DE2416842A1

DE2416842A1 - Verfahren und vorrichtung zum vergroessern der produktion von antikoerpern in tieren und menschen sowie die sammlung derselben

Info

Publication number: DE2416842A1
Application number: DE2416842A
Authority: DE
Inventors: Sam Rose
Original assignee: Bio Response Inc
Current assignee: Bio Response Inc
Priority date: 1973-04-09
Filing date: 1974-04-06
Publication date: 1974-10-10
Also published as: JPS5913898B2; US4064006A; FR2309635A1; JPH0233354B2; AU6769274A; FR2224134A1; FR2309838A1; FR2309635B1; FR2309282A1; CA1041445A; FR2309282B1; DE2416842C2; GB2002266A; DE2835307C2; FR2224134B1; GB2002266B; JPS5888324A; FR2309838B1; JPS5012226A; GB1471204A

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

ΪΙΟ-RESPONSE, B 135/1

Anlage Aktenzeichen

zurEingabevom 29. März 1974 my// Name d. Anm. B 10" RESPONS E , INC.

Verfahren und Vorrichtung zum Vergrössern der Produktion von Anti körpern in Tieren und Menschen sowie die Sammlung derselben.

Die vorliegende Anmeldung umfasst zum Teil Verbesserungen des "Verfahrens zum Vergrössern der Produktion von Antikörpern in Tieren und Menschen sowie die Sammlung derselben", welche in der amerikanischen Patentanmeldung Nr. 136 476 vom 22. April 1971 (nunmehr amerikanische Patentschrift 3 719 182) und in der Ausscheidungsanmeldung Nr. 328 048 vom 30. Januar 1973 beschrieben sind. Auf den Inhalt dieser Anmeldungen wird nachstehend Bezug genommen.

Wie in den oben erwähnten Anmeldungen beschrieben wird, wurde gefunden, dass eine sehr grosse Produktion von Antikörpern erzielt werden kann, indem spezifische, die Rückwirkung regelnde Antikörper mittels Lymphorese entfernt werden, welche unter besonderen Bedingungen in einem Patienten oder Objekt (zum Beispiel* einem Menschen oder Tier) mit induzierten anatomischen und physiologischen Veränderungen ausgeführt wird.

Dem Objekt wird zunächst ein spezifisches Antigen verabreicht, welches vorzugsweise, aber nicht obligatorisch splensktomisiert ist. Dann wird eine Brustlymphgagfistel hergestellt. Der Druck des zentralen Venensystems wird hierauf vorzugsweise erhöht, so dass derselbe oberhalb des atmosphärischen D^rucks des Brustlymphganges liegt. Auf diese Weise kann im wesentlichen die ganze Lymphflüssigkeit aus der Fistel des Brustlymphganges durchfeinen angepflanzten Katheder während eines längeren Zeitraumes ausfliessen. Die Lymphe wird in Zellen und Lymphflüssigkeit getrennt, welch letztere den Antikörper enthält, der entsprechend dem verabreichten spezifischen Antigen erzeugt wurde. Die Zellen werden intravenös in das Objekt zurückgeführt. Dem Objekt muss eine AustauschflUssigkeit verabreicht werden, die von verschiedener Art sein kann, aber nicht den spezifischen Antikörper enthält.

4Ö9841/1060

Gemäss der Erfindung wird ein Objekt ausgewählt, welches das spezifische Antigen enthält, zum Beispiel ein Patient mit Krebs oder ein bereits immunisiertes Objekt, oder indem Antikörper zu einem endogenen oder exogenen Antigen hergestellt werden. Die Flüssigkeit, welche den Patienten durch die Kanüle der Fistel des Brustlymphganges verlässt, besteht aus Lymphe, die durch den Patienten erzeugt wird, und Salzlösung, welche kontinuierlich in die Kanüle eingeflöß£t wird, um die Lymphe zu verdünnen. Die Lymphe ist tatsächlich die einzige Flüssigkeit, die der Patient verliert, da die Salzlösung, welche kontinuierlich in die Kanüle eingeflößt wird; auch wieder durch die Kanüle austritt.

Wie nachstehend noch genauer beschrieben wird, wird gemäss der Erfindung der Venendruck des Patienten genau geregelt, um sicherzustellen, dass die Lymphproduktion des Patienten durch die Kanüle austritt, wodurch die wirksamste Vergrösserung der Antikörperproduktion durch den Patienten erzielt wird, sowie der Gesamtverlust des durch den Patienten erzeugten Antikörpers.

Wegen dieses Fehlens des Antikörpers in Gegenwart des verabreichten Antigens oder des Antigengehalts wird gefunden, dass die Antikörperproduktion im Lymphgewebe und daher dessen Gehalt in der Lymphflüssigkeit enorm ist und weiter zunimmt. Die immense Zunahme der Antikörperproduktion ist mehrere Grössenordnungen grosser als bei anderen Arten der Antikörperproduktion und ist daher von sehr wesentlicher Nützlichkeit auf den Gebieten der Biologie und Chemie, sowie der tierärztlichen und klinischen Medizin.

Die übliche Vorrichtung, die zur Ausführung der Schritte des vorstehenden Verfahrens verwendet wird, ist jedoch kostspielig und unwirksam, und trachtet überdies die Erzeugung des Bakterienwachstums zu begünstigen.

Demgemäss wurde eine Vorrichtung entwickelt, welche in der biochemischen Forschung von allgemeiner Nützlichkeit ist und insbesondere bei der Ausführung des Verfahrens zum Vergrössern der Produktion von Antikörpern Anwendung findet,

4 0 9 8 4 1 / 1 0 δ ΰ

Diese Vorrichtung ermöglichte ferner neuartige Verbesserungen des Verfahrens zum Vergrössern der Antikörperproduktion, die Entwicklung neuartiger Verfahren für die Behandlung von Krebs, für die kontinuierliche Massensuspensionskultur in vitro von Säugetier- und Nichtsäugetierzellen sowie die Entwicklung neuartiger Verfahren für die Kulturbehandlung zwecks Gewinnung von Impfstoffen.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Ausbildung einer neuartigen Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zum Vergrössern der Produktion von Antikörpern in Tieren und Menschen, sowie zum Sammeln der dadurch erzeugten Antikörper.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer neuartigen Vorrichtung, welche bei der Ausführung der biochemischen Forschung von allgemeiner Nützlichkeit ist.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht inlder Ausbildung verbesserter und neuartiger Verfahren zum Vergrössern der Antikörperproduktion in Tieren und Menschen. Solche Verfahren sind von allgemeiner Nützlichkeit bei der Ausführung der biochemischen Forschung hinsichtlich der Entstehung und der Kontrolle von Krankheiten.

Weitere Aufgaben der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachstehenden Beschreibung.

Gemäss einem Merkmal der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Vergrössern der Produktion eines spezifischen Antikörpers durch einen Patienten den Schritt der Verabreichung eines spezifischen Antigens an den Patienten, um die Produktion des spezifischen Antikörpers zu bewirken, oder die Aiswahl eines Objekts, welches ein Antigen enthält, wie zum Beispiel Krebs, oder die Auswahl eines bereits immunisierten Objekts, oder die Herstellung von Antikörpern zu einem endogenen oder exogenen Antigen. Das Verfahren umfasst zusätzlich die Schritte der Herstellung einer Brustlymphgangfistel, die Erhöhung des Drucks des zentralen Venensystems des Patienten, um alternierend Venenkanäle des Lymphgefässystems zu eliminieren, und die Sammlung der Lymphe aus der Fistel. Das Verfahren umfasst ausser-

409841/1080

dem die Schritte des Zentri fugierens der gesammelten Lyoiphe, um die Lymphzellen in derselben von der LymphflUssigkeit zu trennen, die Bildung einer dünnen länglichen Schicht der getrennten Zellen, die Behandlung der dünnen länglichen Schicht der Lymphzellen, um sicherzustellen, dass dieselben von dem erzeugten spezifischen Antikörper im wesentlichen frei sind, und die Dispersion der Zellen in einer physiologisch ausgeglichenen Salzlösung. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt der Rückführung der dispergierten Zellen und der Lösung auf intravaskulärem Wege zu dem Patienten, sowie die Anwendung einer entsprechenden Austauschtherapie auf intravaskulärem Wege auf den Patienten, welche aus einer Flüssigkeit besteht, die von verschiedener Art sein kann,aber gemeinsam hat, dass sie von dem spezifischen Antikörper im wesentlichen frei ist, um die normale Kontrolle und Gesundheit aller anderen Systeme in dem Körper aufrechtzuerhalten.

In den Zeichnungen zeigt:

Figur 1: ein Blockdiagramm des Verfahrens zum Vergrössern der Antikörperproduktion gemäss der Erfindung,

Figur 2: im Längsschnitt nach der Linie A-A der Figur 3 eine Zentrifuge, die gemäss der Erfindung ausgebildet ist und zur Ausführung des Verfahrens gemäss Figur 1 verwendet wird,

Figur 3: einen Grundriss der in Figur 2 dargestellten Zentrifuge, sowie die Kraftquelle für dieselbe und die Verbindungen mit derselben,

Figur 4: ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform des automatischen Pipetters, der gemäss der Erfindung ausgebildet ist und zur Ausführung des Verfahrens gemäss Figur 1 verwendet wird,

Figur 5: ein schematisches Diagramm einer anderen Ausführungsform des automatischen Pipetters,

409841/1060

Figur 6: ein Blockdiagramm, welches eine Art der Wirkungsweise des Pipetters veranschaulicht,

Figur 7: ein Blockdiagramm, welches 4de elektrische Verbindung des Pipetters, des Motorreglers und des Venendruckmonitors veranschaulicht,

Figur 8: ein Blockdiagramm, welches eine andere Art der Wirkungsweise des Pipetters veranschaulicht,

Figur 9: eine schaubildliche Ansicht eines Teils der im Pipetter angeordneten Einrichtung,

Figur 10

eine schematische Darstellung der Vorrichtung, welche zur Ausführung des Verfahrens gemäss Figur 1 verwendet wird,

Figur 11: (fehlt),

Figur 12: einen Längsschnitt eines Pressventils, das gemäss der Erfindung ausgebildet ist und das in der Vorrichtung Verwendung findet, welche zur Ausführung des/Verfahrens gemäss Figur 1 verwendet wird,

Figur 13: einen vereinfachten Längsschnitt eines Kompressionspumpenbehälters, der gemäss der Erfindung ausgebildet ist und der in der Vorrichtung Verwendung findet, welche zur Ausführung des Verfahrens gemäss Figur 1 verwendet wird,

Figur 14: eine Draufsicht auf eine Kompressionspumpenvorrichtung, die in der Vorrichtung Verwendung findet, welche zur Ausführung des Verfahrens gemäss Figur 1 verwendet wird,

Figur 15: einen Längsschnitt der in Figur 14 dargestellten Pumpvorrichtung,

Figur 16: einen Längsschnitt einer Flüssigkeitsverarbeitungs-

409841/1060

ö und übertragungsvorrichtung, die/gemäss der Erfindung

ausgebildet ist und die in der Vorrichtung Verwendung findet, welche zur Ausführung des Verfahrens gemäss Figur 1 verwendet wird,

Figur 17: einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform des Pressventils, das gemäss der Erfindung ausgebildet ist und das in der Vorrichtung Verwendung findet, welche zur Ausführung des Verfahrens gemäss Figur 1 verwendet wi rd.

Die Figuren 18 und 19 sind graphische Darstellungen, die bestimmte Ergebnisse des Verfahrens gemäss Figur 1 zeigen, welches an Objekten ausgeführt wird, die wegen des durch den Maussarkomvirus hervorgerufenen Krebses behandelt werden.

Figur 20: zeigt einen Längsschnitt einer anderen Zentrifuge, die gemäss der Erfindung ausgebildet ist, und

Figur 21: ist eine Vorderansicht der in Figur 20 dargstellten Zentrifuge.

In Figur 1 ist ein Blockdiagramm des neuen und verbesserten/Verfahrens zum Vergrössern der Antikörperproduktion dargestellt. Ein Objekt 10 wird mit einem spezifischen Antigen durch das Lymphoreseverfahren behandelt, das in der oben erwähnten Anmeldung beschrieben wird,, Dieses Verfahren,kann auch auf ein Objekt angewendet werden, welches ein Antigen enthält, wie zum Beispiel Krebst oder auf ein bereits immunisiertes Objekt. Es können abei/auch Antikörper zu einem endogenen oder exogenen Antigen hergestellt werden. Die Lymphflüssigkeit, welche dadurch veranlasst wird, zum Auslass der Fistel 11 eines Brustlymphganges zu fliessen, wird gemäss der Erfindung verarbeitet. Diese Entleerung der Lymphe, die aus Zellen und Lymphflüssigkeit besteht, welch letztere die spezifischen Antikörper enthält, die entsprechend dem verabreichten oder dem bereits enthaltenen spezifischen Antigen erzeugt werden, ergibt die kontinuierliche Produktion der spezifischen Antikörper in enormen Mengen.

409841/106 0

Gemäss der Erfindung wird die Lymphflüssigkeit aus dem Objekt 10 an der Fistel des Brustlymphganges entnommen und einer neuartigen Zentrifuge 40 (Figur 2) zugeführt, weiche gemäss der Erfindung ausgebildet ist. Die Wirkungsweise der Zentrifuge 40 trennt die Lymphzellen, die eine dünne Schicht bilden, von der Lymphflüssigkeit, welche die erzeugten spezifischen Antikörper enthält. Diese Flüssigkeit und die Antikörper in derselben werden entfernt und einer Stufe zur Verarbeitung der spezifischen Antikörper zugeführt» Die Lymphzellen, welche nunmehr frei von Lymphe sind, werden dann dispergiert und in einer Salzlösung suspendiert. Die resultierende Suspension wird in einen Behälter 12 (Figur 13) übertragen oder in eine Flüssigkeitsverarbeitungs- und übertragungsvorrichtung (Figur 16), um die suspendierten Zellen in das Gefässystem des Objekts zurückzuführen. Dem Patienten wird eine Austauschtherapie verabreicht, die aus Plasma bestehen kann, welches den spezifischen Antikörper nicht enthält, welches zellenfreie LymphfTüssi gkei t von einem nicht immunisierten Spender oder Spendern enthalten kann, oder die später verarbeitete LymphflUssigkeit des Objekts, aus der die erzeugten spezifischen Antikörper entfernt worden sind, oder die später verarbeitete LymphfTüssigkeit, aus der verschiedene Klassen von Makromolekülen entfernt worden sind, welche die spezifischen Antikörper enthalten.

Der in der Fistel vorzugsweise verwendete Katheter ist so hergestellt, dass derselbe einen doppelten Hohlraum aufweist. Das grössere Hohlraumrohr, durch das die Lymphe fliesst, kann eine Polyäthylenspitze aufweisen, welche an einem Silastikrohr befestigt ist. Die Spitze weiset eine Abschrägung zur Erleichterung des Eintritts auf und einen Vorsprung, um sicherzustellen, dass die Verbindungen hinter dem Vorsprung den Kathe«fer in Stellung halten. Das Silastikrohr, welches den Hauptteil des Katheifers bildet, verleiht Biegsamkeit, so dass kfeine Ausrichtfehler ohne Spannung in/der Leitung korrigiert werden können.

Das kleine Hohlraumrohr ist aus Polyäthylen hergestellt und in einer Strömung heissen Stickstoffs gezogen, um einen entsprechenden Durchmesser für den zu behandelnden besonderen Patienten aufzuwei-

; ο 9 ρ L ι /1 ο 6 ti

sen. Die Stickstoffbehandlung verhindert die Oxidation der Oberfläche des Polyäthylens während des Ziehvorganges. Die unveränderte Polyäthylenoberfläche behält daher ihre ausgezeichnete koagulationshemmende Eigenschaft«, Das kleinere Rohr, welches innerhalb des Hauptrohres angeordnet ist, leitet Heparin in einer Salzlösung zu der eigentlichen Spitze des Katheters. Die Salzlösung kann etwa 4 bis 100 Einheiten von Heparin/ml enthalten und wird in den Katheder mit einer Geschwindigkeit von e1wa 0,5 ml bis 0,5 1 eingeführt, in Abhängigkeit von der Grosse des Patienten und der Strömungsgeschwindigkeit der Lymphe im Brustlymphgang. Dies verhindert eine Koagulation der Lymphe und verringert die Gefahr der Blockierung des Katheders durch Zellenaggregate.

Wenn die resultierende Flüssigkeitssuspension der Zentrifuge in einer nachstehend genauer beschriebenen Weise über einen automatischen Pipetter 60 (Figuren 4 bis 9) zugeführt wird, wird die Austauschflüssigkeit dadurch in einer geregelten Weise zu dem Objekt zurückgeführt in Übereinstimmung mit Signalen, welche mit einem Motorregler 63 und einem Venendruckmonitor 64 gekuppelt sind, der den Venendruck des Objekts 10 während der ganzen Zeit der Behandlung überwacht.

Die Flüssigkeit, welche den Patienten über die Kanüle der Fistel des Brustlymphganges verlässt, besteht aus Lymphe und Salzlösung. Die Lymphe ist die einzige Flüssigkeit, die der Patient verliert. Gemäss der Erfindung wird die Salzlösung der Lymphflüssigkeit durch konstante und kontinuierliche Infusion zugesetzt. Die Salzlösung wird in die Spitze des dem Patienten zugekehrten Endes des Katheters des Brustlymphganges gepumpt und bildet einen Teil der eintretenden Flüssigkeit, welche eine kontinuierliche Waschung des Katheters, der Zentrifuge und anderer zugehöriger Leitungsteile gewährleistet, wie nachstehend genauer beschrieben wird. Durch Erhöhung des Venendrucks des Objekts und durch Regelung des Ausflusswifiderstandes aus der Kanüle des Brustlymphganges, so dass der Druck in demselben nur wenig (etwa 10 bis 20 mm Wassersäule) höher ist als der atmosphärische Druck, kann das maximale Differential zwischen dem Venendruck und dem Druck im Brustlymphgang hergestellt werden.

8^1/1060

Ein solches Differential gewährleistet, dass die gesamte durch das Objekt erzeugte Lymphe und die gesamte Salzlösung, welche in die Kanüle des Brustlymphganges infundiert wird, aus der Kanüle austritt. Der Austritt der gesamten Lymphe ist für die am wirksamsten vergrösserte Antikörperproduktion an sich obligatorisch, weil dadurch der Gesamtverlust des neu synthetisierten Antikörpers gewährleistet wird. Ausserdem ist der Austritt der gesamten Lymphe plus der zugesetzten Salzlösung obligatorisch, weil dadurch gewährleistet wird, dass jedes dieser beiden Volumen genau gemessen werden kann. Genaue Daten des Lymphverlustes pro Minute, pro Stunde und pro Tag sind notwendig, um das Volumen der Flüssigkeit zu regeln, welche pro Zeiteinheit in dem Lymphe verlierenderjObjekt ersetzt werden muss.

Es ist obligatorisch, den Druck im Brustlymphgang kontinuierlich auf einem Wert zu halten, der minimal oberhalb jenem des atmosphärischen Drucks liegt, trotz Veränderungen in der Lymphströmung, der Lage, des Objekts und anderer Faktoren, welche diesen Druck verändern könnten«, Die Aufrechterhaltung eines solchen Drucks im Brustlymphgang wird auf die folgende Weise erzielt, obwohl andere Verfahren verwendet werden können, um die Stabilität eines solchen Drucks im Brustlymphgang unter einer grossen Zahl möglicher ? störender Einflüsse zu maximieren.

Es wird ein üblicher Differentialdruckwandler verwendet. Der Druck aus dem Brustlymphgang wird auf die eine Seite der Wandlermembran zur Einwirkung gebracht und hydrostatischer Druck von einer Flüssigkeitssäule, die in der Höhe des Brustlymphganges entsteht, wird auf die entgegengesetzte Seite der Wandlermembran zur Einwirkung gebracht. Unter Verwendung üblicher elektronischer Verstärker und Regler kann die Differenz zwischen den beiden Drücken gemessen werden und wird dem Druck im Brustlymphgang gleich sein, der durch die erhöhte Lage des Objekts relativ zum Wandler korrigiert ist. Der hydrostatische Druck von einer Flüssigkeitssäule, die in der Höhe des Brustlymphganges entsteht, wird durch Verwendung eines mit einer grossen Bohrung versehenen Behälters erhalten_s der mit einer ultradünnen, nicht elastischen Membran oder einer porösen Membran bedeckt ist, welche die freie Bewegung von

409841/1061}

Luft, aber nicht der im Manometersystem verwendeten Flüssigkeit ermöglicht. Je breiter der Behälter relativ zu der Volumenverschiebung ist, die zur Betätigung des Differentialwandlers erforderlich ist, desto genauer ist die Korrektur der senkrechten Lage des Objekts.

Wenn beide Verfahren gleichzeitig verwendet werden, sollte de»/Differentialwandler zeigen, dass das Drossel verfahren zufriedenstellend arbeitet. Unter ungewöhnlichen Umständen kann es jedoch notwendig sein, dass der Differentialwandler einen Alarm auslöst oder den Druck im Brustlymphging durch eines der beiden Verfahren regelt. Die Eingangsströmung der Salzlösung in den Brustlymphgang kann beispielsweise durch das Wandlersignal verändert werden, so dass die gesamte Ausgangsströmung der Kanüle des Brustlymphganges verändert wird, was sich durch einen veränderteryOruck im Brustlymphgang zeigt. Ein anderes Verfahren zum Regeln des Drucks im Brustlymphgang besteht darin, das$ Niveau der Flüssigkeit relativ zum Patienten zu verändern (äussere Flüssigkeit), welche durch die austretende Lymphe und Salzlösung verdrängt wird (innere Flüssigkeit).

Gemäss der Erfindung wird die Flüssigkeit, die aus dem Objekt an der Fistel 11 des Brustlymphganges entnommen und der Zentrifuge zugeführt wird, sowie die zu dem Objekt zurückgeführte Austauschflüssigkeit kontinuierlich überwacht, um sicherzustellen, dass das Objekt nicht lebenswichtige Flüssigkeiten beraubt wird, sowie um sicherzustellen, dass nicht zuviel Austauschflüssigkeit zu dem Objekt zurückgeführt wird.

Die grundlegenden strukturellen Einzelheiten der neuartigen Zentrifuge 40 zum Trennen der Lymphzellen von der Lymphflüssigkeit sind in Figur 2 dargestellt» Obwohl übliche Zentrifugalabscheider zur Ausführung des Verfahrens verwendet werden können, ergibt eine solche übliche Vorrichtung as Verpacken der Lymphzellen in einer kleinen Tablette. Es ist infolgedessen schwierig, alle Zellen in der Tablette angemessen zu ernähren, überdies sind grosse Kräfte erforderlich, um diese Zellen in einer Suspension zu dispergieren, die geeignet ist, dieselben dem behandelten Objekt 10 intravenös zuzuführen.

409841 /108U

Die Zentrifuge 40 hingegen trennt die Zellen in eine so dünne Schicht, dass alle normale Ernährung von der Lymphe empfangen, die'an denselben vorbei fl iesst. Für die Antikörperproduktion und die Krebstherapie ist es äusserst wichtig, dass die in der Lymphflüssigkeit enthaltenen Zellen zu dem Objekt mit minimaler oder keiner Beschädigung zurückgeführt werden. Durch die normale Ernährung der Zellen während ihres Kreislaufs ausserhalb des Körpers wird die Beschädigung der Zellen auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

Wenn die Zellen ferner in einer dünner/Schi cht zentrifugiert werden, statt in einer Tablette oder in einer dicken Schicht, ist eine geringere Schwerkraft erforderlich, um dieselben zu dispergieren, wodurch die Beschädigung der Zellen ebenfalls auf ein Mindestnaß herabgesetzt wird. Das Zentrifugieren der Zellen in einer dünnen Schicht wird nicht in üblichen Zentrifugen, sonderr/in der Zentrifuge 40 ausgeführt, wegen des grossen Oberflächenbereichs der Innenfläche 41 der äusseren Wand 42 des Zentrifugenmantels 45, wobei die ganze Oberfläche von der Drehachse 43 gleich weit entfernt ist»

Die Zentrifuge 40 (Figur 2), diegsmäss der Erfindung ausgebildet ist, besteht aus einem ringförmigen Teil oder Kern 44, welcher durch Bolzen 47 (von denen nur einer dargestellt ist) an einem Mantel 45 und einer Endkappe 46 befestigt ist. Diese sitzt in einer abgestuften Ausnehmung, welche für dieselbe in der Basis des Kerns 44 vorgesehen ist. Die Nabe 48, f von welcher sich die Welle 49 erstreckt, ist an der Endkappe 46 durch Bolzen 47' befestigt (von denen nur einer dargestellt ist)₀

Die Welle 49 ist in Stützlagerblöcken 50 (Figur 3) gelagert. Eine elektromagnetische Bremse 51 und eine Riemenscheibe 52 sind auf dem entfernten Ende der Welle 49 angeordnet. Ein (mit strichpunktierten Linien dargestellter) Riemen 53 kuppelt die durch den Motor 55 angetriebene Riemenscheibe 54 mit der Riemenscheibe 52, um die Welle 49 um die Achse 43 zu drehen (Figur 2).

