ähnlichem. Als biologisch aktive Substanzen können ebenfalls Ionenaustauscherharze, Urease, Aktivkohle, Dimethylsiloxanöl oder lebendige Organellen verwendet werden.Membranes of this type for biological reaction chambers are made of Polyurethane, dimethylsiloxane, silicone polycarbonate copolymer, olyvinyl alcohol, porous Polypropylene or cellophane or the like. As biologically active substances can also ion exchange resins, urease, activated carbon, dimethylsiloxane oil or living Organelles are used.

In Fig 6 ist ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Oberfläche eines Trägerkörpers gezeigt. Bin Trägerkdrper 21 besitzt warzonartige Erhebungen 22, auf denen die Mikrokapseln 23 angeors et sinkt. Durch die warzenartigen Erhebungen wird eine um ein Vielfaches vergrößerte Oberfläche erreicht.In Fig. 6 is another example of a surface according to the invention a carrier body shown. Bin carrier body 21 has warzone-like elevations 22 on which the microcapsules 23 angeors et sinks. Because of the wart-like bumps a surface that is many times larger is achieved.

In Fig. 7 ist ein Geflecht aus Röhren oder rohrförmigen Fasern abgebildet, die ebenfalls als Träger der Mikrokapseln#dienen.In Fig. 7 a network of tubes or tubular fibers is shown, which also serve as carriers for the microcapsules #.

Die Mikrokapseln sind gemäß Fig. 7b zum Beispiel innerhalb der Röhren angeordnet, Sie können aber auch außerhalb auf dem beflecht sitzen, wobei dann das gesamte Geflecht beidseitig mit je einer Membran überzogen wird. Desweiteren sind in Fig. 8a bis d verschiedene Konfigurationen als Trägerkörper zum Tragen oder zur Aufnahme von Mikrokapseln gezeigt. Dabei ist 28 ein extrudiertes, poröses plastische'# Material, das aus locker vernetzten offenen l'oren zusammengesetzt ist, Innerhalb der Poren können nun Mikrokapseln 27 angeordnet sein. In Fig. 8b sind Mikrokapseln nochmals mittels einer Membran gekapselt zusammengefaßt. Die Mikrokapseln sind hier zu einem Bündel zusammengefaßt, wodurch sich diese Ausführung besonders zum Gebrauch in einem Säulenaustauscher eignet. Fig. 8c zeigt wiederum eine extrudierte Masse, die als Prisma mit einem Membransystem tberzogen ist. Das Prisma ist hohl und, wie die anderen Träger, kann es Mikrokapseln oder andere biologische Realctionssubstanzen auf der Oberfläche oder innerhalb der Hohlräume tragen. Fig. 8d zeigt ein nach Extrusion und Profilierung mechanisch durchlöchertes Prisma, das speziell als Ultrafilterelement geeignet ist.The microcapsules are, for example, within the tubes according to FIG. 7b arranged, but you can also sit outside on the braid, in which case the entire braid is covered on both sides with a membrane each. Furthermore are in Fig. 8a to d different configurations as a carrier body for carrying or for Microcapsule uptake shown. Here 28 is an extruded, porous plastic '# Material composed of loosely interlinked open l'oren, Inside Microcapsules 27 can now be arranged in the pores. In Fig. 8b, there are microcapsules again encapsulated by means of a membrane. The microcapsules are here combined into a bundle, which makes this version particularly useful in a column exchanger. Fig. 8c again shows an extruded mass, which is covered as a prism with a membrane system. The prism is hollow and how the other carrier, it can be microcapsules or other biological reactants on the surface or within the cavities. Fig. 8d shows a after extrusion and profiling mechanically perforated prism, which is specially designed as an ultrafilter element suitable is.

Der Innenraum ist hohl, wobei auf diesen Hohlraum ein negativer Druck ausgeübt werden kann. Eine aktive Membran, also ein Membran mit Mikrokapseln, kann nun über diesen, als Prisma- oder J'lattensystem dienenden Trägerkörper, gezogen werden.The interior is hollow, with a negative pressure on this hollow space can be exercised. An active membrane, i.e. a membrane with microcapsules, can now drawn over this support body serving as a prism or lath system will.

