DE4208805C2

DE4208805C2 - Treatment device, in particular for the cultivation of biomaterial with at least one treatment medium

Info

Publication number: DE4208805C2
Application number: DE4208805A
Authority: DE
Inventors: Will W Prof Dr Minuth; Guenther Stoeckl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-05-02
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2012-03-20
Also published as: DE4208805A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behand lung, insbesondere zur Kultivierung von Biomaterial mit wenigstens einem gasförmigen und/oder flüssigen Behand lungsmedium gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.The invention relates to a device for treatment development, especially for the cultivation of biomaterial at least one gaseous and / or liquid treatment lungsmedium according to the preamble of claim 1.

Beispielsweise zum Beobachten und/oder Registrieren des Verhaltens von Zellen sowie einer Produktion von Biomasse sind Verfahren zur Zellkultivation bekannt, bei denen die entsprechenden Zellen jeweils auf einem Träger in einem geschlossenen Innenraum eines Kulturgefäßes vorgesehen sind. Dem Innenraum dieses Kulturgefäßes wird über eine Schlauch leitung ein Behandlungsmedium, beispielsweise eine Nähr flüssigkeit zugeführt. Aus dem Innenraum des Kulturgefäßes wird dann diese Flüssigkeit abgeführt, und zwar in einen Auffangbehälter. Der Vorratsbehälter sowie der Auffangbe hälter sind dabei in der Regel Flaschen. Um eine konta minationsfreie Förderung des Behandlungsmediums insbesondere aus dem Vorratsbehälter in das Kulturgefäß zu gewährleisten, eignen sich als Fördereinrichtungen bevorzugt Schlauchpumpen. Dabei wird der sterile Innenraum der Schlauchleitung (Pump schlauch) nicht mit unsterilen mechanischen Teilen der Pumpe in Berührung gebracht.For example, to observe and / or register the Behavior of cells and production of biomass Methods for cell cultivation are known in which the corresponding cells each on a support in a closed interior of a culture vessel are provided. The interior of this culture vessel is connected to a hose line a treatment medium, for example a nutrient liquid supplied. From the interior of the culture vessel this liquid is then discharged into a Collecting container. The storage container and the catch basin Bottles are usually containers. To a contact Mination-free delivery of the treatment medium in particular to ensure from the storage container into the culture vessel Peristaltic pumps are preferred as conveying devices. The sterile interior of the hose line (pump hose) not with non-sterile mechanical parts of the pump brought into contact.

Um eine Selbstzersetzung des Behandlungsmediums oder der Behandlungsflüssigkeit bzw. der aufgefangenen Flüssigkeit zu vermeiden, ist es in der Regel erforderlich, daß der Vorrats behälter sowie der Auffangbehälter gekühlt werden, während für die angestrebten biologischen Reaktionen im jeweiligen Kulturgefäß eine Beheizung dieses Gefäßes, d. h. eine Temperatur erforderlich ist, die deutlich über der Umgebungs temperatur liegt. Diese im folgenden auch als "Wachstums temperatur" bezeichnete Temperatur liegt beispielsweise in der Größenordnung von 37°C. To self-decomposition of the treatment medium or the Treatment liquid or the liquid collected avoid, it is usually necessary that the stock container and the collecting container are cooled while for the desired biological reactions in the respective Culture vessel heating this vessel, d. H. a Temperature is required that is well above the ambient temperature is. This also called "growth temperature "is, for example, in of the order of 37 ° C.

Bekannte Vorrichtungen, die für diesen Zweck bisher verwendet werden, setzen sich aus mehreren Einzelgeräten zusammen, und zwar aus Geräten für die Kühlung des Vorratsbehälters und des Auffangbehälters, für den Transport des Behandlungsmediums, für die Erwärmung dieses Behandlungsmediums kurz vor dem Einströmen in das jeweilige Kulturgefäß bzw. für die Erwärmung des Kulturgefäßes usw. Dies bedeutet insbesondere dann, wenn mehrere Kulturgefäße mit zugehörigen Vorrats- und Auffangbehältern gleichzeitig verwendet sind, eine aufwendige, unübersichtliche und einem sterilen Arbeiten abträgliche Anordnung. Weiterhin bedeutet diese bisher verwendete Technik auch, daß ein endgültiges Verbinden des jeweiligen Kulturgefäßes mit seinem zugehören Vorrats und/oder Auffangbehältern erst bei der Anordnung in der Vorrichtung erfolgen kann und damit ein großes Kontaminationsrisiko besteht.Known devices that have hitherto been used for this purpose expose themselves several individual devices together, namely devices for cooling the Storage container and the collecting container, for the transport of the treatment medium, for the heating of this treatment medium shortly before it flows into the respective Culture vessel or for heating the culture vessel, etc. This means in particular when there are several culture vessels with associated storage and collection containers are used simultaneously, an elaborate, confusing and a sterile work adverse arrangement. Furthermore, this technique previously used also means that a final connection of the respective culture vessel with its associated stock and / or collecting containers can only take place when they are arranged in the device and so that there is a great risk of contamination.

Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung zur Kultivierung von Zellkulturen in vitro (DD 2 79 030), bei der sich die biologischen Objekte oder Zellen in abgeschlossenen Kulturgefäßen befinden, durch die temperiertes und mit einer Gasphase angereichertes Nährmedium gepumpt wird. Zur Aufnahme der Zellkulturen ist ein Thermostatenblock vorgesehen, der mehrere nebeneinander angeordnete Kammern aufweist, in denen Chargen mit jeweils mehreren Kulturgefäßen vorgesehen sind. Diese sind mittels einer Anschlußeinrichtung mit dem gemeinsamen Nährmedium-Kreislauf verbunden, der eine elektrisch steuerbare Pumpe aufweist, die als Schlauchpumpe ausgebildet ist. Der Nährmedium-Kreislauf umfaßt u. a. einen Nährmittelspeicher, der auch als Auffanggefäß für das im Kreislauf zurückgepumpte Nährmedium dient, sowie eine Begasungsmöglichkeit für dieses Nährmedium. Die Anschlüsse und Verbindungen im Nährmittelkreislauf sind durch Schläuche gebildet. Auch diese bekannte Vorrichtung setzt sich aus mehreren Einzelgeräten zusammen und weist die vorgenannten Nachteile auf.Also known is a device for culturing cell cultures in vitro (DD 2 79 030), in which the biological objects or cells are in closed culture vessels by the tempered nutrient medium enriched with a gas phase is pumped. A thermostat block is provided to accommodate the cell cultures has several chambers arranged side by side, in which batches with each several culture vessels are provided. These are connected by means of a connection device connected to the common nutrient medium circuit, which is an electrically controllable pump has, which is designed as a peristaltic pump. The nutrient medium cycle includes u. a. a nutrient storage, which also serves as a collecting vessel for the pumped back in the circuit Culture medium serves, as well as a fumigation possibility for this culture medium. The Connections and connections in the nutrient circuit are formed by hoses. Also this known device is composed of several individual devices and has the aforementioned disadvantages.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die ein übersichtliches und steriles Arbeiten ermöglicht.The object of the invention is to demonstrate a device which is clear and enables sterile work.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.To achieve this object, a device is according to the invention characterizing part of claim 1 is formed.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt ein Gerät dar, in welchem alle für die Behandlung bzw. Kultivierung von Zellen oder eines anderen Biomaterials erforderlichen Funktionselemente nicht nur an einem Gerät vorgesehen sind, sondern die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt auch bei mehreren Kulturgefäßen mit zugehörigen Vorrats- und Auffangbehältern, die bevorzugt wiederum von Flaschen gebildet sind, eine übersichtliche Anordnung sicher. Insbesondere ist es aber bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, das jeweilige Kulturgefäß mit dem zugehörigen Vorrats- und/oder Auffangbehälter über Schlauchleitungen fest verbunden als geschlossenes System in die Vorrichtung einzubringen bzw. aus dieser zu entnehmen, wobei weder beim Einbringen, noch beim Entnehmen ein Lösen von Schlauchverbindungen erforderlich ist. Hierdurch ist u. a. ein keimfreies und steriles Arbeiten mit der Vorrichtung auch außerhalb eines sterilen Raumes möglich. Das jeweilige System kann vollständig in dem sterilen Raum vorbereitet und geschlossen werden. Weiterhin ist dadurch auch ein Arbeiten mit infektiösem Material möglich.The device according to the invention represents a device in which all for treatment or cultivation of cells or other biomaterial required Functional elements are not only provided on one device, but the invention The device also provides several culture vessels with associated storage and Collection containers, which in turn are preferably formed by bottles, a clear Arrangement sure. In particular, it is possible with the device according to the invention the respective culture vessel with the associated storage and / or collecting container Insert hose lines firmly connected into the device as a closed system or to remove from this, with no loosening when inserting or removing of hose connections is required. As a result, u. a. a sterile and sterile Work with the device is also possible outside of a sterile room. The particular system can be completely in the sterile room be prepared and closed. Furthermore, this is working with infectious material is also possible.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht u. a. auch darin, daß durch die Verwendung einer durchgehenden Arbeitsplatte sowie durch die Anordnung sämtlicher Funktions elemente an dieser Arbeitsplatte ein leichtes und vor allem auch wirksames Reinigen und Desinfizieren möglich wird.Another significant advantage of the invention is u. a. also in that by using a continuous Worktop and by the arrangement of all functional elements on this worktop a light and above all effective cleaning and disinfection is also possible.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Arbeitsplatte von einer planen und/oder glatten Platte gebildet, so daß sich diese Arbeitsplatte leicht reinigen und sterilisieren läßt.In a preferred embodiment of the invention Device is the worktop of a flat and / or smooth plate formed so that this countertop is easy to clean and can be sterilized.

