DE4431981C2 - Wirbelschicht-Bioreaktor mit Trägergranulat und dafür geeigneter Steril-Befüllbehälter - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein steril an einen Fer­ menter, insbesondere Wirbelschicht-Fermenter, ankup­ pelbarer, sterilisier- bzw. autoklavierbarer Granulat-Be­ füllbehälter von ausreichender Größe zur Aufnahme der für den Fermenter erforderlichen Granulatmenge mit einer verschließbaren Granulataufgabe und mit ei­ nem mit einer Sterilflüssigkeitsleitung steril verbindba­ ren Flüssigkeitszulauf zur mindest teilweisen Fluidisierung von im Be­ hälter vorhandener Granulatschüttung und einem über Sterilverbindungen zum Fermenter führenden Behäl­ terablauf zur Mitnahme-Überführung von fluidisiertem Granulat und sie umfaßt einen damit bestückten Wir­ belschicht-Bioreaktor mit einem Rezyklierungsbypass für die Fließbett-Kultivierung von Biomaterial in bzw. an einem Trägergranulat.

Bei Wirbelschicht-Bioreaktoren, in denen Mikroorga­ nismen oder pflanzliche oder tierische Zellen immobili­ siert auf Trägermaterialien kultiviert werden, werden die Trägermaterialien in einem als Wirbelschichtfer­ menter ausgeformten Reaktor durch Anströmung mit einem intern oder extern im Kreislauf geführten Kultur­ medium in Schwebe gehalten.

Für den Betrieb solcher Reaktoren ist die Gewährlei­ stung von Sterilbedingungen wichtige Voraussetzung, die natürlich von Anfang an, d. h. bereits bei Vorberei­ tung und Start, beachtet werden müssen. Üblich ist zu diesem Zweck eine Bedampfung der Anlagen mit strö­ mendem Heißdampf von 121°C über eine Zeit von < 20 min.

Diese Bedampfung von Wirbelschichtfermentern er­ folgt zweckmäßigerweise in Abwesenheit der Wirbel­ körper bzw. Trägermaterialien, da diese eine gleichmä­ ßige Strömung des Dampfes erschweren und so den Erfolg der Sterilisation in Frage stellen würden. Das anschließende Einfüllen der Träger in den Reaktor un­ ter sterilen Bedingungen (und dessen ggf. spätere Ent­ leerung im abgeschlossenen System) ist in praxi nicht ganz einfach.

Verwendet wird in der Technik eine pneumatische Überführung der Träger aus einem externen Behälter, der die Träger und ein größeres Volumen Sterilflüssig­ keit enthält und der über geeignete Sterilverbindungen an den Wirbelschicht-Fermenter angeschlossen wird. Durch Aufgabe von Druckluft strömt die im Behälter befindliche Flüssigkeit unter Mitnahme von Granulat in den Wirbelschicht-Fermenter, wobei die Verbindungs­ leitung beispielsweise ein Steigrohr sein kann, das bis in den unteren Bereich des Trägerbehälters reicht.

Diese Technik hat eine Reihe von gravierenden Nachteilen: Einerseits tritt häufig ein Verstopfen der Zulauföffnung des abführenden Steigrohrs auf, das in die "feste" Schüttung des Granulats eintaucht. Anderer­ seits wird für die Mitnahme der Träger eine große Men­ ge Sterilflüssigkeit benötigt, die häufig über dem 10fa­ chen der Granulatmenge liegt, so daß große Trägerbe­ hälter erforderlich sind. Schließlich muß bei der Granu­ latüberführung gewährleistet werden, daß die Sterilflüs­ sigkeit nicht vollständig aus dem Trägerbehälter ent­ weicht, da sonst zur Druckaufprägung dienende sterile Preßluft in den Fermenter gelangt und die dort vorhan­ dene Wirbelschicht begast, was den Wirbelschichtpro­ zeß empfindlich stören könnte.