Die zu trennenden Materialien werden in die Zentrifuge 40 durch das Polytetraflfuoräthylenrohr 56a eingeführt, welches am Mantel 45 durch den Knopf 45a aus dem gleichen Material befestigt ist (Fig. 2).

4098 Al / 1ORf)

Das Rohr 56a mündet in die ringförmige Kammer 40a , welche durch die Wand des Kerns 44 und die Innenwand 41 des Mantels 45 begrenzt ist. Die ringförmige Kammer 40a bildet die Zentrifugenkammer. Ein Dichtungiring 44c bildet eine Abdichtung für diese Kammer.

Im Basisende des Kerns 44 ausgebildete radiale Bohrungen 44a münden in die Zentrifugenkammer 40a. Die entferntenjEnden 44b der Bohrungen 44a münden in das Polytetrafluoräthylenrohr 56b, welches an dem Kern 44 mittels Preßsitz innerhalb einer Welle 56t: aus dem gleichen Material befestigt ist. Dazwischen angeordnete Polytetrafluoräthylen-Führungsteile 57 (Figur 3) stützen die Enden der Rohre 56a, 56b ab, welche mit üblichen Drehdichtungen 58a, 58b verbunden sind.

Im Betrieb wird die aus der Fistel 11 des Brustlymphganges entfernte Lymphe, einschliesslich der Lymphzellen und der Lymphflüssigkeit, mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus dem Behälter 12 (Figur 13) oder der Flüssigkeitsverarbeitungs- und übertragungsvorrichtung (Figur 16) durch die Einlassöffnung 59a (Figur 3) in die Zentrifuge 40 eingeführt. Der Mantel wird un/seine Achse 43 mit einer Drehzahl gedreht, die gross genug ist, um eine genügend grosse Schwerkraft auf die Lymphzellen auszüiben, damit dieselben quer zur Zentrifugenkammer 40a zu der Innenwand 41 des Zentrifugenmantels 45 bewegt werden, wo dieselben auf der Oberfläche der fl Wand 41 eine dünne Schicht bilden. Die Bildung einer dünnen Zellenschicht wird erzielt durch Regelung der Anzahl der Zellen, welche in die Zentrifuge und in den Oberflächenbereich der Innenwand 41 eintreten. Die Bildung einer dünnen Zellenschicht wird stark unterstützt durch Regelung der Geschwindigkeit, mit welcher die Lymphe in die Zentrifuge eingeführt wird, relativ zu der durch die Zentrifuge erzeugten Schwerkraft.

Nach einem vorher gewählten Zeitraum und während sich der Mantel dreht, wird die iellenfreie Lymphflüssigkeit an der Auslaßöffnung 59b (Figur 3) abgeführt. An der Einlaßöffnung 59a wird beispielsweise eine Salzlösung eingeführt.Zur weiteren Behandlung der Lymphzellen, um die Antikörper zu entfernen, kann diese Lösung zusätzliche (bekannte) Chemikalien enthalten.

Die Zentrifuge wird dann durch die elektromagnetische Bremse 51 gebremst, um die Lymphzellen, welche sich in einer dünnen Schicht auf der Innenwand 41 angesammelt haben, in der zusätzlichen Lösung zu dispergieren. Die Zentrifuge wtu» wird wieder betätigt, um die Zellen von der zusätzlichen Lösung zu trennen, welche dann abgeführt werden kann, um den Zusatz weiterer Salzlösung zu ermöglichen. Die Zentrifuge wird wieder gebremst, um die gesammelten Lymphzellen in der Lösung zu dispergieren. Die gebildete Dispersion wird aus der Zentrifuge abgeführt. Dem Objekt wird intravaskulär eine Austauschtherapie verabreicht, die aus der Lymphflüssigkeit bestehen kann, welche von einem spezifischen Antikörper frei ist. Diese Flüssigkeit kann von einem oder mehreren Spendern erhalten werden, oder dieselbe kann aus der Lymphflüssigkeit des Objekts bestehen, die behandelt worden ist, um die spezifischen Antikörper zu entfernen oder jene Klasse von Makromolekülen, welche die spezifischen Antikörper enthalten.

Vfergrösserte Produktion von Makromolekülen.

Das gleiche Prinzip und der allgemeine Vorgang kann/auf die Sammlung der vergrösserten Produktion von Molekülen angewendet werden, die von den Antikörpern verschieden sind. Das zirkulierende Niveau der meisten Moleküle im Körper wird in einer solchen Weise geregelt, dass ein konstantes Blut- oder extrazellulares Niveau dieses Moleküls erzielt wird. Wenn das Objekt von einem besonderen Molekül entleert ist und insbesondere, wenn diese Entleerung erfolgt, bevor das Molekül die Blutströmung erreicht, tastet der Körper die Entleerung durch verschiedene Mechanismen ab und leitet eine erhöhte Produktion ein und hält dieselbe aufrecht in einem Versuch, die spezifische Entleerung zu korrigieren. Wenn die Entleerung trotz erhöhter Produktion aufrechterhalten wird, wird eine stets zunehmende Produktion des spezifischen Moleküls erfolgen, bis die Grenze der Produktionskapazität für dieses Molekül erreicht ist.

Die durch die Zellen des Körpers erzeugten und sekretierten Moleküle, welche eine Molekulargewicht von mehr als 100 000 aufweisen, treten in die Lymphgefässkapillaren, vorzugsweise ir/die Kapillaren der Blutzirkulation ein. Der Grund für diese bevorzugte Bewegung

4 098 41/106U

liegt in der Tatsache, dass Zwischenräume zwischen den Zellen vorhanden sind, welche die Wand der Lymphgefässkapillaren bilden. Es gibt keine Zwischenräume zwischen den Zellen, welche die Wand der Blutgefässkapillaren bilden, und ausserdem ist eine kontinuierliche Unterlagsmembran vorhanden, w auf welcher die Zellen liegen. Die Moleküle mit grossem Molekulargewicht können daher durch diese interzellularen Zwischenräume direkt in die Lymphgefäße eindringen und sie tun dies vorzugsweise und auch quantitativ im Vergleich zu ihrem Eindringen in den kapillaren Kreislauf durch Diffusion, welche die einzige in diesem Kreislauf verfügbare Art ist. Das Ergebnis dieser bevorzugten Bewegung der gössen Moleküle ist, dass alle neu synthetisierten grossen Moleküle in den Brustlymphgang (von Tieren oder Objekten mit erhöhtem Venentdruck) eintreten und daher eliminiert werden können, bevor sie in die Blutströmung eintreten. Diese Eliminierung führt zu einer erhöhten Produktion jenes Moleküls, welches daher in grossen Mengen gesammelt werden kann. Moleküle, welche zu der obigen Klasse gehören, können umfassen: Tumorantigene, verschiedene Komponenten des Komplements (welche für bestimmte immunologische Reaktionen notwendig sind), antihämophilische Faktoren, Antiemphysemfaktoren, Hormone und andere Verbindungen.

Krebsbehandlung

Die Art der Wechselwirkung zwischen dem immunen System und dem Tumor kann als eine Beziehung zwischen einem durch eine hohe Rückwirkung geregelten immunem System und einem ungeregelten Wachstum von Tumorzellen beschrieben werden. Eine solche Beziehung ist grundlegend unstabil und führt zu einer immer zunehmenden Ungleichheit zwischen dem Niveau der spezifischen immunen Wirkung und der Größe der Tumormasse. Überdies scheint diese Ungleichheit ein fortgesetztes Tumorwachstum zu ergeben, w selbst wenn der Tumor äusserst klein oder von einer Grosse ist, die nicht einmal klinisch erkennbar ist.

Andererseits ist bekannt, dass das immune System ein normales Vergrösserungspotential aufweist. Es kann geschätzt werden, dass dieses Vergrösserungspotential in dem Bereich von Millionen bis Milliarden liegt.

409841/106U

Die gleiche Theorie und Praxis der Entfernung des Rückwirkungsantikörpers, die auf die Vergrösserung der Antikörperproduktion angewendet wird, kann angewendet werden, um die Immunreaktion gegen Krebs zu verstärken.

Die Immunreaktion gegen Krebs ist jedoch viel komplizierter als die Immunreaktion auf einfache Antigene und Bakterien. Im Hirtüick auf Krebs scheint es, dass einige Komponenten, nämlich Immunoglobuline der mit IgG bezeichneten Klasse, welche selbst nicht cytotoxisch gegen Krebs sind, als spezifische Rückwirkungsmechanismen wirken, um die Produktion und Wirkung anderer Komponenten zu verhindern, wie zum Beispiel IgM und sensibilisierter Lymphocyten, welche gegen Krebszellen cytotoxisch sind. Der gleiche grundlegende Vorgang, der zur V vergrösserten Antikörperproduktion verwendet wird, kann verwendet werden, um die Immunreaktion gegenlKrebs zu verstärken, und kann gleichzeitig verwendet werden, um jene Komponenten (durch Rückführung in die Blutzirkulation) zurückzuhalten, welche gegen Krebszellen cytotoxisch sind, sowie um jene Komponenten zu eliminieren, welche die Produktion und Wirkung der cytotoxischen Komponenten blockieren.

Die Trennung der Antikörper in cytotoxische und nicht cytotoxische Blockierungs- und Rückwirkungsantikörper kann durch Ultra- Zentrifugation, Ausfall verfahren und andere Verfahren erzielt werden, weil die cytotoxischen Komponenten ein verschiedenes Molekulargewicht und andere Eigenschaften aufweisen. Es ist derzeit nicht bekannt, ob irgendwelche der Untergruppen der Antikörper mit kleinerem Molekulargewicht der Klasse IgG während des obigen Verfahrens ebenfalls zu dem Objekt zurückgeführt werden sollen oder nicht. Wie nachstehend erörtert wird, können solche Antikörper aber auf andere Weise verwendet werden.

Selbst nicht cytotoxische Antikörper können jedociyin wirksamer Weise cytotoxisch gemacht werden, indem dieselben an.radioaktive Verbindungen, cytotoxische Arzneimittel oder Stoffe angehängt werden, wie zum Beispiel Hapten oder fremde Proteine, beispielsweise Schaf-IgG, für welches das Objekt sensibilisiert worden ist. Bevor diese letztere Richtung der Überlegung verfolgt wird, muss bemerkt wer-

409841/106U

den, dass es neben der Rückwirkungsregelung des immunen Zustands noch einen anderen Grund gibt,welcher bewirkt, dass das immune System in seinem Kampf gegen Krebs versagt. Dieser zweite Grund ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Zellen ihre Oberflächenmembranen in die extrazellulären Körperflüssigkeiten verteilen. Dies ist bekannt für Lymphozyten (Nossal), für andere normale Zellen (Pressman) und für Tumorzellen (Baldwin und Hellström). Die kontinuierliche Freigabe des Tumorantigens durch Krebszellen kann jede immune Komponente komplizieren, welche insbesondere gegen den Krebs gerichtet ist, und diese Komplizierung kann alle solchen Komponenten unwi rksam machen.

Es ist ferner bekannt, dass das überschüssige und kontinuierliche Antigen, insbesondere das schwache Antigen, eine spezifische Paralyse des immunen Systems gegen das besondere Antigen bewirkt. Eine ähnliche Erscheinung ist fast sicher in einem mit Krebs behafteten Objekt wirksam.

Das beschriebene f Verfahren der Fistelarbeitsweise in Objekten mit erhöhtem Venendruck eliminiert alle solchen neu synthetisierten, freigegebenen und umlaufenden Antigene, weil sie im allgemeinen ein hohes Molekulargewicht aufweisen. Die Eliminierung der überschüssigen freigegebenen und umlaufenen Tumoranti gene verhindert, dass aktive immune Komponenten, welche gegen Krebs erzeugt worden sind inaktiv werden.

In einer Reihe erfolgreicher Tests des Verfahrens zur Vergrösserung der Immunität gegen Krebs wurden % erwachsene männliche Ratten verwendet, die 200 bis 250 g wogen und von Microbiological Associates, Bethesda, Maryland, erhalten wurden.

Ein Tumor wurde induziert durch Einimpfung des Maus Sarcom Virus (M.S.V.) in neonatal thymectomisierte Ratten. Dieser Tumor ist transplartierbar und besitzt ein für den Tumor spezifisches Transplantationsantigen, wie durch die Transplantationsresistenz demonstriert wird. Der Tumor tötet gewöhnlich Empfänger, wenn denselben eine entsprechende Dosis von Tumorzellen verabreicht wird, b wie beispielsweise 0,5 . 10 Tierdurchgangszellen oder 0,1 . 10 kultivierte Tumor-

409841/1060

zellen. Der Tumor wurde in Gewebekultur und in BN-Tiere durch Reihenübertragungen überführt, wenn der Tumor einen Durchmesser von ungefähr 1,5 bis 2 cm erreichte.

Experimente mit Tierdurchgangszellen wurden ausgeführt nach subkutaner Einimpfung von 0,5 . 10 lebensfähiger Tumorzellen, wie durch den Ausschluss von trypanblauer Farbe bestimmt wurde.

Experimente mit kultivierten Tumorzellen wurden nach subkutaner Einimpfung von 0,1 . 10 Tumorzellen ausgeführt.

Die vorstehend beschriebene Fistel arbeitsweise und Austauschtherapie wurde im Hinblick auf diese Tiere befolgt. Figur 18 veranschaulicht das Tumorwachstum nach der subkutanen Einimpfung von 0,5 .10 Tumorzellen in Kontrollratten,(die Kurve zeigt das Durchschnittswachstum in 1Φ Tieren) und in einzelne Versuchsratten. Die 14 Kontrollratten wurden der Fistel arbeitsweise unterworfen. Die Lymphflüssigkeit und die Zellen wurden intravenös zurückgeführt. Die Zellen in der Lymphe, aber nicht die Lymphflüssigkeit, wurden zu den Versuchsratten zurückgeführt. Die Verzögerungsperiode vor dem Erscheinen des Tumors und die Wachstumsgeschwindigkeit des Tumors sind in Figur 18 dargestellt. In vier Tieren (H-12, H-17, H-23, und H-25) war der ganze Vorgang technisch erfolgreich. Am zweiten Tag der Fistel arbeitsweise wurden die Tumore weniger fest und dann in den Tagen 4 bis 7 vollständig zurückgebildet (Figur 18).

Figur 19 veranschaulicht das Tumorwachstum nach der subkutanen Einimpfung von 0,5 . 10 Tumorzellen in Kontrollratten,(die Kurve zeigt das Durchschnittswachstum in 0 81 Tieren) und in einzelne Versuchsratten. Die Versuchsratten wurden der Fistelarbeitsweise unterworfen. Die in der Lymphflüssigkeit enthaltenen Zellen wurden intravenös zurückgeführt und die Lymphflüssigkeit weggeschüttet. Die Verzögerungsperiode und die Wachstumsgeschwindigkeit dieser Tumore sind in Figur 19 dargestellt. Alle Versuchstieren, bei welchen der Vorgang technisch erfolgreich war, zeigten eine merkbare Zurückbildung des Tumors (Figur 19). Bei der Autopsie nach dem Tod dieser Ratten zeigten sich die Tumore als haemorrhagisch und necrotisch.

409841 /1060

Nach der Einimpfung von Tierdurchgangs-Tumorzellen in Kontrontiere war das Tumorwachstum langsamer als bei den von kultivierten Zellen abgeleiteten Tumoren. Die Fistel arbeitsweise erzeugte eine stärkere Rückbildung von Tumoren, die von Tierdurchgangszellen abgeleitet wurden im Vergleich zu Tumoren, die von/kultivierten Zellen abgeleitet wurden. Eine Erklärung für diese Unterschiede/ist nicht bekannt. Wenn Tierdurchgangszellen übertragen wurden, kann jedoch auch eine beträchtliche Zahl immunier Zellen verschiedener Art übertragen worden sein, die daher für die obige Erscheinung verantwortlich sind.

In jedem Fall bewirkte die Verwendung der Fistel arbeitsweise die Rückbildung der durch den Maus Sarcom Virus induzierten Tumore, die in synageneischen Ratten wuchsen.

Um auf die Frage der Umwandlung nicht cytotoxischer Antikörper in solche Antikörper zurückzukommen, welche Tumorzellen/töten: das Verfahren der Tötung von/Krebszellen durch umgewandelte Antikörper kann in der Gewebekultur leicht demonstriert werden, weil dort keine störenden Verbindungen vorhanden sind, nämlich freie Tumorantigene, welche mit den umgewandelten Antikörpern zuwsammenwirken und dieselben unwirksam machen, überdies sind in der Gewebekultur keine natürlichen spezifischen Antikörper gegen denKrebs vorhanden und alle Antigensitze sind daher für den umgewandelten Antikörper verfügbar.

Die Situation in der Gewebekultur ist von jener vollständig verschieden, die in dem Körper eines mit Krebs behafteten Objekts gefunden wird. In dieser letzteren Situation ist ein umlaufendes freies Tumorantigen vorhanden, welches den umgewandelten Antikörper kompliziert, Ausserdem kann der umlaufende Antikrebs-Antikörper, welcher durch das Objekt kontinuierlich erzeugt wird, den umgewandelten Antikörper in einem solchen Ausmass verdünnen, dass eine sehr geringe Lekalisierung des umgewandelten Antikörpers in dem Tumor möglich ist.

Die Fistelarbeitsweise, welche alle neu synthetisierten umlaufenden Tumorantigene und Antikörper eliminiert, ermöglicht dem umgewandel-

409841/1060

ten Antikörper, in der gleichen Weise zu wirken, wie in/der in vitro-GewebekulturEin besonderer Fall liegt vor, wenn das Objekt (zum Beispiel ein Mensch) beispielsweise für Schaf-IgG sensibilisiert wird. Der Schaf-Antikörper (menschliches Antitumorantigen) wird hergestellt. Beim derzeitigen Stand der Technik kann dieser Antikörper nicht in reiner Form hergestellt werden, wodurch sein Wert vermindert wird. Die Fistel arbeitsweise verringert jedoch die Schwere dieser Beschränkung.

Alternativ sind alle IgG enthaltenden Antitumor-Antikörper der Klasse IgG, welche durch den Krebspatienten bei der Fistel arbeitsweise erzeugt und gesammelt werden, an das Schaf-IgG in dem Bereich des Antitumor-Antikörperüberschusses gebunden. Diese Verbindungen werden auf Antigene gelenkt, welche dem gesunden Objekt fremd sind, und diese umfassen die Tumorantigene des Objekts. Die Tatsache, daß diese Verbindungen nicht nur auf Tumorantigene gelenkt werden, vermindert wieder deren Wert, und die Fistel arbeitsweise verringert wieder die Schwere dieser Beschränkung. Antikörper, welche in/einem Objekt erzeugt und nach dem obigen Verfahren behandelt werden, können erfolgreich verwendet werden, um andere Objekt-e zu behandeln, welche mit einer ähnlichen Art von Krebs behaftet sind.

Die Fistel arbeitsweise, welche störende, neu synthetisierte, umlaufende Tumorantigene und Antikörper rasch eliminiert, kann auch verwendet werden, um Schaf-IgG zu eliminieren, das nicht fest an Zellen mit einer hohen Bindungsaffinität befestigt ist. Das heisst, das Verfahren wird umlaufendes und nicht spezifisch gebundenes Schaf-IgG eliminieren, wobei die Bindung eine geringe Affinität aufweist, und kann daher entfernt werden durch Senkung der Konzentration von Schaf-IgG in der extrazellulären Flüssigkeit. Die Eliminierung von Schaf-IgG, welches nicht an Krebszellen gebunden ist, wird die natürliche und cytotoxische Überempfindlichkeitsreaktion gegen alle Zellen mit Ausnahme von Krebszellen weitgehend begrenzen, weil das Objekt für Schaf-IgG empfindlich ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung der immunologischen Verfahren im Hinblick auf Krebs ist ersichtlich, dass alle· Vorgänge die Fistelarbeitsweise zum Vergrössern der Antikörperproduktion umfassen. Im Hinblick auf die Ratten, bei welchen die Fistelarbeitsweise angewen-

4098^1/1060

det wurde, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 18 und 19 beschrieben wird, wurden die Lymphzellen zu dem Patienten zurückgeführt, nachdem dieselben mit einer physiologisch ausgeglichenen Salzlösung gewaschen wurden, beispielsweise einer Ringerslösung.

Es wird angenommen, dass dieses immunologische Verfahren die Zurückbildung des Krebses in diesen Ratten aus den folgenden Gründen bewirkte. Es ist bekannt, dass die Verabreichung eines Antikörpers an einen Patienten die Produktion von immungemachten Zellen (CMI}--Zellen) durch den Ffctienten vermindert. Durch Anwendung der Fistel arbeitsweise wird die Antikörperproduktion vergrössert und die Antikörper werden aus dem Patienten entfernt,, Es wird daher angenommen, dass die CMI-ZeIlenproduktion vergrössert wird. Das Waschen der Lymphozyten, bevor dieselben zu dem Patienten zurückgeführt werden, entfernt ausserdem das Tumorantigen aus den Lymphozytenrezeptoren, wodurch die CMI-Zellen freigegeben werden.

Es ist zu bemerken, dass die Lymphozyten, während sie sich ausserhalb des Körpers des Patienten befinden, für verschiedene Zwecke in einer Weise behandelt werden können, die nicht wirksam ausgeführt werden kann, während sie sich in dem Körper befinden. Die Lymphozyten können beispielsweise mit Arzneimitteln oder spezifischen Verbindungen behandelt werden, wie zum Beispiel mit/Enzymen, wie Trypsin und Neuraminidase, welche der Waschlösung zugesetzt worden sind oder mit welchen die Innenwand 41 der Zentrifuge überzogen wurde. Ebenso kann der Körper des Patienten auf verschiedene Weise behandelt werden, während sich die Lymphozyten/ausserhalb befinden, was nicht in wirksamer Weise geschehen kann, während sich die Lymphozyten in dem Körper befinden, übliche Arzneimittel zum Verlangsamen der Aktivität der Krebszellenmembranen, um die Verteilung der Tumorantigene zu verzögern, verlangsamen beispielsweise auch die Aktivität der Lymphozyten, ein unerwünschtes Ergebnis. Solche Arzneimittel können dem Patienten verabreicht werden, auf den die Fistel arbei tsweise angewercet wird, bevor seine Lymphozyten zurückgeführt werden. Dieses Arzneimittel hat die gewünschte Wirkung auf die Krebszellen und keine Wirkung auf die Lymphozyten.

U 0 9 8 L 1 / 1 0 6 U

Zusätzlich zur Zurückführung der Lymphozyten nach dem Waschen können auch die durch den Patienten erzeugten Antikörper zurückgeführt werden. Gemäss der oben erwähnten Patentschrift zeigt die Produktion des IgM-Antikörpers in einem stabilisierten Immunsystem eine Spitze und fällt dann auf Null ab in ungefähr der gleichen Zeit, in welcher die IgG-Produktion einen stabilen Zustand erreicht. Die Verwendung des Verfahrens zum Vergrössern/dern Antikörperproduktion ergibt unter anderem eine Erneuerung in grossenjMengen der IgM-Antikörperproduktion. Da kein IgG-Antikörper zu dem Patienten zurückgeführt wird, setzt sich die IgM-Produktion fort» Der IgM - Antikörper, welcher gegen Krebs cytotoxisch ist, zeigt überdies keinen Rückwirkungseffekt. Wenn derselbe demgemäss von dem IgG-Antikörper getrennt ist, gewaschen und mit den Lymphozyten zu dem Patienten zurückgeführt wird, wird ein verstärkter Angriff auf die Tumorzellen und eine Zerstörung derselben erwartet.

Ferner ist zu bemerken, dass die Verwendung der Fistelarbeitsweise die freien Tumorantigene aus dem Patienten entfernt. Es ist bekannt, dass geringe Mengen des IgG-Antikörpers die Wirkung der Lymphozyten in Gegenwart von Tumorantigenen blockieren. Wenn demgemäss die getrennten vermehrten IgG-Antikörper, die nach dem Verfahren erfisugt werden, gesammelt und nach dem Waschen zusammen mit den Lymphozyten zu dem Patienten zurückgeführt werden, wird ein/verstärkter Angriff auf die Tumorzellen und eine Zerstörung derselben/erwartet.