Weiterhin ist bevorzugt der Kühler der wenigstens einen Kühleinrichtung von einem an wenigstens einem Hilfswärme tauscher vorgesehenen Peltier-Element gebildet. Hierdurch ist ein vibrationsfreies Arbeiten der Kühleinrichtung sicher gestellt.Furthermore, the cooler is preferably the at least one Cooling device from one to at least one auxiliary heat exchanger provided Peltier element formed. This is vibration-free working of the cooling device safely posed.

Für die Steuerung der Funktionen der Vorrichtung ist bevor zugt eine elektrische oder elektronische Steuereinrichtung vorgesehen. Mit dieser ist dann auch eine zeitliche Steuerung der Fördereinrichtung, d. h. z. B. ein Ein- und Ausschalten der Fördereinrichtungen, eine Erhöhung und Verringerung der Leistung der Fördereinrichtungen in vorgegebenen Zeitinter vallen usw. möglich. Sind mehrere Fördereinrichtungen einem Kulturgefäß zugeordnet, so ist es auch möglich, diesem Kulturgefäß unterschiedliche Behandlungsmedien zeitlich gesteuert zuzuführen.For the control of the functions of the device is before moves an electrical or electronic control device intended. This is also a time control the conveyor, d. H. e.g. B. switching on and off of funding agencies, an increase and decrease in Performance of the funding institutions in a given time interval vallen etc. possible. Are several funding institutions one Assigned culture vessel, so it is also possible to this Culture vessel different treatment media in time controlled feed.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine beheizbare Ablagefläche an einem Element vorgesehen, welches durch einen Antrieb bewegbar ist, beispielsweise eine hin- und hergehende Bewegung, z. B. Schwenk- oder Drehbewegung ausführen kann. Mittels einer Steuereinrichtung ist dann diese Bewegung zeitlich und/oder in ihrer Intensität steuerbar.In an advantageous embodiment of the invention at least one heated shelf on an element provided which is movable by a drive, for example a reciprocating movement, e.g. B. Can perform pivoting or rotating movement. By means of a The control device is then this movement in time and / or controllable in intensity.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Aus führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the figures management examples explained in more detail. Show it:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung und teilweise im Schnitt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figure 1 in perspective and partially in section an embodiment of the device according to the invention.

Fig. 2 in vergrößerter Teildarstellung sowie in Seiten ansicht die Vorrichtung gemäß Fig. 1; Fig. 2 in an enlarged partial view and in side view of the device of FIG. 1;

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1; FIG. 3 shows a top view of the device according to FIG. 1;

Fig. 4 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine der als Fördereinrichtungen verwendeten Schlauch pumpen der Vorrichtung gemäß Fig. 1; Fig. 4 in a simplified representation and in plan view one of the hose pumps used as conveying devices of the device according to Fig. 1;

Fig. 5 ein Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß Fig. 1; FIG. 5 shows a block diagram of the device according to FIG. 1;

Fig. 6 in schematischer Darstellung ein Strömungswächter zur Verwendung in den Kühlkreisläufen der Vorrichtung; Fig. 6 is a schematic representation of a flow monitor for use in the cooling circuits of the apparatus;

Fig. 7 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Strömungswächters; FIG. 7 shows in a similar representation as Figure 6, another embodiment of the flow switch.

Fig. 8 in vereinfachter schematischer Darstellung eine motorisch betätigbare Ablagefläche bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 8 is a simplified schematic representation of a motor-operated depositing surface in a further embodiment of the invention;

Fig. 9 in vergrößerter Detaildarstellung und im Schnitt eine beheizbare Schiene und ein auf dieser angeordnetes Kulturgefäß innerhalb einer das Kulturgefäß auf nehmenden Abdeckhaube. Fig. 9 in an enlarged detail and in section, a heatable rail and a culture vessel arranged thereon within a cover hood taking the culture vessel.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 1 dient zur Vereinfachung bei der Zellkultivation in biologischen und biotechnologischen Experimenten, bei denen die Kultivierung und/oder Behandlung von Zellen in geschlossenen Kulturgefäßen 2 erfolgt, die jeweils im wesentlichen aus einer geschlos senen Kammer bestehen, in der ein Träger für das Biomaterial, insbesondere die Zellen untergebracht ist. Jedes Kultivie rungsgefäß 2, welches auch als "Reaktor" bezeichnet werden kann, besitzt einen Anschluß zum Zuführen eines flüssigen und/oder gasförmigen Mediums, beispielsweise einer Behand lungs- und/oder Nährflüssigkeit in den Gefäßinnenraum, sowie einen weiteren Anschluß zum Abführen eines flüssigen Mediums, beispielsweise der nicht mehr benötigten Behandlungsflüssig keit und/oder einer Stoffwechselprodukte enthaltenden Flüssigkeit usw. aus dem Gefäßinnenraum. Die zugeführten und abgeführten Medien können demnach je nach Anwendung die unterschiedlichste Art aufweisen.The device 1 shown in the figures serves to simplify cell cultivation in biological and biotechnological experiments, in which the cultivation and / or treatment of cells takes place in closed culture vessels 2 , each consisting essentially of a closed chamber in which a carrier for the biomaterial, especially the cells. Each cultivation vessel 2 , which can also be referred to as a "reactor", has a connection for supplying a liquid and / or gaseous medium, for example a treatment and / or nutrient liquid into the interior of the vessel, and a further connection for discharging a liquid medium , for example the treatment liquid no longer required and / or a liquid containing metabolic products etc. from the interior of the vessel. The supplied and discharged media can therefore have a wide variety of types, depending on the application.

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, ist jedes Kulturgefäß 2, welches beispielsweise mit einer Vielzahl weiterer Kultur gefäße gleicher oder anderer Ausbildung in der Vorrichtung 1 angeordnet ist, mit seinem ersten Anschluß über einen Schlauch 3 mit einem von einer Flasche 4 gebildeten ge schlossenen Reservoir für das zugeführte Medium verbunden. Der zweite Anschluß jedes Gefäßes 2 ist über einen Schlauch 5 mit einem von einer Flasche 6 gebildeten geschlossenen Auffangbehälter verbunden.As shown in Fig. 1, each culture vessel 2 , which is arranged for example with a variety of other culture vessels of the same or different design in the device 1 , with its first connection via a hose 3 with a GE formed by a bottle 4 closed Reservoir for the medium supplied. The second connection of each vessel 2 is connected via a hose 5 to a closed collecting container formed by a bottle 6 .