Es wurde nun festgestellt, daß alle vorstehend ge­ nannten Probleme vermieden werden können, wenn zur Trägerüberführung in den Trägerbehälter einströmen­ de Sterilflüssigkeit verwendet wird. Der Zustrom von Sterilflüssigkeit in den Behälter erfolgt dabei in einer Art und Weise, die geeignet ist, eine "Auflockerung" der Trägerschüttung im Behälter herbeizuführen unter zumindest teilweiser Fluidisierung des Trägermaterials und Mitnahme zum Fermenter.

Es wurde daher eine Vorrichtung entwickelt, die es erlaubt, Trägermaterialien unter sterilen Bedingungen aus einem diese enthaltenden Befüllbehälter, der, wie im folgenden beschrieben, seinerseits steril vorbereitet oder ggf. auch zusammen mit dem Fermenter sterilisiert wird, direkt in den bereits sterilisierten und mit Kultur­ medium oder Wasser gefüllten Wirbelschichtfermenter zu überführen.

Der dafür geeignete erfindungsgemäße Granulat-Be­ füllbehälter gemäß Patentanspruch 1 ist in Verbindung mit jedwedem steril zu betreibenden, mit Granulat ar­ beitenden Fermenter einsetzbar, insbesondere dient er jedoch zum Befüllen eines Wirbelschicht-Fermenters mit internem oder externem Kreislauf und ganz beson­ ders eines Wirbelschicht-Fermenters mit einem Kreis­ lauf über einen äußeren Rezyklierungsbypass.

Der Notwendigkeit beim Betrieb von Bioreaktoren, alle sich der Bedampfung anschließenden Schritte in einem "geschlossenen System" durchzuführen und auch nach "Beendigung der Kultivierung noch solange in ei­ nem geschlossenen System" weiterzuarbeiten, bis alle Organismen im Behälter abgetötet sind, kann mit einem Befüllbehälter entsprochen werden, der mit entspre­ chender Ausgestaltung gleichzeitig für die Entnahme von Granulat aus dem Fermenter im geschlossenen Sy­ stem zu verwenden ist. Zu diesem Zweck hat der Befüll­ behälter insbesondere einen mit dem unteren Wirbel­ schichtbereich des Fermenters zu verbindenden Einlaß zur Aufnahme des aus dem Fermenter herausge­ schwemmten Granulats und vorzugsweise einen weite­ ren Anschluß für die Rückführung seines Überstandes zum Fermenter während des Fermenter-Entleerungs­ manövers.

Der Befüllbehälter kann ständiges Zubehör der Fer­ menteranordnung sein, vorzugsweise wird er jedoch nur im Bedarfsfall (für die Granulat-Befüllung und -entlee­ rung des Fermenters) angekoppelt, insbesondere über entsprechende Sterilkupplungen wie z. B. durch Ver­ knüpfung mittels Ventilgruppen mit Eignung für über­ lappende Bedampfung.

Die Verbindungsleitungen sind für eine nutzbringen­ de wahlweise Verknüpfung mit unterschiedlichen An­ schlüssen der Fermenter-Anordnung vorzugsweise zu­ mindest teilweise flexibel, und der Durchmesser der Granulat führenden Verbindungsleitungen entspricht zweckmäßigerweise zumindest dem 5fachen, insbeson­ dere dem 5- bis 20fachen des Granulat-Korndurchmes­ sers.

