DE4017754C1 - Maintenance of optimum temp. in container for microorganism incubation - by using an electrical heating element surrounded by an air gap, controlled by a submerged temp. sensor - Google Patents

Maintenance of optimum temp. in container for microorganism incubation - by using an electrical heating element surrounded by an air gap, controlled by a submerged temp. sensor

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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C12M41/22Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls

Description

Die Erfindung betrifft das im Anspruch 1 angegebene Verfahren zum Bebrüten von Mikroorganis­ men in flüssigem Nährmedium sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung nach den Ansprüchen 2 bis 19.
Bei der Züchtung von Mikroorganismen in flüssigem Nährmedium stellt die Bebrütung des zu kultivierenden Impfmaterials (= Inoku­ lum) bei einer für die entsprechenden Mikroorganismen möglichst optimalen Wachstumstemperatur eine wesentliche Stufe dar. Die Bebrü­ tung der zu züchtenden Kulturen erfolgt nach gängiger Praxis bei mikrobiologischem Untersuchungsgut, das beispielsweise diagnosti­ schen Zwecken dient, zusammen mit flüssigem Kulturmedium in geeigneten Probebehältnissen, meist Glasflaschen oder -kolben in Brutschränken, Bruträumen oder Wasserbädern bekannter Bauart, in denen mit Hilfe einer geeigneten Temperatursteuerung, wie einem Thermostaten, die für die jeweilige Art von Mikroorganismen spezifi­ sche Bebrütungstemperatur optimal eingestellt und über eine bestimm­ te Zeit lang gehalten werden kann. Es sind auch Heizblock-Inkubato­ ren aus einem geeigneten Metall, z. B. Aluminium, bekannt, die mit Bohrungen versehen sind, in die gut passende Probenröhrchen bzw. Reagenzgläser mit dem zu bebrütenden mikrobiologischen Material und flüssigem Nährmedium eingesetzt und entnommen werden können.
Allen diesen bekannten Bebrütungseinrichtungen ist gemeinsam, daß das Inokulum zusammen mit flüssigem Kulturmedium durch allseitige gleichmäßige Erwärmung behandelt wird. Diese Bebrütungsmaßnahmen dienen dazu, die zu bebrütenden Kulturen unter solchen Bedingun­ gen aufzuziehen, unter denen sie optimal gedeihen. Obwohl sich dabei die Bebrütung in Brutschränken u. dgl. seit langem, beispiels­ weise in der klinischen Praxis, eingebürgert hat, sind diese Verfahrensweise und die dabei benutzten Vorrichtungen mit einer Reihe von Nachteilen verbunden. So ist eine an sich wünschenswerte kontinuierliche Sichtkontrolle der verschiedenen Proben während der Bebrütung ohne Störung der eingestellten Wachstumsbedingungen nicht oder nur mit einem erheblichen technischen Aufwand möglich. Beim Öffnen von Brutschränken wird das Temperaturgleichgewicht im Innern des Brutschrankes gestört. Der Einbau von Sichtfenstern in Brutschränke ist technisch aufwendig und gibt keinesfalls die Gewähr, daß sämtliche Proben im Brutschrank entsprechend gut beobachtet werden können. Die gleichen Verhältnisse liegen auch bei Wasserbädern und Heizblock-Inkubatoren vor, wo die einzelnen Proben jedesmal bei der Sichtkontrolle aus der temperaturkonstanten Warmhaltezone entfernt werden müssen, was, abgesehen vom zusätz­ lichen Arbeitsaufwand, auch einen störenden Eingriff in die einge­ stellten Wachstumsbedingungen bedeutet.