Zur Unterbringung der Flaschen 4 und 6 besitzt die Vor richtung 1 an ihrem im wesentlichen quaderförmig ausge bildeten Gehäuse zwei Ausnehmungen 7 und 8, die jeweils an der Oberseite des quaderförmigen Gehäuses der Vorrichtung 1, d. h. an einer von dieser Oberseite gebildeten im wesent lichen horizontalen Arbeitsplatte 9 offen sind. Die Aus nehmungen 7 und 8, die im Bereich der schmalen Seiten des quaderförmigen Gehäuses vorgesehen sind, mit ihren Längs erstreckungen parallel zu diesen schmalen Seiten und parallel zueinander vorgesehen sind und in einer horizontalen Längsrichtung L des Gehäuses bzw. der Vorrichtung 1 von einander beabstandet sind, sind an ihrem Boden sowie an ihrem gesamten Umfang jeweils verschlossen und von einem ent sprechenden wannenartigen Element 10 bzw. 11 gebildet, welches sich hauptsächlich unterhalb der Arbeitsplatte 9 befindet und an dieser befestigt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Ausnehmungen 7 und 8 identisch ausgebildet, d. h. diese besitzen insbesondere auch in vertikaler Richtung, d. h. senkrecht zur Ebene der Arbeits platte 9 die gleiche Tiefe, die der Höhe der Flaschen 4 bzw. 6 entspricht, und zwar derart, daß die aufrechtstehend in die jeweilige Ausnehmung 7 und 8 eingesetzte Flasche 4 bzw. 6 allenfalls noch mit ihrem am Flaschenhals vorgesehenen Verschluß geringfügig über die Ebene der Arbeitsplatte 9 vorsteht, ansonsten aber vollständig in der jeweiligen Ausnehmung 7 bzw. 8 aufgenommen ist.To accommodate the bottles 4 and 6 , the device 1 has on its substantially cuboid housing formed two recesses 7 and 8 , each on the top of the cuboid housing of the device 1 , ie on a horizontal worktop formed by this top in wesent union 9 are open. The off recesses 7 and 8, which are provided in the region of the narrow sides of the rectangular casing, with their longitudinal extents parallel to said narrow sides and are provided parallel to each other and spaced apart of the housing or of the device 1 of each other in a horizontal longitudinal direction L are , Are closed on their bottom and on their entire circumference and formed by a corresponding trough-like element 10 and 11 , which is mainly below the worktop 9 and is attached to this. In the illustrated embodiment, the recesses 7 and 8 are identical, ie they have in particular in the vertical direction, ie perpendicular to the plane of the work plate 9, the same depth, which corresponds to the height of the bottles 4 and 6 , respectively, in such a way that the bottle 4 or 6 inserted upright into the respective recess 7 and 8 , at most with its closure provided on the bottle neck, protrudes slightly above the level of the worktop 9 , but is otherwise completely accommodated in the respective recess 7 or 8 .

In dem Bereich zwischen den beiden Ausnehmungen 7 und 8 sind an der Arbeitsplatte 9 Schlauchpumpen 12, die bei der dargestellten Ausführungsform die Fördereinrichtungen bilden, sowie eine Heizschiene 13 vorgesehen, die bei der darge stellten Ausführungsform an ihrer Oberseite pult- bzw. dachschrägenartig ausgebildet ist, d. h. eine schräg ver laufende Auflagefläche 14 bildet, auf die die einzelnen, in der Vorrichtung 1 befindlichen Kulturgefäße 2 aufgelegt werden können. Um ein Abrutschen der Kulturgefäße 2 von der schrägen Auflagefläche 14 zu vermeiden, ist an der tiefer liegenden Seite dieser Auflagefläche 14 ein sich über die gesamte Länge der Heizschiene 13 erstreckender Rand 15 vorgesehen. Diese Konstruktion wurde gewählt, um angesammelte Luftblasen innerhalb des Reaktors bzw. Kulturgefäßes 2 kontinuierlich abzuführen.In the area between the two recesses 7 and 8 , peristaltic pumps 12 , which form the conveying devices in the embodiment shown, and a heating rail 13 are provided on the worktop 9 , which in the embodiment shown are designed in the manner of a desk or sloping roof, that is, forms an obliquely running support surface 14 , on which the individual culture vessels 2 located in the device 1 can be placed. In order to prevent the culture vessels 2 from slipping off the inclined support surface 14 , an edge 15 extending over the entire length of the heating rail 13 is provided on the lower side of this support surface 14 . This construction was chosen in order to continuously remove accumulated air bubbles within the reactor or culture vessel 2 .

Die Heizschiene 13 liegt mit ihrer Längserstreckung senkrecht zur Längserstreckung L und ist näher an der Ausnehmung 8 als an der Ausnehmung 7 vorgesehen. Im Bereich zwischen der Heizschiene 13 und der Ausnehmung 7 sind an der Oberseite die Schlauchpumpen 12 angeordnet, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt vier derartige Schlauchpumpen 12 auf einer horizontalen Achslinie, die senkrecht zur Längs erstreckung L verläuft.The heating rail 13 lies with its longitudinal extent perpendicular to the longitudinal extent L and is provided closer to the recess 8 than to the recess 7 . In the area between the heating rail 13 and the recess 7 , the peristaltic pumps 12 are arranged on the upper side, in the embodiment shown, a total of four such peristaltic pumps 12 on a horizontal axis line which extends perpendicular to the longitudinal extension L.

Entsprechend der Fig. 4 besteht jede Schlauchpumpe 12 im wesentlichen aus einem von einer Scheibe gebildeten Rotor 16, der über der Oberseite der Arbeitsplatte 9 angeordnet und an einer Welle 17 befestigt ist, die mit ihrer Achse in ver tikaler Richtung, d. h. senkrecht zur Ebene der Arbeitsplatte 9 angeordnet und die Ausgangswelle eines unterhalb dieser Arbeitsplatte vorgesehenen Pumpenmotors 18 ist. Am Umfang ist der Rotor 16 mit einer Vielzahl von Rollen bzw. Walzen 19 versehen, die jeweils um eine Achse parallel zur Achse der Welle 17 frei drehbar am Rotor 16 gelagert sind. In einem Teilbereich ist die von den Rollen 19 gebildete Rollen anordnung von einem Führungsbogen 20 umschlossen, der in einem Teilbereich federnd bzw. elastisch ausgebildet ist. Der jeweilige Schlauch 3 ist zwischen der Rollenanordnung und dem elastischen Teilbereich 21 des Führungsbogens 20 angeordnet, so daß bei in Richtung des Pfeiles B umlaufendem Rotor 19 die in dem Schlauch 3 vorhandene Flüssigkeit durch die den Schlauch zusammendrückenden Rollen 19 weitergefördert und dadurch eine Pumpwirkung erzeugt wird, wie dies bei Schlauch pumpen an sich bekannt ist.According to the Fig. 4, each hose pump 12 consists essentially of a carrier formed by a disc rotor 16 that is disposed over the top of the work plate 9 is fixed to a shaft 17 provided with its axis in ver tikaler direction, ie perpendicular to the plane Worktop 9 is arranged and the output shaft of a pump motor 18 provided below this worktop is. On the circumference, the rotor 16 is provided with a plurality of rollers 19 , each of which is mounted on the rotor 16 so as to be freely rotatable about an axis parallel to the axis of the shaft 17 . In a partial area, the roller arrangement formed by the rollers 19 is enclosed by a guide bow 20 , which is designed to be resilient or elastic in a partial area. The respective hose 3 is arranged between the roller arrangement and the elastic partial region 21 of the guide bend 20 , so that when the rotor 19 rotates in the direction of arrow B, the liquid present in the hose 3 is conveyed further by the rollers 19 compressing the hose, thereby producing a pumping action , as is known per se with hose pumps.

Durch weiter unten noch näher beschriebene Mittel sind die Ausnehmungen 7 und 8, d. h. die diese Ausnehmungen bildenden Elemente 10 und 11 zumindest an ihrem Boden gekühlt, und zwar unter Verwendung einer entsprechenden Regelung in der Art, daß die Temperatur im Inneren der Ausnehmungen 7 und 8 und damit die Temperatur der Medien in den Flaschen 4 und 6 etwa bei 6°C liegt. Diese Temperatur ist optimal, um eine Versetzung der Medien, insbesondere auch des in der Flasche 6 gesammelten Mediums, z. B. Stoffwechselprodukte, "geerntetes" Biomaterial usw. zu verhindern, und zwar dadurch, daß eine Degradation von Proteinen verhindert bzw. verzögert wird. Für die Zellkultivation bzw. für das Behandeln bzw. das Wachsen der Zellen im jeweiligen Kulturgefäß 2 ist die Heizschiene 13 mit einer elektrischen Heizeinrichtung 22 unter Berück sichtigung eines noch näher beschriebenen Steuer- und Regelkreises auf eine vorbeschriebene Temperatur beheizt, und zwar beispielsweise auf eine körpereigene Temperatur von etwa 37°C. Diese Temperatur kann beispielsweise auch als Reak tions- bzw. Wachstumstemperatur bezeichnet werden.By means described in more detail below, the recesses 7 and 8 , that is to say the elements 10 and 11 forming these recesses, are cooled at least at the bottom thereof, using a corresponding regulation in such a way that the temperature inside the recesses 7 and 8 and thus the temperature of the media in bottles 4 and 6 is approximately 6 ° C. This temperature is optimal in order to displace the media, in particular also the medium collected in the bottle 6 , e.g. B. to prevent metabolic products, "harvested" biomaterial, etc. by preventing or delaying degradation of proteins. For cell cultivation or for treating or growing the cells in the respective culture vessel 2 , the heating rail 13 is heated to an above-described temperature with an electric heating device 22, taking into account a control and regulating circuit described in more detail, for example to a body's own Temperature of about 37 ° C. This temperature can also be referred to as the reaction or growth temperature, for example.

