DE2934328C2 - Verfahren zur Kultivierung matrixgebundener biologischer Zellsysteme sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Kultivierung matrixgebundener biologischer Zellsysteme sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens

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DE2934328C2 DE2934328A DE2934328A DE2934328C2 DE 2934328 C2 DE2934328 C2 DE 2934328C2 DE 2934328 A DE2934328 A DE 2934328A DE 2934328 A DE2934328 A DE 2934328A DE 2934328 C2 DE2934328 C2 DE 2934328C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Bezugsgegenstand des Patentanspruches I sowie auf eine Vorrichtung zur Ausübung eines solchen Verfahrens gemäß dem Bezugsgegenstand des Patentanspruches 3.
Die Kultivierung matrixgebundener biologischer Zellsysteme erfolgt bekanntlich (vgl, t. B, Lewis et. al: 2nd Gen. Meeting ESACT, 23—26.5 1978 oder Levine et. al: Somatic Cell Genetics 3 (1976), No. 2, 149-155) auf in einem Nährmedium suspendierten Microcarriern (Trägerstoff'Teilchen mit nahe an der Bezugsgröße g/cm3 gelegenen spezifischen Gewicht, wie z, B, Gelperlen) in einer für die Fermentierung der jeweiligen
Kultur angemessenen Umweltatmosphäre. Zur gleichmäßigen Versorgung der Kultur mit Nährsubstraten und Sauerstoff kapselt man die Suspension in ein Zuchtgefäß, wobei man während des Fermentierens entweder das Zuchtgefäß oder mittels Mischorgane die Suspension unmittelbar in eine hin- und hergehende oder rotierende Bewegung versetzt. Damit soll bewerkstelligt werden, daß die Nährlösung und der Sauerstoff möglichst gleichmäßig an die auf den Oberflächen der Microcarriern sich ausbreitende Kultur herangetragen wird. Dieses bekannte Verfahren zur Kultivierung matrixgebundener Zellsysteme auf in einem Nährmedium freischwebenden Microcarriern findet heute allgemein Anwendung; indessen lassen sich Nachteile bzw. Mängel bei diesem Verfahren nicht übersehen.
Wird die Suspension unmittelbar mittels mechanischer Mischorgane, z. B. Magnetrührer, hin- und hergehende Lochscheiben u. dgl., in Bewegung gehalten, so ist ein Abrieb bzw. eine Scherung von Zellen der auf der Oberfläche der Microcarrier sich ausbreitenden Kultur unvermeidlich. Die Scherkräfte sind um so größer, je intensiver das Mischorgan in der Suspension bewegt wird. Indessen wirken sich nicht nur diese Scherkräfte nachteilig auf die Kultur aus; es kommt auch zu elektrostatischen Aufladungen des Systems sowie zum Aufschäumen der proteinhaltigen Nährmedien, wenn der große Bedarf an Sauerstoff durch direktes Einleiten dieses Gases in das Nährmedium gedeckt wird. Auch bei großer Sorgfalt läßt sich kaum vermeiden, daß bei der Anwendung des bekannten Verfahrens Fremdstoffe in die Suspension gelangen, so daß die Sterilität der Kultur nicht mehr gewährleistet ist.
Es versteht sich, daß diese Nachteile z. T. dann nicht auftreten, wenn man auf mechanische Mischorgane, weiche unmittelbar mit der Suspension in Berührung stehen, verzichtet und — wie bekannt — das Zuchtgefäß in eine rollende oder hin- und hergehende Bewegung versetzt. Indessen besteht hier der Nachteil, daß bei derartigen ein- bzw. zweidimensionalen Bewegungen, die Microrirriem nicht zum Schweben und damit Loslösen von der Gefäßwandung kommen; sie verbleiben stets in der tiefsten Ebene des Gefäßes, wobei ihre Bewegung ein »rollende« ist. Eine gegenseitige Berührung führt auch hier zum Abrieb der Kulturen: außerdem ist eine gleichmäßige Versorgung der Kulturen mit dem Nährmedium .ind mit Sauerstoff unter diesen Umständen nicht mehr gewährleistet.