Ausserdem kann die Klasse IgG der Antikörper, welche durch/die Fistelarbeitsweise erzeugt werden, radioaktiv gemacht werden, bevor dieselben zu dem Patienten zurückgeführt werden. Obwohl nur ein kleiner Teil des IgG-Antikörpers für den Krebs in dem Ffetienten spezifisch ist, werden in dem fetienten keine hohen Strahlungsniveaus erzeugt, da der zu dem Patienten zurückgeführte, für Krebs nicht spezifische IgG-Antikörper aus der Fistel des Brustlymphganges ohne A anhängendes Tumorantigen herausgelangt, während der radioaktive, für Krebs spezifische IgG-Antikörper sich selbst an das Tumorantigen anhängt, das an der Tumorzellenmembran befestigt ist, wodurch der Angriff auf die Krebszellen und die Zerstörung derselben verstärkt wirda Es kann erwartet werden, dass der gesammelte IgG-Antikörper, der behandelt ist oder nicht, bei Verabreichung an andere Patienten, welche mit dem gleichen Krebst behaftet sind, die

409841/1060

-22-gleichex Wirkung aufweist.

Anstelle der oder zusätzlich zu der radioaktiven Behandlung des IgG-Antikörpers können diese Antikörper an Verbindungen angehängt werden, wie zum Beispiel Protein oder Hapten, für welche der Patient sensibi lisiert worden ist. Die Verbindungen werden dann zu dem Patienten zurückgeführt, dessen Lymphozytenis ich noch ausserhalb des Körpers befinden. Der für Krebs spezifische Antikörper verbindet sich mit dem Tumorantigen, das an der Krebszellenmembran befestigt ist. Der für Krebs nicht spezifische Antikörper wird an der Fistel des Brustlymphganges eliminiert. Dann werden die Lymphozyten zu dem vorher sensibilisierten Patienten zurückgeführt und reagieren heftig mit der Verbindung, an welche der für Krebs spezifische Antikörper angehängt ist. Das erwartete Ergebnis ist die Zerstörung der Tumorzellen. Um eine vorzeitige Reaktion des Patienten auf die Verbindung zu verhindern, für welche derselbe sensibilisiert worden ist, wird dem Patienten nicht eine ein Komplement enthaltende Austauschtherapie verabreicht, wie zum Beispiel Plasma, sondern vielmehr eine ein Nichtkomplement enthaltende Therapie, wie zum Beispiel Albumin. Wenn dann die Lymphozyten zurückgeführt sind, wird auch die Plasmatherapie wieder hergestellt, um die Reaktion des Komplements mit der den Antikörper tragenden Verbindung zu ermöglichen.

Die Fistelarbeitsweise kann auch verwendet werden, um heterologe Antikörper beispielsweise in Schafen herzustellen. Die Fistelarbeitsweise zum Vergrössern der Antikörperproduktion wird an einem Schaf ausgeführt, das mit Krebszellen von einem Patienten geimpft ist, um grosses Mengen des Antikörpers zu erhalten, welcher eine IgG-Komponente aufweist, die für den Krebs spezifisch ist. Dieser Antikörper kann dann mit normalem Zellengewebe des Krebspatienten gemischt werden, um soviel als möglich der anderen IgG-Komponenten zu eliminieren. Der resultierende Antikörper, welcher eine IgG-Kompcnente enthält, die für den in Frage kommenden Krebs spezifisch ist, kann dann dem Krebspatienten verabreicht werden, auf den bei dem eben beschriebenen Verfahren ebenfalls die Fistelarbeitsweise angewendet wird. Das erwartete Resultat ist ein verstärkter Angriff auf die Tumorzellen und die Zerstörung derselben.

409841/1060

Vorrichtung, die zur Ausführung des Verfahrens zum Vergrössern der Antikörperproduktion verwendet wird.

Obwohl biomedizinische Vorrichtungen üblicher Bauart verwendet werden können, um das neuartige Verfahren zum Vergrössern der Antikörperproduktion auszuführen, wurde eine neuartige Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens entwickelt,.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zum Vergrössern der Antikörperproduktion gemäss Figur 1 wird ein rohrförmiger Kompressionspumpenbehälter 12 verwendet, der aus dünnwandigem Silicongummi hergestellt ist (Figur 13). Das äussere Gehäuse 14 desselben ist aus steifem Polycarbonat oder anderen Materialien hergestellt, welche im Autoklaven behandelt werden können, obwohl gewünschtenfalls auch Luzid oder andere Kunststoffe verwendet werden können. Salzlösung (äussere Flüssigkeit) wird durch eine Pumpe 13 von üblicher Konstruktion, oder wie die Figuren 14,15 zeigen, durch Einlassrohre 15,16 rund um den SiI ikon gummihehälter 12 gepumpt, um den Inhalt desselben in das Objekt auszustoßen, während die Auslassrohre 17,18 durch (nicht dargestellte) Ventile verschlossen sind.

Wenn dieses Pumpsystem verwendet wird, kann eine genaue Messung der aus dem Objekt entnommenen FlUssigkeitsmenge ausgeführt werden durch Messung der Menge der Salzlösung, welche durch die Lymphe verdrängt wird, oder der Menge der Salzlösung, die zum Evakuieren des Silikongummibehälters 12 notwendig ist. Solenoidventi1 flügel 19,20 (Figur 13) werden direkt durch Signale von den fotoelektrischen Zellen des automatischen Pipetters 60 betätigt, um die Strömung von der Zentrifuge 40 abzusperren beziehungsweise die Verbindung mit dem Pipetter 60 während dieses Vorgangs zu öffnen» Das Pumpsystem ist daher von der Flüssigkeit vollständig getrennt, welche dem Objekt verabreicht werden soll. Es ist diese Einrichtung in dieser Ausführungsform, welche Sterilität, die Abwesenheit von Luft und mögliche Kühlung ermöglicht, sowie die η Notwendigkeit beseitigt, eine elektronische Einrichtung in der Nähe des Objekts anzuordnen.

Ofawohl Pumpen üblicher Konstruktion verwendet werden können, wird die Pumpe 13 vorzugsweise in der in den Figuren 14 und 15 veranschaulichten Weise ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform treibt ein Motor 200 ein Paar Kolbenpumpen 201,202 an. Die Kolbenantriebsspindel 203 wird durch eine Kette 205 und Kettenräder 206,207 angetrieben. Das Kettenrad 207 wird durch eine Kette 208 und Kettenräder 209,210 angetrieben, welche durch den Motor 200 angetrieben werden.

Die Pumpenzylinder und die.Antriebsspindeln sind au^einer Stützplatte 211 angeordnet« Die Antriebsspindeln 203, 204 sind an einem Ende auf Drehmomentplatten 212 beziehungsweise 213 befestigt. Die Drehung der Spindeln 203,204 erzeugt eine Längsbewegung der Pumpenkolben 214 beziehungsweise 215, was eine Zusammenziehung und Ausdehnung der Pumpenkammern 216 beziehungsweise 217 bewirkt, da die Spindeln 203,204 mit rechtsgängigem beziehungsweise linksgängigem Gewinde versehen sind.

Die Pumpenkammern 216, 217 weisen gleiches Volumen und Auslässe 218 beziehungsweise 219 auf. Sie sind an ihren entgegengesetzten Enden durch Kunststoffmembranen 220, 221 abgedichtet. Grenzschalter 222, 223 regeln die Drehrichtung der Motorwelle 224, wodurch der Bewegungsbereich der Kolben 214,215 geregelt wird.

Gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung ist eine Flüssigkeitsverarbeitungs- und übertragungsvforrichtung vorgesehen, welche einen automatischen Pipetter 60 enthält, der in den Figuren 4-9 dargestellt ist. Gemäss Figur 4 enthält diese Vorrichtung eine senkrecht eingestellte, kalibrierte Pipette 70 und ein Paar optoelektronischer Vorrichtungen 71,72, die lichtempfindliche Regler, zum Beispiel Fotozellen sein können, welche die oberen und unteren Niveaus 73, 74 der Flüssigkeit in der Pipette 70 erfassen«,

Im Betrieb empfängt der Pipetter 60 ein elektrisches Steuersignal vom Motorregler 63 (Figur 1), um die Abführung von Flüssigkeit aus dem Auslass 75 des Pipetters einzuleiten (Figur 4). Wenn das Flüssigkeitsniveau in der Pipette 70 auf das untere Niveau 74 sinkt, betätigt der lichtempfindliche Regler 72 die entsprechende Ventil-

£098£ 1 /1060

kombination, um die Abführung von Flüssigkeit aus dem Pipetterauslass 75 zu beenden. Die FTüssigkeitszuführung an dem Pipettereinlass 76 wird fortgesetzt, bis die Flüssigkeit in der Pipette 70 das obere Niveau 73 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der lichtempfindliche Regler 71 wirksam, um die Flüssigkeitszuführung am Einlass zu beenden. Der Pipetter 60 ist dann wieder bereit, eine vorherbestimmte Flüssigkeitsmenge zu dem Objekt abzuführen, entsprechend einem später auftreibenden Steuersignal.

Elektrisch geregelte (nicht dargestellte) SolenoidventiIe von üblicher Konstruktion, welche Venti lflügel/77, 78 , 79,80,81 aufweisen, regeln die Flüssigkeitsströmung zwischen dem Einlass 76 und dem Auslass 75 des Pipetters. Im Ruhezustand des Pipetters 60 sind die Ventilflügel 77, 79, 81 geschlossen und die Ventilflügel 78,80 offen» Wenn Flüssigkeit am Einlass 76 des Pipetters zugeführt wird, sind die Ventilflügel 78, 79, 81 geschlossen und die Ventilflügel 77, ? 80 offen. Wenn die Pipette 70 durch den Auslass 75 des Pipetters entleert wird, sind die Ventilflügel 77, 80 geschlossen und die Ventilflügel 78,79,81 offen.

In Figur 6 ist eine Art der Wirkungsweise des Pipetters 60 veranschaulicht» Bei dieser Anordnung führt der Pipetter 60 eine vorherbestimmte Flüssigkeitsmenge jedes-mal ab, wenn det/Ausgangsschalter 61 eines üblichen Zeitschalters 62 geschlossen ist. An den elektrischen Eingangsklemmen des Pipetters 60 ist Gleichstrom von beispielsweise 24 Volt an die Klemme 60 a angeschlossen. Die Klemme 60b ist eine Ausgangsklemme, welche mit einem äusseren Zählwerk verbunden werden kann, um auszuzeichnen, wieviele Male eine vorherbestimmte Flüssigkeitsmenge aus dem Pipetter 60 abgeführt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Pipetters sinkt die Spannung an dieser Klemme vom Stromzuführungsniveau auf etwa Null Volt während einer kurzen Zeitperiode von beispielsweise etwa 0,08 Sekunden, wobei jedesmal das Flüssigkeitsniveau in der Pipette 70 unter das untere Niveau 74 absinkt.

Die Klemme 60c bildet einen Spannungsausgang, der erste und zweite Zustände aufweist, welche für bestimmte Flüssigkeitsniveaus in der Pipette 70 repräsentativ sind. Der erste Zustand wird erhalten,

40 98£1/1080

wenn sich|das Niveau unterhalb des Niveaus 73 befindet. Der zweite Zustand wird erhalten, wenn sichjdas Niveau am Niveau 73 oder höher als dasselbe befindet. Die Klemme 6Od bildet einen Spannungsausgang, der dritte und vierte Zustände aufweist, welche für andere Flüssigkeitsniveaus in der Pipette/ 70 repräsentatiν sind. Der dritte Zustand wird erhalten, wenn siciydas Flüssi gkeitsni veau am Niveau 74 oder höher als dasselbe befinoet. Der vierte Zustand wird erhalten, wenn das Flüssigkeitsniveau unter das Niveau 74 absinkt. Bei der bevorzugten Ausführungsform weisen die ersten und dritten Ausgangszustände, sowie die zweiten und vierten Ausgangszustände die gleiche Spannung auf.

Die Klemme 60 g ist die Befehlsblockierungs-Eiflgangsklemme. Die Klemme 60 e ist die Abförungsbefehls-Eingangsklemme. Wenn sicf/die Klemme 60 g in einem offenen Stromkreiszustand befindet, ignoriert der Pipetter 60 jedes Signal, das der Klemme 60 e zugeführt wird. Die Klemme 60 f ist direkt oder durch einen Widerstand von 10 0hm oder weniger mit Erde verbunden. Ein Befehlseingangssignal an der Klemme 60 e ist wirksam, um die Abführung einer vorherbestimmten Flüssigkeitsmenge aus dem Pipetter 60 einzuleiten. Schliess-1ich ist die Klemme 60 h ein Chassis, das geerdet ist, um zufällige elektrische Stromstösse auf ein Mindestmass herabzusetzen.

Figur 7 zeigt eine typische erfindungsgemässe Verbindung des in Figur 1 dargestellten Systems mit der Vorrichtung. Ein Motorregler 63 ist so ausgebildet und angeordnet, dass derselbe Strom- und Steuersignale erzeugt, um den Pipetter 60 und die Pumpe 13 zu betätigen'. Ein Venendruckmonitor 64 ist so ausgebildet und angeordnet, dass ein Befehlsblockierungssignal von seiner Klemme 64c zum Motorregler 63 gelangt, sobald der Venendruck des behandelten Objekts über ein vorher gewähltes Niveau ansteigt, wodurch die Abführung von Flüssigkeit aus dem Pipetter in das Objekt verhindert wird, wenn die Flüssigkeit in der Pipette 70 das Niveau 73 erreicht.

überdies ist der Monitor 64 so ausgebildet und angeordnet, dass, sobald der Venendruck des behandelten Objekts ein kritisches vorherbestimmtes Niveau erreicht, der Schalter 65 des Monitors 64 be-

4098A1 /106U

tätigt wird, um die Alarmlampe 66 einzuschalten. Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die Lampe 66 weggelassen und die elektrischen Verbindungen der Klemmen des Venendruckmonitors 64 können abgeändert werden, so dass, wenn der Venendruck des behandelten Objekts das kritische Niveau erreicht, die Klemmen 64a, 64f den Stromkreis öffnen und die Klemmen 64a» 64d den Stromkreis kurzschliessen, um eine entsprechende hörbare oder visuelle Alarmanzeige zu erzeugen.

Gemäss Figur 7 sind die Komponenten des Systems durch Kabel 67,68 leitend miteinander verbunden. Wenn das FlUssigkeitsniveau in der Pipette 70 das Niveau 73 erreicht, wird das an dej/Klemme 60c erzeugte Signal mit der Anlassklemme 63b des Motorreglers 63 verbunden und bewirkt das Anlassen der Pumpe 82 (Figur 4) und der peristaltischen oder rohrförmigen Kompressionspumpenvorrichtung (Figur 13), welche Flüssigkeit aus dem Behälter 12 dem Pipettereinlass 76 zuführt. Gleichzeitig erzeugt der Motorregler 63 ein Signal an seiner Klemme 63d, welche mit der Pipetterklemme 60 e verbunden ist, um die SolenoidventiIe zu betätigen, sowie die entsprechenden Ventilflügel 77 - 81 zu öffnen und zu schliessen, um Flüssigkeit aus dem Pipetter-auslass 75 abzuführen. Wenn das Flüssigkeitsniveau in der Pipette 70 auf das Niveau 74 sinkt, werden die entsprechenden Ventilflügel geschlossen, um die Abführung zu beenden und zu ermöglichen, dass die Pipette 70 wieder gefüllt wird. Dann wird ein Signal von der Pipetterklemme 6Od mit der Motorreglerklemme 63 c gekuppelt, welche dann die Pumpenmotoren ausschaltet.

Bei einer anderen Ausführungsform des in Figur 7 dargestellten Systems kann ein entsprechender Zeitschalter in die Leitung eingeschaltet werden, welche die Pipetterklemme 60 c mit der Motorregler-Anlassklemme 63b verbindet, um eine vorherbestimmte Synchronisierung der Wirkungsweise des Pipetters 60 zu bewirken.

Figur 8 zeigt eine andere Art der Wirkungsweise des Pipetters 60, welche einen sich selbst einstellenden Stromkreis zur Regelung der Abfühnng des Pipetters 60 und zur Messung der Abführung desselben durch ein übliches Zählwerk 69 regelt. Diese Stromkreisverbindung kann mit der Ausführungsform des Pipetters verwendet werden, welche

4 098^1/106?··

-28-genauer in Figur 5 dargestellt ist.

Gemäss Figur 5 fliesst die dem Einlass 76 des Pipetters zugeführte Flüssigkeit kontinuierlich in das Standrohr 83. Bis die Flüssigkeit auch die öffnung der oberen Fotozelle 71 bedeckt, ist der Ventilflügel 77 des Pipetters offen und lässt Flüssigkeit aus dem Standrohr 83 in die Pipette 70 eintreten. Wenn das Flüssigkeitsniveau zum oberen Niveau 73 ansteigt, lässt das Signal von der Klemme 60c den Pumpenmotor 82 an und stellt die Ventilflügel des Pipetters 60 auf Abfluss ein, wenn die Verdrahtungsanordnung gemäss Figur 7 verwendet wird« Wenn die Verdrahtungsanordnung gemäss Figur 8 verwendet wird, läuft die Pumpe 82 kontinuierlich. Das Befehlssignal an der Pipetterklemme 60 c wird direkt als Abführungssignal des Pipetters 60 verwendet und ist daher mit der Klemme 6Oe des Pipetters verbunden.

Während die Abführung von Flüssigkeit aus dem Auslass 75 des Pipetters erfolgt, fliesst Flüssigkeit weiter in das Standrohr 83. Die Abführung aus dem Auslass 75 wird beendet, wenn das Flüssigkeitsniveau in der Pipette 70 unter das untere Niveau 74 sinkt. Das dadurch erzeugte Signal stellt die entsprechenden Ventilflügel zurück, um die weitere Abführung aus dem Auslass 75 des Pipetters zu beenden. Im Falle der Verdrahtungsanordnung gemäss Figur 7 wird der Pumpenmotor 82 ausgeschaltet und gebremst. Der Einlassventilflügel 77 öffnet sich sofort wieder, da£ das Flüssigkeitsniveau unterhalb des Niveaus 74 liegt, und die Pipette 70 wird aus dem Standrohr 83 wieder gefüllt.

Wie Figur 8 ägt, registriert das Zählwerk 69 jedes Absinken des Flüssigkeitsniveaus unter das untere Niveau 74. Ir/einer bestimmten Zeit registriert daher das Zählwerk 69 eine Anzahl von mit Flüssigkeit gefüllten Pipetten 70, deren Flüssigkeit dem Objekt zugeführt worden ist. Die aus dem Auslass 75 des Pipetters abgeführte gesamte Flüssigkeitsmenge ist daher die Zahl des Zählwerks mal dem zwischen den beiden Niveaus 74,73 eingeschlossenen Volumen der Pipette 70. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung für die Periode ist diese Flüssigkeitsmenge, dividiert durch die Zeit, während welcher das Zählwerk aufzeichnet.

U 0 9 8 U 1 / 1 0 6 U-

Bei der in Figur 9 dargestellten bevorzugten Aiefüh rungs form des Pipetters 60 ist die Pipette 70 durch die Köpfe der Fotozellen 71, 72 in einer solchen Weise angeordnet, dass jeder Kopf einen vollen Durchmesser der Pipette 70 bedeckt. Die Pipette 70 wird vorzugsweise so gedreht,dass ihre KaHibrierungsmarken und andere nach hinten gerichtet sind, weil die Kalibrierungsmarken auf der Pipette 70 die Fotozellen 71, 72 etwas verdunkeln, wenn sie im vorderen Lichtweg liegen. Es ist zu bemerken, dass die Meßstellung im Kopf jeder Fotozelle 71,72 in der Mitte der Achse des mittleren optischen Einsatzes 84 liegt. Da jedoch gewöhnlich eine Einstellung, des zugeführten Volumens vorgenommen wird, braucht nur die Differenz zwischen den Kopfstellungen der beiden Fotozellen eingestellt zu werden. Dies kann sehr leicht geschehen, indem die obere Oberfläche des mittleren optischen Einsatzes 84 gegen die gewünschten Kalibrierungsmarken der Pipette 70 ausgerichtet wird, worauf die Stellungsklemmschrauben 85 angezogen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Pipetters 60 ist der Rohrabschnitt 86-91 aus elastomerem Rohr hergestellt, das nicht steifer oder härter ist als Tycon (eingetragenes Warenzeichen) und das einen Innendurchmesser von 2,34 mm und einen Aussendurchmesser von 3,90 mm aufweist, oder aus SiIikongummirohr, das einen Innendurchmesser von 1,56 mm und einen Aussendurchmesser von 3,90 mm aufweist,,

Wenn der Pipetter 60 in Verbindung mit einer peristaltischen oder rohrförmigen Kompressionspumpe (Figur 13) und einem üb! icher/Zei tschalter verwendet wird, führt der Pipetter 60 eine festgesetzte (aber geregelte) Anzahl von Flüssigkeitspackungen pro Tag zu. Das Volumen jeder Flüssigkeitspackung ist geregelt und ist das Volumen der in der Pipette 70 zwischen den beiden Fotozellen 71, 72 enthaltenen Flüssigkeit. Der Pipetter 60 wirkt mit einer Pumpe 82 zusammen, welche kontinuierlich betätigt werden kann« Bei dieser Anordnung öffnen und schliessen die Solenoidventile die Ventilflügel 77-81 in einer solchen Weise, dass die kontinuierlich arbeitende Pumpe 82 die Flüssigkeit in einem Kreis in Umlauf setzt, bis ein elektrisches Steuersignal die Stellung der Ventilflügel verändert,

409841 /106U

ύο dass die Pumpe 82 das in der Pipette 70 zwischen den Niveaus 73, 74 enthaltene Volumen nunmehr dem Objekt zuführt.

Bei einer anderen Ausführungsform arbeitet die Pumpe 82 nur, wenn eine FlUssigkeitspackung zugeführt wird. Um in beiden Systemen Genauigkeit zu erzielen, arbeiten die Solenoidventi Ie in einer solchen Weise, dass, wenn ein Teil der Rohrabschnitte 86 - 94 zusammengedrückt ist, ein anderer Teil freigegeben wird, so dass das innere Volumen des Rohrsystems konstant bleibte Bei detfzweiten Ausführungsform ist ausserdem eine elektronisch geregelte Motorbremse vorgesehen, so dass die Pumpe 82 keinen Überlauf w aufweist, wenn dieselbe ausgeschaltet wird.

Der automatische Pipetter ermöglicht daher dem Prüfer, dem Objekt eine veränderliche Anzahl von Flüssigkeitspackungen pro Tag zuzuführen. Ausserdem kann das Volumen dieser Packungerigeroelt werden. Auf diese Weise kann das Gesamtvolumen der zugeführten Flüssigkeit genau geregelt werden. Das Gesamtvolumen der zugeführten Flüssigkeit kann auch gemessen werden durch das Volumender Flüssigkeit, das aus dem Behälter 12 entleert worden ist, welcher diese Vorrichtung speist. Alternativ kann die Menge der zugeführten Flüssigkeit geschätzt werden nach der Anzahl der Packungen, multipliziert mit dem Volumen jeder Packung. Die Vorteile des Behälters 12 und seines äusseren Gehäuses 14 können gewürdigt werden durch die Flüssigkeitslogik dieses Verabreichungssystems, welches die Sterilität erleichtert.

Der automatische Pipetter 60 kann ferner in einer solchen Weise arbeiten, dass das Volumen der dem Objekt verabreichten Flüssigkeit eine genaue Funktion der Flüssigkeitsmenge ist, welche das Objekt mittels der gesammelten Lymphe verliert. Die durch das Objekt verlorene Lymphe braucht sich nicht in der Pipette 70 aufwärts zu bewegen« Die LymphflUssigkeit wird vielmehr von der Messflüssigkeit durch eine Übertragungskammer der Lymphe getrennt. Diese kann ein kleines poliertes Polycarbonattphäuse sein, das aus zwei Hälften besteht, zwischen welchen eine sehr dünne Silikongummischicht festgeklemmt ist. Wenn die Lymphe in diese Einheit eintritt, verdrängt

409841/108 U

24168A2

sie die Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, durch die dünne Silicongummi membran in der Pipette 70 nach oben. Diese Aktion löst die Wirkungsweise des Pipetters 60 aus.