Wie in der Fig. 2 dargestellt, besitzt die Vorrichtung 1 weiterhin noch mehrere, vorzugsweise aus transparentem Material, beispielsweise aus Acrylglas hergestellte Ab deckhauben 23, mit denen die Ausnehmungen 7 und 8 mit den in diesen Ausnehmungen angeordneten Flaschen 4 und 6, der Bereich der Schlauchpumpen 12 sowie auch der Bereich der Heizschiene 13 jeweils gesondert nach oben hin abgedeckt werden können. Da für jeden der vorgenannten Bereiche jeweils eine gesonderte Abdeckhaube 23 vorgesehen ist, wird auch eine optimale termische Trennung zwischen den einzelnen, hin sichtlich ihrer Temperatur sehr unterschiedlichen Bereichen erreicht. Anstelle von getrennten Abdeckhauben 23 kann auch eine über den gesamten abzudeckenden Bereich reichende Abdeckhaube verwendet werden, die dann Trennwände aufweist, d. h. in einzelne insbesondere die Bereiche der Ausnehmungen 7 und 8 sowie den Bereich der Heizschiene 13 abdeckende Kammern unterteilt ist und bevorzugt ebenfalls aus Acrylglas besteht.As shown in Fig. 2, the device 1 still has several, preferably made of transparent material, for example from acrylic glass From cover hoods 23 , with which the recesses 7 and 8 with the arranged in these recesses bottles 4 and 6 , the area of Peristaltic pumps 12 and also the area of the heating rail 13 can be covered separately upwards. Since a separate cover 23 is provided for each of the aforementioned areas, an optimal thermal separation between the individual areas, which are very different in terms of their temperature, is also achieved. Instead of separate cover hoods 23 , a cover hood extending over the entire area to be covered can also be used, which then has partition walls, ie is divided into individual chambers covering the areas of the recesses 7 and 8 and the area of the heating rail 13 , and preferably also consists of acrylic glass .

Das jeweilige Kulturgefäß 2 und die über die Schläuche 3 und 5 an dieses Kulturgefäß angeschlossenen Flaschen 5 und 6 bilden jeweils ein geschlossenes System, bei dem das je weilige Kulturgefäß 2 aus der zugehörigen Flasche 4 mit dem zugeführten Medium versorgt und das über den Schlauch 5 abgeführte Medium in der Flasche 6 gesammelt wird und bei dem die jeweilige Schlauchpumpe 12 als Förderelement dient. Durch die an der Arbeitsplatte 9 offenen Ausnehmungen 7 und 8 sowie durch die frei zugängliche Anordnung sowohl der Schlauch pumpen 12 als auch der Heizschiene 13 ebenfalls an der Arbeitsplatte 9 ist es möglich, das jeweilige aus einem Kulturgefäß 2, den zugehörigen Flaschen 4 und 6 und Schläu chen 3 und 5 bestehende System im geschlossenen Zustand, d. h. bereits mit dem über die Schläuche 3 und 5 mit den Flaschen 4 und 6 verbundenen Kulturgefäß 2 in der Vorrichtung zu plazieren und insbesondere auch den Schlauch 3 an der jeweiligen Schlauchpumpe 12 zu montieren, ohne daß bei diesem Einsetzen und Verbinden des Schlauches 3 mit der Schlauch pumpe 12 ein Lösen der Schlauchverbindungen notwendig ist. Das jeweilige aus dem Kulturgefäß 2, den Flaschen 4 und 6 und den zugehörigen Schläuchen 3 und 5 bestehende System kann somit in einem sterilen bzw. keimfreien Raum vorbereitet, mit Zellen versehen und geschlossen werden und verbleibt in diesem nach außen hin geschlossenen Zustand auch während und nach dem Einsetzen in die Vorrichtung 1. Diese kann somit außerhalb eines keimfreien bzw. sterilen Raumes angeordnet werden, was u. a. auch den Vorteil hat, daß der in vorhan denen sterilen bzw. keimfreien Räumen nur begrenzt zur Verfügung stehende Platz für andere Zwecke nutzbar ist und im übrigen auch das Bedienen der Vorrichtung 1, insbesondere auch das Be- und Entladen dieser Vorrichtung außerhalb eines sterilen Raumes wesentlich einfacher möglich ist. Dies ist von besonderer Bedeutung bei Zellen, die über einen langen Zeitraum (z. B. Wochen oder Monate) kultiviert werden müssen. Da die von den Kulturgefäßen 2 und den Flaschen 4 und 6 gebildeten Systeme beim Einsetzen und Entnehmen aus der Vorrichtung 1 nicht geöffnet werden müssen, ist insbesondere auch ein sicheres Arbeiten mit infektiösen Material möglich.The respective culture vessel 2 and the bottles 5 and 6 connected to this culture vessel via the tubes 3 and 5 each form a closed system in which the respective culture vessel 2 is supplied with the medium supplied from the associated bottle 4 and discharged via the tube 5 Medium is collected in the bottle 6 and in which the respective hose pump 12 serves as a delivery element. Due to the open on the worktop 9 recesses 7 and 8 and the freely accessible arrangement of both the hose pump 12 and the heating rail 13 also on the worktop 9 , it is possible to each from a culture vessel 2 , the associated bottles 4 and 6 and Schläu chen 3 and 5 existing system in the closed state, that is to say already with the culture vessel 2 connected via the tubes 3 and 5 to the bottles 4 and 6 to be placed in the device and in particular also to mount the tube 3 on the respective tube pump 12 without that this insertion and connection of the hose 3 with the hose pump 12, a loosening of the hose connections is necessary. The respective system consisting of the culture vessel 2 , the bottles 4 and 6 and the associated tubes 3 and 5 can thus be prepared, provided with cells and closed in a sterile or aseptic room and remains in this closed state even during and after insertion into device 1 . This can thus be arranged outside a sterile or sterile room, which has the advantage, among other things, that the space available in sterile or sterile rooms is limited for other purposes and the operation of the device 1 , in particular the loading and unloading of this device outside of a sterile room is much easier. This is particularly important for cells that need to be cultured over a long period of time (e.g. weeks or months). Since the systems formed by the culture vessels 2 and the bottles 4 and 6 do not have to be opened when inserting and removing them from the device 1 , it is in particular also possible to work safely with infectious material.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Vorrichtung 1 besteht u. a. auch darin, daß die Arbeitsplatte 9 mit den dort vorgesehen Funktionselementen, aber auch die Ausnehmungen 7 und 8 Flächen bilden, die leicht gereinigt und desinfiziert werden können.Another important advantage of the device 1 is, inter alia, that the worktop 9 with the functional elements provided there, but also the recesses 7 and 8 form surfaces which can be easily cleaned and disinfected.

Die Vorrichtung 1 ist darüber hinaus einfach bedienbar und einfach zu beschicken bzw. zu entladen. Alle notwendigen Funktionselemente sind in einem einzigen Gerät integriert. Die Vorrichtung gestattet auch eine übersichtliche Anordnung der einzelnen Kulturgefäße 2 und der zugehörigen Flaschen 4 und 6. The device 1 is also easy to use and easy to load or unload. All the necessary functional elements are integrated in a single device. The device also allows a clear arrangement of the individual culture vessels 2 and the associated bottles 4 and 6 .

Bevorzugt sind die Schlauchpumpen 12 so ausgebildet, daß an jeder Schlauchpumpe 12 zwei Schläuche vorgesehen werden können. Hierfür ist der Führungsbogen 20 von mehreren, übereinander gestapelten Einzelbögen gebildet, und zwar von jeweils einem Einzelbogen für jeden möglichen Schlauch 3, wobei dann jeder Einzelbogen zum Einlegen eines Schlauches 3 unabhängig von dem anderen Einzelbogen von dem Rotor 16 bzw. von der von den Rollen 19 gebildeten Rollenanordnung weg schwenkbar ist. Durch die Ausbildung der Schlauchpumpen 12 für jeweils zwei oder mehr als zwei Schläuche 3 ist es insbesondere auch möglich, für ein sogenanntes Perfusions verfahren Kulturgefäße zu verwenden, deren Innenraum durch einen Zellträger in zwei Teilräume unterteilt ist, die jeweils von einem gleichen oder auch unterschiedlichen Medium (Kultur unter Flüssigkeitsgradienten) durchströmt werden und hierfür jeweils einen Einlaß und einen Auslaß aufweisen. Für jedes Medium ist dann ein mit der betreffenden Schlauchpumpe 12 zusammenwirkender Schlauch vorgesehen.The hose pumps 12 are preferably designed such that two hoses can be provided on each hose pump 12 . For this purpose, the guide bend 20 is formed by a plurality of single bends stacked one above the other, in each case one single bend for each possible hose 3 , each individual bend for inserting a hose 3 then being independent of the other single bend from the rotor 16 or from the rollers 19 formed roller assembly is pivoted away. By designing the peristaltic pumps 12 for two or more than two tubes 3 , it is in particular also possible to use culture vessels for a so-called perfusion process, the interior of which is divided by a cell carrier into two subspaces, each of which is made of the same or a different medium (Culture under liquid gradients) are flowed through and each have an inlet and an outlet. A hose which interacts with the relevant hose pump 12 is then provided for each medium.