Ein weiterer Nachteil, der sich insbesondere auf die Wachstumsge­ schwindigkeit der Mikroorganismen ungünstig auswirkt, besteht dar­ in, daß die mit Kulturgut und Nährmedium gefüllten Behältnisse während des Aufenthalts in den bekannten Bebrütungseinrichtungen in Ruhestellung bleiben, so daß sich das Kulturgut auf dem Boden der Behältnisse absetzt. Es bilden sich horizontale Schichten von Kulturgut und Nährmedium aus, in denen sich insbesondere bei größeren Schichthöhen unterschiedliche Wachstumsbedingungen (z. B. in bezug auf Temperatur, Nährstoff- und Sauerstoffkonzentration, pH-Wert und Verteilung bakterieller Stoffwechselprodukte) ausbilden können, die keineswegs optimal sind. Um hier Abhilfe zu schaffen und für eine gute kontinuierliche Durchmischung der horizontalen Schichten zu sorgen, sind zusätzliche apparative oder manuelle Hilfsmittel erforderlich, wie Schüttelapparate oder das Schütteln von Hand, Rührwerke oder das Einleiten von filtrierter Luft, alles Maßnahmen, die einen erhöhten Aufwand an finanziellen und techni­ schen Mitteln oder an Personal mit den entsprechenden zusätzlichen Kosten erfordern. Diese Nachteile treten auch bei anderen bekannten Bebrütungseinrichtungen, wie Wasserbädern oder metallischen Heiz­ block-Inkubatoren, auf, da diese in der Regel ebenfalls so konstru­ iert sind, daß die Probenbehältnisse mit den in flüssigem Medium zu züchtenden Mikroorganismen für die Dauer der Bebrütung in Ruhestellung gehalten werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorste­ hend genannten Nachteile bei der herkömmlichen Bebrütung von mikrobiologischem Impfmaterial in flüssigem Nährmedium ganz oder weitgehend zu überwinden. Insbesondere sollen mit der Erfindung optimale Wachstumsbedingungen für die Mikroorganismen ohne zusätz­ liche technische Einrichtungen, wie Rührer, Schüttelapparate u.dg1., erzielt werden können, wobei jederzeit eine visuelle Kontrolle des Wachstums der zu züchtenden Mikroorganismen möglich sein soll, ohne daß dadurch eine merkliche Störung des Wachstumsmilieus verursacht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Bebrüten von Mikroorganismen in einem flüssigen Nährmedium unter geeigneten Wachstumsbedingungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein die zu züchtenden Mikroorganismen enthaltendes Impf­ material zusammen mit dem flüssigen Nährmedium in einem verschlos­ senen Behältnis aus schlecht wärmeleitendem Material an einer oder mehreren Stellen am Boden des Behältnisses punktförmig auf für die entsprechenden Mikroorganismen optimale Wachstumstemperaturberei­ che erwärmt wird, wobei sich von der oder den punktförmig erwärmten Stellen des Behältnisses aus ein Temperaturgefälle, bei dem die Temperatur von unten nach oben abnimmt, in dem flüssigen Kuturmedium einstellt und durch die auftretende vertikale Wärmekon­ vektion eine zirkulierende Strömung in dem Kulturmedium ausgebildet wird, wodurch eine Erwärmung des gesamten flüssigen Kulturmediums auf für die betreffenden Mikroorganismen optimale Wachstumstem­ peraturbereiche und eine kontinuierliche Durchmischung der Mikro­ organismen mit dem Kulturmedium stattfindet.
