DE29924927U1

DE29924927U1 - Encapsulation of microbial, plant and animal cells or biological or chemical substances in spherical particles, may be used e.g. in immobilization of catalysts and enzymes

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Publication number: DE29924927U1
Application number: DE29924927U
Authority: DE
Original assignee: Inotech AG
Current assignee: Inotech AG
Priority date: 1998-03-07
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2009-01-15

Abstract

Vibrating immobilizing mixture to divide it into particles of equal size is new. An independent claim is included for the corresponding equipment comprising nozzle (16) and electrode ring (18), which is spaced (a) from it. The ring surrounds the nozzle axis and is connected to a high voltage source (30) Preferred features: The immobilizing mixture is dispensed as a laminar fluid jet, the vibrations being superimposed in a pulsation chamber. The nozzle is vibrated at frequencies in the range 300-4000 Hz. The spherical particles are charged in an electrical field, to repel one another. Below the electrode and above a hardening bath, the particles are driven apart, forming a conical shower. The potential between nozzle and electrode is 200-1600 volts. By changing the position and geometry of the electrode, inter-particle repulsion is varied. Oscillations are induced in the nozzle, using a coil and permanent magnet with air gap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verkapseln von mikrobiellen, pflanzlichen und tierischen Zellen bzw. von biologischen und chemischen Substanzen durch eine Düse in kleine, i. w. kugelförmige Teilchen.The The invention relates to a device for encapsulating microbial, plant and animal cells or of biological and chemical substances through a nozzle in small, i. w. spherical Particles.

Die Verkapselung von mikrobiellen, pflanzlichen und tierischen Zellen und von biologischen und chemischen Substanzen -- wie Katalysatoren -- ist vor allem in der Biotechnologie und der Medizin zur Immobilisierung von großer Bedeutung. In der Medizin dient die Verkapselung zusätzlich zum Abschirmen vor dem Immunsystem. Durch die Immobilisierung ist es möglich, die Zellen oder den Katalysator im Prozeß zurückzuhalten und gleichzeitig das Produkt zu ernten. Dadurch sind ein verlängerter Nutzen und eine erhöhte Raum-Zeit-Ausbeute möglich. Durch die Abschirmung der Zellen vor dem Immunsystem ist es möglich, einem Patienten körperfremde Zellen zu implantieren, die über längere Zeit einen gewünschten Stoff in den Körper des Patienten abgeben, ohne dass sie durch das Immunsystem des Patienten angegriffen und zerstört werden.The Encapsulation of microbial, plant and animal cells and of biological and chemical substances - such as catalysts - is mainly used in biotechnology and medicine for immobilization of great Importance. In medicine, the encapsulation is used in addition to Shielding from the immune system. It is by immobilization possible, to retain the cells or the catalyst in the process and at the same time to harvest the product. As a result, a prolonged benefit and an increased space-time yield are possible. By the shielding of cells from the immune system, it is possible to one Patients alien cells to implant that over longer Time a desired Substance in the body leave the patient without being affected by the patient's immune system attacked and destroyed become.

Die Verkapselung von Zellen und Katalysatoren in Biopolymere -- wie Carrageenan oder Alginat -- und synthetische Polymere -- wie Polyacrylamid -- ist eine in Forschungslabors seit einigen Jahren angewandte Methode. In der Literatur werden dafür viele verschiedene Vorrichtungen beschrieben. Eine der effizientesten Methoden ist das Zerteilen ei nes Strahls durch die Überlagerung einer externen Schwingung auf die Immobilisierungsflüssigkeit. Die Flüssigkeit wird dadurch beim laminaren Ausströmen aus einer Düse in gleichgroße Fraktionen aufgeteilt. Mehrere Methoden zur Schwingungsübertragung werden genutzt oder beschrieben, z.B. Koppelung an einen Vibrator, Piezokristall, Schallwellen.The Encapsulation of cells and catalysts in biopolymers - such as Carrageenan or alginate - and synthetic polymers - such as polyacrylamide - has been used in research laboratories for several years. In the literature will be for many different devices described. One of the most efficient Methods is the division of a beam by the overlay an external vibration on the Immobilisierungsflüssigkeit. The liquid This results in laminar outflow from a nozzle into equally sized fractions divided up. Several methods of vibration transmission are used or described, e.g. Coupling to a vibrator, piezocrystal, sound waves.