Die Heizschiene 13 ist vorzugsweise auf einem von der Heizvorrichtung 22 beheizten Träger 24 abnehmbar bzw. austauschbar vorgesehen. Hierdurch ist es insbesondere auch möglich, eine Heizschiene 13 einer bestimmten Größe und Formgebung beispielsweise zur besseren Anpassung an die Größe, Form oder Art der Kulturgefäße 2 durch eine andere Heizschiene zu ersetzen. Hierbei ist es dann auch möglich, die Heizschiene 13 mit der schrägen Ablagefläche 14 bei spielsweise durch eine Heizschiene zu ersetzen, deren Ablagefläche beispielsweise horizontal, muldenartig usw. ausgebildet ist. Dadurch können beliebig geformte Bioreak torkartuschen bzw. Kulturgefäße verwendet werden.The heating rail 13 is preferably provided on a support 24 which is heated by the heating device 22 and can be removed or replaced. As a result, it is in particular also possible to replace a heating rail 13 of a certain size and shape, for example for better adaptation to the size, shape or type of the culture vessels 2, by another heating rail. It is then also possible to replace the heating rail 13 with the inclined storage surface 14 for example by a heating rail, the storage surface of which is, for example, horizontal, trough-like, etc. As a result, bioreak cartridges or culture vessels of any shape can be used.

Die Fig. 5 zeigt im Blockschaltbild alle wesentlichen Funktions- und Steuerelemente der Vorrichtung. Dargestellt sind in dieser Fig. 5 weiterhin auch die beiden Flaschen 4 und 5, das Kulturgefäß 2 und die Schläuche 3 und 5 eines Systems sowie die zugehörige Schlauchpumpe 12 und die das Kulturgefäß tragende Heizschiene 13 mit Träger 24 und Heizvorrichtung 22. The Fig. 5 is a block diagram of all essential functions and controls of the device. 5, the two cylinders 4 and 5, the culture container 2 and the tubes are shown in this Fig. 3 and 5 continue a system, and the associated tubing pump 12 and the culture vessel carrying heating rail 13 with support 24 and heater 22.

Ein wesentliches in der Fig. 5 dargestelltes Funktionselement bilden die beiden Kühlkreise 25 und 26, die im Inneren des Gehäuses der Vorrichtung 1 unterhalb der Arbeitsplatte 9 vorgesehen sind und von denen der Kühlkreis 25 zum Kühlen der Ausnehmung 7 bzw. des diese Ausnehmung bildenden Elementes 10 und der Kühlkreis 26 zum Kühlen der Ausnehmung 8 bzw. des diese Ausnehmung bildenden Elementes 11 dient. Die beiden gleichartig ausgebildeten Kühlkreise 25 und 26 besitzen jeweils einen Vorrats- bzw. Sammeltank 27 für eine Kühl flüssigkeit, die bei der dargestellten Ausführungsform von Wasser gebildet ist, einen von einem Peltier-Element mit Hilfswärmetauscher 28′ gebildeten Kühler 28, einen bei spielsweise am Boden des jeweiligen Elementes 10 bzw. 11 vorgesehenen Wärmetauscher 29 und eine von einem Elektromotor 30 angetriebene Pumpe 31 für die Kühlflüssigkeit. Wie in der Fig. 5 dargestellt ist, folgen die Elemente des jeweiligen Kühlkreises 25 bzw. 26 in Zirkulationsrichtung der Kühl flüssigkeit in der vorgenannten Reihenfolge aufeinander, wobei der Ausgang der Pumpe 31 wieder mit dem Tank 27 verbunden ist.An essential functional element shown in FIG. 5 is formed by the two cooling circuits 25 and 26 , which are provided in the interior of the housing of the device 1 below the worktop 9 and of which the cooling circuit 25 for cooling the recess 7 or the element 10 forming this recess and the cooling circuit 26 serves to cool the recess 8 or the element 11 forming this recess. The two similarly designed cooling circuits 25 and 26 each have a storage or collection tank 27 for a cooling liquid, which is formed in the illustrated embodiment of water, one of a Peltier element with auxiliary heat exchanger 28 'formed cooler 28 , one in example on Bottom of the respective element 10 or 11 provided heat exchanger 29 and a pump 31 driven by an electric motor 30 for the cooling liquid. As shown in Fig. 5, the elements of the respective cooling circuit 25 and 26 follow each other in the circulation direction of the cooling liquid in the aforementioned order, the output of the pump 31 being connected to the tank 27 again.

Das jeweilige Peltier-Element 28 wird über eine elektrische bzw. elektronische Regeleinrichtung 32 bzw. durch ein von dieser Regeleinrichtung geliefertes Signal gesteuert. Die Regeleinrichtung 32 besitzt zwei Eingänge, und zwar für einen von einem Temperaturfühler 33 gelieferten Ist-Wert und einen Soll-Wert, den die Regeleinrichtung 32 über eine Steuer leitung 34 von einer beispielsweise von einem Mikroprozessor gebildeten zentralen Steuereinheit 35 erhält. Die Steuer leitung 34 ist bevorzugt daten- und adreßbusfähig ausge bildet.The respective Peltier element 28 is controlled by an electrical or electronic control device 32 or by a signal supplied by this control device. The control device 32 has two inputs, for an actual value supplied by a temperature sensor 33 and a target value, which the control device 32 receives via a control line 34 from a central control unit 35 formed, for example, by a microprocessor. The control line 34 is preferably data and address bus capable forms.

Die Kühler 28 der beiden Kühlkreise 25 und 26 sind an einem gemeinsamen Wärmetauscher bzw. Kühlkörper 36 vorgesehen, der von Umgebungsluft durchströmt wird und an dem bevorzugt auch sämtliche elektrischen Funktionselemente, wie die Regel einrichtungen 32 sowie weitere, nachfolgend noch beschriebene Regel- und Verstärkereinrichtungen usw. sowie auch die Spannungsversorgung 37 für die Regeleinrichtung 32 und andere elektrische oder elektronische Funktionselemente vorgesehen sind. Wie in der Fig. 1 angedeutet ist, befindet sich dieser Kühlkörper 36 mit der gesamten Elektronik der Vorrichtung unterhalb der Arbeitsplatte 9 zwischen den beiden Elementen 11 und 12, wodurch sich auch besonders kurze Anschlüsse zu den Schlauchpumpen 12 bzw. zugehörige Motoren 18 und zu der Heizvorrichtung 22 ergeben.The cooler 28 of the two cooling circuits 25 and 26 are provided on a common heat exchanger or heat sink 36 through which ambient air flows and on which preferably also all electrical functional elements, such as the control devices 32 and further control and amplifier devices, described below, etc. and also the voltage supply 37 for the control device 32 and other electrical or electronic functional elements are provided. As indicated in FIG. 1, this heat sink 36 with the entire electronics of the device is located below the worktop 9 between the two elements 11 and 12 , as a result of which there are also particularly short connections to the hose pumps 12 or associated motors 18 and to the Heater 22 result.

Der Luftstrom durch den Kühlkörper 36 wird durch einen Lüfter 38 erzeugt, der über einen Verstärker 39 angesteuert wird, d. h. der Lüfter 38 wird in Abhängigkeit von über die Steuerleitung 34 zugeführten Steuersignalen der Steuereinheit 35 in der Leistung geregelt bzw. zu- und abgeschaltet. Ein am Kühlkörper 36 vorgesehener Temperaturfühler 40 liefert hierfür über eine vorzugsweise wiederum busfähige Signal leitung 41 ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 35.The air flow through the heat sink 36 is generated by a fan 38 , which is controlled by an amplifier 39 , ie the fan 38 is regulated or switched on and off as a function of control signals from the control unit 35 supplied via the control line 34 . A temperature sensor 40 provided on the heat sink 36 supplies a corresponding signal to the control unit 35 via a signal line 41 , which in turn is preferably bus-capable.