Es wurde überraschend festgestellt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache Weise die Bebrütung von Mikroorganismen durchgeführt und dabei die Wachstumsgeschwindigkeit der Mikroorga­ nismen während der Bebrütungsdauer auf hohem Niveau gehalten werden kann, ohne daß es der vorstehend erwähnten zusätzlichen Maßnahmen und/oder technischen Einrichtungen, wie Rührwerken, Schüttelapparaten usw., bedarf. Obwohl auch beim erfindungsgemä­ ßen Verfahren die das Impfmaterial und das flüssige Nährmedium enthaltenden Behältnisse während der Dauer der Bebrütung in der Regel ruhig stehengelassen werden, erfolgt während der Dauer der Bebrütung eine kontinuierliche Durchmischung der Mikroorganismen bzw. des Impfmaterials mit dem flüssigen Nährmedium aufgrund der durch die punktförmige Erwärmung am Boden des Behältnisses in dem Kulturgut erzeugten Temperaturunterschiede und der sich da­ durch ausbildenden vertikalen Wärmekonvektion, mit der gleichzeitig Wärmeenergie durch die strömende Flüssigkeit transportiert und im gesamten Kulturmedium verteilt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher in einfacher, wirtschaftlich vorteilhafter Weise eine Bebrütung unter den für die jeweiligen Mikroorganismen optima­ len Wachstumsbedingungen ermöglicht, wobei als zusätzlicher Vorteil hinzukommt, daß das fortschreitende Wachstum der Mikroorganismen jederzeit ohne merkliche Störung des Wachstumsmilieus, der Tempera­ tur und gegebenenfalls der Sauerstoffkonzentration durch visuelle Beobachtung von außen festgestellt werden kann, vorausgesetzt, daß die Behältnisse aus Glas oder einem anderen durchsichtigen, schlecht wärmeleitenden Material sind, was in der Regel der Fall ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1. Diese Vorrichtung ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 2 aufgeführten Merkmale charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen tech­ nisch einfachen Aufbau aus, wobei es wesentlich darauf ankommt, daß die Konstruktion so angelegt ist, daß in den mit Impfmaterial und flüssigem Kulturmedium beschickten Behältnissen durch eine punktförmige Erwärmung am Boden der Behältnisse verhältnismäßig schnell ein von unten nach oben gerichtetes Temperaturgefälle erzeugt und dadurch eine vertikale Wärmekonvektion in Gang gesetzt wird, die eine zirkulierende Strömung in dem flüssigen KuIturmedium hervorruft, durch die ständig Wärmeenergie dem Kulturmedium zuge­ führt wird und gleichzeitig das Impfmaterial mit dem Kulturmedium gründlich und kontinuierlich durchmischt werden. Auf diese Weise ist es möglich, während der Dauer der Bebrütung in den Behältnis­ sen optimale Wachstumsbedingungen aufrechtzuerhalten, obwohl die Behältnisse während dieser Zeit in der Regel über den punktförmig ausgebildeten Heizelementen ruhig stehengelassen werden. Unter punktförmiger Erwärmung wird eine Erwärmung über eine im Ver­ gleich zur gesamten Bodenfläche eines Behältnisses sehr kleine Fläche verstanden, die vorzugsweise nicht größer ist als eine Fläche mit 1/5 des Durchmessers des Bodens des betreffenden Behältnisses. Beispielsweise beträgt bei einem Kulturbehältnis mit einem Bodendurchmesser von etwa 5 cm der Durchmesser eines als kreisrunde Heizplatte ausgebildeten Heizelements etwa 10 mm.
Eine visuelle Kontrolle des Wachstums der zu züchtenden Mikroorga­ nismen kann bei dem vorgesehenen konstruktiven Aufbau der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung leicht erfolgen, beispielsweise dadurch, daß man die Trübung in dem zu untersuchenden Kulturmedium im durchfallenden Licht beobachtet und gegebenenfalls entsprechende Trübungsmessungen durchführt.
Es ist wesentlich, daß die punktförmige Wärmeübertragung am Boden eines Kulturbehältnisses erfolgt, das aus einem schlecht wärmeleitenden Material, z. B. aus Glas, besteht. Durch eine besonde­ re Gestaltung des Gefäßbodens, wie sie in den Ansprüchen 7 und 17 bis 19 vorgeschlagen wird, ist eine besonders intensive punktför­ mige Wärmeaufnahme möglich.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung im Längsschnitt;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung im Längs­ schnitt.