Weitere Besonderheiten des Befüllbehälters sowie der Fermenter-Anordnung ergeben sich aus den Patent­ ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Befüllbehälters zur Granulat-Überführung in den Fermenter wird ex­ terne Sterilflüssigkeit oder vorzugsweise Sterilflüssig­ keit (Wasser oder Kulturmedium) aus dem Wirbel­ schichtfermenter-(Kreislauf) durch den geschlossenen sterilisierten Befüllbehälter gespült, in dem sich die ge­ samte Menge oder ein Teil der Menge der Trägermate­ rialien, die in den Fermenter überführt werden sollen, als sterilisierte Schüttung befinden. Dabei wird die Flüs­ sigkeit dem Befüllbehälter derart zugeführt, daß durch die zuströmende Flüssigkeit zumindest ein Teil der im Behälter befindlichen Träger in den Fließzustand ge­ langt und über eine zum Wirbelschichtfermenter füh­ rende Leitung in den Reaktor überführt wird. Vorzugs­ weise befindet sich dieser Flüssigkeitszulauf zum Befüll­ behälter an seinem tiefsten Punkt bzw. in dessen Nähe. Der Ablauf für (teil)fluidisiertes Granulat kann an ir­ gendeiner Stelle des Befüllbehälters vorgesehen sein, die vom fluidisierten Material erreicht wird; zweckmä­ ßigerweise ist dieser Ablauf nicht weit vom Zulauf ent­ fernt.

Erfindungsgemäß kann durch Ausnutzung des im Fermenterkreislauf befindlichen sterilen Kulturme­ diums oder steriler Flüssigkeit eine Überführung auch spezifisch schwerer Wirbelkörper in den Fermenter er­ reicht werden, ohne daß zusätzlich (sterile) Flüssigkeit für den Befüllvorgang durch Überspülen der Trägerkör­ per notwendig wäre. Damit werden weder ein zusätzli­ cher Sterilflüssigkeitsvorrat noch ein übergroßer Befüll­ behälter benötigt. Alternativ könnte natürlich auch - wie bereits erwähnt - steril von außen zugeführte Flüs­ sigkeit, wie insbesondere Wasser, für diesen Vorgang eingesetzt werden.

Der Befüllbehälter kann samt Trägermaterial extern autoklaviert und steril an den Kreislauf angekoppelt und das Trägermaterial dann unter Zuführung von (ex­ tern aufgegebener) steriler Flüssigkeit in den Reaktor geschwemmt werden. Alternativ ist eine Sterilisation "an Ort und Stelle", d. h. in Betriebsposition für den Be­ füllvorgang, möglich.

Die Handhabung der erfindungsgemäß mit Befüllbe­ hälter betriebenen Reaktoranordnung zur Überführung von Trägern in den Fermenter gestaltet sich z. B. folgen­ dermaßen:

• - Poröse Trägermaterialien, wie z. B. Sinterglas­ träger, insbesondere einer Korngröße von 0,4 bis 0,7 mm, werden vor ihrem Einsatz im Fermenter zweckmäßigerweise (unter Flüssigkeit) innerhalb des Befüllbehälters entgast. D. h in den Poren be­ findliche Gas blasen werden ausgetrieben, indem nach insteriler Eingabe der Träger in den Befüllbe­ hälter, an diesen ein Vakuum angelegt wird. Durch die Entgasung der Träger wird nach deren (späte­ rer) Überführung in den Fermenter ein Trägeraus­ trag aus der Wirbelschicht verhindert und die Ho­ mogenität der Wirbelschicht gewährleistet. Die un­ ter Flüssigkeit entgasten Träger bleiben während aller folgenden Prozeduren unter Flüssigkeit
• - Im Befüllbehälter können die Träger autokla­ viert werden, typischerweise über 60 min bei 121°C. Dies kann insbesondere entweder mittels einer Doppelmantelausführung des Behälters und Bedampfung des Doppelmantels erfolgen, oder der mit Trägern versehene Befüllbehälter wird in einen Autoklaven überführt und dort nach herkömmli­ cher Methode autoklaviert.
• - In den, die zuvor beschrieben, steril vorbereite­ ten Befüllbehälter kann unter steriler Vorgehens­ weise Kulturmedium eingefüllt und ein Steriltest durchgeführt werden, der in gleicher Weise wie sonst im Wirbelschichtfermenter durchgeführt wird und so vor dem Einbringen der zu vermehren­ den Zellen in den Fermenter einen Bruch der Keim­ freiheit erkennen läßt. Für den Steriltest wird der Behälter bei 37°C über mehr als 24 h inkubiert, wobei die Thermostatisierung entweder über einen Doppelmantel des Behälters oder durch Überfüh­ rung des Befüllbehälters in einem Inkubationsraum erfolgt.
• - Die Verbindung des Befüllbehälters mit dem Wirbelschichtfermenter erfolgt nach gängigen Techniken unter sterilen Bedingungen, vorzugs­ weise durch Einsatz von Sterilkupplungen und überlappende Bedampfung der zu verknüpfenden Leitungsabschnitte. Alternativ sind selbstverständ­ lich beliebige andere in der Sterilpraxis bekannte Techniken, wie z. B. Verbindungen unter Anwen­ dung von "Reinraumwerkbank"- oder Beflamm- Techniken einsetzbar.
• - Der zum Überspülen der Träger verwendete Flüssigkeitsstrom kann dem Rezyklierungskreis­ lauf des Fermenters mittels einer dem Befüllbehäl­ ter zugeordneten Pumpe entnommen werden. Al­ ternativ kann auch mit Hilfe eines Reduzierventils im Fermenterkreislauf hinter der Entnahmestelle mittels der im Rezyklierungskreislauf befindlichen Pumpe ein Druck aufgebaut und so für den Diffe­ renzdruck zwischen Zu- und Ablauf des Befüllbe­ hälters gesorgt werden. Alternativ kann dem Be­ füllbehälter aus einem externen Behälter Sterilflüs­ sigkeit zugeführt werden.