Eine der Regeleinrichtung 32 entsprechende Regeleinrichtung 42 ist für die Steuerung der Heizvorrichtung 22 vorgesehen, d. h. die Regeleinrichtung 42 erhält an einem Eingang über einen Temperaturfühler 43 ein Ist-Signal und über einen anderen Eingang von der Steuereinrichtung 35 ein Soll-Signal. Mit der Regeleinrichtung 42 wird die Leistung der Heiz vorrichtung 22 so eingestellt, daß der Ist-Wert dem Soll-Wert entspricht.A control device 42 corresponding to the control device 32 is provided for controlling the heating device 22 , ie the control device 42 receives an actual signal at one input via a temperature sensor 43 and a target signal via another input from the control device 35 . With the control device 42 , the power of the heating device 22 is set so that the actual value corresponds to the target value.

Eine weitere, der Regeleinrichtung 32 entsprechende Regel einrichtung 44 ist noch zur Steuerung jedes Motors 18 der Schlauchpumpen 12 vorgesehen. Die Regeleinrichtung 44 ist mit ihrem einen Eingang an einen Sensor angeschlossen, der bei der dargestellten Ausführungsform von einem Tachogenerator 45 gebildet ist und ein von der Drehzahl des Motors 18 ab hängiges Ist-Wert-Signal liefert. Das zugehörige Soll-Wert- Signal wird der Regeleinrichtung 44 am anderen Eingang über die Steuerleitung 34 von der Steuereinheit 35 zugeführt. Dieses Soll-Wert-Signal wird von der Steuereinheit 35 selbsttätig aufgrund von Werten gebildet, die vom Benutzer an der Eingabetastatur 46 eingegeben werden. Diese speziellen Werte bzw. Parameter sind der wirksame Querschnitt des jeweiligen Schlauches 3 sowie die gewünschte Fördermenge für die jeweilige Schlauchpumpe 12. Aus diesen Werten ermittelt dann die Steuereinheit 35 die zugehörige Drehzahl des Motors 18 bzw. den dieser Drehzahl entsprechenden Soll-Wert.Another, the control device 32 corresponding control device 44 is also provided for controlling each motor 18 of the peristaltic pumps 12 . The control device 44 is connected with its one input to a sensor, which in the embodiment shown is formed by a tachometer generator 45 and supplies an actual value signal dependent on the speed of the motor 18 . The associated setpoint value signal is fed to the control device 44 at the other input via the control line 34 from the control unit 35 . This setpoint value signal is generated automatically by the control unit 35 on the basis of values that are entered by the user on the input keyboard 46 . These special values or parameters are the effective cross section of the respective hose 3 and the desired delivery rate for the respective hose pump 12 . From these values, the control unit 35 then determines the associated speed of the motor 18 or the target value corresponding to this speed.

Über die Eingabetastatur 46 können selbstverständlich die verschiedensten, für die Funktion des Gerätes erforderlichen Werte eingegeben und/oder verändert werden, so beispielsweise auch die Soll-Werte für die Regeleinrichtungen 32.The input keyboard 46 can of course be used to enter and / or change a wide variety of values required for the function of the device, for example also the target values for the control devices 32 .

Mit der Steuereinrichtung 35 ist eine optische Anzeige einrichtung 47 verbunden, mit der verschiedene Betriebs zustände, Störungen usw. optisch angezeigt werden können. Weiterhin ist auch noch ein akustischer Signalgeber zur Anzeige bestimmter Betriebszustände und/oder Störungen vorgesehen. Vorzugsweise sind die verschiedenen Regelein richtungen 32, 42 und 44 so ausgebildet, daß dann, wenn während des Betriebes eine einen bestimmten Schwellwert übersteigende Abweichung zwischen dem jeweiligen Ist-Wert und Soll-Wert auftritt, beispielsweise über die Signalleitung 41 ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 35 abgegeben wird, die dann ein Alarmsignal an der optischen Anzeige einrichtung 47 oder an dem akustischen Signalgeber 48 und/oder ein Abschalten der Vorrichtung bewirkt.With the control device 35 , an optical display device 47 is connected, with which various operating states, faults, etc. can be optically displayed. Furthermore, an acoustic signal generator is also provided for displaying certain operating states and / or faults. Preferably, the various Regelein devices 32 , 42 and 44 are designed so that when a certain threshold value deviation during operation occurs between the respective actual value and target value occurs, for example via the signal line 41, a corresponding signal to the control unit 35 is emitted, which then causes an alarm signal on the optical display device 47 or on the acoustic signal generator 48 and / or switching off the device.

Die Steuereinheit 35 ist weiterhin noch mit einem Anschluß bzw. mit einer Schnittstelle 49 versehen, über die diese Steuereinrichtung an einen Rechner, beispielsweise an einen PC angeschlossen werden kann.The control unit 35 is furthermore provided with a connection or with an interface 49 , via which this control device can be connected to a computer, for example to a PC.

Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Elektronik noch Meßverstärker 50 auf, von denen bevorzugt mehrere vorgesehen sind, und zwar für jeden eine Schlauchpumpe 12 aufweisenden Arbeitsplatz ein solcher Meßverstärker. Über diese Meßverstärker 50, die mit ihrem Ausgang an die Signal leitung 41 angeschlossen sind, ist dann auch die Messung elektrischer Eigenschaften und/oder chemischer Eigenschaften (Biosensoren) von Zellkulturen möglich, und zwar on-line und über lange Zeit. Die Meßverstärker 50 sind hierbei mit Elektroden an den Kulturgefäßen 2 verbunden. Diese Elektroden sind beispielsweise die aus leitenden Material bestehenden Anschlüsse für die Schläuche 3 bzw. 5.In the illustrated embodiment, the electronic still has sense amplifiers 50, of which preferably a plurality are provided, for each of a peristaltic pump 12 having a workstation such a sense amplifier. About this measuring amplifier 50 , which are connected with their output to the signal line 41 , the measurement of electrical properties and / or chemical properties (biosensors) of cell cultures is then possible, on-line and for a long time. The measuring amplifiers 50 are connected to electrodes on the culture vessels 2 . These electrodes are, for example, the connections made of conductive material for the tubes 3 and 5 .

Eine Besonderheit der Steuer- und Überwachungselektronik ist noch in der Fig. 6 dargestellt, die einen Strömungswächter 51 zeigt. Jeweils ein solcher Strömungswächter ist im Kühl flüssigkeitskreislauf jedes Kühlkreises 25 und 26 vorgesehen, und zwar beispielsweise in der Verbindungsleitung zwischen dem Tank 27 und dem Kühler 38. Der Strömungswächter 51 besteht im wesentlichen aus einem geschlossenen Gehäuse, welches am Boden einen Anschluß 52 zum Zuführen und einen Anschluß 53 zum Abführen der Kühlflüssigkeit aufweist. Das Gehäuse des Strömungswächters 51 besteht aus einem licht durchlässigen Material. Außerhalb des Gehäuses ist von einem Lichtsender 54 und einem Lichtdetektor 55 eine den Innenraum des Gehäuses schneidende Lichtstrecke gebildet. Im Inneren des Gehäuses sind Schwebekörper 56 vorgesehen, die hin sichtlich ihrer Abmessungen und ihres spezifischen Gewichtes so gewählt sind, daß sie mit der in das Gehäuse einströmenden und diese verlassenden Kühlflüssigkeit nicht mitgeführt werden und bei das Gehäuse des Strömungswächters 51 durch strömender Kühlflüssigkeit sich im Bereich der Lichtstrecke befinden, diese zumindest in unregelmäßigen Abständen unterbrechen, bei fehlender Kühlflüssigkeitsströmung aber auf den Boden des Gehäuses des Strömungswächters 51 absinken. Wird die von dem Lichtsender 54 und dem Lichtdetektor 55 gebildete Lichtstrecke über eine vorgegebene Zeitperiode nicht von den Körpern 56 unterbrochen, bedeutet dies das Fehlen der notwendigen Strömung der Kühlflüssigkeit. Von dem Strömungswächter 51 bzw. von dessen Lichtdetektor 55 wird dann über die Signalleitung 41 eine Fehlermeldung an die Steuereinheit 35 veranlaßt, die ihrerseits beispielsweise eine optische und/oder akustische Fehleranzeige veranlaßt.A special feature of the control and monitoring electronics is also shown in FIG. 6, which shows a flow monitor 51 . Such a flow monitor is provided in the cooling liquid circuit of each cooling circuit 25 and 26 , for example in the connecting line between the tank 27 and the cooler 38 . The flow monitor 51 consists essentially of a closed housing which has a connection 52 on the bottom for supplying and a connection 53 for discharging the cooling liquid. The housing of the flow switch 51 consists of a translucent material. Outside the housing, a light path intersecting the interior of the housing is formed by a light transmitter 54 and a light detector 55 . Float 56 are provided in the interior of the housing, which are chosen visually with regard to their dimensions and their specific weight so that they are not carried along with the cooling liquid flowing into and out of the housing and in the housing of the flow switch 51 due to flowing cooling liquid the light path, interrupt it at least at irregular intervals, but sink to the bottom of the housing of the flow monitor 51 in the absence of coolant flow. If the light path formed by the light transmitter 54 and the light detector 55 is not interrupted by the bodies 56 over a predetermined period of time, this means the absence of the necessary flow of the cooling liquid. The flow monitor 51 or its light detector 55 then sends an error message to the control unit 35 via the signal line 41 , which in turn causes, for example, an optical and / or acoustic error display.