Der Erfindung liegt daher zunächst die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zu verbessern bzw. die vorstehend genanrren Nachteile weitgehendst zu vermeiden. Insbesondere soll unter Vermeidung unmittelbar mi', der Suspension in Berührung stehender Mischorgane eine dreidimensionale Bewegung der die Kultur aufnehmenden Microcarrier innerhalb der Suspension bewerkstelligt werden, wobei die Beschleu- v> nigungsgrößen im wesentlichen nur durch die Eigenschwere der Microcarrier im Erdschwerfeld — gemindert durch die Viskosität der Nährlösung — bestimmt sind. Außerdem soll aber auch während d«.r Bewegung der Suspensinn eine schaumfreie Auffrischung der w> Nährlösung mit Sauerstoff ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst.
Bedingt dadurch, daß man das vollständig mit Nährflüssigkeit gefüllte, vorzugsweise als Rundkolben gestaltete, Zuchtgetäß schwenkt und gleichzeitig dreht, kommt es zu einer gleichmäßigen Verteilung der einzelnen Microcarrier-Partikel innerhalb des Zuchtgefäßes ohne gleichzeitiges Schäumen; die Schwenk- und Drehamplituden sind dabei in Abhängigkeit von der jeweiligen Kultur variier- und einstellbar gehalten, gleiches gilt auch hinsichtlich der Schwenk- und Drehfrequenz. Man hat es also so in der Hand, z. B. durch gelegentliche Entnahme von Proben, die für den jeweiligen Zweck optimalen Bedingungen zu ermitteln und dann einzustellen. Die Suspension ist im Zuchtgefäß gekapselt bzw. eingeschlossen, so daß keine Keime von außen in das Zuchtgefäß eindringen können. In die Suspension hineinragende Mischorgane sind nicht vorhanden, so daß keine übergroßen, die Kultur zerstörende Scherkräfte auftreten können. Damit man das Nährmedium während des Fermentierens in einem mit Sauerstoff angereicherten Zustand hält, zieht man das Nährmedium sväJirend der Schwenk- und Drehbewegung stetig oder in Schüben über einen sterilen Filter ab; man ersetzt es gleichzeitig durch das vorher abgezogene, durch Oxygenisieren aufgefrischtes Nährmedium. Dabei verfährt man gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 2. Damit die in ^.-r Kühlflüssigkeit zurückgehaltenen frei schwebenden, d%<: Zellen tragenden Gelperlen ke;ne schädliche Beschleunigungen und elektrostatische Aufladungen bzw. keinen übe-groEen gegenseitigen Anrieb erleiden, ist es wesentlich, die genannten Bedingungen einzuhalten. Für welche Beschleunigungsgrößen man sich entscheidet, hängt von der Art der Kultur und der Art der Trägerstoff-Teilchen ab; sie muß durch Vorversuche ermittelt werden.
Ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 3, besteht eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, diese Vorrichtung derart weiterzubilden, daß sie zur Durchführung des erfinderischen Verfahrens anwendbar ist. Insbesondere soll diese Vorrichtung zur Aufnahme unterschiedlich großer Zuchtgefäße geeignet sein. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Vorrichtung in einem lichtdichten Zucht- bzw. Klimaschrank betrieben wird. Es muß daher Sorge getroffen werden, daß das Auswechseln der Zuchtgefäße handlich und schnell zu beliebigen Zeiten auch während des Betriebes der Vorrichtung erfolgen kann. Es muß ferner eine gute Zu- und Ableitung der Nährmittellösung zu und aus dem Zuchtgefäßraum aber auch eine Entnahme όπ Proben aus dem oder den Zuchtgefäßen während des Betriebes der Vorrichtung — auch wenn diese sich innerhalb eines Zuchtschrankes befindet — möglich sein. Dabei dürfen sich die zu dem oder den Zuchtgefäßen führenden Leitungen während des Betriebes der Vorrichtung nicht verdrillen. Eine Überschaubarkeit des Arbeitsfeldes der Vorrichtung muß dabei gewährleistet sein.