Ein drittes Verfahren der Verwendung des automatischen Pipetters 60 besteht darin, Flüssigkeit durch eine Reihe von Packungen zuzuführen, bis ein bestimmter physiologischer Parameter erreicht worden ist. Ein wichtiger Schritt des Verfahrens zum Vergrössern der Antikörperproduktion besteht beispielsweise darin, den Venendruck des Objekts zu erhöhen, um alternierend Venenkanäle des Lymphgefäßsystems zu eliminieren. Dies kann erreicht werden durch chirurgische Behandlung und/oder durch Verabreichung von Serumproteinen, welche den osmotischen Druck des Blutes erhöhen und auf diese Weise den Venendruck vergrössern. Obwohl es notwendig ist, den Venendruck auf ein hohes Niveau anzuheben, um alternierend Venenkanäle des Lymphgefässystems zu eliminieren, wurde gefunden, dass es nicht notwendig ist, den Venendruck auf diesem hohen Niveau von beispielsweise 150 mm Wassersäule zu halten, welches für die Gesundheit des Objekts gefährlich sein kann» Es wurde gefunden, dass der Venendruck auf ein sichereres angehobenes Niveau von beispielsweise 60 mm Wassersäule gesenkt werden kann, um alternierend Venenkanäle des Lymphgefäßsystems eliminiert zu halten. Ferner wurde gefunden, dass diese Kanäle auch eliminiert gehalten werden können durch intermittierendes Anheben und Senken des Venendrucks zwischen diesen angehobenen Niveaus, während das Lymphoreseverfahren gemäss der Erfindung ausgeführt wird, mit dem gleichen vorteilhaften Ergebnis,-das heisst, weniger Beanspruchung des Objekts.

Um einen stabilen erhöhten Venendruck zu erzielen und/oder aufrechtzuerhalten, ohne das Objekt zu töten, wurde überdies gefunden, dass es notwendig ist, den Venendruck vor der Zuführung jeder Flüssigkeitspackung zu messen. Wenn der Venendruck oberhalb des erforderlichen Niveaus liegt, wird die Flüssigkeitspackung nicht zugeführt. Wenn der Venendruck unterhalb des erforderlichen Niveaus liegt, wird die Flüssigkeitspackung zugeführt. Da die Entscheidung, ob eine Flüssigkeitspackung zugeführt werden soll oder nicht, 100 bis 1000 mal pro Tag getroffen wird, ist ersichtlich, dass dieses Verfahren ermöglichte Serum zu verabreichen, bis zu der Entwick-

A 0 8 8 L '■ t 1 0 6 ν-

-32-lung eines bestimmten Venendrucks.

Ein viertes Verfahren der Verwendung des Pipetters 60 besteht darin, Lymphe aus dem Objekt zu sammeln und dieselbe zu dem Objekt durch einen intravenösen Katheder automatisch zurückzuführen. Diese Anwendung ist sehr nützlich, um festzustellen, ob ein Tumor im Wachsen ist trotz der Tatsache, dass das Objekt behindert ö ist und seine Lymphflüssigkeit und Zellen verliert, welche jedoch zu dem Objekt zurückgeführt werden. Nach einer solchen Testperiode beginnt die Experimentalperiode_a In dieser Experimentalperiode wird die Lymphflüssigkeit weggeschüttet und die ZelleryWerden zurückgeführt.

Gemäss einem anderen Merkmal der neuen Lymphefrückführungsbehandlung werden ein oder mehrere Spender verwendet, um die Austauschtherapie anzuwenden, welche aus der Zurückführung der. (durch die Zentrifuge 40) zellenfreien Lymphe zu einem Objekt besteht, das Lymphflüssigkeit verliert. Dies ergibt die Verringerung der Kosten der Austauschtherapie durch einen Faktor von 10 - 20, in Abhängigkeit von der Anzahl der V verwendeten Spender., Mittels des automatischen Lympherückführungssystems ist es möglich, beispielsweise drei Spender zu verwenden, welche einem Objekt Lymphe zuführen. Unter diesen Umständen ist es wahrscheinlich, dass die drei Spender dem Objekt mehr als genug Lymphe zuführen können, ohne dass die Spender selbst oder deren Lymphe erschöpft werdeo. Eine solche Austauschtherapie ist billiger, einfacher und physiologisch korrekter zu verabreichen, weil die Zwischenstadien des Verpackens, Einfrierens und Auftauens eliminiert sind. Diese letzteren Stadien können Sepsis bewirken und den Verlust labiler Verbindungen ergeben, welche/für die normale Gesundheit notwendig sind« In diesem Fall kann die Spenderlymphe durch das Lympherückführungssystem nacheinander zu den Spendern zurückgeführt werden. In aller/diesen Fällen ist es notwendig und wertvoll, das Volumen der für jedes Objekt verlorenen Lymphe zu kennen. Dies kann durch Verwendung des automatischen Pipetters 60 geschehen, weil das Volumen der Lymphe durch die Anzahl der aus der Pipette 70 verdrängten Flüssigkeitspackungen gemessen wird. Gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung wird die Produktion eines spezifischen Antikörpers durch ein Objekt vergrössert durch den zusätzlichen Schritt der periodischen Entfernung und

4 0 9 8 L ': 1 1 0 6 l;

des Austauschs des Blutes oder des Blutplasmas des Objekts. Dieser zusätzliche Schritt verhindert, dass die kleine Menge des spezifischen Antikörpers, welche in die Blutströmung des Objekts gelangt, einen Rückwirkungseffekt verursacht, welcher schliesslich die Antikörperproduktion vermindern würde, die durch das oben beschriebene Lymphoreseverfahren bewirkt wird.

Dieser zusätzliche Schritt wird intermittierend ausgeführt, beispielsweise alle zehn Tage, und das entfernte Blut oder Blutplasma wird von dem erzeugten spezifischen Antikörper gereinigt und zu dem Objekt zurückgeführt, oder vollständig durch frisches Blut ersetzt, das von dem spezifischen Antikörper frei ist.

Die Figuren 20 und 21 veranschaulichen die Konstruktion/einer anderen Zentrifuge 400, welche zum Abscheiden fester Teilchen aus einer Flüssigkeit besonders geeignet ist, wie zum Beispiel von Rattenlymphzellen aus Rattenlymphflüssigkeit„ Die Zentrifuge besteht aus einem Kern 401, der aus Aluminium hergestellt werden kann und der eine vorstehende hohle Welle 402 aufweist, welche in Lagern 403,

404 zwecks Drehung um die Achse 405 gelagert ist.

Die Welle 402 wird durch eine (nicht dargestellte) übliche Einrichtung angetrieben. Eine Stirnplatte 406 ist an/Ende 407 des Kerns 401 durch (nicht dargestellte) übliche Befestigungsmittel befestigt. Das Ende 407 des Kerns 401 ist mit einer Nut 408 versehen, welche in dasselbe eingeschnitten ist, um das die Flüssigkeit führende Rohr 409 aufzunehmen.

Ein Ende des Rohres 409 ist mit einer üblichen Drehdichtung 410 verbunden, geht durch die Bohrung 411 der Stirnplatte 406 hindurch und ist in der Nut 408 angeordnet, wie Figur 21 zeigt. Das Rohr 409 geht dann durch die Bohrung 412 des Kerns 401 und d4urch die hohle Welle 402 zu einer zweiten üblichen Drehdichtung 413 hindurch»

Im Betrieb wird die Rattenlymphe in das Zentrifugenrohr 409 durch die Dichtung 413 eingeführt. Die Drehung des Kerns 401 um die Achse

405 bewirkt, dass die Lymphzellen von der Lymphflüssigkeit an den

409841/106U

Teilen des Rohrs 409 getrennt werden, welche in der kreisförmigen Nut 408a liegen. Waschflüssigkeit kann durch/die Dichtung 413 eingeführt werden, während die Zellen abgetrennt werden, um die Lymphflüssigkeit aus dem Rohr 409 durch die Drehdichtung 410 abzuführen. Die Zellen und die Waschflüssigkeit können dann aus dem Rohr 409 durch die Drehdichtung 413 entfernt werden.

Bei einer Ausführungsform der Zentrifuge 400, welche tatsächlich gebaut und erfolgreich betätigt wurde, um die Rattenlymphzel1 en von der Rattenlymphflüssigkeit zu trennen, wurde das Rohr 409 aus Polytetrafluorethylen hergestellt, hatte einen rechteck! ger/Querschni tt und eine Breite von etwa 0,75 mm. Der Kern 401 wurde aus Aluminium d und die Stirnplatte 406 aus durchsichtigem Kunststoff hergestellt.

In Figur 10 ist die Ausfuhrungsform eines Lymphsystems gemäss der Erfindung dargestellt. Die Lymphe des Patienten wird der Leitung 701 zugeführt, welche zu den Ventilen 702 und 703 führt. Die Zuführungsgeschwindigkeit der Lymphe des Patienten kann beispielsweise ungefähr 20 1 pro Tag betragen. Das System ist so ausgebildet, dass es die Sp Strömung der Lymphe aus dem Brustlymphgang des Patienten aufnimmt, ohne die Einwirkung negativen oder positiven Drucks auf den Brustlymphgang. Wenn das Ventil 702 geöffe^n/t ist, führt die Leitung 703 die Lymphe dem Behälter 704 in der Kammer 705 zu. Der Behälter kann aus dünn^ffem biegsamen Material, wie zum Beispiel Silikongummi bestehen.

Zu der gleichen Zeit wird eine abgemessene Menge von Salzlösung durch die Leitung 706 und das Ventil 706a dem Brustlymphgang des Patienten zugeführt, um die Lymphe zu verdünnen und deren Strömung durch die Leitung 701 sicherzustellen. Die Leitung 706 kann beispielsweise eine Strömung von ungefähr 40 1 pro Tag zuführen. Wenn der Behälter 704 gefüllt ist, enthält derselbe eine vorherbestimmte Menge von Lymphe und Salzlösung und verdrängt eine gleiche Menge äusserer Flüssigkeit oder Flüssigkeit aus dem Inneren der Kammer 705.

Das System enthält eine zweite Anordnung von Ventilen und einen Me3-

4 0 9 8 L 1 / 1 0 8 U

behälter, welcher relativ zum Behälter 704 parallel arbeitet. Das Ventil 703 ist daher durch die Leitung 708 mit dem in der Kammer 710 angeordneten Behälter 709 verbunden. Es ist zufoemerken, dass die ganze Lymphe und Salzlösung, welche aus dem Brustlymphgang abgeführt wird, notwendigerweise durch die Leitung 701 zu einem der Behälter 704 und 709 gelangen muss.

Jeder der Behälter 704 und 709 kann alternierend betätigt werden, um die Lymphe und Salzlösung in demselben durch die Einwirkung von Flüssigkeit im Raum innerhalb der Kammer zwischen der inneren Wand der Kammer und der äusseren Wand des Behälters zuzuführen.

Die Flüssigkeit, welche einer gegebenen Kammer zugeführt und später aus derselben/entfernt wird, wird durch die Pumpen 712 und 715 gepumpt, welche Pumpen der als Balgmembranpumpen bekannten Art sein können. Die Pumpe 712 enthält daher die Balgmembran 712a und deren Inneres ist durch das Ventil 713, die Leitung 714 und das Ventil 715 mit der Kammer 705 verbunden. Ebenso enthält die Pumpe 715 die Balgmembran 715a und deren Inneres ist durch das Ventil mit der Leitung 714 verbunden. Die Leitung 714 ist durch das Ventil 716 auch mit dem Inneren des Behälters 709 verbunden.

Die Pumpen 712 und 715 werden durch den Antrieb 717 betätigt, welcher bewirkt, dass die eine Pumpe unter ihrem Druck oder Pumphub arbeitet, während die andere Pumpe unter ihrem Saughub arbeitet. Wie Figur 10 zeigt, nähert sich die Pumpe 715 dem Ende ihres Pumphubs mit dem Ergebnis, dass die Balgmembran 715a wesentlich zusammengedrückt ist und die Pumpflüssigkeit oder eine andere Flüssigkeit durch das Ventil 716, die Leitung 714 und das Ventil 716 in die Kammer 710 gedrückt hat. Die Einführung der Flüssigkeit in die Kammer 710 bewirkt das progressive Pressen des Behälters 709 in eine zusammengeklappte Form, wodurch die Lymphe und Salzlösung aus dem Behälter durch die Leitung 718 und das Ventil 719 in die Leitung 720 abgeführt wird, welche zu der Zentrifuge 720a des Systems führt. Wenn die Pumpe 715 Flüssigkeit der Kammer 710 zuführt, sind das Ventil 703 und das Ventil 711 geschlossen, um die Rückströmung zum Patienten und zu der Leitung 706 für die Zuführung der Salzlösung zu blockieren. Aus dieser Anordnung ist ersichtlich, dass das in die Kammer 710 gepumpte Volumen der Balgmem-

4 0 9 8 A 1 / 1 0 B ι;

bran 715a bewirkt, dass ein entsprechendes Volumen von Lymphe und Salzlösung aus dem Behälter 709 ausgestoßen wird. Es ist auch ersichtlich, dass die Möglichkeit einer Verunreinigung der Lymphe und Salzlösung eliminiert ist, weil die Pumpwirkung des Behälters 709 durch die auf denselben zur« Einwirkung kommende Kraft erzielt wird und ohne dass Pumpenkonstruktionen erforderlich wären, die bewegliche Pumpenelmente, Abdichtungen und dergleichen aufweisen, welche Quellen der Verunreinigung sein könnten.

Während die Pumpe 715 unter ihrem Druck oder Pumphub weiter arbeitet, bewegt sich die Pumpe 712 in der entgegengesetzten Richtung, um ihren Saughub auszuführen-Der Saughub der Pumpe 712 ergibt, dass äussere Flüssigkeit aus dem Behälter 721 durch die Leitung 722 und das Ventil 723 übertragen wird, welches mit dem Inneren der Balgmembran 712a in Verbindung steht. Zu der gleichen Zeit wird eine Menge der äusseren Flüssigkeit,welche der in die Balgmembran 712a eintretenden Flüssigkeit entspricht, aus der Kammer 705 durch die Strömung von Lymphe und Salzlösung in den Behälter 704 herausgedrückt. Die aus der Kammer 705 herausgedrückte äussere Flüssigkeit gelangt durch das Ventil 724 und die Leitung 725 in die Kammer 726, welche mit dem Behälter 721 in Verbindung steht.

Wenn äussere Pumpflüssigkeit der Kammer 705 zugeführt werden soll, ist das Ventil 727 der Kammer 710 geöffnet, um der Pumpflüssigkeit zu ermöglichen, durch die Leitung 725 in die Kammer 726 zu gelangen. Zu der gleichen Zeit ist das Ventil 728 geöffnet, so dass die Lymphe und Salzlösung des Behälters 704 durch die Leitung 720 der Zentrifuge zugeführt werden kann.

Es ist wesentlich, dass ein Gleichgewicht aufrechterhalten wird zwischen der Menge der Lymphe, die aus dem Brustlymphgang des Patienten entnommen wird, und der Rückführung der Austauschtherapieflüssigkeit zu dem Patienten. Wenn beispielsweise 20 1 Lymphe pro Tag entnommen werden, ist es obligatorisch, 20 1 Austauschtherapieflüssigkeit pro Tag zu dem Patienten zurückzuführen« Es ist nicht nur wesentlich ein Flüssigkeitsgleichgewicht auf einer pro-Tag-Basis aufrechtzuerhalten, sondern auch kontinuierlich, wenn die Lymphe entnommen wird,

409841/1060

Die Rückführung der Austauschtherapieflüssigkeit erfolgt durch die Behälter 738 und 739, welche eine ähnliche Konstruktion wie die Behälter 704 und 709 aufweisen können. Die Behälter 7Θ 738 und 739 sind innerhalb der Kammern 742 bzw. 743 angeordnet. Die mit den Pumpen 712 und 715 verbundene Leitung 714 ist durch das Ventil 740 mit der Kammer 742 und durch das Ventil 741 mit der Kammer 743 verbunden. Die Strömung der äusseren Flüssigkeit aus der Kammer 742 wird durch das Ventil 753 in die Leitung zurückgeführt. Die Kammer 743 ist durch das Ventil 755 mit der Leitung 754 verbunden.

Die Strömung aus dem Behälter 738 wird durch die Leitung 744 und das Ventil 745 gelenkt, welches mit der Leitung 746 verbunden ist. Ebenso wird die Strömung aus dem Behälter 739 durch die Leitung 747 und das Ventil 748 in die Leitung 746 gelenkt. Die Leitung 746 fördert die Austauschflüssigkeit zu dem Patienten.

Sobald eine der Pumpen 712 und 715 äussere Flüssigkeit der Leitung 714 zuführt, wird ein Teil der Flüssigkeit durch eines der Ventile 740 oder 741 in die Behälter 738 bzw. 739 gelenkt» Wenn beispielsweise 20 1 Lymphe pro Tag von dem Patienten empfangen werden/sollen, muss jede der Pumpen 712 und 715 diese Menge aus den Behältern 704 und 709 pumpen können. Ausserdem empfangen die Behälter 704 und 709 eine abgemessene Strömung von Salzlösung, welche in den Brustlymphgang eingeführt wird.

Die Gesaratströmung von Salzlösung in den Brustlymphgang des Patienten sowie in Teile des Systems, welche vor den Behältern 704 und 709 liegen, kann beispielsweise eine Menge von ungefähr 40 1 pro Tag ausmachen. Wenn 20 1 Lymphe pro Tag sowie 40 1 Salzlösung pro Tag in die Behälter 704 und 709 eintreten, ist ersichtlich, dass diese Menge äusserer Flüssigkeit aus den Kammern 705 und 710 verdrängt werden muss. Die Pumpen 712 und 715 müssen äussere Flüssigkeit in einer Menge verdrängen, welche mindestens einem Teil dieser Gesamtmenge entspricht, die aus den Kammern zu verdrängen ist. Die Pumpen 712 und 715 können beispielsweise ausgewählt werden, ungefähr 40 1 pro Tag zu pumpen. In einem solchen Beispiel würde der Rest der Gesamtströmung der äusseren Flüssigkeit von 20 1 pro Tag jener sein, der sich auf die Kammern 742 und 743 bezieht.

409841/1060

Im Betrieb tritt eine Strömung von Lymphe und Salzlösung in den Behälter 704 ein. Die Lymphe und Salzlösung dehnt den Behälter 704 aus und bewirkt, dass äussere Flüssigkeit durch/das Ventil 724 in den Behälter 721 verdrängt wird. Die Pumpe 712 kann durch das Ventil 723 einen Teil der Strömung aufnehmen, die aus dem Behälter 721 in die Leitung 722 durch die Strömung aus dem Behälter 704 verdrängt wird. Die von der Pumpe 712 nicht aufgenommene Strömung aus dem Behälter kann durch die Leitung 714 zusammen mit der durch die Pumpe 715 verdrängten Flüssigkeit fliesen. Die Strömung aus der Leitung 714 kann durch eines der Ventile 740 und 741 in die Kammern 742 beziehungsweise 743 gelenkt werden. Die Strömung in eine Kammer bewirkt, dass einer der Behälter 738 und 739 dem Patienten Austaus chtherapieflüssigke it zuführt.

Wenn beispielsweise die Strömung von Lymphe 20 1 pro Tag und die Strömung von/Salzlösung 40 1 pro Tag beträgt, ergibt dies eine Gesamtströmung aus den Behältern 704 und 709 von 60 1 pro Tag. Die Pumpen 712 und 715 können ausgewählt werden, 40 1 pro Tag zu pumpen» Der Rest von den 60 Litern pro Tag,welcher durch die Pumpen 712 und 715 nicht verarbeitet wird, bewirkt, dass die Behälter 738 und 739 20 1 pro Tag abführen. Aus dem Beispiel ist ersichtlich, dass die Verwendung einer äusseren Flüssigkeit in den Kammern 705,710, in den Kammern 742, 743 und in den Pumpen 712,715 gewährleistet, dass Austauschflüssigkeit in gleicher Menge zu der aus dem Patienten entrommenen Lymphe zurückgeführt wird. Selbstverständlich ist es notwendig, die Strömung der Salzlösung zu regeln, welche schliesslich in die Behälter 704 und 709 eintritt, wie nachstehend beschrieben wird.

Die Strömung von Lymphe und Salzlösung in den Behälter 709 führt zu einem Kreislauf, der dem oben beschriebenen ähnlich ist. Äussere Flüssigkeit wird daher aus der Kammer 710 durch den Behälter 709 verdrängt, der die Strömung aufnimmt. Die Strömung der äusseren Flüssigkeit kann durch das Ventil 727, den Behälter 721 und das Ventil 753 zu der Pumpe 715 hindurchgehen. Die Pumpe 712 kann die äussere Flüssigkeit durch das Ventil 723 abführen, welches mit der Leitung 714 verbunden ist. Auf diese Weise kann die Strömung aus der Kammer 710 teilweise in eine der Kammern 72, 743 verdrängt wer-

£09841/106 0

Es ist erwünscht, die Zuführung a von Austauschflüssigkeit auf einer Kurzzeitbasis zu überwachen und die Flüssigkeit auch mit einer vorherbestimmten Zuführungsgeschwindigkeit zu verabreichen. Dies gesdiieht mittels eines Verteilerventils 749,das durch eine Betätigungseinrichtung 750 geregelt wird. Die Betätigungseinrichtung ist so eingestellt, dass sie das Ventil 749 in einer vorherbestimmten Weise betätigt, um die Austauschflüssigkeit in vorherbestimmten Teilmengen zu verteilen, indem die Strömung der Pumpflüssigkeit in die Kammern 742 und 743 geregelt wird. Die Austauschflüssigkeit kann periodisch in Mengen, das heisst, Packungen zugeführt werden, beispielsweise in einer Menge von 5 - 10 ml pro Packung.

Eine Langzeitüberwachung des Flüssigkei tsgle4i chgewichts des Patienten kann ausgeführt werden durch Anzeige des Niveaus der Pumpflüssigkeit in der Kammer 726. Die Fotozellen 751 und 752 können beispielsweise verwendet werden, um das Niveau der Pumpflüssigkeit in der Kammer 726 abzutasten. Da die Pumpflüssigkeit einfach aus der einen des Paares der Kammern 705,710 in die eine desyPaares der Kammern 742,743 und der Pumpen 712,715 verdrängt wird, ist die Menge der Pumpflüssigkeit in dem System eine Konstante und das Niveau in der Kammer 726 ist daher konstant. Wenn ein Fehler in den Pumpen oder ein Lecken irgendwo in dem System auftreten sollte, zum Beispiel ein Lecken der Pumpflüssigkeit, wird bei'der übertragung der Lymphe oder Salzlösung durch die Behälter 704 und 709 oder bei der übertragung der Austauschtherapieflüssigkeit durch die Behälter 738 und 739 eine Veränderung des Niveaus der Flüssigkeit in der Kammer 726 erfolgen. Dies wird durch die Fotozellen 751 oder 752 abgetastet, wodurch die Anzeige der Störung ermög-1icht wird»

Die dem Brustlymphgang des Patienten sowie dem zu den Behältern 704 und 709 führenden Teil des Systems zugeführte Salzlösung wird durch die Behälter 754 und 755 abgemessen, welche in den Kammern 756 beziehungsweise 757 angeordnet sind. Die Zuführung einer vorherbestimmten Menge der Salzlösung zum Brustlymphgang des Patienten oder zu irgendeinem Teil des Systems, welche zu den Behältern

4 0 9 B A 1 / 1 0 6 υ

-4Θ-

704 und 709 fliessen kann, wird durch die Pumpen 729 und 730 geregelt, die ebenfalls Balgmembranpumpen sein können.Die Pumpen 729 und 730 können beispielsweise mit dem Antrieb 717 derart verbunden sein, dass dieselben mit den Pumpen 712 beziehungsweise 715 synchron arbeiten.

Wie Figur 10 zeigt, beendet die Pumpe 730 ihren Saughub, wenn die Pumpe 715 ihren Pumphub beendet. Zu diesem Zeitpunkt empfängt die Pumpe 730 äussere Flüssgkeit durch das Ventil 736, das mit der Leitung 732 verbunden ist, welche zu den Ventilen 758 und 759 der Kammern 756 bzw„ 757 führt. Während des Pumpzyklus der Pumpe 730 führt das Ventil 733 äussere Flüssigkeit der Leitung 734 zu, während die Pumpe 729 äussere Flüssigkeit durch die Leitung 732 und das Ventil 731 empfängt. Die Pumpe 729 kann äussere Flüssigkeit durch das Ventil 737 und die Leitung 734 den Kammern 756 und 757 zuführen.