Die Fig. 7 zeigt als weitere Ausführungsform einen Strö mungswächter 57. Dieser besteht wiederum aus einem in jedem Kühlkreislauf 25 und 26 angeordneten Gehäuse 58, welches von der Kühlflüssigkeit durchströmt wird und für diesen Zweck am Boden einen Anschluß 59 zum Zuführen und einen Anschluß 60 zum Abführen der Kühlflüssigkeit aufweist. Zumindest an der Oberseite ist das ansonsten geschlossene Gehäuse 58 licht durchlässig ausgebildet. Dort ist eine von einem Lichtsender 61 und einem Lichtdetektor 62 gebildete Reflexions-Licht strecke vorgesehen. Der Lichtdetektor 62 spricht auf Ände rungen des von der Flüssigkeit im Inneren des Gehäuses 58 reflektierten Lichtes des Lichtsenders 61 an, d. h. der Lichtdetektor 62 erfaßt Änderungen in den optischen Eigen schaften der Kühlflüssigkeit. Stellt die von dem Lichtsender 61 und dem Lichtdetektor 62 gebildete Lichtstrecke über eine vorgegebene Zeitperiode keine Änderung dies er optischen Eigenschaften fest, so bedeutet dies wiederum das Fehlen der notwendigen Strömung der Kühlflüssigkeit. Von dem Strömungs wächter 57 bzw. von dessen Lichtdetektor 62 wird dann über die Signalleitung 41 eine Fehlermeldung an die Steuereinheit 35 veranlaßt, wie dies oben für den Strömungswächter 51 beschrieben wurde. Anstelle der von dem Lichtsender 61 und dem Lichtdetektor 62 gebildeten Reflexions-Lichtstrecke kann auch eine Transmissions-Lichtstrecke, die die optischen Eigenschaften der Kühlflüssigkeit ermittelt, verwendet werden. FIG. 7 shows as a further embodiment a Strö mung keeper 57th This in turn consists of a housing 58 arranged in each cooling circuit 25 and 26 , through which the cooling liquid flows and for this purpose has a connection 59 on the bottom for supplying and a connection 60 for discharging the cooling liquid. At least on the upper side, the otherwise closed housing 58 is designed to be translucent. There is a reflection light path formed by a light transmitter 61 and a light detector 62 is provided. The light detector 62 responds to changes in the light reflected from the liquid in the interior of the housing 58 of the light transmitter 61 , ie the light detector 62 detects changes in the optical properties of the cooling liquid. If the light path formed by the light transmitter 61 and the light detector 62 does not detect any change in these optical properties over a predetermined period of time, this in turn means the absence of the necessary flow of the cooling liquid. From the flow monitor 57 or from its light detector 62 , an error message is then sent to the control unit 35 via the signal line 41 , as was described above for the flow monitor 51 . Instead of the reflection light path formed by the light transmitter 61 and the light detector 62 , a transmission light path which determines the optical properties of the cooling liquid can also be used.

Der jeweilige Strömungswächter 51 oder 57 kann auch in den Vorrats- bzw. Sammeltank 27 integriert sein, der vorzugsweise auch als Ausgleichsgefäß mit bevorzugt automatisch arbeiten den Mitteln zum Entgasen, d. h. Abführen von Luft, Gas und/oder Dampf aus dem Kühlkreislauf ausgebildet ist.The respective flow monitor 51 or 57 can also be integrated in the storage or collecting tank 27 , which is preferably also designed as a compensating vessel with preferably automatically working means for degassing, ie removing air, gas and / or steam from the cooling circuit.

Fig. 8 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Halterung 24′ für die die Ablagefläche 14 bildende beheizte Schiene 13. Die Halterung 24′ ist an der Arbeitsplatte 9 bei der dargestell ten Ausführungsform um eine horizontale Achse 63 schwenkbar gelagert. Unterhalb der Arbeitsplatte 9 ist ein Antrieb 64 vorgesehen, um die Schiene 13 und damit die auf dieser Schiene angeordneten Kulturgefäße durch Hin- und Herschwenken um die Achse 63 zu bewegen. Dieser Antrieb besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einen von einem nicht näher dargestellten Antriebsmotor angetriebenen Exzenter 65 und einer Rückstellfeder 66. Die zeitliche Steuerung des An triebsmotors bzw. des Antriebes 64, d. h. das Ein- und Ausschalten bzw. die Dauer der jeweiligen Bewegung und/oder Bewegungsperioden, sowie beispielsweise auch die Leistung des Antriebs, d. h. die Intensität der Bewegung werden hierbei bevorzugt durch die Steuereinheit 35 gesteuert. Hierdurch ist es möglich, die verwendeten Kulturgefäße 2 über eine kürzere oder längere Zeitdauer einem ausgewählten Bewegungsprogramm zu unterwerfen. Fig. 8 shows a simplified representation of a bracket 24 'for the storage surface 14 forming the heated rail 13th The bracket 24 'is pivotally mounted on the countertop 9 in the embodiment shown, about a horizontal axis 63 . A drive 64 is provided beneath the worktop 9 in order to move the rail 13 and thus the culture vessels arranged on this rail by swiveling back and forth about the axis 63 . In the embodiment shown, this drive consists of an eccentric 65 driven by a drive motor, not shown, and a return spring 66 . The timing of the drive motor or the drive 64 , ie the switching on and off or the duration of the respective movement and / or movement periods, and for example also the power of the drive, ie the intensity of the movement, are preferred here by the control unit 35 controlled. This makes it possible to subject the culture vessels 2 used to a selected movement program over a shorter or longer period of time.

Wird eine individuelle Behandlung mehrerer Kulturgefäße 2 angestrebt, so sind beispielsweise anstelle eines durch gehenden Trägers 24′ senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 8 hintereinander mehrere Einzelträger mit jeweils einem eigenen Antrieb 64 vorgesehen. Anstelle einer durchgehenden Schiene 13 sind dann mehrere Einzelelemente oder -schienen verwendet, die jeweils eine Auflagefläche 14 bilden und von denen jede auf einem der einzelnen Träger vorgesehen ist.If an individual treatment of several culture vessels 2 is desired, for example, instead of a continuous carrier 24 'perpendicular to the plane of FIG. 8, several individual carriers, each with its own drive 64, are provided. Instead of a continuous rail 13 , a plurality of individual elements or rails are then used, each of which forms a support surface 14 and each of which is provided on one of the individual carriers.

Fig. 9 zeigt in vergrößerter Detaildarstellung ein auf der beheizbaren Schiene 13 angeordnetes Kulturgefäß 2, welches mit den Schläuchen 3 und 5 verbunden ist. Weiterhin zeigt die Fig. 9 eine der Abdeckung 23 entsprechende Abdeckung 23′, die einen Gaseinlaß 70 und einen Gasauslaß 71 aufweist. Hierdurch ist es möglich, den Innenraum der Abdeckung 23′, in welchem das Kulturgefäß 2 angeordnet ist, mit einem Behand lungs-Gas oder mit einem ein Behandlungsmedium enthaltenden Gas zu durchströmen. Zumindest einer der beiden Schläuche 3 bzw. 5, und zwar bevorzugt der Schlauch 3 ist hierbei mit einer im Inneren der Abdeckung 23′ verlaufenden Länge 3′ gas-permabel ausgebildet, und zwar in der Weise, daß das den Innenraum der Abdeckung 23′ durchströmende Gas durch die Wandung der Länge 3′ hindurch in das Behandlungsmedium eintreten kann, also eine Behandlung der Zellen im Kultur gefäß 2 zusätzlich auch mit dem gasförmigen Medium möglich ist. Die Durchlässe in der Abdeckung 23′ für die Schläuche 3 und 5 sind bei dieser Ausführungsform vorzugsweise so ausgebildet, daß diese Durchlässe durch die Schläuche 3 und 5 weitestgehend nach außen hin verschlossen sind. FIG. 9 shows an enlarged detailed illustration of a culture vessel 2 which is arranged on the heatable rail 13 and which is connected to the tubes 3 and 5 . Furthermore, Fig. 9 shows a cover 23 corresponding cover 23 ', which has a gas inlet 70 and a gas outlet 71 . This makes it possible to flow through the interior of the cover 23 ', in which the culture vessel 2 is arranged, with a treatment gas or with a gas containing a treatment medium. At least one of the two hoses 3 and 5 , and preferably the hose 3 is here gas-permeable with a length 3 'running inside the cover 23 ', in such a way that the flow through the interior of the cover 23 ' Gas can enter through the wall of length 3 'into the treatment medium, so treatment of the cells in the culture vessel 2 is also possible with the gaseous medium. The passages in the cover 23 'for the hoses 3 and 5 are preferably formed in this embodiment so that these passages are largely closed to the outside by the hoses 3 and 5 .