Durch die schwenkende Bewegung der Aufnahmeplatte, in Verbindung mit der oszillierenden Drehbewegung der Aufnahmevorrichtung für das Zuchtgefäß erzeugt man die gewünschte dreidimensionale Bewegung der auf diese Weise in der Kühlflüssigkeit zum Schweben gebrachten Microcarriern und somit auch einen guten, d. h. gleichmäßigen Diffusionsaustausch von Nährstoffe" und Metaboliten; unerwünschte Scherkräfte treten nicht auf. Eine Verdrillung der zum Zuchtgefäß führenden Leitungen wird durch die hin- und hergehende Schwenkbewegung der Aufnahmeplatte und der oszillierenden Drehbewegung der Aufnahmevorrichtung für das Zuchtgefäß vermieden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn man gemäß dem Patentanspruch 4 die Vorrichtung zur Aufnahme von mehreren, zweckmäßigerweise rundkolbenartigen Zuchtgefäßen ausbildet und dabei die Bewegungsampli-
luden und Frequenzen für die Aufnahmepialte einerseits und für die Aufnahmevorrichtungen für die Zuchtgefäße einstellbar hält. Die Einstellung der Bewegungsamplitude für die Aufnahmeplatle erfolgt durch die Einstellung des Kippwinkels, wohingegen die Einstellung des Rotationswihkels der Aufnahmevorrichtung das Maß der Oszillationsamplitude ist. Dem Antriebsmotor ist ein stufenloses Getriebe nachgeschaltet. Die am Getriebe eingestellte Drehzahl ergibt die jeweilige Frequenz des angetriebenen Maschinenteiles.
Das Material der Zuchtgefäße muß undurchlässig für UV-Licht sein: es soll dabei eine geringe Adhäsion gegenüber den Microcarriern besitzen. Die ZuchtgefäBe müssen ferner leicht zu handhaben, schnell verschließbar und unproblematisch hinsichtlich ihrer Sterilisierung sein. Diese Teilaufgabe wird nach der Lehre des Patentanspruches 11 gelöst.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
im naciiiOigcnGcn wird nonane
acr t.cicnntir.gcn ans
erfinderische Verfahren näher erläutert sowie eine zur Ausübung des Verfahrens dienende Vorrichtung nebst einiger Einzelheiten gezeigt.
Fig. 1 zeigt eine Aufnahmevorrichtung 1 für ein Zuchtgefäß 2; erstere besteht aus einem Napf 3, auf der ein aus elastischem Material gefertigter Manschettenring 4 gestülpt ist. Der Napf 3 besitzt an dem, vom Manschettenring abgekehrten Ende 5 einen Drehzapfen 6. Im Boden 7 des Napfes befindet sich ein Stützpolster 8 mit einer kegelförmigen Ausnehmung 9 als Rast für das ballige Ende des in Form eines Rundkolbens gebildete Zuchtgefäßes. Durch Zug in Richtung des Pfeiles 10 kann das Zuchtgefäß schnell und gefahrlos aus dem Napf entnommen und nach Wunsch wiederum eingesetzt bzw. gegen ein anderes Zuchtgefäß ausgetauscht werden. Im Zuchtgefäß befindet sich die (u. a.) aus Nährlösung und den die Kultur tragenden Carriern bestehende Suspension. Das Zuchtgefäß trägt an seinem Kopfende einen Verschlußkopf 11, mit einem — hier nicht dargestellten — Zu- und Ableitungen aufnehmenden Einsatzkörper 12. Um eine gleichmäßige Versorgung der Kultur mit dem Nährmedium und Sauerstoff zu gewährleisten, schwenkt man die sich im Zuchtgefäß befindende Suspension aus der Waagerechten um jeweils den Winkel α nach oben und unten: gleichzeitig dreht man hin- und hergehend, wie durch den Pfeil 13 angedeutet, das Zuchtgefäß um seine Längsachse 14. Die dadurch entstehenden Bewegungsverhältnisse der Suspension sind in den F i g. 2 und 3 dargestellt
F i g. 2 zeigt die Bewegungskomponenten eines in der Suspension schwimmenden Trägerteilchens (Carriers) 15 in einem orthogonalen Koordiantensystem. Schwenkt man das Zuchtgefäß, gemäß der Darstellung der Fig. 1. aus angehobener Lage in die Tieflage, so wird dem Trägerteilchen sowohl durch die Eigenschwere, wie auch durch die dabei auftretende Zentrifugalkraft eine in Richtung der Komponente K\ verlaufende Bewegung aufgezwungen. Durch die Drehung des Zuchtgefäßes um seine Längsachse wird auch der Suspension — und zwar verursacht durch die Wandreibung — eine Rotationsbewegung aufgezwungen. Dies hat zur Folge, daß das Trägerteilchen auch bestrebt ist in Richtung der Komponente Ki in der Suspension zu wandern. Die Komponenten K\ und Ki ergeben die resultierende Komponente #3. Das Teilchen bzw. die Masse aller Teilchen vollziehen somit eine räumliche Bewegung innerhalb des ZnchtgefäBes. Dabei ist es wesentlich, daß die Schwenkbewegung des Zuchtgefäßes aus der waagerechten Mittelstellung nach oben und unten, also entgegen und in Richtung der Erdbeschleunigung, erfolgt.