Das zuströmende Medium bewirkt im Befüllbehälter einen solchen Anströmdruck, daß Trägerkörper zusam­ men mit dem Medium in einen Fließzustand gelangen und so über ein Verbindungsrohr, vorzugsweise ein Steigrohr, aus dem Befüllbehälter in den Reaktor über­ führt werden können. Bei einem Behälterkonzept mit Steigrohr reicht dieses insbesondere bis nah an den vor­ zugsweise konischen Boden des Behälters, um eine voll­ ständige Überführung der Träger aus dem Behälter in den Reaktor sicherzustellen.

Der Befüllbehälter dient in inverser Funktion zweck­ mäßiger auch zur Trägerkörperentnahme aus dem Re­ aktor innerhalb eines von der Umgebung völlig abge­ schlossenen Systems. Hierfür wird durch Öffnen einer Verbindung des Reaktors, insbesondere vom unteren Ende des Wirbelschichtbereichs, zum Befüllbehälter und vorzugsweise bei gleichzeitiger Verbindung des letzteren mit der Unterdruckseite der Kreislaufpumpe (oder einem anderen Fördermittel) dafür gesorgt, daß fluidisiertes Trägermaterial in den Befüllbehälter ge­ langt, aus dem bis zur völligen Trägerentleerung des Reaktors Flüssigkeit in den Rezyklierungskreislauf ge­ pumpt wird.

Weitere Besonderheiten ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an­ hand der beigefügten Zeichnungen; es zeigen schema­ tisch:

Fig. 1 und 2 eine Wirbelschichtfermenteranordnung mit angeschlossenem Befüllbehälter für die Überfüh­ rung von Granulat in den Fermenter (Fig. 1) bzw. für die Trägerentnahme aus dem Fermenter mittels eines Be­ füllbehälters (Fig. 2);

Fig. 3 bis 5 alternative Ausführungsform für den Be­ füllbehälter.

Fig. 1 zeigt einen Wirbelschichtfermenter für Zellkul­ turtechnik, dessen im wesentlichen zylindrischer Behäl­ ter 1 über einen Bodenflansch 2 und einen Deckel­ flansch 3 mit einer Rezyklierungsleitung 4 verbunden ist. Mit Hilfe einer Flüssigkeitspumpe 5 werden im Be­ hälter 1 befindliche Wirbelkörper 6 über den konischen Bodenflansch 2 mit zirkulierendem Kulturmedium an­ geströmt, wobei sich ein Gleichgewicht zwischen Sedi­ mentation und Anströmkräften einstellt und sich auf diese Weise ein stabiles Fließbett mit Trenngrenze am oberen Ende von 1 ausbildet.