(9 #oigt die Unterbringung von parallel geschalteten @risma-, Zyiin<i<'r- oder Rhomboidplatten 33, 36 gemäß den Figuren 1, 2, 3, 4 und 5. Die 1>rismen bestehen aus porösem Material und sind mit einer semi- oder selelctivpermeablen Membran ein- oder beidseitig Überzogen, gemäß Fig. 5a oder b. Eine solche Filterpatrone 32 besitzt einen Zulauf 34 für eine der Flüssigkeiten und einen Ablauf 35. Natürlich ist es möglich, verschiedene Kreisläufe in einer Filterpatrone vorzusehen. Fig. lo zeigt nochmals eine prismatische Filterpatrone 37 mit einer Einschnürung 38 zur iJalterung und zur Abdichtung der in diese Filterpatrene eingesetzten Trägerkörper 39. Diese Trägerkörper müssen an der Wandung der Filterpatrone völlig dicht ansitzen, damit zwischen der Wåndung und den Trägerkörpern keine Flüssigkeit entlang fließen kann. (9 #oigt the accommodation of parallel connected @risma-, Zyiin <i <'r- or rhomboid plates 33, 36 according to FIGS. 1, 2, 3, 4 and 5. The 1> rises consist of porous material and are semi- or selelctivpermeablen Membrane coated on one or both sides, according to FIG. 5a or b. Such a filter cartridge 32 has an inlet 34 for one of the liquids and an outlet 35. Of course it is possible to provide different circuits in one filter cartridge. Fig. lo shows again a prismatic filter cartridge 37 with a constriction 38 to iJaging and for sealing the carrier body inserted into this filter cartridge 39. These carrier bodies must sit completely tight on the wall of the filter cartridge, so that no liquid flows along between the wall and the support bodies can.

Nach Eingang in den Verteilerkanal 43 für die zwei in Reaktion zu bringenden Medien fließt das Medium zuerst innerhalb von Verteilerkanälen und wird mittels derselben über die Platten verteilt . Danach durchfließt es die Vertiefungen und Erhebungen innerhalb der Oberfläche jedes Prismas oder jeder Platte und überquert so die Plattenoberfläche, wonach es wieder in gleicher Weise gesammelt wird und durch den Ausgang 35 ausfließt, in Fig. 11 ist eine säulen- oder spulenförmige Filterpatrone, insbesondere für den einmaligen Gebrauch gezeigt. Oben und unton befinden sich Je ein AuslauS und Einlaufstutzen für die in Reaktion zu bringenden Medien. Als Verteiler dienen sogenannte Venturiverteiler und eine Verteilung über eine Perfusionseingängsfläche, wonach das in Reaktion zu bringende Medium über den Füllungskürper 41 mit Mikrokapseln oder BAS 42 fließt. Die Trä#erkörper 41 können wiederum die in den Sig. 1-8 gezeigten Trägerkörper mit eingeschlossenen Ekrokapseln sein. Dieses System kann also mit verschiedenen Füllungsstoffen arbeiten, je nach Bedarf der gewünschten Reaktion.Upon entering the manifold 43 for the two to respond Bringing media, the medium first flows within distribution channels and becomes by means of the same distributed over the plates. Then it flows through the depressions and bumps within the surface of each prism or plate and traversed so the plate surface, after which it is collected again in the same way and flows out through the outlet 35, in Fig. 11 is a columnar or coil-shaped filter cartridge, shown in particular for single use. Above and below are Je an outlet and inlet nozzle for the in Reaction to be brought Media. So-called Venturi distributors and a distribution via serve as distributors a perfusion entrance surface, after which the medium to be reacted over the Filling body 41 with microcapsules or BAS 42 flows. The carrier body 41 can again the carrier bodies shown in Sig. 1-8 with enclosed Ekrokapseln be. So this system can work with different fillers, depending on Requirement of the desired response.

Dieses System ist analog einer künstlichen Organelle aufgebaut.This system is built up analogously to an artificial organelle.

Lebindige Organ ellen können ebenso in porösem Material oder an Trägermaterial mikroenkapsuliert werden und mit verschiedenen Austauschmaterialien zusammen in eine Säulenkammer eingebracht werden.Living organ cells can also be found in porous material or on a carrier material are microencapsulated and together with various exchange materials in a pillar chamber can be introduced.

Desweiteren ist es natürlich möglich, die Platten in einem Block übereinander zu schichten und z,B. mit Kunststoff zu überziehen und so abzudichten.Furthermore, it is of course possible to stack the plates in a block to stratify and e.g. to be covered with plastic and thus sealed.

Die Trägerplatten können z.B. aus gestanzten Metallplatten bestehen, wobei die Metallplatten selbst porös sein müssen. Des-.The carrier plates can e.g. consist of punched metal plates, the metal plates themselves must be porous. Of-.

weiteren können die Platten oder Trägerkörper aus por#ösem Material extrudiert, geblasen oder gegossen werden. Als poröses Trägermaterial eignet sich besonders offen geschäumtes Polypropylon, Polyäthylen oder Polyurethan oder ähnliches.The plates or support bodies made of porous material can also be used be extruded, blown or cast. As a porous carrier material is suitable especially open-foamed polypropylon, polyethylene or polyurethane or similar.