Fig.3 zeigt einen radialen Querschnitt durch das Zuchtgefäß. Bei einsetzender Rotation bzw. Drehrichtungsumkehr des Zuchtgefäßes 2 werden zunächst die der Wandung 2' nahen Schichten der Suspension 16 mitgeführt, während die im radialen Absland enlfefnt liegenden Schichten noch eine Weile nach der
ίο Drehrichtungsumkehr im vorhergehenden Drehsinn verharren. Dies hat eine schwache Wirbelbildung in der langsam von der Peripherie nach innen vordringenden »neutralen Ringzone« zur Folge, so daß die Trägerteilchen 15 — wie dargestellt — in diesen Wirbeln eine gute, jedoch schonende Umspülung im Nährmedium erfahren. Dabei ist indessen darauf zu achten, daß sowohl die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsverhältnisse der Schwenk- und Drehbewegungen innerhalb der durch Vorversuche ermittelten Grenzen bleiben.
Aufbau der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens. An einer Schwenkplatte 17 sind im Abstand von ihrer Schwenkachse 18 Aufnahmevorrichtungen zur Aufnahme der Zuchtgefäße angebracht. Durch einen hier nicht dargestellten Antriebsmechanismus erfolgt während der Schwenkbewegung der Platte 17 auch eine hin- und hergehende Drehbewegung der Aufnahmevorrichtungen und somit auch der Zuchtgefäße. Wie ersichtlich, sind d'*v.h den Einsatzkörper der Zuchtgefäße dünne.
aus Hartkunststoff gebildete Schläuche bzw. Leitungen 19, 20 geführt. Durch die Leitung 19 wird das Nährmedium zum Zwecke der Auffrischung mit Sauerstoff unter Zwischenschaitung einer Schlauchpumpe 21 einem Oxygenisator 22 zugeführt. Das Nährmedium fließt hier auf einen Wendel 23 von oben nach unten. Entgegengesetzt, und somit im Gegenstrom zum Nährmedium, wird Sauerstoff durch den Oxygenisator geführt; die Einspeisung des Sauerstoffes erfolgt bei 24: der Abzug bei 25. Im Abzugsstutzen ist ein Ventil 26 eingelassen; es ist derart konstruiert, daß es nur bei einem Überdruck von etwa 10~2bar öffnet, ansonsten unterhalb dieses Druckes geschlossen ist. Dadurch soll eine sterile Atmosphäre innerhalb des Oxygenisators gewährleistet bzw. ein Eindringen von fremden Keimen ausgeschlossen werden. Das mit Sauerstoff angereicherte Nährmedium gelangt in den Auffangteil 27 des Oxygenisators: es fließt von dort durch die Leitung 20, unter dem Einfluß seiner Eigenschwere und unterstützt vom herrschenden, durch die Pumpe 21 im Zuchtgefäß
so erzeugten Unterdruck, nunmehr aufgefrischt bzw. mit Sauerstoff angereichert in das Zuchtgefäß zurück. Meist wird die Vorrichtung während des Fermen "erens innerhalb eines Klimaschrankes angeordnet sein, wohingegen sich der Oxygenisator außerhalb des Schrankes befindet Damit ein Kälteschock bei der Rückführung des aufgefrischten Nährmediums auf die Kultur vermieden wird, ist der Auffangteil 27 des Oxygenisators von einem temperierten Bad 28 umgeben; das Bad ist mit einer Heizung 29 ausgerüstet Die Heizung ist mittels eines Thermostatschalters 30 in Verbindung mit einem Wärmefühler 31 regelbar. Die Einstellung der gewünschten Temperatur erfolgt — wie bei derartigen Geräten üblich — an einer Handhabe 32. Durch den Einsatzkörper des Ztichtgefäßes ist eine weitere Leitung 33 geführt, weiche mit einer Kolbenbürette 34 in Verbindung steht Bei einer Betätigung der Bürette wird eine kleine bemessene Menge der Suspension als Probe aus dem Zuchtgefäß entnommen.