Die Sauerstoffversorgung kann insbesondere über Si­ likonmembranschläuche 7 erfolgen, die mit einer exter­ nen Gaszufuhr 8 verbunden sind, die für die Sauerstoff­ versorgung der in den Mikroträgern wachsenden Kultu­ ren sorgt. Das entwickelte Kohlendioxid wird über die­ selben Membranen 7 abgeführt. In die Rezyklierungslei­ tung 4 wird mittels einer Pumpe 9 kontinuierlich frisches Medium aus einem Medienbehälter 10 zudosiert. In demselben Maße verläßt verbrauchtes, produkthaltiges Medium den Fermenter und wird in einem Produktge­ fäß 11 gesammelt.

Die während der Sterilisation der Anlage im Fermen­ ter 1 noch fehlenden Trägerkörper 6 (die stark vergrö­ ßert dargestellt sind) werden diesem aus einem Befüll­ behälter 12 zugeführt, der über Sterilkupplungen 13a, b mit einer in den unteren Bereich des Reaktors führen­ den Leitung 14 verbunden ist. Zu diesem Zweck wird über Sterilkupplungen 15a, b druckseitig von der Pumpe 5 aus der Rezyklierungsleitung 4 Sterilflüssigkeit ent­ nommen und über die Sterilkupplung 15a, b in den Be­ füllbehälter 12 mit ausreichendem Druck eingespeist, der entweder durch eine Pumpe 16 und/oder mittels eines Reduzierventils 17 vor dem Behälter 12 aufgebaut wird, so daß eine zumindest teilweise Fluidisierung der im Befüllbehälter 12 enthaltenen Träger durch zuströ­ mendes Medium erreicht wird, die eine Mitnahme von fluidisiertem Korn in den Fermenter 1 über die Verbin­ dungsleitung 14 ermöglicht.

Fig. 2 zeigt eine analoge Anordnung, jedoch in der Position der Trägerentnahme aus dem Fermenter 1 in den Befüllbehälter 12, dessen Sterilkupplungen 13a und 15a verschlossen oder durch Blindstopfen ausgetauscht sind, während nun die vom unteren Wirbelschichtbe­ reich des Fermenters herkommende Leitung 14 über die Ankupplung 13b, 18a zum Einlaß 18 des Befüllbehälters für aus dem Fermenter im Fluidstrom mitgeführtes Trä­ germaterial führt und Überstand 19 aus dem Befüllbe­ hälter 12 über die Sterilkupplung 20a, b in den Rezyklie­ rungskreis 4 saugseitig der Pumpe 5 über ein Ventil 20b gelangt, über das während des Fermenter-Produktions­ betriebes Medium in den Fermenterkreis eingespeist wird. Die zu den Sterilkupplungen 13a und 15a führen­ den Leitungen 13′ und 15′ sind in den beigefügten Zeich­ nungen und insbesondere in Fig. 2 verkürzt und sche­ matisch dargestellt. Selbstverständlich sind die notwen­ digen Verbindungsleitungen 13′, 15′ und 18′, 20′ den Zuschaltbedürfnissen angepaßt und zumindest teilflexi­ bel.

Das nach der Befülloperation vom Befüllbehälterzu­ lauf freigegebene Ventil 15b dient während des Fermen­ terbetriebes der Flüssigkeitsprobennahme und auch für die Aufgabe von Inokulum.

Die in Fig. 3-5 schematisch dargestellten Befüllbe­ hälter mit jeweiligen Anschlüssen zeigen zusätzlich zu den bereits erwähnten Elementen einen konischen Bo­ den 21 mit Stativ 22, einen Deckelflansch 23, ggf. mit zusätzlicher Trägeraufgabe 24 und Luftfilter 25 für die Autoklavierungsoperation.