Auch bei dieser Ausführungsform kann ebenso wie bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen selbstverständlich anstelle der beheizbaren Schiene 13 und der zugehörigen Heizvorrichtung auf ein anderes, eine Standfläche oder Aufnahme für die Kulturgefäße 2 bildendes Element vorgesehen sein.In this embodiment as well as in all of the previously described embodiments, instead of the heatable rail 13 and the associated heating device, another element that forms a base or receptacle for the culture vessels 2 can of course be provided.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es ist aber beispielsweise auch möglich, anstelle von Schlauchpumpen auch andere Fördereinrichtungen zu verwenden, die eine Förder wirkung auf das jeweilige flüssige und/oder gasförmige Behandlungsmedium ausüben und autoklavierbar sind.The invention has been described above using exemplary embodiments described. But it is also possible, for example, instead of peristaltic pumps other funding agencies to use a funding effect on the respective liquid and / or gaseous Exercise treatment medium and are autoclavable.

Claims

1. A device for treatment, in particular for the cultivation of biomaterial with at least one treatment medium in a culture vessel ( 2 ) which is connected via at least one hose ( 3 , 5 ) to a storage and / or collecting container ( 4 , 6 ), wherein Means for cooling the at least one storage and / or collecting container ( 4 , 6 ) and means ( 22 ) for heating the at least one culture vessel ( 2 ) to a predetermined working or growth temperature are provided, characterized in that

- On a worktop ( 9 ) formed by an upper side of a housing ( 1 ) at least one on this worktop ( 9 ) open and cooled by at least one cooling device ( 25 , 26 ), formed by a recess or recess ( 7 , 8 ) for receiving Holding the at least one storage and / or collecting container ( 4 , 6 ),
- At a distance from this recess ( 7 , 8 ) at least one freely accessible storage area ( 14 ) heated by a heating device ( 22 ) for the at least one culture vessel ( 2 )
- And at least one conveyor ( 12 ) are freely accessible.

2. Device according to claim 1, characterized in that the conveying device is at least one hose pump ( 12 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that at least one cooled recess ( 7 , 8 ) is provided on both sides of the at least one bearing surface ( 14 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one conveyor ( 12 ) between a cooled recess ( 7 , 8 ) and the at least one storage surface ( 14 ) is provided.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the at least one recess ( 7 , 8 ) a plurality of storage or collecting containers ( 4 , 6 ) can be accommodated, and that on the worktop ( 9 ) freely accessible next to each other Conveyors ( 12 ) are provided.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the storage surface ( 14 ) from an on the top of the worktop ( 9 ) freely accessible surface, preferably from an inclined surface of a heating rail ( 13 ) is formed.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heating rail ( 13 ) is provided interchangeably.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one conveyor means forming tube pump (12) has a freely accessible on the worktop (9), rotor (16) by an element located under the worktop (9) Motor ( 18 ) can be driven in rotation about a vertical axis perpendicular to the plane of the worktop ( 9 ) and has at its periphery a plurality of rollers ( 19 ) which are freely rotatable about an axis parallel to the rotor axis, and that the at least one hose pump ( 12 ) on the worktop ( 9 ) has at least one guide arm ( 20 ) surrounding the rotor ( 16 ) or its roller arrangement on a pitch circle.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the worktop ( 9 ) is formed by a flat and / or smooth plate.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the storage surface ( 14 ) or the heating rail ( 13 ) and / or the at least one conveying device or the rotor ( 16 ) of the at least one hose pump ( 12 ) on the Project the top of the flat plate that forms the worktop ( 9 ).

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized by at least one cover ( 23 ) for covering the area of the cooled recess ( 7 , 8 ) and / or the area of the at least one conveying device ( 12 ) and / or the area the at least one heated storage area ( 14 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that for the area of the at least one cooled recess ( 7 , 8 ), for the area of the at least one conveying device ( 12 ) and the area of the heated storage area ( 14 ) each have a separate cover ( 23 ) is provided.

13. The apparatus according to claim 11, characterized in that for the area of the at least one cooled recess ( 7 , 8 ), for the area of the at least one conveying device and the area of the heated storage area ( 14 ) a common, but in individual departments divided cover is provided.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the at least one cooling device for cooling the at least one recess ( 7 , 8 ) is formed by a cooling circuit ( 25 , 26 ) containing a liquid cooling medium, which in addition to a pump ( 31 ) for circulating the cooling medium has at least one cooler ( 28 ) and a heat exchanger ( 29 ) for cooling the at least one recess ( 7 , 8 ) or for cooling a trough-like element ( 10 , 11 ) forming the at least one recess.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the cooler ( 28 ) is formed by an on an auxiliary heat exchanger ( 28 ') provided Peltier element ( 28 ).

16. The apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that in the cooling circuit ( 25 , 26 ) of the liquid cooling medium at least one degassing device, preferably in the form of an expansion tank ( 27 ) is provided.

17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that at least one cooling circuit ( 25 , 26 ) is provided separately for a plurality of recesses ( 7 , 8 ).

18. Device according to one of claims 14 to 17, characterized by a cooling element ( 36 ) cooled by ambient air, on which the Peltier element ( 28 ) of the at least one cooling circuit ( 25 , 26 ) is provided, and by a temperature-controlled fan ( 38 ) for this heat sink.

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that in several separate cooling circuits ( 25 , 26 ) all Peltier elements ( 28 ) are provided on a common heat sink ( 36 ), preferably together with other electrical or electronic elements of control and / or control and / or supply circuits.

20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized by a control and / or control circuit ( 32 ) for the at least one cooling circuit ( 25 , 26 ).

21. The apparatus according to claim 20, characterized in that a separate control and regulating circuit ( 32 ) is provided for several cooling circuits ( 25 , 26 ).

22. The device according to one of claims 1 to 21, characterized by a flow monitor ( 51 , 57 ) in the at least one cooling circuit ( 25 , 26 ).

23. The device according to claim 22, characterized in that the flow monitor ( 51 ) consists of a housing which is designed to be translucent at least in a partial section, the interior of which is flowed through by the cooling medium and in which in the area of a light path ( 54 , 55 ) float ( 56 ) are arranged.

24. The device according to claim 22, characterized in that the flow monitor ( 57 ) is a housing ( 58 ) flowing through the cooling medium with at least one reflection and / or transmission light path ( 61 , 62 ) which detects the optical properties of the cooling medium .

25. The device according to any one of claims 1 to 24, characterized by a control and control circuit ( 44 ) for driving the at least one conveyor or for the motor ( 18 ) of the at least one hose pump ( 12 ), which is a function of one first parameter and optionally a second parameter corresponding to the rotational speed of the motor ( 18 ) controls the drive of the conveying device or the motor of the hose pump ( 12 ), the first parameter preferably being entered by a central control unit ( 35 ) on the basis of an input of the hose diameter and the desired one Flow rate is determined automatically.

26. Device according to one of claims 1 to 25, characterized by a central control unit ( 35 ) which controls all the control and regulating devices of the device and / or for these control and regulating devices supplies the respective target value corresponding signals.

27. The device according to one of claims 1 to 26, characterized draws by means of generating an optical and / or acoustic error signal.

28. Device according to one of claims 1 to 27, characterized by a control unit ( 35 ) for timing the at least one conveyor ( 12 ).

29. The device according to one of claims 1 to 28, characterized in that the at least one heatable storage surface ( 14 ) on an element ( 13 , 24 ') movable by a drive ( 64 ) is formed.

30. The device according to claim 29, characterized by a control device ( 35 ) for timing and / or for controlling the intensity of the movement generated by the drive ( 64 ).

31. The device according to one of claims 11 to 30, characterized in that the at least one cover ( 23 ') can be flowed through by a gaseous medium, and that at least one with at least one culture vessel ( 2 ) connectable hose ( 3 ) at least on one in Inside the cover ( 23 ') extending length ( 3 ') is gas permeable.