Fig.5 zeigt eine bevorzugte Ausbildung einer Schwenkplatte 17 mit einer Vielzahl von Aufnahmevorrichtungen 1. Gemäß dem Beispiel sind hier sechs Aüfnahmevorrichtungeri äfi der kreisförmig gebildeten Schwenkplatte drehbar gelagert. Die hier nicht dargestellten Drehzapfen der Aufnahmevorrichtungen tragen jeweils ein Zahnrad 35*1 ... 35.6, die alle miteinander — wie dargestellt — in Eingriff stehen. Wird 'iines der Zahnräder angetrieben, so drehen sich auch (iie anderen Zahnräder und mit ihnen die zugehörigen Aufnahmevorrichtungen. Die Einstecköffnungen 36 in den Manschettenringen 4.1 bis 4.6 für die Zuchtgefäße können unterschiedlich groß bemessen sein, so daß sie zur Aufnahme von Zuchtgefäßen mit unterschiedlichen Durchmessern und damit auch VoIumen — vom ml bis zum I-Bereich — geeignet sind. Die Vorrichtung ist sowohl für den Labor- wie auch für den gewerblichen Betrieb verwendbar.
Die F i g. 6 und 7 zeigen ein bevorzugtes Antriebssystem der Vorrichtung, wobei Hie F i a 6 pine Sektion Ηργ on Rückansicht der Fig. 7 darstellt Der Drehzapfen 6 besitzt einen Flansch 37, der mittels Schaftschrauben 38 mit dem Zahnrad 35 verbunden ist; diese Schrauben halten auch den Napf 3.1 der Aufnahmevorrichtung. Der Drehzapfen ist in einem Rollenlager 39 in der Schwenkplatte 17 gelagert; er trägt einen Zahnritzel 40, in dem eine Zahnstange 41 eingreift Bei einer hin- und hergehenden Bewegung der Zahnstange dreht sich die Aufnahmevorrichtung um ihre Längsachse, wobei der Drehwinkel der Hubgröße und die Drehgeschwindigkeil der Hubfrequenz proportional ist. Bedingt dadurch, daß He Aufnahmevorrichtungen mit ihren Zahnrädern im Eingriff stehen, folgen sie in ihrer Bewegung der erstgenannten Aufnahmevorrichtung. Zur deutlicheren Darstellung sind in der Zeichnung der F i g. 7 die Aufnahmevorrichtungen nicht eingezeichnet; die Anordnung ist jedoch aus der F i g. 5 ersichtlich. An einer Kurbelschwinge 42, die durch einen drehzahlregelbaren Motor in der durch den Pfeil 43 dargestellten Drehrichtung angetrieben wird, sind an einem Drehgelenk 44 ein Lenker 45 und ein Pleuel 46 angelenkt Der Lenker steht mit der Schwenkplatte 17 in gelenkiger Verbindung, während die Pleuelstange über einen Kreuzkopf 47 mit der Zahnstange 41 verbunden ist. Die Schwinge besitzt einen Langschlitz 48, in dem das Drehgelenk 44 verschieb- und einstellbar gehalten ist Dreht sich die Schwinge, so wird die Schwenkplatte um ihre Schwenkachse 18 geschwenkt, wobei gleichzeitig auch über die Pleuel- und Zahnstange die Aufnahmevorrichtungen angetrieben werden. Anstelle des Lenkers 45 kann auch eine Kurvenscheibe treten, die entweder ebenfalls auf der Welle 49 angeordnet ist oder einen eigenen Antrieb besitzt Eine solche Kurvenscheibe ist dann zu bevorzugen, wenn die Schwenkbewegung der Schwenkplatte eine von der »Sihusform« abweichende Schwingungsform besitzen solL Die Einstellung der Drehzahl für die Motor-Antriebswelle erfolgt entweder auf elektronischem Wege durch eine Steuerung der Motor-Drehzahl oder aber durch ein nachgeschaltetes drehzahlregelbares Gelriebe. Die Einstellung des Schwenkwinkels Λ und des Rotationswinkels β erfolgen durch die Abstandsbemessung (Exzenter-Maß) des Drehgelenkes 44 von der Rotationsachse bzw. durch eine Verschiebung und Fixierung des Drehgelenkes im Langschlitz 48 der Kurbelschwinge 42.