In Fig. 12 ist eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Membranen oder aktiver Membranträgerplaten abgebildet. Dabei bedeutet 44 die Zuführung von Rohmaterialien in eine Preßvorrichtung. Die Rohmaterialien sind entweder Thermoplaste, denen verschiedene Adsorber- und Absorbermaterialiep 45, wie Aktivkohle oder Ionenaustauscherharze 46, oder auch Membranmaterial 47, wie Zellulose, regeneriertes Nylon oder gasdurchlässiges Silikon- oder Silikoncopolymer zugegeben wird.In Fig. 12 is an apparatus for making such membranes or active membrane carrier plates. 44 means the addition of Raw materials in a press machine. The raw materials are either thermoplastics, various adsorber and absorber materials such as activated carbon or ion exchange resins 46, or membrane material 47, such as cellulose, regenerated nylon or gas-permeable Silicone or silicone copolymer is added.

Dieses llohmaterial wird zusammen mit den Mikrokapseln oder lebenden Zellen vermischt zwischen zwei gegenüberliegende endlose Bänder 48 gegeben, die auf Walzen 49 gespannt sind. Diese Bänder besitzen eine negative Oberflächenstruktur entsprechend der gewiinschten Oberfläche der Trägerplatten oder der Trägerkörper.This clay material is made together with the microcapsules or living Cells intermingled between two opposing endless belts 48 given the are stretched on rollers 49. These tapes have a negative surface structure according to the desired surface of the carrier plates or the carrier body.

Das Material läuft nun durch die Walzen hindurch und wird mittels der beiden Preßkörper 5o zu beiden Seiten der inneren Bänder zusammengepreßt. Ebenfalls links und rechts der zueinander zugekehrten Teile der Bänder befinden sich Heizvorrichtungen 52, um die plastische Masse zusammen mit den Mikrokapseln aufzuschmeizen. Es ist natürlich auch möglich, die Preßvorrichtung 50 zu heizen. Die gesamten Vorgänge können über Meßgeräte 53 überwacht und gesteuert werden.The material now runs through the rollers and is by means of of the two pressed bodies 5o pressed together on both sides of the inner bands. Likewise To the left and right of the mutually facing parts of the belts there are heating devices 52 to melt the plastic mass together with the microcapsules. It is Of course, it is also possible to heat the pressing device 50. All of the operations can be monitored and controlled via measuring devices 53.

In der Preßvorrichtung wird das Material zu einem endlosen Band 54 geformt, welches absatzweise die gewünschte Oberflächenstruktur aufweist. Die einzelnen Trägerplatten 55 werden dann erhalten, indem. das Band nach dem Erkalten entsprechend i#tücke geschnitten wird. Die Trägerplatten sind nun fertig, um in Filterpatronen# oder Säulenaustauscher eingebaut zu werden.In the pressing device, the material becomes an endless belt 54 shaped, which in parts has the desired surface structure. The single ones Carrier plates 55 are then obtained by. the tape accordingly after cooling i # problem is cut. The carrier plates are now ready to be inserted into filter cartridges # or to be installed in column exchangers.

Pa t entansprUchePATENT CLAIMS

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Biological reaction chamber for Metabolic exchange by means of artificial cells or biologically active substances (biologically or biochemically active microcells) for use as e.g. artificial kidney, liver or lungs, whereby in the reaction chamber of the to be cleaned or

liquid to be converted biologically washed around and through membranes separate carrier plates as carriers of the microcapsules of the biological active substances are arranged according to patent application P 20 54 446.1, characterized in that that the microcapsules or the BAS are arranged directly in or on the membrane.

2. Biological reaction chamber according to patent application P 20 54 446.1, characterized in that the microcapsules or BAS are arranged in the carrier plates are.

3. Biological reaction chamber according to claim 1, characterized in that that the surfaces of the support plates are porous and nin- or active on both sides Membranes are coated.

4. Biological reaction chamber according to claim 1, characterized in that that the microcapsules are enclosed between two flat membranes.

Biological reaction chamber according to claim 2 or 3, characterized in that that the carrier plates are spherical, rhombic or rectangular.

6. Biological reaction chamber according to claims 1-5, thereby characterized in that the carrier plates are stacked with cylinders or prismatic shapes are.

7. Method for llorstollon dor active membranes and / or dor active Membrane carrier plates according to Claim 1 or 2, characterized in that the raw materials the membranes and / or the membrane support plates are mixed with microcapsules, this mixture between two rotating, opposite belts with one of the corresponding negative surface structure runs through the desired surface, heated and then cooled.

8. Apparatus for performing the method according to claim 6, characterized by two oppositely arranged bands, their surfaces facing each other have a negative pattern of the corresponding surface structure, the Press the belts against each other.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the bands are heatable.

lo. Device according to claim 8, characterized in that the surface has a plurality of depressions and elevations.

11. Biological reaction chamber according to patent application P 20 54 446.1, characterized in that the microcapsules are enclosed in tubular carriers are.