Die unterschiedliche Ausführung von Flüssigkeitszu­ lauf und Ablauf von fluidisiertem Trägermaterial zum Fermenter könnte selbstverständlich noch beliebig an­ gewandelt werden. Zweckmäßig erscheint die relative Nähe von Einlaß und Auslaß, der ggf. wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, trichterförmig erweitert sein kann. Die koni­ sche Bodenform erleichtert ein Nachsacken von Träger­ material, das zur Herbeiführung einer vollständigen Entleerung des Behälters möglichst über einen in Nähe seines tiefsten Punktes angeordneten Auslaß 13 fortge­ führt wird.

Im Falle der Verwendung des Befüllbehälters zur Trägerkörperentnahme aus dem Fermenter sorgen die Ventile 18a, 20a für die Zuleitung von Fermenterauslauf (18a, 13b) und für die Rückführung von Überstand 19 zum Rezyklierungskreis saugseitig von der Pumpe 5. Die Ausführung der Gerätschaften erfolgt entspre­ chend den Normen für Bioreaktoren, wie insbesondere Autoklavierbarkeiten und Druckfestigkeit der Behälter.

Bei dem vorstehend gezeigten und erläuterten Bei­ spiel erfolgen alle Anschlüsse an den Fermenterkreis­ lauf über Ventilgruppen, die eine sterile Ankopplungs­ weise mittels überlappender Bedampfung ermöglichen. Die jeweils beiden für eine der Befüll- oder Entnahme­ prozedur nicht benötigten Anschlüsse werden geschlos­ sen oder durch Blindstopfen ersetzt.

Das Kornmaterial hatte gemäß vorliegendem Bei­ spiel einen Durchmesser von 0,4-0,7 mm, wofür Ver­ rohrungsdurchmesser von zumindest 2,0 mm und insbe­ sondere im Bereich von 3,0-15 mm vorgesehen wer­ den.

Der erfindungsgemäße Befüllbehälter kann in analo­ ger Weise auch bei Wirbelschicht-Fermentern mit inter­ ner Medienrezyklierung eingesetzt werden, die durch einen Rührer am Fermenterboden in Gang gehalten wird. Solche Fermenter werden durch eine interne ver­ kürzte Scheidewand in zwei koaxiale, oben und unten in Flüssigkeitsverbindung zueinander stehende Komparti­ mente unterteilt, von denen das eine (im allgemeinen äußere) unten durch eine nur für die Flüssigkeit durch­ lässige Verteilerplatte (z. B. Siebbodenplatte) abge­ schlossen wird. Die darin enthaltenen Trägermaterialien werden mittels des unterhalb der Verteilerplatte ange­ ordneten Rührers angeströmt und fluidisiert, der träger­ freien Überstand über das unten offene Kompartiment ansaugt.

Auch bei dieser Ausführungsform des Fermenters sind die in Fig. 1 und 2 skizzierten Anschlußmöglichkei­ ten für den Betrieb eines Befüllbehälters gemäß der Erfindung vorhanden: Zur Befüllung des Fermenters mit Trägermaterial wird eine Verbindung vom unteren Wirbelschichtbereich zum Ablauf 13 des Befüllbehälters hergestellt, der zur Fluidisierung der darin vorhandenen Träger Flüssigkeit aus dem druckseitigen Bereich des Rührers z. B. von unterhalb der Verteilerplatte erhält. Nach Bedarf kann auch eine zusätzliche Sterilflüssig­ keits-Speisepumpe dem Befüllbehälterzulauf zugeord­ net sein.

Für die Entleerung des Fermenters wird Befüllbehäl­ terüberstand zum Fermenter saugseitig des Rührers rückgeführt. Der Fermenterinhalt (fluidisierte Träger) strömt im Falle der Fermenterentleerung wiederum aus dem unteren Wirbelschichtbereich durch einen An­ schluß oberhalb der Verteilerplatte in den Befüllbehäl­ ter.