WO 96/28247 der Anmelderin zeigt ein kommerzielles Verkap selungsgerät, bei dem die Schwingung durch eine starre Verbindung zu einem Vibrator übertragen wird. Diese Methode besitzt die Schwierigkeit, dass die Achse des Vibrators und die Achse zur Düse exakt ausgerichtet sein müssen, da sonst Störungen auftreten, welche die Homogenität der Kugelgröße massiv beeinträchtigen. Zudem ist der Vibrator teuer. Auch hat sich durch photographische Analysen und Beobachtungen unter Stroboskoplicht gezeigt, dass bei ordnungsgemäßem Betreiben der Vorrichtung bis etwa 100 mm nach der Düse eine monodisperse und einzelsträngige Kugelkette sichtbar ist. Werden die Kugeln nach etwa 100 mm Fallstrecke im Härtungsbad aufgefangen und danach unter dem Mikroskop untersucht, so wurden sehr oft -- und dies nicht vorhersagbar -- Chargen ohne monodisperse Kugelschar erhalten. In den Proben waren zumeist drei verschiedene Kugelpopulationen in unterschiedlichem Verhältnis; die erste besaß den erwarteten Kugeldurchmesser, die zweite ein doppeltes oder mehrfach größeres Volumen als erwartet, und die dritte hatte eine Form von zwei sich mehr oder weniger stark berührenden Einzelkugeln.WHERE 96/28247 Applicant shows a commercial Verkap selungsgerät in which transmit the vibration through a rigid connection to a vibrator becomes. This method possesses the difficulty that the axis of the Vibrator and the axis to the nozzle have to be aligned exactly otherwise disturbances occur, which is the homogeneity the ball size massive affect. In addition, the vibrator is expensive. Also, through photographic analyzes and observations under stroboscopic light showed that when properly operated The device is a monodisperse and single-stranded ball chain to about 100 mm after the nozzle is visible. Be the balls after about 100 mm fall distance in hardening collected and then examined under the microscope, were so very often - and this is not predictable - batches without monodisperse Kugelschar received. In the samples were mostly three different Sphere populations in different proportions; the first had the expected Ball diameter, the second a double or several times larger volume than expected, and the third had a shape of two more or less strongly touching Single balls.

In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu optimieren.In Knowing this state of the art, the inventor has the goal set to optimize a device of the type mentioned.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Patentanspruchs; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.to solution performs this task the teaching of the independent Claim; the dependent claims give cheap Further education. In addition, all fall within the scope of the invention Combinations of at least two in the description, the drawing and / or the claims disclosed features.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Immobilisierungsgemisch, vor allem ein laminarer Flüssigkeitsstrahl, durch Überlagerung einer externen Schwingung in gleichgroße Teile getrennt. In der Nähe der Düse wird ein elektrisches Feld aufgebaut, so dass im Flüssigkeitsstrahl ein elektrischer Ladungsfluss entsteht, wodurch die entstehenden Tropfen eine elektrische Ladung aufweisen. Diese Aufladung muss so hoch sein, dass die Kugeln sich wegen der gleichartigen Ladung gegenseitig abstoßen, und sich die anfänglich einzelsträngig vorhandene Kugelkette in viele Teilketten aufteilt. Dazu werden Spannungen vorzugsweise im Bereich von 200 bis 1600 V benötigt. Durch den Dispergierungseffekt fallen die Kugeln nicht mehr auf einem eng begrenzten Gebiet auf die Oberfläche des Härtungsbades, sondern sie werden weit zerstreut.With the device according to the invention the immobilization mixture, especially a laminar liquid jet, by overlay an external vibration divided into equal parts. Near the nozzle will built an electric field, so that in the liquid jet, an electric charge flow arises, whereby the resulting drops an electric charge exhibit. This charge must be so high that the balls because of the same charge repel each other, and the initially single-stranded existing Ball chain divides into many sub-chains. These are tensions preferably in the range of 200 to 1600 V needed. Due to the dispersing effect the bullets are no longer in a confined area on the surface of the Hardening bath, but they are widely scattered.