F i g. 8 zeigt den Aufbau eines Zuchtgefäßes 2, wie ein solches mit Vorzug bei der Vorrichtung zur Anwendung kommt Es besteht aus einem zylindrischen, nach Art eines Reagenzglases gebildeten Körper 50, der mittels des Verschlußkopfes 11 verschlossen ist; letzterer besteht aus einer Überwurfmutter 51, einer Ringdichtung 52 und einem Stopfbuchsen-Ring 53. Gegen den offenen Stirnrand 54 des Körpers lastet ein Filter 55, der mittels des im Stopfbuchsenring eingelassenen Einsatzkörpers 12 gehalten ist. Durch den Einsatzkörper sind dünne Kunststoff-Leitungen (Röhrchen) 19. 20 und 33 geführt, wobei die Leitungen 20 und 33 in den Glaskörper hineinragen, während die Leitung 19 hinter dem Filter 55 gelegen ist Ist der Raum 50' des Körpers mit der u. a. aus Nährlösung, den Microcarriern und der Kultur bestehenden Suspension- — hier nicht dargestellt — gefüllt und wird nunmehr ein Vakuum an die Leitung 19 gelegt, so strömt nur das flüssige Nährmedium durch den Filter 55, wohingegen die die Zucht tragenden Carriern (Trägerteilchen) zurückgehalten werden. Das Nährmedium wird — wie bereits vorstehend beschrieben — dem Oxygenisator 22 (F i g. 4) zugeführt und nach seiner Auffrischung durch die Leitung 20 dem Zuchtraum wieder zugeführt Die Leitung 33 dient zur Entnahme einer Kultur-Probe — wie ebenfalls beschrieben —. Zum Öffnen des Zuchtgefäßes wird der Stopfbuchsen-Ring 53 abgeschraubt so daß der Glaskörper nunmehr frei liegt Zur besseren Handhabung des Zuchtgefäßes beim Füllen und Entleeren sind die Kronen 56 und 57 der Überwurfmutter 51 und des Stopfbuchsen-Ringes 53 gerändelt
Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist im Rahmen der erfinderischen Merkmale mannigfach abänderbar. So können die Aufnahmevorrichtungen 1 an einer Schwenkleiste in einer Reihe bzw. auf einer Platte in Zeilen und Kolonnen angeordnet sein. Der Antrieb der Schwenkplatte kann — insbesondere bei Großanlagen — getrennt vom Antrieb der Aufnahmevorrichtungen erfolgen. Es besteht auch die Möglichkeit die Schwenkplatte und damit auch die Aufnahmevorrichtung mit ihren Zuchtgefäßen mit einer beheiz- bzw. temperierbaren Kappe zu versehen. Der benutzte Ausdruck »Schwenkplatte« kann jede andere entsprechende Konstruktion beinhalten, z. B. auch ein Rahmenoder Gitterwerk sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 230 217/551

Claims (15)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Kultivierung matrixgebundener biologischer Zellsysteme auf in einem Nährmedium suspendierten Microcarrier-Panikeln, wobei man zur gleichmäßigen Versorgung der Kultur mit Nährsubstraten diese in einem Zuchtgefäß kapselt und ihr während des Kultivationsvorganges eine periodisch umkehrbare Bewegung aufzwingt, dadurch gekennzeichnet, daß man den Micocarrier-Partikeln durch variier- und einstellbares periodisches Schwenken und Drehen des Zuchtgefäßes eine hin- und hergehende und ein reversierende Drehbewegung aufzwingt und dabei entweder in portionierten Schüben oder stetig das Nährmedium is der Kultur durch Oxygenisieren auffrischt.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß man,
·) das Nährmedium der Kultur während der Bewegung der Suspension aus dem Zuchtgefäß
absaugt und
t>) das abgesaugte Nährmedium in einer sterilen, mit Sauerstoff angereicherten, temperierten
Atmosphäre oxygenisiert sowie
c) in Schüben oder stetigem Fluß das aufgefrischte Nährmedium der in Bewegung gehaltenen Suspension wieder zuführt.