Die Anordnung der Befüllbehälter relativ zum Fer­ menter ist frei wählbar. Die in den Zeichnungen unter­ halb des Fermenters gezeigte Position kann - je nach Belieben und zur Verfügung stehendem Raum - auch anders gewählt werden.

Claims (15)

1. Steril an einem Fermenter, insbesondere Wirbel­ schicht-Fermenter, ankuppelbarer, sterilisier- bzw. autoklavierbarer Granulat-Befüllbehälter (12) von ausreichender Größe zur Aufnahme der für den Fermenter erforderlichen Granulatmenge mit ei­ ner verschließbaren Granulataufgabe (23 bzw. 24) und mit einem mit einer Sterilflüssigkeitsleitung (15′) steril verbindbaren Flüssigkeitszulauf (15) zur zumindest teilweisen Fluidisierung von im Behälter (12) vorhande­ ner Granulatschüttung und einem über Sterilver­ bindungen (13a, b) zum Fermenter (1) führenden Behälterablauf (13) für fluidisiertes Granulat (6).

2. Befüllbehälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Steril-Belüftungsanschluß (25).

3. Befüllbehälter nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch zumindest einen weiteren sterilen Einlaß (18), verbindbar [über (18a, 13b) mit dem unteren Wirbelschichtbereich des Fermenters (1), zur Entleerung desselben in den Befüllbehälter (12).

4. Befüllbehälter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen vierten Behälter-Anschluß (20), der bei Granulatentnahme aus dem Fermenter (1) Über­ stand (19) aus dem Behälter (12) in den Fermenter­ kreis (4) rückführt und in einem über dem Fermen­ terentleerungs-Zulauf (18) liegenden Niveau ab­ zweigt.

5. Befüllbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Durchmesser der Kornmaterial mitführenden Verbindungslei­ tungen (13′, 18′) die zumindest gleich dem 5fachen des Korndurchmessers sind und insbesondere im Bereich des 5- bis 20fachen desselben liegen.

6. Befüllbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest teil­ weise flexible Verbindungsleitungen (13′, 15′, 18′, 20′).

7. Befüllbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Aufnahme­ kapazität entsprechend dem 1,2- bis 2fachen des Granulat-Schüttvolumens.

8. Befüllbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verhältnis von Behälterhöhe zu -querschnitt von 1.

9. Befüllbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen konisch (21) zulaufenden Befüllbehälter-Boden.

10. Befüllbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ hälterablauf (13) für kornführende Flüssigkeit nahe am tiefsten Punkt des Befüllbehälters (12) angeord­ net ist.

11. Befüllbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Zulauföffnung (15) im Befüllbehälter (12), die eine Fluidisierung in der Trägerschüttung in einer den Ablauf (13) erreichenden Zone herbei­ führt.

12. Befüllbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ hälterablauf (13) in unmittelbarer Nachbarschaft zur Zulauföffnung (15) angeordnet ist.

13. Wirbelschicht-Bioreaktor mit einem Rezyklie­ rungsbypass für die Fließbett-Kultivierung von Biomaterial in bzw. an einem Trägergranulat, ge­ kennzeichnet durch einen steril zugeschalteten bzw. zuschaltbaren Befüllbehälter (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dessen Fluidisie­ rungszulauf (15) druckseitig von der Kreislaufpum­ pe (5) abzweigt.

14. Bioreaktor nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine dem Befüllbehälter (12) im Fluidisie­ rungszulauf (15) vorgeschaltete Pumpe (16) und/ oder ein Reduzierventil (17) im Rezyklierungsby­ pass (4) hinter der Abzweigung zum Befüllbehälter.

15. Bioreaktor nach Anspruch 13 oder 14, gekenn­ zeichnet durch eine saugseitig von der Kreislauf­ pumpe (5) zum Bypass (4) führende Überstand-Ab­ laufleitung (20′) das Befüllbehälters (12).