Dadurch ist es nun möglich, routinemäßig eine monodisperse Kugelschar nicht nur in der Luft sondern auch im Härtungsbad zu erzielen. Ebenso kann nun auch bei Immobilisierungsgemischen, die wegen ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften kaum oder nur teilweise zertropft werden konnten, oft eine monodisperse Kugelschar erzielt werden.Thereby is it possible now routinely a Monodisperse Kugelschar not only in the air but also in the hardening bath to achieve. Likewise, with immobilization mixtures, which hardly because of their chemical and physical properties or only partially could be dripped, often a monodisperse Kugelschar be achieved.

Die für dieses Verfahren vorgesehene Vorrichtung zeichnet sich u. a. dadurch aus, dass ein der Düse in Abstand und außerhalb der Düsenachse nachgeordnetes metallisches Gegenelement an eine Hochspannungsquelle angeschlossen ist. Dieses Gegenelement ist bevorzugt als Metallring ausgebildet, dessen Ringdurchbruch von der Düsenachse durchsetzt sein sollte. Zwischen Düse und Gegenelement bzw. Metallring findet sich ein elektrisches Feld, bevorzugt mit dem oben erwähnten Spannungsbereich.The for this Method provided device is characterized u. a. characterized by that one of the nozzle in distance and outside downstream of the nozzle axis metallic counter-element connected to a high voltage source is. This counter element is preferably formed as a metal ring, penetrates the ring opening of the nozzle axis should be. Between nozzle and counter element or metal ring is an electric field, preferably with the above mentioned Voltage range.

Als günstig hat es sich auch erwiesen, beim Teilen des Immobilisierungsgemisches, durch Überlagerung einer externen Schwingung in gleich große Fraktionen diese Schwingungen auf das Immobilisierungsgemisch entweder innerhalb eines Pulsationsraumes oder über die in Pulsation versetzte Düse zu übertragen. Hierzu wird eine Vorrichtung angeboten, bei der eine der Düse vorgeordnete und das Immobilisierungsgemisch aufnehmende Pulsationskammer von einem Dauermagneten überlagert und dieser gegenüber einer elektrischen Spule angeordnet ist; eines der beiden Aggregate ist erfindungsgemäß innerhalb der Pulsationskammer vorgesehen oder auf einer Membrane, welche die Pulsationskammer überspannt, wobei das andere Aggregat von dem der Pulsationskammer zugeordneten durch einen Luftspalt getrennt ist.As low it has also been found, when sharing the Immobilisierungsgemisches, by superimposing an external vibration in the same size Fractions to transfer these vibrations to the Immobilisierungsgemisch either within a Pulsationsraumes or via the pulsed nozzle. For this purpose, a device is offered, in which one of the nozzle upstream and the immobilization mixture receiving pulsation chamber is superimposed by a permanent magnet and this is disposed opposite to an electrical coil; one of the two units is inventively provided within the pulsation chamber or on a membrane which spans the pulsation chamber, wherein the other unit is separated from the pulsation chamber associated by an air gap.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Vorrichtung sind Dauermagnet und elektrische Spule der Düse oder ihrer Aufhängung zugeordnet, so dass diese die Pulsation einzuleiten vermag.at another embodiment of the device are permanent magnet and electric coil of the nozzle or their suspension assigned, so that this is able to initiate the pulsation.