Die Vorrichtung zum Bebrüten von Impfmaterial in einem flüssigen Nährmedium weist, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Grundplatte 1 auf, die aus einem elektrischen Isoliermaterial, bevorzugt aus Keramik, Glas oder Kunststoff, oder, wie in Fig. 2 gezeigt, aus einer elektrisch beheizbaren Platte 14 bestehen kann. Uber der Grund­ platte 1 ist eine Trägerplatte 2 aus wärmeisolierendem Material angeordnet, die in bestimmten Abständen voneinander Öffnungen 3 für ein oder mehrere punktförmig ausgebildete Heizelemente 6, von denen in der Fig. 1 jeweils nur ein Heizelement 6 dargestellt ist, und gegebenenfalls ihre elektrischen Stromzu- und -ableitungen 5 aufweist. Jedes Heizelement 6 ist so auf die Abmessungen der Öffnungen 3 abgestimmt, daß zwischen der Wand der Öffnung 3 und dem äußeren Rand des Heizelements 6 ein schmaler Ringspalt 13 gebildet wird. Dieser Ringspalt 13 soll einerseits den Übergang von Wärme von dem Heizelement 6 auf die Randzonen der Öffnungen 3 und damit unnötige Wärmeverluste verhindern und andererseits den Übergang von Wärme durch Luftströmung an die Kulturbehältnis­ se so gering wie möglich halten, da andernfalls die punktförmige Erwärmung des Behältnisbodens 9 in Frage gestellt werden könnte.
Ferner umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein oder mehrere Behältnisse 7 aus schlecht wärmeleitendem Material, die jeweils ein zu bebrütendes Impfmaterial mit flüssigem Kulturmedium enthalten und die mit dem Boden 9 über jeweils einer Öffnung 3 mit dem zugehörigen Heizelement 6 angeordnet sind. Die Heizelemente 6 sind zur Erzielung einer konstanten Wachstumstemperatur in dem flüssi­ gen Kulturmedium über eine Temperatursteuerungseinrichtung 11 steu­ erbar.
Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Ausführungsform be­ steht die Grundplatte 1 aus einem elektrischen lsolierstoff, vorzugs­ weise aus Glas, Porzellan oder einem duroplastischen oder thermo­ plastischen Kunststoff. Über der Grundplatte 1 ist die Trägerplatte 2 angeordnet, die aus einem wärmeisolierenden Material, vorzugswei­ se aus Kork-, Filz-, Glaswoll- oder Steinwollmatten oder -bahnen oder aus Schaumkunststoffplatten, beispielsweise aus Polystyrol oder Polyurethan, besteht. Diese Trägerplatte 2 weist in bestimmten Abständen voneinander Öffnungen 3 auf, die vorzugsweise als senk­ rechte, kreisrunde Bohrungen ausgebildet sind und in denen die in Größe und Gestalt an die Bohrungen angepaßten Heizelemente 6 konzentrisch positioniert sind. In der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Heizelemente 6 so in den Bohrungen 3 angeordnet, daß ihre Oberfläche mit der Oberfläche 4 der Trägerplatte 2 fluchtet. In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform liegen die Heizelemente 6 mit ihrer Oberfläche vorzugsweise geringfügig unter der Oberfläche 4 der Trägerplatte 2. Die elektrischen Stromzu- und -ableitungen 5 für die Heizelemente 6 sind vorzugsweise in oder an der Grundplatte 1 angeordnet. Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die Heizelemente 6 zweckmäßigerweise mit den elektrischen Stromzu- und -ableitungen 5 durch Parallel­ schaltung verbunden.