3. Vorrichtung zum Bewegen einer eine biologiiche Kultur tragenden Suspension, die in einem Zuchtgefäß eingebracht ist, bestehend aus einem Antrieb und einer Vorrichtung zur Aufnahme mindestens eines Zuchtgefäßes, wobei der Antrieb tinen Agitationsmechanismas zum Bewegen der Suspension aufw eist, dadurch gekennzeichnet, daß
·) die Aufnahmevorrichtung (1) für das Zuchtgefäß (2) als Schnellwechselhalter für letzteres gebildet ist und
l>) die Aufnahmevorrichtung in einer Ebene (x. y) schwenkbar und um ihre Längsachse (14) drehbar ist. ίο
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennleichnet.daß
·) an einer Schwenkplatte (17) mehrere Aufnahmevorrichtungen (l)gehalten sind und
I) die Schwenkplatte und die an ihr gehaltenen Aufnahmevorrichtungen einen gemeinsamen Antriebsmechanismus (35,40 bis 49) besitzen.
t) die Bewegungsamplituden und Frequenzen der Schwenkplatte und der Aufnahmevorrichtungen für die Zuchtgefäße (2) einstellbar sind.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4. dadurch gekennzeichnet, daß die drehbar an der Aufnahmetlatte (17) gelagerten Aufnahmvorrichtungen (1.1 is 1.6) jeweils ein Antriebsrad (35) aufweisen, wobei die Antriebsräder (35.1 bis 35.6) form- oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 5. dadurch fekenn/eichnet. daß ein Antriebsrad (35.1) einer Aufnahmevornchtung(i.l)über einen Exzentertrieb |42, 45 und 46, 47) mit einem Antriebsmotor mittelbar in Verbindung steht, wobei dieses Antriebsrad die Antriebsräder (35.2 bis 35.6) der anderen Aufnährnevörrichtüngen (1.2 bis 1.6) treibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß a) der Exzentertrieb zum Antrieb eines der Antriebsräder (35.1) aus einer ExzeiUerscheibe oder Schwinge (42) ftiit verstellbaren Drehgeb)
lenk (44) besteht, der über einen Pleuel (46) mit einer Zahnstange (41) verbunden ist und letzterer eine hin- und hergehende Bewegung aufzwingt,
die Zahnstange im Eingriff mit einem Ritzel (40) steht, wobei letzteres über einen Drehzapfen (37) mit einem der Antriebsräder (35.1) der Aufnahmevorrichtungen (1) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Exzenterscheibe mittel- oder unmittelbar gegen die Schwenkplatte (17) lastet, derart, daß diese bei einer Rotation der Exzenterscheibe eine Schwenkbewegung ausführt
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung (1) für ein Zuchtgefäß (2) aus einem Napf (3) mit Drehzapfen (37) und einem Antriebsrad (35) besteht, wobei der Napf durch eine gummielastische Ringdeckel-Manschette (4) verschließbar ist, die das Zuchtgefäß (2) klemmend hält
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuchtgefäß (2) in die Ringdeckel-Manschette (4) der Aufnahmevorrichtung^) einschieb-und herausziehbar ist
11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß
a) das Zuchtfefäß (2) an der von der Aufnahmevorrichtung (1) abgekehrten Seite einen Verschlußkopf (11) besitzt wobei durch den Verschlußkopf die Leitungen (19,20) für die Zu- und Abfuhr des Nährmediums geführt sind und
vor der Saug- bzw. Entnahmeleitung (19) des Zuchtgefäßes (2) ein die Microcarrier zurückhaltender Filter (55) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten Zuchtgefäße (2) über Leitungen (19, 20) mit einem Oxygenisator(22) verbunden sind.
13. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Verschlußkopf (11) des Zuchtgefäßes (2) eine oder mehrere Proben-Entnahmeleitung (33) geführt sind bzw. ist.
14. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Verschlußkopf (11) des Zuchtgefäßes (2) Meßleitungen geführt sind.
15. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuchtgefäß (2) in Form eines Rundkoloens gebildet ist und seine Wandung (2') aus einem für UV-Licht undurchlässigen Material besteht.
b)
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