Das Prinzip des Vibrators aus Magnet und mit Wechselstrom durchflossener Spule wird aus dem Vibrator herausgenommen, und ein Teil davon ist direkt der Pulsationskammer zugeordnet. Wenn durch die Spule Wechselstrom gesandt wird, wird diese abwechselnd positiv und negativ magnetisiert. Die Magnetwellen interagieren mit dem darunterliegenden Magneten und versetzen diesen in Schwingungen. Letztere werden fast widerstandslos auf die Immobilisierungsflüssigkeit übertragen.The Principle of the vibrator made of magnet and with alternating current Coil is taken out of the vibrator, and part of it is assigned directly to the pulsation chamber. When through the coil AC is sent, this is alternately magnetized positive and negative. The Magnetic waves interact with the underlying magnet and make this vibrate. The latter are almost without resistance transferred to the immobilizing liquid.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erzeugen die mit Wechselstrom durchflossene Spule und der Dauermagnet Schwingungen im bevorzugten Bereich von 300 bis 4000 Hz.To Another feature of the invention generate with AC through coil and the permanent magnet oscillations in the preferred Range from 300 to 4000 Hz.

So wird mit einfachen Mitteln eine Miniaturisierung der Schwingungsübertragung ermöglicht bei sehr geringem Material- und Energieaufwand. Die Kosten des Verfahrens und der Vorrichtung können um ein Mehrfaches gegenüber den bisher bekannten Vibrationsverfahren gesenkt werden. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass die Ausrichtung von Magnet und Spule nicht auf 0,1 mm genau zentriert sein muss. Auch sind keine Achsen vorhanden, die exakt ausgerichtet werden müssen.So becomes a miniaturization of the vibration transmission with simple means allows with very low material and energy consumption. The cost of the procedure and the device can order a multiple opposite the previously known vibration method can be lowered. As a further advantage is to be considered that the orientation of the magnet and coil is not up 0.1 mm must be exactly centered. Also, there are no axes which must be aligned exactly.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments and by reference the drawing; this shows in

1: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a side view of a device according to the invention;

2: eine Schrägsicht auf eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung; 2 : an oblique view of another device according to the invention;

3: die Draufsicht auf die teilweise geschnittene Vorrichtung der 2; 3 : The top view of the partially cut device of 2 ;

4: den Schnitt durch 3 nach deren Linie IV-IV. 4 : the cut through 3 according to their line IV-IV.

In einer nur teilweise dargestellten Anlage für das sterile Verkapseln mikrobieller, pflanzlicher und tierischer Zellen ist in einem Reaktor 10 oberhalb eines Härtungsbades 12 sowie unterhalb einer an einem Reaktordeckel 14 hängenden Düse 16 und in Abstand a zu ihr ein Metallring 18 horizontal angebracht, dessen zentrischer Durchbruch 20 von der Düsenachse A durchsetzt ist.In a partially shown plant for the sterile encapsulation of microbial, plant and animal cells is in a reactor 10 above a hardening bath 12 and below one on a reactor lid 14 hanging nozzle 16 and in distance a to her a metal ring 18 mounted horizontally, whose centric breakthrough 20 is penetrated by the nozzle axis A.

Der Metallring 18 ist mittels eines radialen Halters 22 sowie eines anschließenden Rohres 24 in einem Isolierstutzen 26 im Reaktordeckel 14 befestigt sowie durch eine im Rohr 24 verlegte Leitung 28 an eine Hochspannungsquelle 30 angeschlossen.The metal ring 18 is by means of a radial holder 22 and a subsequent tube 24 in an insulating sleeve 26 in the reactor lid 14 attached as well as through a pipe 24 misplaced wire 28 to a high voltage source 30 connected.