Die punktförmige Erwärmung, bei der die Wärmeenergie über eine im Vergleich zur gesamten Bodenfläche eines Behältnisses 7 sehr kleine Fläche auf das Kulturgut in flüssigem Nährmedium übertragen wird, ist für den Erfolg der Erfindung sehr wesentlich. Eine Bedingung für diese punktförmige, d. h. flächenmäßig eng begrenzte Wärmeübertragung ist, daß die mit dem lmpfmaterial und dem flüssigen Nährmedium gefüllten Behältnisse 7 sowie das mit dem Temperaturfühler 10 ausgerüstete Behältnis 8 aus einem schlecht wärmeleitenden Material, vorzugsweise aus Glas, bestehen. Um die punktförmige Wärmeübertragung weiter zu fördern, weisen die Behält­ nisse 7 und 8 vorzugsweise einen vollständig flachen Boden 9 auf, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. In einer weiteren bevorzugten, in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Ausfüh­ rungsform weist der Boden 9 der Behältnisse 7 und 8 in dem Bereich, in dem er sich unmittelbar über oder auf dem Heizelement 6 bzw. dem Metallstab 15 befindet, eine geringere Stärke auf als in den übrigen Bereichen. Ferner kann zur weiteren Förderung der punktförmigen Wärmeübertragung der Boden 9 der Behältnisse 7 und 8 vorzugsweise in dem Bereich, in dem er über oder auf dem Heizelement 6 liegt, außen mit einer die Wärmeleitfähigkeit steigern­ den Wärmeleitpaste versehen sein.
Schließlich sind zum gleichen Zweck in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Heizelemente 6 als kreisrunde Heizplatten mit einem Durchmesser, der nicht größer als 1/5 des Durchmessers des Bodens 9 eines Behältnisses 7 oder 8 ist, ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in den Fig. 1 bzw. 2 gezeigt wird, ist die Temperatur des Kulturgutes in den Behältnissen 7 durch einen in dem Behältnis 8 angeordneten, in Wasser eingetauchten Temperaturfühler 10 über einen Temperatur­ regler 11 regelbar, wobei das Behältnis 8 über einer Öffnung 3 mit Heizelement 6 bzw. Metallstab 15 positioniert ist.
Eine andere zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Grundplatte 1 ist als vorzugsweise elektrisch beheizbare Platte 14 ausgeführt. Die Heiz­ elemente 6 sind in dieser Ausführungsform als dünne Metallstäbe 15 ausgebildet, die in direktem Kontakt mit der Platte 14 angeordnet sind. Dadurch wird die Wärmeübertragung von der beheizten Platte 14 auf die Metallstäbe 15 erleichtert. Die dünnen Metallstäbe 15 bestehen zweckmäßigerweise aus einem Material mit guter thermi­ scher Leitfähigkeit, vorzugsweise aus Silber, Kupfer oder Aluminium oder geeigneten Legierungen dieser Metalle.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die Metallstäbe 15 an ihrem oberen und unteren Ende ebene Endflächen auf. Diese Endflächen 16 können in verschiedener Position zu der Oberfläche 4 der Trägerplatte 2 stehen. In einer in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform fluchten die oberen Endflächen 16 der Metallstäbe 15 mit der Oberfläche 4 der Trägerplatte 2. In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform können die oberen Endflächen 16 der Metallstäbe 15 geringfügig über der Oberfläche 4 der Trägerplatte 2 enden. In diesem Falle weisen die Behältnisse 7 und 8 zweckmäßigerweise eine an die hervorstehenden Endflächen 16 angepaßte Ausnehmung in der Bodenfläche 9 auf.
Die Trägerplatte 2 aus wärmeisolierendem Material liegt, wie aus Fig. 2 hervorgeht, über der beheizbaren Platte 14 und weist Öffnungen oder Ausnehmungen 3 auf, durch die die Metallstäbe 15 einen Zugang zur beheizbaren Platte 14 haben. Der Ringspalt 13 zwischen den Metallstäben 15 und den Öffnungsrändern der Träger­ platte 2 sollte möglichst eng sein, um Wärmeverluste zu vermeiden.