Die Verdrängung der Pumpen 729 und 730 ist so gewählt, dass den Pumpen ermöglicht wird, eine vorherbestimmte tägliche Menge Salzlösung dem Brustlymphgang des Patienten und Teilen des Systems zuzuführen, welche zu den Behältern 738 und 739 führen. Da diese Pumpen mit den Pumpen 712 und 715 synchron arbeiten, kann ein genaues Gleichgewicht der Flüssigkeiten aufrechterhalten werden. In dem oben erörterten Beispiel würden daher die^Pumpen 729 und 730 dazu dienen, 40 1 Salzlösung pro Tag zuzuführen, welche zusammen mit den dem Patienten entnommenen 20 1 Lymphe pro Tag die 60 1 pro Tag bilden, die von den Behältern 704 und 709 empfangen werden.

Die Ventile des in Figur 10 gezeigten Systems können von der vorstehend beschriebenen Art sein, welche ferngesteuert und automatisch geregelt werden können, während sie injallen verarbeiteten Flüssigkeiten einen vollkommen sterilen Zustand aufrechterhalten.

Um die Temperatur der Flüssigkeiten zu regeln, die durch das System zugeführt werden, können mindestens bestimmte Leitungen mit Mänteln 758, 759 und 760 versehen werden. Ebenso kann der Be-

U 0 9 8 Λ 1 / 1 0 6 Ü

hälter 721 mit einem Mantel 761 versehen werden» Kühlmittel wird von der Quäle 762 durch die Leitungen 763 , 764 und 765 den Mänteln zugeführt.

Es sind Vorkehrungen getroffen, um das System durchweine Flüssigkeit zu spülen, wie zum Beispiel eine Salzlösung aus dem Behälter 735. In dem ganzen System sind Ventile angeordnet, um die Salzlösung während eines Spül Vorganges durch alle Teile des Systems leiten zu können»

Die Leitung 763 kann der Zentrifuge 720a Spülflüssigkeit zuführen. Die Spülflüssigkeit kann der Leitung 763 durch die Kühlschlange 764 zugeführt werden« Die Strömung zu der Kühlschlange wird durch das Ventil 765 geregelt.

Verringerung der Möglichkeit von Sepsis in der Vorrichtung

Es ist zu bemerken, dass häufig die Einführung von Bakterienmengen in die Lymphe von normalen und insbesondere von erkrankten Objekten erfolgt. Der Körper kann mit diesen Mengen zum grossen Teil fertigwerden. Wenn diese Bakterien jedoch in der zur Ausführung der Fistelarbeitsweise verwendeten Vorrichtung während eines längeren Zeitraumes festgehalten werden, können sie sich leicht vermehren, weil Lymphe ein ausgezeichnetes Wachstumsmedium für Bakterien ist und weil die Bakterien nicht allen normalen Verteidigungs- und Eliminierungsmechanismen unterworfen werden, die in dem Körper vorhanden sind, übermässiges Bakterienwachstum oder Sepsis und die Erzeugung von Endotoxinprodukten aus Bakterien kann zur Beschädigung oder zum Tod der in der Lymphe enthaltenen Lymphozyten führen sowie zur ernstlichen Erkrankung oder zum Tod des Objekts. Die folgenden Faktoren maximieren gegen eine mögliche Sepsis, die in der Lymphe erzeugt wird, die sich während der Fistelarbeitsweise im Kreislauf ausserhalb des Körpers befindet.

Die erste Erwägung ist auf die Herabsetzung der Beschädigung der Oberfläche von Silikongummi rohren und Behältern auf ein Mindestmaß gerichtet, durch welche die lynphe fliesst. Dies ist wichtig für die Verhinderung von Bakterienverstecken, welche als Brutstätte

U 0 9 8 U 1 / 1 0 6 U

für die Infektion dienen können_e Eine solche Infektion würde das Bakterienwachstum vergrössern und diese Bakterien und/oder deren toxischen Produkte, wie zum Beispiel Endotoxine, können die im Kreislauf ausserhalb des Körpers befindlichen Lymphozyten beschädigen oder können eine pyrogenische Reaktion, andere Erkrankungen oder den Tod des Objekts bewirken.

Demgemäss fliesst die Lymphe und die (als innere Flüssigkeit bezeichnete) eingeführte Ringerslösung von und zum Patienten nur durch dünnwandige Silikongummi rohre und Behälter. Die Flüssigkeitsbewegung durch diese Rohre und Behälter wird unter der Wirkung von entsprechenden Pumpen (beispielsweise gemäss den Figuren 13-15) durch eine äussere hydraulische Flüssigkeit geregelt, welche nach-einander die Silikongummibehälter zusammenpresst,um Flüssigkeit aus denselben auszustossen, sowie die Silikongummirohre, was das öffnen und Schliessen der Ventile bewirkt. Der hydraulische Verschluss dünnwandiger Rohre und Behälter setzt die Oberflächenbeschädigung des Materials auf ein Mindestmaß herab, aus dem das Rohr oder der Behälter hergestellt ist, weil sich der Gummi in einer Stellung minimaler Beanspruchung verzieht, wobei diese Stellung die natürliche Formgebung ist, die der Gummi einzunehmen wünscht. Ausserdem bewirkt der Verschluss der Rohre oder Behälter eine Beanspruchung des Materials, aus dem die Rohre und Behälter hergestellt sind, welche Beanspruchung zum Kubus der Dicke des Materials proportional ist*

Die Anordnung der inneren Flüssigkeit, welche in dünnwandigen Behältern und Rohren enthalten ist, die von steifen äusseren Mänteln umschlossen sind, welche die äussere Flüssigkeit enthalten, hat unter anderem folgende Vorteile, wie zum Beispiel:

a)die Erleichterung der Kühlung der inneren Flüssigkeit durch Regelung der Temperatur der äusseren Flüssigkeit,

b) die Ermöglichung einer wirbelnden Waschströmung unter hohem Druck durch die inneren Kammern (diese kann trotz der Tatsache erfolgen, dass die inneren Kammern aus dünnwandigem Material hergestellt sind, weil die Druckbelastung nur auf deiväusseren steifen Mantel wirkt),

c) die wirbelnde Strömung durch die innere Kammer kann durch rasche Veränderungen des Volumens der äusseren Kammer während des Waschvorganges stark vergrössert werden (die wirbelnde Strömung ist notwendig, um kleine Klumpen und Aggregate zu entfernen, die sich an der mikrorauhen Innenfläche des inneren Behälters festsetzen, weil es bekannt ist, dass solche Klumpen und Aggregate als Brutstätte für die Infektion dienen können).

Eine weitere Erwägung betrifft das Erfordernis, dass die innere Flüssigkeit durch Rohre und Behälter hindurchgeht, welche so glatt als möglich sind und welche keine Rippen oder Risse aufweisen. Es ist zu bemerken, dass die Lymphe eine Suspension von Zellen in einer Flüssigkeit ist, welche selbst Aggregate von Fibrinoder Lipo-Proteinprezipitaten bilden kann. Die Lymphe ist daher eine Aufschlämmung von Zellen in einer Flüssigkeit und eine potentielle Aufschlämmung von Aggregaten. Ausserdem können Zellen oder Aggregate Stufenreaktionen einleiten, welche die weitere Aggregation von/Zellen und die Fibrinbildung verstärken.

Demgemäss besteht der ganze Durchgangsweg der Lymphe aus/einer Reihe von glatten, dünnwandigen SiI ikongummi rohren/und Behältern. Die Ausbildung solcher als Ventile wirkenden Rohre und Behälter ist beispielsweise in den Figuren 12, 17 bzw. 16 dargestellt, welche nachstehend noch genauer beschrieben werden. Es ist zu bemerken, dass der dünnwandige biegsame innere Behälter innerhalb eines steifen Mantels angeordnet ist, welcher die äussere Flüssigkeit enthält. An mehreren Punkten in dem System ist es notwendig, eine Verbindung zwischen einem dünnen Si 1ikongummirohr und einem steifen Polycarbonatrohr herzustellen. Um eine solche Verbindung zwischen dem Silikongummi und dem Polycarbonat ohne einen möglichen Spannungsriss herzustellen (welche Spannung unter hohem Druck zur Wirklichkeit werden kann),ist es notwendig, den Gummi auf dem Polycarbonat senkrecht zur Kante desselben zusammenzudrücken.

Wie die in den Figuren 12 und 17 dargestellten Ventile zeigen, kann dies erzielt werden, indem eine äussere Hülse 300 (Figur 12) aus Gummi über dem Polycarbonatrohr 301 und dem SiIikongummirohr 302 zusammengepresst wird, wo dieselben koaxial zueinander sind und

4 0 9 8 /■ 1 / 1 0 6 υ

jenseits der Kante des Polycarbonatrohres 301. Ein solches Zusammendrücken jenseits der Kante des Polycarbonatrohres 301 kann eine Verzerrung des dünnen Si Iikongummirohres 302 bewirken. Diese Verzerrung wird eliminiert, indem rund um das dünne SiIikongummirohr 302 und jenseits der Kante des Polycarbonatrohres 301 ein Alumäiniumrohr 303 angeordnet wird.

Die zusammengepresste äussere Hülse 300 übt Druck auf das Silikongummirohr 302 auf dem Polycarbonatrohr 301, sowie jenseits des Polycarbonatrohres 301 und auch auf das Aluminiumrohr 303 aus. Wenn der Abstand zwischen dem Ende des Aluminiumrohres 303 und dem Ende des Polycarbonatrohres 301 kurz genug gemacht wird, zum Beispiel 0,78 mm, ist es möglich, dastf Silikongummirohr 302 auf dem Polycarbanotrohr 301 senkrecht zu der Kante desselben zusammenzudrücken, ohne eine Verzerrung des Si Iikongummirohres 302 über die Kante hinaus zu bewirken. Ein solches Befestigungsverfahren eliminiert den Spannungsriss zwischen dem Polycarbonatrohr 301 und dem Silikongummirohr 302o

Bei dem in Figur 12 dargestellten Ventil kann das Polycarbonatrohr 301 eine modifizierte T-Verbindung oder auch eine (nicht dargestellte) Y-Verbindung sein_e Ein Nylonpaßstück 304, zusammengepresste Gummiringe 305, Aluminiumdruckbunde 306,307 und Muttern 308,309 bewirken das Zusammenpressen der äusseren Silikongummihülse 300. Ein T-Paßstück 309 aus Nylon ist am Druckbund 307 und am Polyvinylchloridrohr 310 durch abgeschrägte Verriegelungsbunde 311,312 und Muttern 313,314 befestigt. Eine Öffnung 315 des T-Paßstücks 309 ist mit einer Quelle der äusseren Flüssigkeit verbunden, welche unter Druck die Strömung der Lymphe und anderer Flüssigkeiten durch das Si 1ikongummirohr 302 absperrt.

Ein ähnliches Ventil ist in Figur 17 dargestellt, in welcher ähnliche Teile durch die in Figur 12 verwendeten Bezugsziffern bezeichnet sind. Bei dieser Konstruktion ist jedoch das Ventil mit einem Polyvinylchloridrohr 316 mittels eines Dichtungsringes 317, eines Klemmbundes 318, eines gespaltenen StsHgreifringes oder einer Unterlagsscheibe 319 und einer Mutter 320 verbunden.

£098^1/1060

Gemäss Figur 16 ist das entfernte Ende des Katheders 350 des Brustlymphganges in die obere Kammer 351 einer zwei Kammern aufweisenden FlUssigkeitsverarbeitungs- und übertragungsvorrichtung eingeführt. Die obere Kammer enthält ein Pressventilpaßstück 352, einen Behälter 353 und ein Pressventilpaßstück 354. Die Ausbildung der Ventilpaßstücke 352,354 ist vorzugsweise ähnlich jener, die in den Figuren 12 und 17 gezeigt ist.

Die untere Kammer 355 ist ähnlich ausgebildet und enthält Pressventilpaßstücke 356,357, 358 und einen Behälter 359. Die Behälter 353, 359 sind aus biegsamemSi likongummi hergestellt. Die Flüssigkeitsverarbeitungs- und übertragungsvorrichtung gemäss Figur 16 arbeitet in der folgenden Weise,,

Wenn Flüssigkeit dem Katheter 350 zugeführt wird, sind die Ventile 352, 354 , 356 und 357 offen und das Ventil 358 ist geschlossen. Demgemäss können sich die Behälter 353, 359 füllen. Wenn dieselben gefüllt sind, werden die Ventile 352 und 356 geschlossen. Flüssigkeit kann dann nacheinander aus den Behältern 353, 359 durch öffnung des Ventils 358 und Schliessung des Ventils 357 abgeführt werden, um den Eintritt der äusseren Flüssigkeit in den Hohlraum 360 zu ermöglichen, wodurch der Behälter 359 zusammengedrückt und die Flüssigkeit in demselben durch das Polyvinylchloridrohr 361 herausgedrückt wird.

Die Flüssigkeit in dem oberen Behälter 353 kann in den unteren Behälter 359 übertragen werden durch Schliessung des Ventils 352, öffnung der Ventile 356, 357 und Schliessung des Ventils 354, um den Inhalt des Behälters 353 in den Behälter 359 zu drücken. Der Behälter 353 kann dann durch öffnung der Ventile 352, 354 und Schliessung des Ventils 356 wieder gefüllt werden.

Die Vorrichtung der in Figur 16 gezeigten Art kann auch anstelle des Behälters 12 (Figuren 1,13) verwendet werden, indem ein SiIikongummirohr 350 mit dem Auslass 59b der Zentrifuge 40 (Figur 2) verbunden wi rd.

Um auf die Überlegungen hinsichtlich der Sepsis zurückzukommen,

4 0 9 8 L 1 / 1 0 6 U

wird der inneren Flüssigkeit niemals erlaubt, durch die üblichen Arten von Pumpen hindurchzugehen, wie zum Beispiel peristaltische Pumpen, Zahnradpumpen und Kreiselpumpen. Der inneren Flüssigkeit wird auch niemals erlaubt, durch Strömungsmesser, Flüssigkeitsniveauanzeiger und ähnliche Einrichtungen hindurchzugehen, weil keine dieser Pumpen und Einrichtungen einen glatten Flüssigkeitsströmungsweg aufweist. Um die Strömung von Lymphe zu regeln und entsprechende Messungen der Strömung und des Volumens der Lymphe vorzunehmen, welche in der glatten, dünnwandigen, inneren Kammer (beispielsweise in den Behältern 353, 359 der Figur 16) enthalten ist, verdrängt die Lymphe die äussere Flüssigkeit, welche die einzige Flüssigkeit ist, die durch die Pumpen und Messeinrichtungen hindurchgeht. Die äussere hydraulische Flüssigkeit besteht aus Wasser, welches Merthiolat als ein Schutzmittel, Benzoesäure als ein Rostschutzmittel und Fluorescein als ein Kennzeichnungsmittel enthält, welches in einer Konzentration von 1 zu einer Million-efr angezeigt werden kann, falls die äussere Flüssigkeit in die innere Kammer eindringen sollte.

überdies ist die äussere Flüssigkeit steril, wenn die Vorrichtung zusammengesetzt wird, und wird durch Schutzmittel, Kühlung und kontinuierlichen Durchgang durch ein Bakterienfilter steril gehalten. Ferner wird die äussere Flüssigkeit nur durch Balgmembranpumpen (wie beispielsweise in den Figuren 14,15 dargestellt) sowie durch magnetisch angetriebene Zahnrad- und Kreiselpumpen gepumpt. Solche Pumpen haben gegenüber den meisten Pumpen den wesentlichen Vorteil, dass sie keine Stopfbuchsenbrillen oder Ringabdichtungen aufweisen oder einen Kontakt zwischen einer bewegten und einer stillstehenden Oberfläche. Sie sind daher vollkommen geschlossene Pumpen und dies eliminiert die Möglichkeit der Einführung von Sepsis.

Wenn die äussere Flüssigkeit in Flüssigkeitsniveauanzeiger eintritt und dieselben verlässt, muss Luft in das und aus dem System verdrängt werden. Eine solche Verdrängung erfolgt durch Bakterienluft-Rfilter. Die Flüssigkeitsniveauanzeiger können auch mit einem dünnen Elastomer überzogen sein, welches die notwendigen Volumsveränderungen mit minimalen Druckveränderungen aufnehmen kann.

4 0 9 8 L 1 / 1 0 6 U

Die Kühlung der inneren und äusseren Flüssigkeit ist erforderlich, um das Bakterien- und Pilzwachstum auf ein Mindestmaß herabzusetzen.

Die Kühlung wird durch übliche Verfahren erzielt, wie zum Beispiel die Kühlung der grösseren Behälter, durch Kühlschlangen und Ummantelung, sowie durch Aufrechterhaltung einer raschen Umwälzgeschwindigkeit der kalten Flüssigkeit durch die Vorrichtung. Es ist von besonderer Wichtigkeit, alle Filter zu kühlen, weil solche Filter Mikroteilchen der einen i oder anderen Art festhalten, wobei diese Teilchen an denselben anhaftende oder mit denselben vermischte Bakterien aufweisen können. Im Falle der äueseren Flüssigkeit ist es leicht möglich, dasji Filter derart anzuordnen, dass dasselbe wiederholt sterilisiert wird, um das Wachstum von Bakterien zu verhindern. Im Falle der inneren Flüssigkeit ist es nicht möglich, die Filter gleichzeitig zu sterilisieren. Infolgedessen ist es notwendig, eine Anzahl parallel geschalteter Filter anzuordnen, welche nacheinander verwendet werden können.

Zusätzlich zu dem Vorstehenden wird das Wachstum von Bakterien verhindert durch Verdünnung der Lymphe und durch Erhöhung der Umwälzgeschwindigkeit der inneren Flüssigkeit durch die Vorrichtung. Grosse Mengen, wie beispielsweise 40 1 pro Tag der kalten Ringers Lösung, welche eine ausgeglichene Salzlösung mit einer ähnlichen Elektrolytzusammensetzung wie die Körperflüssigkeit ist, werden kontinuierlich in die Kanüle des Brustlymphganges und in verschiedene Teile der Vorrichtung eingeführt. Die Ringers Lösung erhöht die Umwälzgeschwindigkeit der Lymphe, sowie deren Gehalt und die innere Flüssigkeit in der ganzen Vorrichtung ausserhalb des Körpers, wodurch die Möglichkeit vermindert wird, dass sich Bakterien oder deren Produkte ansammeln und zu dem Objekt zurückgeführt werden.

überdies kühlt die Ringers Lösung die Lymphe und verhindert, dass irgendein Teil der Vorrichtung zu einem vorübergehend stillstehenden Flüssigkeitsbad wird, in welchem Bakterien wachsen können. Ausserdem verdünnt die Ringers Lösung das Lymphprotein und Lipoproteine, was die Koagulation der Lymphflüssigkeit, die Ausfällung der

ie tier,

Lipoproteine und die Klumpenbildung von b in der Lymphe verringert. Dies ist wichtig, weil solche Aggregate als Brutstätte

£098A 1/106U

für die Infektion dienen können. Die Ringers Lösung unterstützt ferner das Abwaschen der Lymphflüssigkeit von den Zellen.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung bewirkt eine sehr rasche Umwälzung der Lymphe und der inneren Flüssigkeit innerhalb des Kreislaufs ausserhalb des Körpers. Die Lymphe und die innere Flüssigkeit werden in der erforderlichen Weise von Stelle zu Stelle bewegt durch aufeinanderfolgendes Füllen und Auspressen der dünnen Si Iikongummirohre und Behälter, die beispielsweise in den Figuren 12, 16 und 17 dargestellt sind. Dies erhöht die Umwälzung der inneren Flüssigkeit um einen sehr grossen Faktor. Wenn beispielsweise ein Silikongummibehälter von entsprechender Formend Wandstärke (zum Beispiel die Behälter 353, 359 der Figur 16) unter einem Druck

2
von 0,7 kp/cm ausgepresst wird, verbleibt nur ein Restvolumen von

3
0,25 cm . Es sei angenommen, dass die Strömung durch einen solchen

Behälter mit der Geschwindigkeit von 50 cm /min in getrennten Packungen mit einem Volumen von je 50 cm erfolgt. Jedes getrennte zusätzliche Volumen verdünnt das ursprüngliche Volumen um einen Faktor 200o Es sei ferner angenommen, dass ein Volumen der inneren Flüssigkeit eine Anzahl y von Bakterien enthält, welche sich alle zehn Minuten teilen können. Nach einer Periode von 10 Minuten werden zwei y Bakterien vorhanden sein, aber dieselben und ihre Produkte werden durch zehn aufeinanderfolgende getrennte Packungen

3
von 50 cm verdünnt worden sein, was zehn Verdünnungen von je ergibt.

In der Praxis wird eine so starke Verdünnung der Bakterien nicht erzielt, weil einige der Bakterien mit der Oberfläche des Behälters so fest verbunden sein können, dass sie nicht entfernt werden und daher nicht in das allgemeine Bad der Flüssigkeitsumwälzung gelangen. Diese Bakterien werden durch eir/anderes Reinigungsverfahren entfernt, beispielsweise durch Hochdruckstrahlen der sterilen Ringers Lösung. Die Produkte der Bakterien, von denen einige toxisc-h sind, werden durch den oben erwähnten grossen Faktor verdünnt, weil sie löslich sind und sich mit der allgemeinen Bewegung der Flüssigkeit bewegen. Der Fachmann wird erkennen, dass das oben beschriebene aufeinanderfolgende Füllen und Auspressen der Rohre und Behälter in einer solchen Weise ausgeführt wird, dass der zum Auspressen er-

4098 A1 /1061)

forderliche Druck nicht in den Brustlymphgang übertragenwird, weil Druck auf den Brustlymphgang den natürlichen Austritt der Lymphe begrenzen würde und den Brustlymphgang sogar zerreissen könnte, wenn derselbe aus extrem dünnenvMaterial besteht.

Kontinuierliche Massensuspensionskultur von Zellen in Vitra.

In der vorstehend beschriebenen neuartigen Vorrichtung trennt die Zentrifuge 40 die Zellen sehr rasch von der Flüssigkeit, in der sie suspendiert sind, und lagert dieselben in einer sehr dünnen Oberflächenschicht ab. Diese Zentrifuge ist von Nutzen bei dem neuartigen Verfahren für die kontinuierliche Massensupensionskul tür von Zellen in vitro. Das neuartige Verfahren wird nachstehend genauer beschrieben. Die in der Beschreibung verwendeten Bezeichnungen haben die nachstehend angegebene Bedeutung. Säugetier- und Nichtsäugetiergewebe und -zellen, Mikroorganismen und Parasiten werden als "Zellen" bezeichnet. Eine Kultur von Zellen ausserhalb des Körpers des Wirts wird mit "in vitro" bezeichnet. Wenn die kultivierten ZellenThicht an einer Oberfläche befestigt sind, sondern vielmehr in dem Kulturmedium kontinuierlich oder intermittierend frei suspendiert und beweglich sind, wird das Kulturverfahren als "Suspensionskultur" bezeichnet. Wenn die Anzahl der kultivierten Zellen sehr gross ist, wird das Kulturverfahren als "Massenkultur" bezeichnet. Wenn die Kultur über eine lange Zeitperiode von beispielsweise Tagen, Wochen oder Monaten fortgesetzt wird, wird das Kulturverfahren als "kontinuierliche Kultur" bezeichnet. Wenn das Kulturmedium schliesslich kontinuierlich durch die Kulturiikammer fliesst, wird das Verfahren als "kontinuierliche Umwälzung" des Kulturmediums bezeichnet.

Die Massenkultur von Zellen ist von grossem Nutzen, wenn eine grosse Zahl von Zellen oder deren Produkte für diagnostische oder therapeutische Zwecke in Tieren oder Menschen erforderlich sind. Die Massenkultur ist auch von grossem Wert, um Zellen oder deren Produkte für die wissenschaftliche Untersuchung zu erzeugen.

Ferner ist die Suspensionskultur von grossem Wert auf dem Gebiet der Massenkultur, weil die Umgebung rund um jede Zelle die gleiche ist. Jede Zelle kann ihre Nafi^ung aus den Medien ableiten und ihre

4 0 9 S / -1 / 1 0 6 υ

Abfallprodukte in die Medien abstossen, welche die ganze Oberfläche der Zelle umgeben. Das in der Suspensionskultur ausgeführte Bewegungsverfahren ermöglicht ferner, dass pro Kulturkammer eine grosse Zahl von Zellen kultiviert wird.