Durch die Düse 16 wird ein Verkapselungsgemisch -- bestehend aus einer Immobilisierungsmatrix und Zellen oder Substanzen -- so gefördert, dass ein laminarer Freistrahl entsteht. Durch Überlagern einer Schwingung auf den Freistrahl zerfällt dieser in gleichgroße Tropfen K. Beim Eindringen der Flüssigkeit in ein zwischen dem Metallring 18 und der Düse 16 aufgebautes elektrisches Feld entsteht ein Ladungsfluss in Richtung der Düse 16, so dass die abgetrennten Tropfen K eine elektrische Ladung -- Influenzaufladung -- aufweisen. Durch diese gleichartige Ladung stoßen sich die Tropfen K ab.Through the nozzle 16 is a Encapsulation - - consisting of an immobilization matrix and cells or substances - promoted so that a laminar free jet is formed. By superimposing an oscillation on the free jet, it breaks down into equally sized drops K. When the liquid penetrates into an area between the metal ring 18 and the nozzle 16 constructed electric field creates a charge flow in the direction of the nozzle 16 , so that the separated drops K have an electrical charge - Influenzaufladung -. By this similar charge, the drops K repel.

Dieser Vorgang führt zu zwei Effekten. Zum einen werden die Tropfen K in axialer Richtung stabilisiert, d.h. sobald sich zwei Tropfen K durch unterschiedliche Fallgeschwindigkeit näher kommen, werden sie durch die Coulomb-Kräfte abgestoßen, und sie können sich nicht berühren. Zum anderen verstärken sich kleinste radiale Versetzungen, und es kommt zu einer Aufweitung der einzelsträngigen Kugelkette zu einem Kegel Q. Durch diesen Effekt wird ein Koagulieren von Tropfen K praktisch verhindert, und im Härtungsbad 12 entstehen vollkommen gleichgroße Partikel. Durch Erdung des Härtungsbades 12 bei 32 werden die Ladungen abgeführt.This process leads to two effects. On the one hand, the drops K are stabilized in the axial direction, ie as soon as two drops K come closer due to different falling speed, they are repelled by the Coulomb forces and they can not touch. On the other hand, the smallest radial displacements increase, and the single-stranded ball chain widened to a cone Q. This effect virtually prevents coagulation of droplets K and in the hardening bath 12 arise completely equal particles. By grounding the hardening bath 12 at 32 the charges are removed.

In einer Ausgestaltung einer weiteren Anlage für das sterile Verkapseln mikrobieller, pflanzlicher und tierischer Zellen ist oberhalb des Härtungsbades 12 eine beispielsweise rechteckige Tragplatte 40 der Dicke b angeordnet mit in das Zentrum ihrer Oberfläche 42 eingeformter Vertiefung 44 der Tiefe t; letztere entspricht etwa einem Drittel der Plattendicke b.In one embodiment of another system for the sterile encapsulation of microbial, plant and animal cells is above the curing bath 12 an example rectangular support plate 40 the thickness b is placed in the center of its surface 42 molded recess 44 the depth t; the latter corresponds to about one third of the plate thickness b.

Die Vertiefung 44 ist gemäß 4 von einer kreisförmigen Umfangswand 46 des Durchmessers d begrenzt, und vom Mittelpunkt ihres Bodens 48 geht eine Bohrung 50 aus. Diese mündet andernends in einer -- in die Unterfläche 41 der Tragplatte 40 eingebrachten -- napfartigen Einformung 52 des Durchmessers d₁ (etwa ein Drittel d), in welcher eine mit jener Bohrung 50 verbundene Düse 54 sitzt. Zudem führt in der Ebene des Bodens 48 ein Radialkanal 56 zu einem seitlichen Sackloch 58 für einen Anschlussstutzen 60.The depression 44 is according to 4 from a circular peripheral wall 46 the diameter d limited, and the center of their soil 48 go a hole 50 out. On the other side, this leads to one - into the lower surface 41 the support plate 40 introduced - cup-like indentation 52 the diameter d ₁ (about one-third d), in which one with each ner bore 50 connected nozzle 54 sitting. It also performs in the level of the soil 48 a radial canal 56 to a side blind hole 58 for a connecting piece 60 ,