Während die Behältnisse 7 in den Fig. 1 und 2 das Impfmaterial zusammen mit dem flüssigen Kulturmedium enthalten und am Flaschen­ hals mit einem Flaschenstopfen 12 verschlossen sind, ist das in Fig. 1 bzw. 2 rechts abgebildete Behältnis 8 mit Wasser oder unbeimpftem Kulturmedium gefüllt und mit einem in die Flüssigkeit eintauchenden Temperaturfühler 10 ausgestattet, der über einen Temperaturregler 11 mit Sollwerteingabe mit den Heizelementen 6 bzw. der beheizbaren Platte 14 verbunden ist. Auf diese Weise können die Heizelemente 6 bzw. die Metallstäbe 15 so gesteuert werden, daß sie nur so viel Wärmeenergie abgeben, wie für die Erzielung und Aufrechterhaltung einer konstanten Wachstums­ temperatur in dem flüssigen Kulturmedium erforderlich ist.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird durch eine gezielte Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Wärmekonvektionsströmung in den Kulturbehältnissen während der Dauer der Bebrütung ein schnel­ leres Wachstum der Mikroorganismen in flüssigem Nährmedium er­ reicht, als dies mit herkömmlichen Bebrütungseinrichtungen bisher möglich war. Dadurch weist die Erfindung u. a. den Vorteil auf, daß mit ihrer Hilfe schneller mikrobiologisches Bebrütungsgut für diagnostische Untersuchungen bereitgestellt werden kann. Dies wurde anhand von Versuchen mit verschiedenen lnokula der Bakterienspe­ zies E. coli, Staph. aureus und H. influenzae festgestellt. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß die Kulturbehält­ nisse frei auf der Vorrichtung stehen, so daß die in ihnen gezüchteten Mikroorganismen jederzeit per Augenschein in ihrem Wachstumsverhalten beurteilt werden können.

Claims (19)

1. Verfahren zum Bebrüten von Mikroorganismen in einem flüssigen Nährmedium unter geeigneten Wachstumsbedingungen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein die zu züchtenden Mikroorganismen enthal­ tendes Impfmaterial zusammen mit dem flüssigen Nährmedium in einem verschlossenen Behältnis aus schlecht wärmeleitendem Mate­ rial an einer oder mehreren Stellen am Boden des Behältnisses punktförmig auf für die entsprechenden Mikroorganismen optimale Wachstumstemperaturbereiche erwärmt wird, wobei sich von der oder den punktförmig erwärmten Stellen des Behältnisses aus ein Temperaturgefälle, bei dem die Temperatur von unten nach oben abnimmt, in dem flüssigen Kulturmedium einstellt und durch die auftretende vertikale Wärmekonvektion eine zirkulierende 8trö­ mung in dem Kulturmedium ausgebildet wird, wodurch eine Erwär­ mung des gesamten flüssigen Kulturmediums auf für die betreffen­ den Mikroorganismen optimale Wachstumstemperaturbereiche und eine kontinuierliche Durchmischung der Mikroorganismen mit dem Kulturmedium stattfindet.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (1), eine über der Grund­ platte (1) angeordnete Trägerplatte (2) aus wärmeisolierendem Material, die in bestimmten Abständen voneinander Öffnungen (3) für ein oder mehrere punktförmig ausgebildete Heizelemente (6) und gegebenenfalls ihre elektrischen Stromzu- und -ableitun­ gen (5) aufweist, wobei jedes Heizelement (6) so auf die Abmessungen der Öffnungen (3) abgestimmt ist, daß zwischen Öffnungswandung und äußerem Rand des Heizelements (6) ein schmaler Ringspalt (13) gebildet wird, und ein oder mehrere Behältnisse (7) aus schlecht wärmeleitendem Material, die jeweils ein zu bebrütendes lmpfmaterial mit flüssigem Kulturmedium ent­ halten und jeweils mit dem Boden (9) über jeweils einer Öffnung (3) mit dem zugehörigen Heizelement (6) angeordnet sind, sowie eine Temperatursteuerungseinrichtung (11), mit der die Heizelemen­ te (6) zur Erzielung eines optimalen Wachstumstemperaturbereichs in dem flüssigen Kulturmedium steuerbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) aus einer beheizbaren Platte (14) besteht und die Heizelemente (6) als dünne Metallstäbe (15) ausgebildet sind, die in direktem Kontakt mit der Platte (14) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Metallstäbe (15) aus Silber, Kupfer oder Aluminium oder geeigneten Legierungen dieser Metalle bestehen.