Die kontinuierliche Kultur ist ebenfalls von grossem Wert, indem eine grosse Zahl von Nachkommen aus der ursprünglichen Zellenbevölkerung erzeugt und gesammelt werden kann» überdies ist die rasche Umwälzung der Kulturmedien in einem kontinuierlichen Umwälzverfahren von grossem Wert, weil sie gewährleistet, dass die Zusammensetzung der Kulturmedien während der ganzen Kulturperiode relativ konstant bleibt. Die Konstanz der Kulturmedien/ist eine Voraussetzung für die Erzeugung und Sammlung von Zellen, welche das gleiche Wachstumsverhalten und andere Eigenschaften wie die ursprüngliche Zellenbevölkerung aufweisen. Die Sammlung von Zellen mit konstanten Eigenschaften ist wichtig, wenn diese Zellen oder Produkte derselben für die wissenschaftliche Untersuchung oder für diagnostische oder therapeutische Zwecke verwendet werden/sollen.

Früher wurde die Massensuspensionskultur von Zellen/durch Umrühren der Zellen und Medien mittels verschiedener Arten von Rührstangen oder Bewegungen der Kulturkammer ausgeführt. Die Medien wurden in die und aus der Kulturkammer fliessen gelassen. Es wurde verhindert, dass die Zellen die Kulturkammer verlassen, indem ein Filter von entsprechender Porengrosse in die Auslassleitung der Medien eingesetzt wurde. Dieses Verfahren weist aber eine wesentliche Schwierigkeit auf, indem das Filter sehr rasch verstopft wird. Die Geschwindigkeit der Verstopfung des Filters verändert sich mit der Art der kultivierten Zellen und mit der Art der verwendeten Kulturmedien. Die Verstopfung ist besonders rasch und braucht nur einige Minuten, wenn das in einem solchen üblichen Verfahren verwendete Kulturmedium aus/fliessender frischer zellenfreier Lymphe besteht. Das verstopfte Filter setzt der Strömung der zellenfreien Lymphe einen zunehmenden Widerstand entgegen, welcher das übliche Verfahren schliesslich unwirksam macht. Es wurde gefunden, dass fliessende frische zellenfreie Lymphe von beträchtlichem Wert für bestimmte Kulturen ist, wie zum Beispiel Treponema Pallidum, und ihre Verwendung für diesen Zweck wird nachstehend beschrieben.

4098/-1 /1061?

2416342

Gemäss einem Merkmal der Erfindung werden die Zellen in der Zentrifuge 40 kultiviert, welche vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 2 beschrieben wurde. Die Vorrichtung ist auf kontinuierlich wiederholte Aktivitätszyklen programmiert. Gemäss der Erfindung besteht jeder Zyklus aus verschiedenen Perioden,,

Während der ersten Periode, welche als Schleuderperiode bezeichnet wird, wird der Zentrifugenmantel mit einer Geschwindigkeit(U/min) in Drehung versetzt, um eine entsprechende Schwerkraft G am Umfang des Mantels, beispielsweise an der Innenfläche 41 zu erzeugen. Infolgedessen werden die Zellen durch die Schwerkraft G gegen die Innenfläche 41 gehalten. Die Grosse und Anzahl der Zellen, welche kultiviert werden, und der Bereich der Innenfläche 41 der äusseren Wand des Zentrifugenmantels bestimmen die Dicke T der Zellenschicht während des Schleuderns.

Jener Teil der Zellenschicht, der sich in unmittelbarem Kontakt mit dem Kulturmedium befindet, hat die Möglichkeit, optimale Nahrung aus dem Medium zu erhalten. Im Gegensatz hierzu sind die in/direktem Kontakt mit der Innenfläche 41 des Mantels befindlichen Zellen von einer Schicht gepackter Zellen bedeckt und leiten daher ihre Nahrung durch ein verhältnismässig ungünstiges Diffusiosnverfahren aus der gepackten Zellenschicht ab. Da jedoch die Schleuderperiode des Zyklus von kurzer Dauer sein kann, kann die ungünstige Wirkung auf die letzteren Zellen in irgendeinem Zyklus auf ein unbedeutendes biologisches Ausmaß begrenzt werden.

Wie nachstehend unter Bezugnahme auf die zweiten und dritten Perioden beschrieben wird, gewährleistet ausserdem die Art des Zyklusverfahrens, dass eine beliebige Auswahl von Zellen in irgendeiner Schicht der nachfolgend gepackten Zellen/zu finden ist.

überdies wird die Dicke T der gepackten Zellenschicht, die/Dauer der Schleuderperiode und die beliebige Art der in aufeinanderfolgenden Zyklen gepackten Zellen geregelt, um irgendeine schädliche biologische Wirkung der sich aus der Zellenpackung ergebenden schlechten Ernährung zu begrenzen oder zu eliminieren,, Die Eliminierung der schädlichen biologischen Wirkungen der intermittierenden Zellenpackung erzeugt Kulturbedingungen, die sich der kontinu-

I 0 9 B A 1 / 1 0 8 l¹

ierlichen Spinnerkultur annähern, bei welcher sich die Zellen kontinuierlich in Suspension befinden.

Während der Schleuderperiode wird ein Volumen des Kulturmediums durch die Kulturkammer 40 a gepumpt, so dass eine fast f vollständige Erneuerung frischen Mediums innerhalb der Kammer 40 a erfolgte Die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums ist so rasch als möglich, um die Dauer der Schleuderperiode so kurz als möglich zu halten. Die Strömungsgeschwindigkeit ist begrenzt, um die durch die Schwerkraft festgehaltenen Zellen nicht zu stören und zu bewegen. Eine solche Bewegung der Zellen kann einen unerwünschten Verlust von kultivierten Zellen ergeben zusammen mit dem aus der Kammer 40a herausgepumpten Kulturmedium. Ein unerwünschter Verlust von Zellen kann verringert oder eliminiert werden durch entsprechende Auswahl einer starken Schwerkraft, einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit, die Ausbildung der Kulturkammer 40 a und des Ver-' fahrens zum Pumpen des Mediums, so dass eine laminare Strömung durch die Kammer 40a erzeugt wird, sowie Wirbelbildung undfulsationen der Flüssigkeit in derselben eliminiert werden.

Die zweite Periode des Zyklus wird als die Zellendispersionsperiode bezeichnet. Während dieser Periode wird die Strömung des Kulturmediums durch die Kulturkammer 40a zum Stillstand gebracht und der Eingang in die Kulturkammer 40a der Zentrifuge 40 abgesperrt. Der Zentrifugenmantel wird nunmehr mit einer geregelten Geschwindigkeit verlangsamt,, Die Bewegungs- oder kinetische Energie der kultivierten Zellen 4 und des Kulturmediums zusammen mit der Verlangsamung des Zentrifugenmantels bewirken eine geregelte relative Bewegung zwischen dem Mantel und seinem Inhalt. Infolge dieser Bewegung werden die kultivierten Zellen aus ihrer vorherigen stabilen Stellung auf der Innenfläche 41 der äusseren Wand des Mantels verdrängt, welche sie während der Schleuderperiode einnahmen. Die Geschwindigkeit der Verlangsamung des Mantels regelt das Ausmaß der Störung der Zellen« Diese Störung erreicht ein solches Ausmaß, dass die Zellen in dem Kulturmedium fast gleichmässig dispergiert sind. .

098 Al / 108(J

Die dritte Periode des Zyklus, während welcher keine Strömung des Mediums durch die Kammer 40a.erfolgt, wird mit Aufrechterhaltung der Zellendispersion bezeichnet. Es werden zwei Verfahren verwendet, um die Zellendispersion aufrechtzuerhalten und dadurch die Suspensionsbedingungen der Spinnerkulturverfahren zu erzielen.

Bei dem ersten/Verfahren wird der Mantel um eine waagerechte Achse 43 mit einer konstanten niedrigen Drehzahl gedreht, um ein Schwerkraftfeld X zu erzeugen, wobei X kleiner als eins ist. Wenn sich die Zellen daher in der unteren Hälfte des Mantels befinden, werden sie einer Kraft von (1 + X) G unterworfen, welche gegen den Umfang des Mantels gerichtet ist. Wenn die Zeller/sich in der oberen Hälfte des Mantels befinden, werden sie einer Kraft von \1 -X)G unterworfen, welche gegen die Mitte des Mantels gerichtet ist. Die kontinuierliche Veränderung der Schwerkraft, welche sich sowohl in der Grosse als auch in der Richtung verändert, hält die Zellen in der frischen Lymphflüssigkeit in Suspension.

Bei dem zweiten Verfahren dreht sich der Mantel kontinuierlich während Perioden der Beschleunigung und der Verlangsamung. Beide Perioden bewirken eine relative Bewegung zwischen dem Inhalt des Mantels und dem Mantel selbst,, Es erfolgt daher eine kontinuierliche Dispersionswirkung auf die Zellen, so dass dieselben während der ganzen dritten Periode in der frischen Lymphflüssigkeit in Suspension bleiben.

Die vierte Periode des Zyklus wird als Zellenpackungsperiode bezeichnet. Während dieser Periode erfolgt keine Strömung des Mediums durch den Mantel_a Der Zentrifugenmantel wird beschleunigt, bis derselbe eine vorhergewählte Drehzahl erreicht, welche aufrechterhalten wird, bis die in Suspension befindlichen Zellen in ihre Schleuderstellung in einer dünnen Schicht längs der Oberfläche der Innenwand 41 zurückgeführt sind. Es ist manchmal von Vorteil, die so erzeugte Schwerkraft zu verringern, um eine entsprechende Packungsdichte zu gewährleisten, oder diesen Zustand aufrechtzuerhalten, sobald die Zellen gepackt worden sind. Die Verringerung der Schwerkraft verringert die Packungsdichte und damit die Schwierigkeit einer späteren Dispersion der Zellen.

4 0 9 B /■■■ U 1 0 6 U

Am Ende der vierten Periode beginnt ein neuer Zyklus. Periodisch wird ein beliebiger aliquoter Teil der kultivierten Zellen durch ein Medium gesammelt» das durch den Zentrifugenmantel während einer Periode fliesst, iryWelcher sich die Zellen in Suspension befinden»

Es wird nunmehr wieder auf das neue Verfahren zum Vergrössern der Antikörperproduktion Bezug genommen, das in Figur 1 schematisch dargestellt ist. Gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung kann das vorstehend beschriebene neuartige Verfahren der kontinuierlichen Massensuspensionskultur von Zellen in vitro kontinuierlich angepasst werden, um spezifische Komponenten, einschliesslich eines spezifischen Antikörpers, aus grossen Flüssigkeitsmengen zu entfernen, wie zum Beispiel aus der Lymphflüssigkeit, welche den spezifischen Antikörper enthält.

In diesem Fall ist das spezifische Antigen, welches den spezifischen Antikörper bindet, durch verschiedene chemische Mittel auf festen Unterlagen befestigt, wie zum Beispiel Cellulose, Glas und anderen Materialien. Die festen Unterlagen haben die Form von Mikroteilchen, um ihren Oberflächenbereich zu vergrössern, was die Menge des Antigens und demzufolge des Antikörpers, den dasselbe binden kann, stark erhöht,, Im Hinblick auf dieses Verfahren ist es belanglos, ob die Unterlagenteilchen eine spezifische Schwerkraft aufweisen, die grosser oder kleiner ist als die Flüssigkeit, in welcher der Antikörper enthalten ist.

Die Unterlagenteilchen mit ihrem daran befestigten Antigen werden dann in den Zentrifugenmantel eingeführt und die den Antikörper enthaltende Flüssigkeit wird durch den Zentrifugenmantel hindurchgeleitet. Die Unterlagjitei lchen sind entweder gepackt oder in Suspension durch wiederholte Perioden der Schwerkraftpackung und der Suspension, wie vorstehend unter Bezugnahme auf das Verfahren der kontinuierlichen Massensuspensionskultur von Zellen in vitro beschrieben wurde. Auf diese Weise kommen die Unterlagenteilchen mit ihren daran befestigten Antigenen in innige Berührung mit der Flüssigkeit, welche den Antikörper enthält. Dieses Verfahren ergibt die Befestigung des Antikörpers an dem Antigen, das selbst an den

U 0 9 a U 1 / 1 0 6 U

-55-Unterlagentei1chen befestigt ist.

Wenn die Antikörperbindungssitze auf den Unterlagenteilchen teilweise oder vollständig gesättigt sind, werden die Teilchen aus dem Zentrifugenmantel eliminiert. Dies kann erzielt werden, indem eine Flüssigkeit durch den Mantel fliessen gelassen wird, während sich die Teilchen in Suspension befinden. Dann wird eine neue frische Menge von Unterlagenteilchen mit daran befestigtem Antigen in den Mantel eingeführt und das ganze Verfahren wiederholt.

Die Unterlagenteilchen mit ihren daran befestigten Antigenen, die mit Antikörpern gesättigt sind, können ferner regeneriert werden, so dass sie wieder verwendet werden können. Die Regeneration besteht in der Spaltung des Antigen-Antikörperkomplexes durch verschiedene chemische Mittel, zum Beispiel Säurebedingungen und chaotropische Ionen, beispielsweise Chlorid, Jodid und Bromid. Dieses Verfahren regeneriert nicht nur die Unterlagenteilchen, sondern gibt den Antikörper in einem Zustand hoher Reinheit frei, welcher dann leicht gesammelt wird.

Dieses Regenerationsverfahren erfordert, dass die Unterlagenteilchen in innigen Kontakt und später in Kontakt mit verschiedenen Flüssigkeiten kommen, ohne Verlust ader Teilchen, bis die Teilchen regeneriert sind. Die regenerierten Teilchenwerden für die weitere Verwendung gesammelt» Das gleiche Verfahren, das oben für die Massenkultur von Zellen und für die Entfernung des Antikörpers aus der Flüssigkeit beschrieben wurde, ist überdies auch auf das Teilchenregenerationsverfahren anwendbar, weil die Teilchen wiederholt gepackt werden können, in welchem Stadium neue Flüssigkeit die vorherige Flüssigkeit ersetzt, in welcher die Teilchen suspendiert waren oder suspendiert sind, in welchem Stadium die Teilchen sich in innigem Kontakt mit der entsprechenden Flüssigkeit befinden.

Das vorstehende Verfahren kann auch verwendet werden, um eine (vom Antikörper verschiedene) Komponente, wie zum Beispiel Erythropoetin, aus grossen FlUssigkeitsmengen zu entfernen. In diesem Fall ist der Antikörper zu der gewünschten Komponente an den Mikroteilchen befestigt. Der Antikörper entfernt die Komponente aus dem flüs-

4 0 9 8 A τ / 1 0 6 ¹J

sigen Medium durch Befestigung derselben an den Mikroteilchen. Das Verfahren, einschliesslich der Regeneration der Teilchen, ist in jeder Hinsicht mit dem oben beschriebenen Verfahren zur Entfernung des Antikörpers identisch.

überdies ist das gleiche Verfahren wie oben beschrieben bei vielen chemischen Vorgängen, einschliesslich der biochemischen Analyse von Körperflüssigkeiten für die klinische Arbeit, anwendbar und nützlich, beispielsweise als ein automatisches Verfahren zum Waschen von Prezipitaten mit verschiedenen Lösungen.

Das oben beschriebene neuartige Verfahren der kontinuierlichen Massensuspensionskultur von Zellen in vitro ist ν ferner von Nutzen als ein Verfahren zur Herstellung von Impfstoffen für die aktive Immunisierung, beispielsweise gegen Treponema Pallidum , Lepra und Parasiten in Menschen und Tieren.

Die erste Voraussetzung für die Herstellung solcher Impfstoffe, beispielsweise yphi 1 is , besteht darin, den Treponema Pallidum-Organismus in grosser Menge auf eine solche Weise kultivieren zu können, dass seine Antigeniiitat und andere Eigenschaften nicht verändert werden_e Zahlreiche frühere Versuche zur Erreichung dieses Zieles, welche nur geringe Modifikationen von einander aufweisen, haben versagt. Dies ist fast sicher auf die Tatsache zurückzuführen, dass bei dieser früheren Arbeit niemals eine geeignete Kulturumgebung gefunden werden konnte.

Das neuartige Kulturverfahren unterscheidet sich radikal von irgendeinem früheren Verfahren, indem dasselbe die exakte Umgebung anregt, in welcher der Organismus innerhalb des Körpers wächst.

Bei dem neuartigen Verfahren zur Herstellung von Impfstoffen werden die Zellen und Gewebe in extrazellularer Flüssigkeit gebadet. Die allgemeine Zusammensetzung dieser Flüssigkei Vist ähnlich, wenn nicht identisch mit jener von Lymphe und reflektiert die (additiven und subtraktiven) Beiträge oder die heterogenen Zellen, welche den Körper bilden.

4098A1/106U

Das bekannte Gewebekulturmedium und die Verfahren weiser/zwei wichtige Ziele auf, nämlich den Irrtum in der grundlegenden Zusammensetzung des Mediums, sowie dessen Veränderlichkeit von Stunde zu Stunde und von Tag zu Tag.Gemäss der Erfindung können die Beschränkungen der Gewebekultur überwunden werden, wenn die Gewebe in unveränderter fliessender frischer iellenfreier Lymphe wachsen, vorausgesetzt, das# verwendete System erlaubt, dass entsprechende zellulare Wechselwirkungen erfolgen. Der Nachdruck, der bei dem Verfahren auf unveränderte fliessende frische zellenfreie Lymphe gelegt wird, reflektiert die Notwendigkeit der Konstanz der Umgebung und die Tatsache, dass viele wichtige Regler der Zellenaktivitat im Blut oder Lymphe labil sind.

Das Ziel der Erfindung ist, Zellen und Gewebe ausserhalb des Körpers zu kultivieren, so dass sie sich in der gleichen Weise verhalten und wirken, wie in dem Körper wachsende Gewebe. Das Verfahren kann auch verwendet werden, um das Wachstum, das Verhalten, die Funktion und die Reaktion auf exogene und endogene Stoffe verschiedener Gewebe zu studieren, wie zum Beispiel Lymphozyten, Lymphoidgewebe, Knochenmark, Thyroid- und Krebszellen, wenn dieselben in unveränderter fliessender frischer zellenfreier Lymphe kultiviert werden, und zum Vergleichen dieser Gewebe, wenn dieselben nach üblichen Gewebekulturverfahren kultiviert werden.

Das Kulturverfahren in vitro - in vivo gemäss deiyErfindung ist von einer Zentrifuge mit kontinuierlicher Strömung von der unter Bezugnahme auf Figur 2 beschriebenen Art abhängig, welche das Wirtsobjekt mittels seiner Lymphe an die verpflanzten Gewebe oder Zellen bindet. Die zellenfreie Lymphflüssigkeit wird kontinuierlich über die Gewebe oder Zellen fliessen gelassen, um die extrazellulare Umwälzung der Flüssigkeit anzuregen, welche die Körpergewebe badet. Dies erfordert in erster Linie, dass ein Lymphgefäss des Objekts, beispielsweise der Brustlymphgang, mit einer Kanüle versehen wird. Ein Teil der Lymphgefäßströmung wird dann beispielsweise aus einem Behälter der unter Bezugnahme auf Figur 3 beschriebenen Art in die kontinuierliche Strömung der Zentrifuge 40 gepumpt und die zellenfreie Lymphe intravenös zu dem Objekt zurückgeführt.

Λ098Λ1/108U

Es wird angenommen, dass die Zusammensetzung der extrazellularen Flüssigkeit, welche die Zellen und Gewebe in dem Körper badet, mit der Zusammensetzung der Lymphe identisch oder nahezu identisch ist, vorausgesetzt, dass die extrazellulare Flüssigkeit mit einer stark erhöhten Geschwindigkeit erzeugt wird, welche Geschwindigkeit durch angehobenen Venendruck des Blutproteins von geringer Konzentration erzielt werden kann. Wenn entsprechende Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, kann vorhergesagt werden, dass minimale Veränderungen in der Lymphe auftreten werden, wenn dieselbe aus dem Objekt durch die Zentrifuge zu den wachsenden Zellen fliesst. Wegen der komplexen Art der Lymphe sind die Merkmale, welche entwickelt worden sind und welche notwendig sind, um unveränderte oder minimal veränderte Lymphe zu erzeugen, folgende:

Die Lymphe kommt nur mit Oberfläcnen in Berührung, welche Protein und andere Makromoleküle nicht denaturierenoder verändern»

2« Grenzflächen zwischen Gas und Flüssigkeit und daher Vorschäumen oder Aufschäumen werden vermieden, weil es bekannt ist, dass solche Bedingungen die Zerstörung von Zellen und die Denaturierung von Proteinen bewirken. Aus ähnlichen Gründen wird die Lymphe nicht dem plötzlichen Aufprall auf eine rasch bewegte Oberfläche unterworfen«

3. Alle biochemischen Veränderungen, einschliesslich/jener,welche wahrscheinlich auftreten, wenn sich eine Körperflüssigkeit in Kontakt mit artefaktuellen Oberflächen befindet, sind temperaturabhängig. Die Temperatur der Lymphe wird daher geregelt.

4. Trotz vermutlich inerter Oberflächen und der Regelung der Temperatur wird in erster Linie angenommen, dass Veränderungen in der ausserhalb des Körpers befindlichen Lymphe als eine Funktion der Zeit vor sich gehen, während welcher sich die Lymphe ausserhalb des Körpers befindet. Der tote Raum der Zentrifuge 40 und der zugehörigen Einrichtung wird daher so klein als möglich gemacht, um die Zeit auf ein Mindestmaß herabzusetzen, während welcher sich die Lymphe ausserhalb des Körpers befindet. Eine Ausführungsform der Zentrifuge 40 wies einen toten Raum von

4Q9841MQSU

2,4 ml auf, so dass die Zeit, während welcher sich die Lymphe ausserhalb des Körpers befand, 4,10 Minuten betrug. Eine andere Ausführungsform wies einen grösseren toten Raum auf und deswegen sowie wegen anderer mit der Ausbildung zusammenhängender Gründe befand sich die Lymphe während 15 - 30 Minuten ausserhalb des Körpers.

5. Um eine Verunreinigung der Lymphe durch Produkte von beschädigten ,sterbenden oder toten Zellen zu vermeiden, ist es wesentlich, dass die in die Zentrifuge 40 eintretende Lymphe nicht über von der Lymphe abgetrennte gepackte Zellen hinweggeht, welche vorher in die Zentrifuge eingeführtwurden. Dies wird durch Herausschleudern der Zellen aus dem System erreicht, nachdem dünne Schichten längs der Wand 41 gebildet worden sind, wobei die Zellen alle 10 bis 15 Minuten zu dem Objekt zurückgeführt^" wurden.

6. Da das ganze System geschlossen ist, kann die Sterilität desselben aufrechterhalten werden.

Der pH-Wert, die CO^-Spannung und die O^-ipannung werden geregelt durch/Diffusion dieser Gase druch einen Teil aus Polytetrafluoräthylen, der in einem Gasmantel enthalten ist.

8. Die Temperatur der Lymphe wird nicht wesentlich angehoben, wenn die Lymphe in die Zentrifuge 40 durch die Eingangsdichtungen 51 eintritt oder dieselbe durch die Ausgangsdichtungen 52 verlässt»

9. Das System kann die zellenfreie Lymphe oder die in der Lymphe enthaltenen Zellen, mit oder ohne Lymphflüssigkeit, erzeugen, verwenden und erforderlichenfalls zu dem Objekt zurückführen.

Zusätzliche Ausführungsformen des Verfahrens zum Baden von Geweben und Zellen mit zellenfreier Lymphe sind folgende:

Bei einer Ausführungsform werden die Gewebe in einer Perfusionskammer angeordnet und die Lymphe wird durch die Kammer fliessen gelassen. Dies ist für Gewebe geeignet, welche durch die fliessende

U0 9841 /106U

Lymphe nicht weggeschwemmt werden. Beispiele sind Organismen, Transplantate, wie zum Beispiel Endocringewebe, Lymphdrüsen, Zahnbakterien oder Tumorfragmente, dünne Gewebeschichten, wie zum Beispiel Omentum, befruchtetes Ei oder dispergierte Zellen, welche an dem kollagenierten Glasboden der Kammer anhaften.

Bei einer anderen Ausführungsform wird Lymphe durch Kammern perfundiert, welche ein Nylonnetz von beispielsweise etwa 100 Mikron Maschenweite oder Linsenpapier auf dem Bodender Kammer aufweisen. Die Zellen liegen auf dem kollagenierten Glas und sind mit dem Nylonnetz oder Linsenpapier bedeckt, welches verhindert, dass die Zellen durch die Strömung der Lymphe gestört werden, selbst wenn sie nicht an dem Glas befestigt sind.