Der Vertiefung 44 ist ein auf der Plattenoberfläche 42 -unter Zwischenschaltung einer Membrane 62 und einer Dichtung 64 -- festgelegter Druckring 66 zugeordnet; dieser ist -- wie auch die Dichtung 64 -- mit einem Innendurchbruch 68 des Durchmessers d ausgestattet und spannt die einen Scheibenmagneten 70 tragende Membrane 62 über der Vertiefung 44 auf. Der Durchmesser e des Scheibenmagneten 70 ist etwas länger als der Durchmesser d₁ der Einformung 52 für die Düse 54.The depression 44 is one on the plate surface 42 -under the interposition of a membrane 62 and a seal 64 - specified pressure ring 66 assigned; this one is - as well as the seal 64 - with an internal breakthrough 68 the diameter d and the tensioned a disc magnet 70 carrying membrane 62 over the well 44 on. The diameter e of the disc magnet 70 is slightly longer than the diameter d _{1 of} the indentation 52 for the nozzle 54 ,

In Abstand zum Scheibenmagneten 70 hängt -- zu dessen Mittelachse M zentriert -- an einer Halterung 72 eine elektrische Spule 74. Scheibenmagnet 70 und die mit Wechselstrom durchflossene Spule 74 bilden einen Vibrator; wenn durch die Spule 74 Wechselstrom geleitet wird, wird sie abwechselnd positiv und negativ magnetisiert. Die Magnetwellen wirken auf den darunterliegenden Scheibenmagneten 70 und versetzen diesen mitsamt der Membrane 62 in Schwingungen.In distance to the disc magnet 70 depends - centered on the center axis M - on a bracket 72 an electric coil 74 , Scheibenmagnet 70 and the AC-powered coil 74 form a vibrator; when through the coil 74 Alternating current is alternately positively and negatively magnetized. The magnetic waves act on the underlying disc magnet 70 and put this together with the membrane 62 in vibrations.

In die eine Pulsationskammer bildende Vertiefung 44 ist durch den Radialkanal 56 eine Immobilisierungsflüssigkeit eingeleitet worden, auf welche die Schwingungen fast widerstandslos übertragen werden. Das Einbringen dieses Immobilisierungsgemisches erfolgt mittels eines mechanischen Vorschubes oder durch Luftdruck in die Pulsationskammer oder Vertiefung 44; von dort wird das Immobilisierungsgemisch durch die Düse 54 gedrückt. Der dort entstehende Strahl E zerfällt kurz nach dem Austritt aus der Düse 54 entsprechend der Frequenz der überlagerten Schwingung in gleichgroße Kugeln K₁. Bei etwa 700 Hz entstehen unter optimalen Bedingungen 700 der gleichgroßen Kugeln K₁ je Sekunde, wobei die Homogenität der Kugelgestalt dank der reibungslosen Übertragung ausgezeichnet ist. Messungen haben gezeigt, dass die benötigte Leistung unter 0,2 W liegt.In the recess forming a pulsation chamber 44 is through the radial channel 56 an immobilizing liquid has been introduced, to which the vibrations are transmitted almost without resistance. The introduction of this immobilization mixture by means of a mechanical feed or by air pressure in the pulsation or depression 44 ; from there the immobilization mixture passes through the nozzle 54 pressed. The resulting jet E decays shortly after exiting the nozzle 54 corresponding to the frequency of the superimposed oscillation in equally sized balls K ₁ . At about 700 Hz, 700 of the equally sized balls K ₁ per second are formed under optimum conditions, the homogeneity of the spherical shape being excellent thanks to the smooth transmission. Measurements have shown that the required power is less than 0.2W.

Bei einer nicht dargestellten Ausführung ist der Dauermagnet 70 oder die Spule 74 unmittelbar an der Düse 54 vorgesehen und das jeweils andere Aggregat unter Bildung eines Luftspaltes zugeordnet.In one embodiment, not shown, is the permanent magnet 70 or the coil 74 directly at the nozzle 54 provided and assigned to the respective other unit to form an air gap.