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die oberen Endflächen (16) der Metallstäbe (15) mit der Oberfläche (4) der Trägerplatte (2) fluchten.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die oberen Endflächen (16) der Metallstäbe (15) geringfügig über der Oberfläche (4) der Trägerplatte (2) enden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Behältnisse (7) und (8) jeweils eine konzentrisch angeordne­ te Ausnehmung in der Bodenfläche (9) aufweisen, die an die über die Oberfläche (4) der Trägerplatte (2) vorstehenden oberen Endflächen (16) der Metallstäbe (15) angepaßt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) aus einem elektrischen Isolierstoff besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) aus Glas, Porzellan oder einem duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff besteht.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2, 8 und 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Heizelemente (6) als kreisrunde Heizplatten mit einem Durchmesser, der nicht größer als 1/5 des Durch­ messers des Bodens (9) eines Behältnisses (7) ist, ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Stromzu- und -ableitungen (5) für die Heizelemente (6) in oder an der Grundplatte (1) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (3) in der Trägerplatte (2) als senkrechte, kreisrunde Bohrungen ausgebildet sind, in de­ nen die in Größe und Gestalt an die Bohrungen angepaßten Heizelemente (6) konzentrisch positioniert sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (6) so in den Bohrungen (3) angeordnet sind, daß ihre Oberfläche mit der Oberfläche (4) der Trägerplatte (2) fluchtet oder geringfügig darunter liegt.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trägerplatte (2) aus Kork-, Filz-, Glaswoll- oder Steinwollmatten oder -bahnen oder aus Schaumkunststoffplatten besteht.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperatur des Kulturgutes in den Behältn-issen (7) durch einen in einem Behältnis (8) angeordneten, in Wasser eingetauchten Temperaturfühler (10) über einen Temperaturregler (11) regelbar ist, wobei das Behältnis (8) über einer Öffnung (3) mit Heizelement (6) positioniert ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Behältnisse (7) und (8) aus Glas bestehen.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Behältnisse (7) und (8) einen vollständig flachen Boden (9) aufweisen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (9) in dem Bereich, in dem er sich unmittelbar über oder auf dem Heizelement (6) befindet, eine geringere Stärke aufweist als in den übrigen Bereichen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (9) in dem Bereich, in dem er auf dem Heizelement (6) aufliegt, außen mit einer die Wärmeleitfähigkeit fördernden Wärmeleitpaste versehen ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2701486A1 (fr) * 1993-02-15 1994-08-19 Commissariat Energie Atomique Procédé et dispositif de contrôle de l'activité biologique d'une culture de microorganismes.
EP0965632A1 (de) * 1998-06-02 1999-12-22 Büchs, Jochen, Prof. Dr.-Ing. Anordnung zur kontinuierlichen Fermentation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS ERMITTELT *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2701486A1 (fr) * 1993-02-15 1994-08-19 Commissariat Energie Atomique Procédé et dispositif de contrôle de l'activité biologique d'une culture de microorganismes.
EP0611821A1 (de) * 1993-02-15 1994-08-24 Commissariat A L'energie Atomique Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der biologischen Aktivität eine Kultur von Mikroorganisme
EP0965632A1 (de) * 1998-06-02 1999-12-22 Büchs, Jochen, Prof. Dr.-Ing. Anordnung zur kontinuierlichen Fermentation

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