Bei noch einer anderen Ausführungsform werden die dispergierten Zellen einer dünnen Schicht aus 0,8 % Agar in Perfusionskammern einverleibt. Die Lymphe wird dann über die Oberseite des Agars fliessen gelassen«,

Bei einer weiteren Ausführungsform wird eine neue Art der Suspensionskultur entwickelt. Diese Ausführungsform hat die folgenden Merkmale:

a) die Lymphe fliesst durch die Kultur, ohne dass Zellen aus der Kultur verloren gehen;

b) geregelte, sich wiederholende, intermittierende Perioden der Zellendispersion und des Zellenkontakts sind möglich, wenn beispielsweise eine gemischte Bevölkerung von Phagocyten und Lymphozyten kultiviert wird. Die Phagozyten bleiben an kleinen Glas- oder Kunststoffkugeln haften und die Lymphozyten werder/abwechselnd in Suspension 4 oder in Kontakt mit den Phagozyten

• gebracht» Dieses Verfarhen trachtet, den Lebenszyklus von Lymphozyten in vivo zu simulieren, welche abwechselnd in Lymphe oder Blut frei sind und sich dann in Kontakt mit Phagozyten und anderen Zellen befinden;

c) eine leichte, sich wiederholende Auswahl der kultivierten Zellen ist möglich.

U 0 9 B U 1 / 1 0 6 U

Das Verfahren ist von der Verfügbarkeit einer Kulturkammer abhängig, welche sich um eine waagerechte Achse 43 dreht, beispielsweise von der unter Bezugnahme auf Figur 2 beschriebenen Art» Die Drehzahl wird nacheinander und automatisch verändert, um etwa 0,9 G zu erzeugen, was eine leichte Rührwirkung entwickelt, um die Zellen in Suspension zu halten, sowie e4 100 G gefolgt von 5G, um die Zellen zusammenzupacken und Zellenkontakt herzustellen» Bei einer anderen Ausführunjjform werden die kultivierten Zellen durch eine Fliehkraft kontinuierlich in einer dünnen Schicht gehalten, während eine dünne Schicht frischer fliessender Lymphflüssigkeit über die kultivierten Zellen hinweggeht.

Nachstehend folgen zusätzliche Beispiele des Verfahrens zum Kultivieren von Zellen und Geweben ausserhalb des Körpers, so dass sie funktionieren, sich verhalten und auf exogene und endogene Stoffe in der gleichen Weise reagieren, wie sie dies innerhalb des Körpers tun. Im allgemeinen sind diese Beispiele dazu bestimmt, die Morphologie des Gewebewachstums, die enzymatische Aktivität, die synthetische Fähigkeit und die Reaktion auf Stoffe zu vergleichen beim Wachsen in Vitro unter normalen Gewebekulturbedingungen und in frischer fliessender zellenfreier Lymphe.

Beispiel AiHornhaut des Auges.

Die Hornhaut ist als ein Modellorgan für die Kultur ausgewählt worden, weil sie in vivo in wässriger Flüssigkeit schwimmt, keine Blutzuführung aufweist, ihre Nahrung durch d Diffusion ableitet, für die Kultur mit minimaler Verletzung entfernt werden kann und ohne ihren Gewebeaufbau zu stören, sowie weil der funktionelle Zustand und die Lebensfähigkeit ihres Epithels durchdie Durchsichtigkeit der Hornhaut bestimmt werden kann und durch detaillierte morphologische Eigenschaften ihres leicht angeordneten Epithels. Eine solche Hornhaut ist durch das Verfahren gemäss der Erfindung erfolgreich kultiviert worden«

Beispiel B:Knochenmark. Die Wirksamkeit dieses Organs für die Kultur wird bestimmt durch

409841/106U

59 Koloniebildung, Morphologie, die Fähigkeit, Fe aufzunehmen! die Reaktion auf Erythropoetin, sowie die Fähigkeit solcher kultivierter Zellen, den Tod von Tieren zu verhindern, welche eine bestimmte kritische Strahlungsdosis empfangen haben.

Beispiel CiLymphozyten und Lymphoidgewebe,

Lymphozyten werden mit und ohne kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Kontakt mit Phagozyten kultiviert und werden bestimmt durch Morphologie, Reaktion auf Antigen und Phytohaemoglutinin sowie die Fähigkeit, eine primäre Immunreaktion einzuleiten. Die Immunreaktion wird gemessen durch den Jerne Plattenversuch ver für RBC-Antigen oder durch eine Modifikation des Jerne Plattenversuchs für lösliches Antigen.

Beispiel D: Thyroid Transplantate.

Die Wirksamkeit dieses Organs für die Kultur wird bestimmt durch

131
Morphologie, die Aufnahme von I (durch Seinti11ationszählung der in Kultur befindlichen Gewebe und nach der Herstellung und nach Radioautogrammen), durch die Fähigkeit, bezeichnetes Thyrozin und tri-Jodothyronin zu synthetisieren (Chromatographie) und durch die Fähigkeit, auf Thyroid anregendes Hormon zu reagieren.

Beispiel E; Zeilenbakterien von einem 16 - 18 Tage alten Rattenoder Mausembryo.

Die Wirisamkeit dieses Organs ν für die Kultur wird bestimmt durch die Fähigkeit, Zahnbakterien zu entwickeln, die histologisch zu unterscheiden sind.

Beispiel F: Enzymstudien.

Hier wird versucht, Säugetierdrüsengewebe oder Herzmuskel zu kultivieren und die progressive Veränderung in der Aktivität verschiedener Enzyme zu verhindern, die gleichmässig auftritt, wenn diese

Gewebe-Gewebe in üblichem Kulturmedium kultiviert werden. Das hauptsächlich verwendete Verfahren ist die Zonen-Elektrophorese, wobei hydrdysiertes Stärkegel als elektrophonisches Medium verwendet wird,

409841 M06U

Spezifische Enzymaktivitäten werden in dem Gel durch Verwendung histochemischer Farbstoffe angezeigt. Diese Verfahren sind hauptsächlich für die Anzeige des Vorhandenseins oder Fehlens von Enzymaktivitäten anwmdbar und sind keine quantitativen Verfahren. Sie weisen den grossen Vorteil auf, dass sie verhältnismässig kleine Materialmengen für die Anzeige einer grossen Zahl von Enzymen erfordern.

Die Enzymstudien an Gewebeextrakten und kultivierten Zellen sind beispielsweise: Aldehyddehydrogenäse, Octanolalkoholdehydrogenase, a-glycerophosphatdehydrogenase, Catalase, Acetyl- und Butyryl-esteras ase, Glucose-6-phosphatdehydrogenase, Glutamatdehydrogenase, GIutamatoxaloacetattransaminase , Hexoki nase , Isocitratdehydrogenäse, Lactatdehydrogenase , Leucinaminopeptidase, Amlatdehydrogenase, Peroxidase, Säurephophatase, Phosphoglucomutase, 6-phosphogluconatdehydrogenase, Succinatdehydrogenase, und Tetraxoliumoxidase.

In Fällen, bei welchen nennenswerte quantitative Veränderungen vorgeschlagen werden, wie durch die visuelle Inspektion der elektrophoretischen Daten beurteilt wird, werden quantitative Bestimmungen durch normale analytische Verfahren ausgeführt.

Beispiel G: Krebsbiologie,

Im einleitenden Kommentar fehlen kritische "Ansiger" für die Identifizierung von neoplastischen Zellen in vitro. Die Gründe für diese Schwierigkeit sind:

a) bösartige Zellen aus Tumoren in vivo haben Schwierigkeit beim Wachsen«, Wenn sie aber wachsen, verändern sie sich in der Kultur;

b) die in der Kultur sich entwickelnde Bösartigkeit ist eine bösartige Veränderung in den Zellen, die bereits durch die Kultur verändert sind;

c) die Veränderung normaler Zellen in der Gewebekultur und einige dieser Veränderungen sind Eigenschaften der Bösartigkeit ähnlich;

d) derzeit kann die Bösartigkeit mit Sicherheit nur durch die Fähigkeit der bösartigen Zellen definiert werden, werm normalen zellularen Regelmechanismen (einschliesslich der Immunität) zu widerstehen, sowie durch die Annahme von Eigenschaften, welche denselben ermöglicht, normale zellulare und interzellulare Struk-

409841/1060

turen zu überschwemmen und zu vernichten. Das neuartige Verfahren wird verwendet, um zu bestimmen, ob bösartige Zellen, die in unveränderter frischer fliessender zellenfreier Lymphe kultiviert werden, durch ihren Mangel an Differenzierung identifiziert werden können, sowie durch ihre Fähigkeit, normales Gewebe, wie zum Beispiel Omentum, oder dünnwandige Lymphgefäße anzugreifen. Diese letzteren Gewebe sind gewählt worden,, weil sie so dünn sind, dass Phasenkontrastmikroskopie und Zeitrafferaufnahmeverfahren verwendet werden können, um die Wechselwirkung zwischen bösartigen Zellen und dem Omentum oder endothel ialen Zellen des Lymphgefässes zu beobachten.

Dann kann eine Prüfung des Verhaltens der Krebszellen erfolgen, einschliesslich der direkten Wirkung von Arzneimitteln oder Antikörpern oder beider auf bösartige Gewebe, welche in einer durch das Verfahren vorgesehenen Umgebung wachsen. Dies ermöglicht die Untersuchung der Wirkung von Krebschemotherapiearzneimitteln und der Immunität gegen das Krebsantigen.

In dieser Hinsicht liefern die folgenden/Verfahren wertvolle Daten:

1. bösartige Zellen von einem Patienten werden in seiner eigenen frischen fliessenden zellenfreien Lymphe kultiviert. Krebsarzneimittel werden in die Lymphe eingeführt, welche zu jeder Kulturkammer gelangt. Die Lymphe wird nicht zu dem Patienten zurückgeführt. Dies unterstützt die Vorhersage, d welches Arzneimittel für den Patienten von grösstem Wert sein wird;

2. Zusätzlich wird das Arzneimittel dem Patienten verabreicht.

Die Lymphe enthält das Arzneimittel in der gleichen fluktuierenden Konzentration, die in der extrazellularen Flüssigkeit des Patienten auftritt. Dieser Test bestimmt die Arzneimittelreaktion des Tumors in dem Patienten und die Tumorzellen wachsen in seiner eigenen Lymphe;

3. der cytotoxische Effekt von autologen Lymphozyten allein oder zusammen mit Krebsarzneimitteln auf dem eigenen Tumor des Patienten liefern Daten über die synergistische Wirkung von Arzneimitteln und die Immunität.

409841/1Q6G

Ferner können von menschlichem Krebs isolierte Viren, beispielsweise Burkitt lymphoma, hinsichtlich ihrer Fähigkeit getestet werden, bösartige Veränderungen in normalem Gewebe herbeizuführen. In dem Fall von Burkitt lymphoma sind die Zielzellen für den Virus Lymphozyten und ihre Veränderung zur Bösartigkeit, das heisst, dass sie Burkitt Zielzellen werden, wird getestet durch Morphologie, durch immunofluoreszenten Farbstoff und die Fähigkeit, als eine kontinuierliche Reihe in der Gewebekultur zu wachsen. Es ist unwahrscheinlich, dass übliche Gewebekulturverfahren zum Testen von Viren geeignet sind, welche Burkitt lymphoma verursachen können, weil Lymphozyten in dem normalen Kulturmedium nicht lange genug überleben. Die Veränderung von Lymphozyten in die erkrankte Art im normalen Kulturmedium ist ähnlich der Veränderung, die erfolgt, wenn eine Lymphozyte eine Burkitt Zielzelle wird. Das Vorhandensein von heterologen Proteinen beeinflusst die Zellenmorphologie und kann die immunofluoreszente Prüfung dieser Zellen stören. Diese Mängel der üblichen Verfahren werden vermieden durch Gewebekultur gemäss der Erfindung, indem unveränderte frische fliessende zellenfreie Lymphe verwendet wird, die nicht zu dem Spender zurückgeführt wird, wenn sie durch einen Virus verunreinigt ist.

überdies ist es bekannt, dass zellengebundene Antikörper weitgehend verantwortlich sind für die Rückbildung der meisten Homographen und Tumore. Ein löslicher Antikörper stört bei dieser Aktion. Indem unveränderte frische fliessende zellenfreie Lymphe kontinuierlich über wachsende bösartige Zellen geleitet wird, kann der lösliehe ehe Antikörper gegen diesen Tumor durch Absorption durch die wachsenden Tumorzellen entfernt werden. Der Antikörper wird dann von den Tumorzellen getrennt und kann für verschiedene Zwecke verwendet werden« Die Lymphe, welche alle normalen Komponenten/der Lymphe ohne den spezifischen Antikörper enthält, wird zu dem Patienten zurückgeführt und kann die Rückbildung des Tumors durch den eigenen zellengebundenen Antikörper des Patienten ermöglichen.

Die kombinierte Verwendung des Verfahrens zum Vergrössern der Produktion von Krebsantikörpern und des Verfahrens zur Massenkultur von Krebszellen in frischer fliesEender zellenfreier Lymphe ermöglicht die Herstellung einer praktischen diagnostischen Krebstasche.

409841/1060

Ein Patient» von dem bekannt ist, dass er mit einem spezifischer Krebs behaftet ist, wird der Fistelarbeitsweise unterworfen, um die vergrösserte Produktion von Antikörpern zu erzielen, einschliesslich der für diesenKrebs spezifischen Antikörper. Die resultierenden Antikörper können zu irgendeinem gewünschten Grad gereinigt werden, um den für den Krebs spezifischen Antikörper abzusondern, welcher dann radioaktiv gemacht und unter Kühlung gelagert wird, um denselben lebensfähig zu halten.

überdies werden Tumorzellen aus dem Patienten entfernt und durch das Massensuspensionsverfahren kultiviert. Die resultierende Kultur wird unter Kühlung gelagert, um dieselbe lebensfähig zu halten,

Dann kann der radioaktive Antikörper mit den kultivierten Krebszellen zur Reaktion gebracht werden, um ihre Wechsel reaktionen festzustellen. Sobald diese Wechselreaktionen bekannt sind, können ein nicht reagierter radioaktiver Antikörper, unerreichte kultivierte Krebszellen und Serum von einem auf Krebs zu testenden Objekt gemischt werden. Die resultierenden Wechsel reaktionen zeigen an, ob das Objekt den gleichen Krebs hat oder nicht, weil die einzigen Komponenten des Serums des Objekts, welche die normale erwartete Wechselwirkung zwischen dem radioaktiven Antikörper und derylcul ti vierten Krebszellen verändern könnten, der gleiche für den Krebs spezifische Antikörper oder das gleiche Tumorantigen sind, welche Komponenten in dem Serum des Objekts nur vorhanden sind, wenn das Objekt mit dem gleichen Krebs behaftet ist.

Durch Verwendung der Fistelarbeitsweise, um den für den Krebs spezifischen Antikörper zu erzeugen, sowie der Massenkultur-Krebszellen, welche die Produktion dieses Antikörpers bewirken, kann eine verschiedene diagnostische Tasche für jeden verschiedenen Krebs erhalten werden» Die Serumproben von einem auf Krebs zu testenden Patienten können jedem verschiedenen diagnostischen Test unterworfen werden, wodurch festgestellt wird, welchen besonderen Krebs der Patient hat oder nicht»

Es ist selbstverständlich zu bemerken, dass diagnostische Taschen für antiimmune Krankheiten verschiedener Art auf die gleiche Weise hergestellt werden können.

409841/1060

Beispiel H:Umkehrung von Veränderungen in Zellen, die in normalem Medium kultiviert sind.

Einige der frühen Veränderungen in Geweben, die daher herrühren, dass dieselben in normalen Medien kultiviert sind, können teilweise oder vollständig umgekehrt werden, wenn das Gewebe in vivo transplantiert wird. Gemäss der Erfindung können die Ausführbarkeit, die Art und die Bioehkinetik dieser Umkehrung studiert werden, indem das Gewebe abwechselnd im Gewebekulturmedium und in frischer fliessender zellenfreier Lymphe incubiert wird.Wenn die Redifferenzierung und die Reparatur der Enzymveränderung in Lymphe erzielt ist, liefern Erweiterungen solcher Experimente Daten über Mechanismen, die mit der veränderten genetischen Darstellung von Geweben befasst sind_o Herzmuskel und Säugetierdrüsen sind ideale Gewebe für diese Studien.

Beispiel I: Immunbiologie.

Bis zur jetzigen Zeit ist die Einleitung einer primären Immunreaktion in vitro nicht vollständig erfolgreich gewesen. Gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung wird die primäre Antiköperbi!dung in Lymphoidgewebe und in Lymphozyten eingeleitet, während dieselben nach dem oben beschriebenen neuen Verfahren kultiviert werden. Die Immunreaktion wird dann gemessen, wie vorstehend im Beispiel C beschrieben wurde«

Wenn eine primäre Immunreaktion in Lymphozyten eingeleitet wird, können nennenswerte Daten erhalten werden hinsichtlich:

a) der clonalen Selektionstheorie;

b) der Rolle von Makrophagen bei der Immunreaktion;

c) der morphologischen und anderen Veränderungen, zum Beispiel der Einverleibung von tritiated Thymade, in kultivierten Zellen, um festzustellen, ob sich dieselben mit oder ohne Mitose differenziert haben, um Antikörper erzeugende Zellen zu werden;

d) der Art der Wirkung einer Überdosis des Antigens oder Antikörpers bei der Behinderung der Antikörperproduktion.

409841/1060

Wenn Lymphozyten in zellenfreier Lymphe gehalten werden können und wenn sie Immanoglobine synthetisieren als Reaktion auf die antigenische Anregung, wird ferner im Hinblick auf die angewendete Immunologie das folgende wichtige Experiment ausgeführt: Die Kultur von Lymphozyten aus einem voraussichtlichen Empfänger eines Transplantats und der Versuch, dass dieselben ein spezifisches Immunoglobin synthetisieren gegen Gewebe, die dem voraussichtlichen Spender entnommen werden,, Solche lösliche Antikörper, die als verstärkende Antikörper bezeichnet werden, können gesammelt, konzentriert und dem Empfänger bei wiederholten Gelegenheiten injiziert werden. Ein solches Verfahren ist eine grosse Hilfe bei der Verhinderung der Rückbildung dieses Transplantats durch die eigenen zellengebundenen Antikörper des Empfängers. Dieses Verfahren der Veränderung der Rückbildung von Transplantaten ist für den Empfänger nicht toxisch und ist überlegen der Verwendung von immunen unterdrückenden Arzneimitteln, der Entleerung des Brustlymphganges oder der Bestrahlung von Blut ausserhalb des Körpers.

Beispiel J: BevöTterungsabhängigkeit und clonale Experimente.

Gemäss einem einleitenden Kommentar gibt es eine Bev^ölkerungsabhängigkeit für das Wachstum und die Funktion in der Gewebekultur. Der Bedarf für eine kritische Zellenbevölkerung kann teilweise oder vollständig überwunden werden durch die Verwendung von Futterzellenschichten oder ein konditioniertes Medium. Es wurde gefunden, dass eine solche Bevölkerungsabhängigkeit nicht vorhanden zu sein scheint, wenn Zellen in frischer fliessender zellenfreier Lymphe kultiviert werden, die in Wirklichkeit eine Flüssigkeit ist,· welche durch die Beiträge der heterogenen Zellen des Körpers konditioniert wird. Als Ergebnis dieser Entdeckung können clonale Experimente ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine kritische Prüfung der clonalen Selektionstheorie der Immunität vorgenommen werden. Es werden Versuche angestellt, eine primäre Immunreaktion in 1 - 1000 Lymphozyten und Phagozyten in jeder der einzelnen Kulturkammern einzuleiten, die gemäss der Erfindung ausgebildet sind. Wenn jede Lymphozyten-Phagozytenbevöl kerung in einer identischen Weise reagiert, würde dies nahelegen, dass alle immun reagierenden Zellen im Hinblick auf die spezifische Antikörperproduktion gleich-

;09ßÄ 1 /1061)

wertig sind und die clonale Selektionstheorie würde wieder aufgewertet.

Zusammenfassend ist zu bemerken, dass 4 das in vitro-in vivo Verfahren, welches in dieser Anmeldung beschrieben wird, ein neuer Schritt zum Studium des Aufbaus, der Funktion und des Wachstums des Gewebes ist. Die üb'lichen in vitro und in vivo Verfahren weisen besondere Beschränkungen auf, welche bei den meisten biologischen Studien von Geweben auffallend ersichtlich sind. Eine überbrückung der beiden traditionellen Methodologien durch die vorliegende Erfindung überwindet deren Beschränkungen und ergibt experimentelle Vorteile, welche ermöglichen, dass viele biologische Probleme untersucht und gelöst werden,, Die in dieser Anmeldung angeführten detaillierten Experimente, welche von grundlegenden Studien der Zeilenbiologie undoer Immunbiologie bis zu angewendeten Studien reichen, wie zum Beispiel mögliche Viren auf ihre Fähigkeit zu testen, Tumore in menschlichen Geweben hervorzurufen, stellen nur einen kleinen Bruchteil der Probleme dar, welche durch die Verfahren gemäss der Erfindung erfolgreich studiert werden können.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen Ausführungsformen beschränkt, welche/viele Abänderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

PATENTANSPRÜCHE

0 9 S L ι / 1 0 6 U

Claims

Dr.-lng. E. BERKENFELD . Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln -70- Anlage Aktenzeichen zurBngobevom 29. ΜαΓΖ 1974 Π\ν// Name d. Anm. BIO-RESPONSE9INC. B 135/1 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Vergrössern der Produktion eines spezifischen Antikörpers aus einem Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Patient ausgewählt wird, welcher Antikörper zu einem spezifischen Antigen herstellt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche endogene und exogene Antigene enthält, dass an dem Patienten eine Fistel des Brustlymphganges hergestellt wi rd,

dass der zentrale Venendruck des Patienten auf ein vorher gewähltes Niveau angehoben wird, um alternierend Venenkanäle des Lymphgefässystems zu eliminieren,
dass Lymphe aus der Fistel gesammelt wird, dass die gesammelte Lymphe geschleudert wird, um die Lymphzellen in derselben von der Lymphflüssigkeit zu trennen, indem die Lymphflüssigkeit in eine dünne Zone mit einem im wesentlichen konstanten Halbmesser vom Schleudermittelpunkt gedrückt wird, wobei die Lymphzellen in der Zone in einer Schicht verteilt sind, welche eine Dicke aufweist, die relativ zur Zellengrösse dünn ist, dass die Lymphzellen in der Zone gehalten und verteilt werden, indem die ganze Lymphflüssigkeit der Fliehkraftbeschleunigung unterworfen wird, dass die dünne Schicht im wesentlichen alle Lymphzellen relativ zum Schleudermittelpunkt an den innersten Teil der Zone abgibt, um zu ermöglichen, dass alle Zellen behandelt und während des Schleuderns im wesentlichen gleichmässig behandelt werden, dass die dünne längliche Schicht der Lymphzellen behandelt wird, um zu gewährleisten, dass die Zellen von dew durch den Patienten in Reaktion zu dem spezifischen Antigen erzeugten Antikörper im wesentlichen frei sind,

dass die Zellen in einer physiologisch ausgeglichenen Salzlösung dispergiert werden,

dass die dispergierten Zellen und die Lösung intravaskulär zu dem Patienten zurückgeführt werden und
dass eine Austauschtherapie auf den Patienten angewendet wird.

409841/1060

2„Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Patienten ein spezifisches Antigen verabreicht wird, um die ERzeugung eines spezifischen Antikörpers zu bewirken.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austauschtherapie aus Plasma von nicht immunisierten Patienten der gleichen Spezies wie der behandelte Patient besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austauschtherapie aus Serum besteht, das von nicht immunisierten Patienten der gleichen Spezies wie der behandelte Patient gesammelt wird.

5o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Anhebens des zentralen Venendrucks des Patienten auf ein vorher gewähltes Niveau aus dem Anheben des Venendrucks auf ein Niveau im Bereich von 120 - 250 mm Wassersäule besteht, um alternierend Venenkanäle des Lymphgefäßsystems zu eliminieren, dass dann der Druck auf etwa die Hälfte des vorher gewählten Niveaus gesenkt wird, dass der Druck intermittierend auf das vorher gewählte Niveau angehoben wird, um die kontinuierliche Eliminierung der alternierenden Kanäle zu gewährleisten, und dass der Druck kontinuierlich überwacht wird, um sicherzustellen, dass die Austauschtherapie nicht intravaskulär zu dem Patienten zurückgeführt wird, wenn der Venendruck ungefähr in dem Bereich der Drücke liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Venendruck des Patienten durch chirurgische Behandlung angehoben.wi rd.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Venendruck des Patienten durch intravenöse Infusion von osmotisch aktivem Material angehoben wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Patienten eine Splenectomie ausgeführt wird, bevor die Fistel hergestellt wird.