Bei einem Verfahren zum Verkapseln von mikrobiellen pflanzlichen und tierischen Zellen bzw. von biologischen und chemischen Substanzen durch eine Düse in kleine, i.w. kugelförmige Teilchen durch Vibration eines Immobilisierungsgemisches, wird dieses -- und insbesondere ein laminarer Flüssigkeitsstrahl als Immo-bilisierungsgemisch -- durch Überlagerung einer externen Schwingung in gleichgroße Fraktionen geteilt.at a method for encapsulating microbial plant and animal cells or of biological and chemical substances through a nozzle in small, i.w. spherical Particles by vibration of a Immobilisierungsgemisches, this is - And in particular a laminar liquid jet as Immo-bilisierungsgemisch - by overlay an external vibration divided into equally sized fractions.

Bei einer dafür besonders geeigneten Vorrichtung ist ein der Düse (16) in Abstand (a) und außerhalb der Düsenachse (A) nachgeordnetes metallisches Gegenelement (18) an eine Hochspannungsquelle (30) angeschlossen. Dieses Gegenelement soll als Metallring (18) augebildet sein, dessen Ringdurchbruch (20) von der Düsenachse (A) durchsetzt wird. Dieser Metallring (18) ist radial an eine isoliert angebrachte Halterung (22, 24) angeschlossen.In a particularly suitable device is one of the nozzle ( 16 ) in distance (a) and outside of the nozzle axis (A) downstream metallic counter element ( 18 ) to a high voltage source ( 30 ) connected. This counter element is intended as a metal ring ( 18 ) whose ring opening ( 20 ) is penetrated by the nozzle axis (A). This metal ring ( 18 ) is radially to an isolated mounted bracket ( 22 . 24 ) connected.

Claims

Device for encapsulating microbial plant and animal cells or biological and chemical substances through a nozzle ( 16 ) into small, essentially spherical particles (K) by vibration of an immobilization mixture, the immobilization mixture being divisible into equal-sized fractions by superimposing an external oscillation, characterized in that one of the nozzles ( 54 ) upstream and the immobilization mixture receiving pulsation chamber ( 44 ) of a permanent magnet ( 70 superimposed and this opposite an electrical coil ( 74 ), wherein a vibration through the alternating current through coil ( 74 ) and the permanent magnet ( 70 ) can be generated, wherein one of the two aggregates within the Pulsationskammer ( 44 ) or on a membrane spanning the pulsation chamber ( 62 ), and the coil ( 74 ) and the permanent magnet ( 70 ) are separated from each other by an air gap, and in that one of the nozzle ( 16 ) in distance (a) and outside of the nozzle axis (A) downstream metallic counter element ( 18 ) for forming an electric field between it and the nozzle to a high voltage source ( 30 ), the counter element as a metal ring ( 18 ) and its ring opening ( 20 ) is penetrated by the nozzle axis (A).

Apparatus according to claim 1, characterized by an electric field between nozzle ( 16 ) and counter element ( 18 ) an electrical voltage in the range of 200 to 1600 V.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the metal ring ( 18 ) radially to an isolated mounted bracket ( 22 . 24 ) connected.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the holder is a radial holder ( 22 ) and a subsequent tube ( 24 ) for a line running in it ( 28 ) between high voltage source ( 30 ) and metal ring ( 18 ) contains.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that one of the two units on the nozzle ( 54 ) or on the nozzle hanger supply ( 40 ), the vibrations being transferable to the immobilization mixture via the pulsed nozzle.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized by vibrations in the range of 300 to 4000 Hz.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized that as the immobilization mixture a laminar liquid jet by overlay an external vibration is divisible into equally sized fractions.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized that the spherical particles in an electric field between the nozzle and a counter element electrically are so rechargeable that they repel each other.

Device according to claim 8, characterized in that that the spherical one Particles below the counter element and above a hardening bath are disassembled to form a cone.

Apparatus according to claim 8 or 9, characterized that through change the position and geometry of the counter element the repulsion of the spherical Particle is variable.