9 409841/1060

9. Verfahrer/nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Patienten eine SpIenectomie ausgeführt wird, bevor ein spezifisches Antigen verabreicht und bevor die Fistel hergestellt wird,,

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antigen aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche enthält: Proteine, ansteckende Stoffe, einschliesslich Viren und Bakterien, zellulare Antigene, einschliesslich Zellen, welche normale Transplantationsantigene enthalten, zellulare Antigene, einschliesslich Zellen, welche bösartige Transplantationsantigene enthalten, RR-Rh antigene und für besondere Zellen oder Gewebe spezifische Antigene.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Lymphe entfernte Antikörper durch Entfernung von Gammaglobulin entfernt wird_o

12. Verfahren nach Anspruch 1, zur Entfernung des spezifischen Antikörpers aus der abgetrennten Lymphflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet,

dass das spezifische Antigen, mit welchem der spezifische Antikörper reagiert, an einem Unterlagsteilchen befestigt wird, dass eine Mischung der abgetrennten Lymphflüssigkeit und der Unterlagstei1chen hergestellt wird,

dass die Mischung geschleudert wird, um die Teilchen von der Lymphflüssigkeit zu trennen,

dass die abgetrennten Teilchen umgerührt werden, um dieselben in der ganzen Lymphflüssigkeit zu dispergieren, dass die Dispersion geschleudert wird, um die Teilchen wieder von der Lymphflüssigkeit zu trennen,

dass die vorhergehenden Schritte eine vorher gewählte Anzahl von Malen wiederholt werden, um die Befestigung des spezifischen Anti-Krpers an dem an der Unterlage befestigten Antigen zu ermöglichen, und
dass die Teilchen von der Lymphflüssigkeit abgetrennt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch/die chemische Behandlung der abgetrennten Unterlagsteilchen, um die spezifischen Antigen-Antikörperkomplexe zu spalten, so dass die spezifischen

Ä09841/106U

Dr.-lng. E. BERiCENFELD · Dipi..;no. H. 3ERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen P 24 16 842.1

zur Eingabe vom 8. JUÜ 1974 VA. Nctne d. Anm. ΒΙΟ-RESPONSE, INC,

- 73 -

Antikörper von den Komplexen freigemacht und die befreiten spezifischen Antikörper von den Unterlagsteilchen abgetrennt werden,

14. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt der intravaskulären Rückführung zu dem Patienten des von Lymphflüssigkeit freien spezifischen Antikörpers mit einem oder mehreren Teilen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche Proteine, Zucker, Carbohydrate, Antikörper und Medikamente enthält,

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dm Patienten intravaskulär ein spezifischer Antikörper verabreicht wird, der frei ist von Lymphflüssigkeit von einem nicht immunisierten Spender der gleichen Spezies wie der behandelte Patient.

1-6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

daß dem Patienten eine Menge Vollblut entnommen wird,

daß dem Patienten eine im wesentlichen identische Menge Vollblut und Blutplasma von einem nicht immunisierten Spender der gleichen Spezies wie der behandelte Patient verabreicht wird und

daß die vorhergehenden beiden Schritte periodisch wiederholt werden,

wodurch das Niveau der Konzentration des spezifischen Antikörpers in dem Blut des Patienten verringert wird.

17o Verfahren nach Anspruch 1, g dadurch gekennzeichnet,

daß die Lymphzellen aus der gesammelten Lymphe abgetrennt werden,

daß die abgetrennten Lymphzellen behandelt werden, um sicherzustellen, daß dieselben von dem durch den Patienten in Reaktion zu dem spezifischen Antigen erzeugten Antikörper im wesentlichen frei sind,

daß die Zellen in einer physiologisch ausgeglichenen Salzlösung dispergiert werden.

4098Λ1 /106LJ

daß die dispergierten Zellen und die Lösung zu dem Patienten zurückgeführt werden und daß Austauschtherapie intravaskulär auf den Patienten angewendet wird,

daß der durch den Patienten erzeugte Antikörper behandelt wird, um Komponenten desselben abzutrennen, und

daß mindestens eine der Komponenten intravaskulär zu dem Patienten zurückgeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Abtrennung der Lymphzellen von der gesammelten Lymphe darin besteht, daß die gesammelte Lymphe in eine dünne Zellenschicht geschleudert wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Behandlung der abgetrennten Komponenten des durch den Patienten erzeugten Antikörpers in der Behandlung der abgetrennten IgG- und IgM-Komponenten besteht.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Patienten erzeugte Antikörper behandelt wird, um die IgG-Komponenten desselben abzutrenne, eine wesentliche Menge der IgG-Komponenten zu sammeln und diese Menge der IgG-Komponenten intravaskulär zu dem Patienten zurückzuführen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die IgG-Komponente an einem Teil befestigt wird, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche radioaktive Verbindungen, cytotoxische Arzneimittel und fremde Proteine enthält, für welche der Patient sensitiv ist, bevor die Komponente zu dem Patienten zurückgeführt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die IgM-Komponente intravaskulär zu dem Patienten zurückgeführt wird.

23o Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die IgM-Komponente intravaskulär zu dem Patienten zurückgeführt

4 0 9 8 L ι / 1 0 6 ¹J"

24. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Antigen aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche enthält: Proteine, ansteckende Stoffe, einschließlich Viren und Bakterien, zellulare Antigene, einschließlich Zellen, welche normale Transplantationsantigene enthalten, zellulare Antigene, einschließlich Zellen, welche bösartige Transplantationsantigene enthalten, RR-RH-Antigene und für besondere Zellen oder Gewebe spezifische Antigene.

25. Verfahren nach Anspruch 1 bis 24 mit kontinuierlicher Massensuspensionskultur der Zellen in vitro, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

daß eine Mischung von zu kultivierenden Zellen und von Lymphzellen freier Lymphflüssigkeit hergestellt wird,

daß die Mischung geschleudert wird, um die Zellen von der Lymphflüssigkeit zu trennen und eine dünne Zellenschicht zu bilden,

daß die abgetrennte Lymphflüssigkeit durch frische zellenfreie Lymphflüssigkeit ersetzt wird, während die Zellen in der dünnen Schicht gehalten werden,

daß die dünne Schicht der Zellen umgerührt wird, um dieselben in der frischen Lymphflüssigkeit zu dispergieren,

daß die Dispersion während einer vorhergewählten Zeitperiode aufrecht erhalten wird,

daß die Dispersion geschleudert wird, um die Zellen von der frischen Lymphflüssigkeit zu trennen und eine dünne Zellenschicht zu bilden,

daß die unmittelbar vorhergehenden fünf Schritte in der angegebenen Reihenfolge eine vorher gewählte Anzahl von Malen wiederholt werden und

daß ein Teil der kultivierten Zellen periodisch gesammelt wird, während sich die Zellen in der Dispersion befinden.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion von Zellen in frischer Lymphflüssigkeit während einer vorher gewählten Zeitperiode aufrechterhalten wird, indem die Dispersion um eine waagerechte Achse mit einer genügenden Drehzahl geschleudert wird, um die Zellen einer Kraft von (1+X)G

4 0 9 8 L ι / 1 0 6 L.¹

während des ersten Halbzyklus jeder Umdrehung und einer Kraft von (1-X)G während des zweiten Halbzyklus jeder Umdrehung zu unterwerfen, wobei X eine Zahl kleiner als 1 ist.

27· Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion von Zellen in frischer Lymphflüssigkeit während einer vorher gewählten Zeitperiode aufrecht erhalten wird durch Schleudern der Dispersion, einschließlich der periodischen Beschleunigung und Verlangsamung der Suspension während der vorher gewählten Zeitperiode.

28. Verfahren nach Anspruch 1 bis 27*jnit Entfernung eines spezifischen Antikörpers aus der zellenfreien Lymphflüssigkeit, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

daß das spezifische Antigen, mit welchem der zu entfernende Antikörper reagiert, an einem Unterlagsteilchen befestigt wird,

daß eine Mischung der Unterlagsteilchen, an denen die Antigene befestigt sind, und zellenfreier Lymphflüssigkeit hergestellt wird, welche den spezifischen Antikörper enthält,

daß die Mischung geschleudert wird, um die Teilchen von der Lymphflüssigkeit zu trennen,

daß die abgetrennten Teilchen umgerührt werden, um dieselben in der Lymphflüssigkeit zu dispergieren,

daß die Dispersion während einer vorher gewählten Zeitperiode aufrecht erhalten wird,

daß die Dispersion geschleudert wird, um die Teilchen wieder von der Lymphflüssigkeit zu trennen,

daß die unmittelbar vorhergehenden vier Schritte in da? angegebenen Reihenfolge eine vorher gewählte Anzahl von Malen wiederholt werden, um die Befestigung des spezifischen Antikörpers an dem an der Unterlage befestigten spezifischen Antigen zu ermöglichen,

daß ein Teil der Teilchen,an denen der spezifische Antikörper und das Antigen befestigt sind, periodisch gesammelt wird, während sich die Teilchen in der Dispersion befinden, und daß zusätzlich frische Unterlagsteilchen zugesetzt werden, an denen das spezifische Antigen befestigt ist.

4 098A¹ / 106 t!

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion von Teilchen in frischer Lymphflüssigkeit während einer vorher gewählten Zeitperiode aufrecht erhalten wird, indem die Dispersion um eine waagerechte Achse mit einer genügenden Drehzahl geschleudert wird, um die Teilchen einer Kraft von (1+X)G während des ersten Halbzyklus jeder Umdrehung und einer Kraft von (1-X)G während des zweiten Hy Halbzyklus jeder Umdrehung zu unterwerfen, wobei X eine Zahl kleiner als 1 ist.

30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion von Teilchen in frischer Lymphflüssigkeit während einer vorher gewählten Zeitperiode aufrecht erhalten wird durch Schleudern der Dispersion, einschließlich der periodischen Beschleunigung und Verlangsamung der Suspension während der vorher gewählten Zeitperiode.

31. Verfahren nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch die chemische Behandlung des gesammelten Teils der Unterlagsteilchen, um die an denselben befestigten Antigen-Antikörperkomplexe zu spalten, so daß die spezifischen Antikörper von den Komplexen freigemacht und die befreiten spezifischen Antikörper von den Unterlagsteilchen abgetrennt werden«,

32. Verfahren nach Anspruch 28*.zur kontinuierlichen Massensuspensionskultur von kranken Organismuszellen in vitro - in vivo, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

daß an dem Patienten eine Fistel des Brustlymphganges hergestellt wird, daß die kapillare Filtrationsströmung des Patienten angehoben wird durch mindestens einen der Schritte des Anhebens des zentralen Venendrucks oder des Senkens des osmotischen Drucks sowie daß kontinuierlich Lymphe aus der Fistel gesammelt wird,

daß die gesammelte Lymphe geschleudert wird, um die Lymphzellen in derselben von der Lymphflüssigkeit zu trennen und eine dünne Zellenschicht zu bilden,

daß mindestens ein Teil der abgetrennten Lymphflüssigkeit abgezogen wird, während die Zellen in der dünnen Schicht gehalten werden,

4 0 9 8 L 1 / 1 0 6 U

daß eine Mischung von Zellen eines spezifischen Kranken Organismus und des abgezogenen Teils der Lymphflüssigkeit hergestellt wird,

daß die Mischung geschleudert wird, um die Zellen des kranken Organismus von der Lymphflüssigkeit zu trenne'j wobei eine dünne Schicht der Zellen gebildet wird,

daß die Lymphflüssigkeit durch frische zellenfreie Lymphflüssigkeit ersetzt wird, die aus dem Patienten gesammelt ist,

daß die dünne Schicht der Zellen des kranken Organismus umgerührt wird, um die Zellen in der frischen Lymphflüssigkeit zu dispergieren,

daß die Dispersion geschleudert wird, um die Zellen des kranken Organismus von der frischen Lymphflüssigkeit zu trennen und eine dünne längliche Schicht der Zellen zu bilden, sowie

daß die vorhergehenden fünf Schritte in der angegebenen Reihenfolge eine vorher gewählte Anzahl von Malen wiederholt werden, um eine Massensuspensionskultur der Zellen des kranken Organismus in vitro zu bilden.

33. Verfahren nach Anspruch 1 bis 32 zum Regeln der Zuführung einer vorherbestimmten Flüssigkeitsmenge, welche einer zusätzlichen vorherbestimmten Flüssigkeitsmenge entspricht, die aufzunehmen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die zusätzliche vorherbestimmte Flüssigkeitsmenge aufgenommen wird,

daß ein festgesetztes Volumen eines Mediums vorgesehen ist,

daß Medium verdrängt wird, welches der zusätzlichen vorherbestimmten Flüssigkeitsmenge entspricht, die aufzunehmen ist, und

daß eine Menge des Mediums verwendet wird, welche eine Funktion der verdrängten Menge desselben ist, um eine entsprechende vorherbestimmte Flüssigkeitsmenge zuzuführen, so daß die zugeführte vorherbestimmte Flüssigkeitsmenge zu einer Funktion der aufgenommenen zusätzlichen vorherbestimmten Flüssigkeitsmenge gemacht wird.

4098/· 1/106-

34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Mediums überwacht wird, um eine Zunahme oder Abnahme desselben zu erfassen, die ein Versagen anzeigt.

35. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 32 zum Identifizieren des Vorhandenseins eines spezifischen Krebses in einem ersten Patienten, dadurch gekennzeichnet,

daß Lymphflüssigkeit von einem zweiten Patienten gesammelt wird, von welchem bekannt ist, daß derselbe mit dem spezifischen Krebs behaftet ist,

daß aus der Lymphflüssigkeit die Antikörper abgetrennt wet>den, welche im wesentlichen für den Krebs spezifisch sind,

daß eine Probe von Tumorzellen aus dem spezifischen Krebs des zweiten Patienten gesammelt wird,

daß ein erster Teil der abgetrennten Antikörper mit einem ersten Teil der Tumorzellen gemischt und die Wechselwirkung beobachtet wird und

daß ein zweiter Teil der abgetrennten Antikörper, ein zweiter Teil der Tumorzellen und aus dem ersten Patienten entnommenes Serum gemischt und die Wechselwirkung beobachtet wird,

so daß der spezifische Krebs in dem ersten Patienten vorhanden ist, wenn die Wechselwirkungen in den vorhergehenden beiden Schritten verschieden sind.

36. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 35 mit einer Zentrifuge, gekennzeichnet

durch einen Zentrifugenmantel, welcher eine innere Wand aufweist, die einen im wesentlichen zylindrisch geformten Hohlraum bildet, sowie durch einen Einlaß in den Hohlraum und durch einen Auslaß aus dem Hohlraum,

durch Lager, in welchen der Mantel zwecks Drehung um die Achse des Hohlraums gelagert ist, und

durch einen in dem Hohlraum angeordneten, im wesentlichen zylindrisch geformten Teil, der an dem Mantel befestigt ist und dessen zylindrische Außenfläche der Oberfläche der inneren Wand dicht angepaßt ist, um eine dünne zylindrische Kammer zu bilden, die sich zwischen der inneren Wand des Mantels und der Außenfläche des zylindrisch geformten Teils erstreckt.

4098A1/106U

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß Drehdichtungen an dem Mantel angrenzend an den Einlaß und Auslaß des Hohlraumes befestigt sind.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36 und 37, gekennzeichnet durch einen dünnwandigen elastischen Flüssigkeitsspeicherteil mit vorher gewähltem Volumen, welcher ein Einlaßrohr und ein Auslaßrohr aufweist, wobei jedes der Rohre ein Ventil zum Regeln der Strömung der hindurchgepumpten Flüssigkeit enthält,

durch ein den Teil umschließendes Gehäuse, das abdichtbare öffnungen aufweist, durch welche sich das Einlaßrohr und das Auslaßrohr erstrecken, und das mit einer von dem Teil im Abstand liegenden inneren Wand versehen ist,

durch eine Einrichtung, welche dem Inneren des Gehäuses Pumpflüssigkeit zuführt,

durch eine Einrichtung, welche Pumpflüssigkeit aus dem Inneren des Gehäuses abführt, und

durch eine Einrichtung zum Betätigen der Ventile, wenn die Pumpflüssigkeit dem Inneren des Gehäuses zugeführt und aus dem Inneren des Gehäuses abgeführt wird,

wobei die Kombination so ausgebildet und angeordnet ist, daß, wenn die Pumpflüssigkeit unter einem vorherbestimmten Druck dem Inneren des Gehäuses zugeführt wird, sich das Einlaßrohrventil schließt und das Auslaßrohrventil öffnet, wobei der Druck der Pumpflüssigkeit den Speicherteil zusammendrückt und durch das Auslaßrohr entleert, während beim Abführen der Pumpflüssigkeit aus dem Inneren des Gehäuses sich das Einlaßrohrventil öffnet und das Auslaßrohrventil schließt, so daß der Speicherteil mit einer Menge wieder gefüllt werden kann, die der Menge der entleerten Pumpflüssigkeit gleich ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet

durch ein Gehäuse, welches eine hohle Kammer bildet, durch einen biegsamen Behälter, der innerhalb des Inneren der Kammer angeordnet ist, wobei der Behälter Flüssigkeit aus einer Quelle aufnehmen kann,

durch ein Ventil, welches mit dem Behälter verbunden ist,

um den Inhalt desselben freizugeben, wenn dasselbe geöffnet wird,

4 0 9 8 L ι / 1 0 6 υ

und durch eine Pumpe zum Zuführen und Abführen von Medium in den und aus dem Bereich des Innneren der Kammer, welche den Behälter umschließt, wobei die Zuführung von Medium in den Bereich, wenn das Ventil geöffnet ist, den Behälter zusammendrückt und den Inhalt aus demselben herauspreßt, während die Abführung von Medium aus dem Bereich durch die Pumpe der von dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit ermöglicht, den zusammengedrückten Behälter auszudehnen und zu füllen.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe während eines Zyklus derselben die Verdrängung einer Menge des Mediums bewirkt, welche dem Volumen der Flüssigkeit in dem Bereich entspricht, wenn der Behälter zusammengedrückt ist, damit die Übertragung einer Menge des Mediums, welche der Verdrängung der Pumpe entspricht, das Zusammendrücken des Behälters bewirkt, um die ganze von demselben aufgenommene Flüssigkeit abzuführen.

41. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Paar von Kammern mit in denselben angeordneten Behältern vorgesehen ist und daß die Pumpe Medium aus dem Bereich der einen Kammer, in welcher der Behälter gefüllt werden soll, in den Bereich der anderen Kammer überträgt, in welcher der Behälter zusammengedrückt werden soll, damit die Behälter für die Abführung abwechselnd zusammengedrückt werden können.

42. Vorrichtung nach Anspruch 39, gekennzeichnet

durch ein Reservoir, welches das Medium enthält, das relativ zu der Zone der Kammer gepumpt werden soll, und

durch eine Einrichtung zum Abtasten der Menge des Mediums in dem Reservoir für einen vorherbestimmten Zustand des Behälters, um das Medium zu überwachen für den Eintritt von Flüssigkeit aus dem Behälter in dasselbe oder den Austritt von Medium aus dem System.

43. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Kammer einen zusätzlichen Behälter in derselben aufweist, wobei die Zone zwischen dem Äußeren des Behälters

409841/1060

und der Kammer mit der Pumpe für die Strömung des Mediums relativ zu derselben verbunden ist,

daß der zusätzliche Behälter mit einem Empfänger verbunden ist, der eine Menge einer zusätzlichen Flüssigkeit aufnehmen soll, welche einer Funktion der Menge der Flüssigkeit entspricht, die durch den Behälter der Kammer aufgenommen wird, und

daß die Übertragung von Medium aus dem Bereich der Kammer (während der Füllung des in derselben befindlichen Behälters mit Flüssigkeit) in die Zone der zusätzlichen Kammer, aus welcher die zusätzliche Flüssigkeit aus dem zusätzlichen Behälter abgeführt werden soll, gewährleistet, daß die Menge der abgeführten zusätzlichen Flüssigkeit eine Funktion der Menge der von dem Behälter aufgenommenen Flüssigkeit ist.

44. Vorrichtung nach Anspruch 36 zum Verteilen einer vorherbestimmten Flüssigkeitsmenge in Übereinstimmung mit einem vorherbestimmten Verteilerzeitzyklus, gekennzeichnet

durch eine Struktur, welche ein Reservoir bildet, das ein vorherbestimmtes Volumen aufweist,

durch eine erste Einrichtung zum Abtasten einer Flüssigkeitsmenge in dem Reservoir, die einem vorherbestimmten kleinen Bruchteil des vorherbestimmten Volumens des Reservoirs entspricht,

durch eine zweite Einrichtung zum Abtasten einer Flüssigkeitsmenge in dem Reservoir, die dem vorherbestimmten Volumen entspricht,

wobei die Differenz zwischen dem vorherbestimmten Volumen und dem vorherbestimmten Bruchteil desselben der vorherbestimmten Menge entspricht, die zu verteilen ist,

durch ein erstes Ventil zum Regeln einer Strömung der Flüssigkeit aus einer Quelle zu dem Reservoir,

durch ein zweites Ventil zum Regeln einer Strömung der Flüssigkeit aus dem Reservoir zu einem Empfänger,

durch eine erste Einrichtung, welche das erste Ventil in eine Offenstellung und das zweite Ventil in eine Schließstellung bewegt, wobei die erste Abtasteinrichtung der Flüssigkeit in dem Reservoir eine Menge abtastet, die kleiner ist als der vorherbestimmte kleine Bruchteil der Flüssigkeit in demselben,

durch eine zweite Einrichtung zum Schließen des ersten Ven-409841 /106Ü

tils, wobei die zweite Abtasteinrichtung eine Flüssigkeitsmenge in dem Reservoir abtastet, welche dem vorherbestimmten Volumen entspricht, um die Strömung aus der Quelle zu dem Reservoir zu beenden, und

durch eine dritte Einrichtung zum Öffnen des zweiten Ventils, sobald die zweite Abtasteinrichtung eine Flüssigkeitsmenge abtastet, welche dem vorherbestimmten Volumen entspricht, um die vorherbestimmte Menge zu verteilen, wobei die dritte Einrichtung die Öffnung des zweiten Ventils in Übereinstimmung mit einem vorherbestimmten Zeitzyklus bewirkt.

45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir mindestens ein Fenster aufweist, um einen Lichtdurchgangsweg zu der Flüssigkeit innerhalb des Reservoirs vorzusehen, und daß die ersten und zweiten Abtasteinrichtungen lichtempfindliche Einrichtungen sind, welche angrenzend an das Fenster angeordnet sind, um die Flüssigkeitsmenge durch Licht abzutasten, welches mit der Flüssigkeit innerhalb des Reservoirs zusammenwirkt.

46. Vorrichtung nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch einen Stützteil,

durch Lager, in welchen der Stützteil zwecks Drehung um eine vorherbestimmte Achse gelagert ist,

durch einen rohrförmigen Teil, der als eine Schleuderkammer dient, von dem Stützteil getragen wird und einem kreisförmigen Weg folgt, welcher um die Achse des Stützteils zentriert ist, und

durch ein Paar Drehdichtungen, welche längs der Drehachse des Stützteils angeordnet sind, wobei jede Drehdichtung mit einem anderen Ende des rohrförmigen Teils verbunden ist, um einen Strömungsdurchlaß zu dem rohrförmigen Teil zu bilden.

47. Vorrichtung nach Anspruch 36 mit einem Ventil für ein Flüssigkeitssystem, welches durch das Ventil ein geschlossenes System ist, gekennzeichnet

durch eine Struktur, welche ein hohles Gehäuse bildet, das einen Einlaß und einen Auslaß für das Innere desselben aufweist,

4 098 4 1 / 1060

durch ein Rohr, welches sich durch das Innere des Gehäuses erstreckt und einen Durchlaß bildet, der sich-ohne Unterbrechung vom Einlaß zum Auslaß desselben erstreckt,

wobei ein Teil des Rohres aus elastischem Material besteht, und

durch eine Einrichtung, welche wahlweise den Druck eines Mediums auf das Innere des Gehäuses zur Einwirkung bringt, wobei die Einwirkung des Drucks auf dasselbe das elastische Rohr zusammendrückt, um das Ventil zu schließen, während das Fehlen des Drucks innerhalb der Kammer dem elastischen Rohr ermöglicht, seine rohrförmige Form anzunehmen, um das Ventil zu öffnen.

409841 /106Ü

ts

Leerseite