DE60306736T2

DE60306736T2 - Thermogeformtes Zellkulturgefäss

Info

Publication number: DE60306736T2
Application number: DE60306736T
Authority: DE
Inventors: Antoine Heron
Original assignee: Maco Pharma SAS
Current assignee: Maco Pharma SAS
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2023-12-09
Also published as: DE60306736D1; AU2003270995A1; JP4584571B2; CA2453734A1; AU2003270995B2; EP1431030A1; EP1431030B1; ATE332806T1; ES2268300T3; FR2849054B1; US20040132177A1; JP2004201689A; FR2849054A1

Description

Die Erfindung betrifft ein für die Zellkultur bestimmtes Gefäß, ein System, das mindestens zwei Elemente umfaßt, die im geschlossenen Kreis vermittels eines Stutzens miteinander verbunden sind, davon ein solches Gefäß, sowie die Benutzung eines solchen Gefäßes, oder eines solchen Systems für die Zellkultur.
Das erfindungsgemäße Gefäß ist insbesondere für die Kultivierung von adhärent auf der Innenfläche des Behälters wachsenden Zellen bestimmt; Das Gefäß kann natürlich auch zur Kultivierung von Suspensionszellen in einem Nährmedium im Gefäß dienen.
Das Aufkommen der in vitro Kulturen von direkt auf den Menschen transplantierbaren Zellen steht am Ausgang der Entwicklung verschiedener Gefäßarten für die Aufbereitung der besagten Kulturen. Wenn diese Gefäße in einem medizinischen Rahmen für die Zubereitung von Produkten für die Zell- und Gentherapie benutzt werden, müssen sie Garantien hinsichtlich der Einschließung der Zellen und der Vorbeuge gegen Ansteckungsgefahren und technische Fehler beim Umgang damit bieten. Die besagten Gefäße müssen also strenge Regeln der richtigen Praktik mit transfundierbaren Erzeugnissen für die geschlossene Verpackung und den Transfer der Zellen erfüllen.
In der Realität hat sich die Verwendung von Beuteln für die Anzüchtung der Zellen vermehrt, die in der menschlichen Therapie genutzt werden, und zw ar insbesondere im Rahmen der Entwicklung von klinischen Protokollen der ex vivo Expansion der aus Knochenmarks-, Peripherieblut- und Nabelschnurblut kommenden blutbildenden Stammzellen.
Die Beutel erfüllen die Regeln der vorgenannten richtigen Praktiken, sie weisen jedoch Nachteile für die Zellkultivierung auf.
Zunächst können diese Beutel aufgrund ihrer Geschmeidigkeit nicht richtig in einem Inkubator gestapelt werden.
Ferner definiert die Flexibilität eines Beutels eine flexible und folglich je nach Füllung und Umgang damit verformbare Kulturfläche. Diese Verformbarkeit bringt Sedimentierungszonen mit sich und eine heterogene Verteilung der Zellen auf der verfügbaren Kulturoberfläche.
Außerdem ist die verfügbare Kulturoberfläche durch die Größe des Beutels begrenzt. Bei gewissen Anwendungen, die große Kulturflächen erfordern, erhöht ein größerer Beutel oder die Vielfalt kleiner Beutel beträchtlich die Schwierigkeiten beim Handling.
Schließlich lassen die Werkstoffe, die für die Gase durchlässig sind, die herkömmlicherweise für die Zellkulturbeutel verwendet werden, nämlich von der Art Polyethylen, Polypropylen, fluorierte Polymere und Äthylenvinylacetat (EVA), keine Kultivierung von adhärenten Zellen zu, sondern nur die Kultivierung von Suspensionszellen im Nährmedium, was die möglichen Anwendungen beträchtlich einschränkt. Die Mehrheit der Zellen von Interesse sind in der Tat solche, die adhärent wachsend kultiviert werden.
Ferner ist aus dem Dokument US 6 297 046 ein für die Kultur von insbesondere adhärent wachsenden Zellen bestimmter Beutel bekannt. Der Beutel wird im wesentlichen aus der Verbindung von zwei Blättern gebildet, die selbst aus einem Komplex aus zwei Folien bestehen, von denen die eine eine Innenfläche haftender Art für die Zellen definiert. Die geringere Flexibilität der Polymerfolien haftender Art erfordert die Verwendung von sehr dünnen Folien für die Herstellung eines Beutels, daher müssen sie als Komplex gestaltet werden. Außerdem begrenzt die Verwendung von komplexen Folien die Transparenz des Beutels und also die Möglichkeit, die Zellentwicklung mit dem Mikroskop zu beobachten. Abgesehen von den Schwierigkeiten bei der Ausführung dieses Beutels, wie in diesem Dokument beschrieben, soll dieser Beutel nur das Problem der Adhäsion der Zellen lösen, während der Benutzer eine umfassende Antwort auf alle oben angeführten Probleme erwartet.
Die Erfindung hat insbesondere das Ziel, alle diese genannten Nachteile zu beheben, indem ein Gefäß angeboten wird, das die oben angeführten Regeln der richtigen Praktiken erfüllt und gleichzeitig die Kultivierung von adhärent wachsenden Zellen ermöglicht, wobei das besagte Gefäß stapelbar ist und homogene und vergrößerte Kulturoberflächen bei gleichzeitig geringem Platzbedarf des Gefäßes bietet.
Hierzu und nach einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein für die Zellkultur bestimmtes Gefäß, das eine erste und eine zweite gasdurchlässige Folie umfaßt, die miteinander in der Nähe ihrer Peripherie fest verbunden sind, so daß sie ein Innenvolumen bilden, das für die Aufnahme der Zellen bestimmt ist, und mindestens einen Zugangsweg, der für die Einführung und/oder das Herausholen der Zellen gestaltet ist.
Erfindungsgemäß umfaßt jede dieser besagten Folien mindestens eine Schicht aus einem Polymermaterial, die geeignet ist, das Haften der Zellen zu ermöglichen, und mindestens eine der beiden Folien ist warmgeformt.
Der Umstand, daß ein Gefäß ausgehend von mindestens einer Folie aus haftendem Polymermaterial und mit der Technik der Warm*
formung realisiert wird, verleiht dem Gefäß besonders interessante Merkmale, und darunter:

– Das Gefäß zeigt eine definierte Geometrie, was ermöglicht, mehrere Gefäße richtig in einem Inkubator stapeln zu können;
– Das Gefäß weist eine gewisse Steifigkeit auf, damit vermieden werden kann, bevorzugte Sedimentierungszonen und eine heterogene Verteilung der Zellen auf der verfügbaren Kulturfläche zu schaffen.

In einer besonderen Ausführung ist jede Folie im wesentlichen aus Polymermaterial geformt, das für die Adhäsion der Zellen geeignet ist. Durch die Technik der Wärmeformung kann in der Tat die Verwendung von komplexen Folien aufgegeben werden.
Gemäß einer Variante der Erfindung weist mindestens eine der warmgeformten Folien Reliefs auf, die im Innenvolumen des Gefäßes angeordnet sind.
Durch die Technik der Wärmeformung können in der Tat Reliefs ausgeführt und im Innenvolumen des Gefäßes angeordnet werden. Man kann somit die verfügbare Kulturoberfläche beträchtlich vergrößern, ohne den Platzbedarf des Gefäßes zu erhöhen, und ohne mehr Nährmedium zu verbrauchen.
Diese Reliefs können wiederholte oder unregelmäßige, kontinuierliche oder getrennte Motive bilden.
Gemäß einer möglichen Ausführung werden die Folien durch Schweißen in der Nähe ihrer Peripherie fest miteinander verbunden.
Zum Beispiel wird mindestens eine erste Folie warmgeformt, so daß sie bei Querschnitt die allgemeine Form eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken aufweist, das einen etwa ebenen Boden, eine Seitenwand und eine periphere Wand umfaßt, die eine Kante bildet.
Die zweite Folie, die die obere Wand des Gefäßes bildet, kann sein:

– entweder mit der Kante der ersten Folie fest verbunden, so daß sie etwa eben ist;
– oder so warmgeformt, daß sie eine mit derjenigen der ersten Folie analoge Form aufweist, wobei die besagten Folien durch ihre Kanten eine der anderen gegenüber fest miteinander verbunden sind.

Das Gefäß kann ab einer Wand einer warmgeformten Folie, zum Beispiel einer Seitenwand, einer peripheren oder oberen Wand mindestens einen Zugang mit Übergang zum Innenvolumen des Gefäßes haben.
Nach einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein System, das mindestens zwei Elemente umfaßt, die im geschlossenen Kreis vermittels eines Stutzens miteinander verbunden sind, wovon mindestens eines der besagten Elemente ein Gefäß wie vorher beschrieben ist, wobei der Stutzen an einem ersten Ende am Zugangsweg des Gefäßes und an einem zweiten Ende an einem Zugangsweg eines anderen Elements des Systems angeschlossen ist, so daß der Durchgang der Zellen oder der Medien zwischen den Systemelementen möglich ist.
Nach einem dritten Aspekt schließlich betrifft die Erfindung die Benutzung eines solchen Gefäßes oder eines solchen Systems für die Kultivierung von adhärent auf Oberflächen wachsenden Zellen oder von Suspensionszellen, die frei im Nährmedium schwimmen.
Die anderen Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungen hervor, die in Bezug auf die Figuren im Anhang gegeben wird, bei denen:
Die 1 eine Schemadarstellung im Querschnitt eines Gefäßes ist, das aus einer warmgeformten Folie und einer Folie gebildet wird, wobei das Gefäß mit zwei Zugängen versehen ist;
Die 2a bis 2c Schemadarstellungen im Querschnitt von Gefäßen sind, die aus einer warmgeformten Folie geformt sind, die Reliefs auf ihrer Innenseite aufweist, und aus einer Folie, wobei die Gefäße mit einem oder zwei Zugängen versehen sind;
Die 3a bis 3f Schemadarstellungen im Querschnitt von Gefäßen sind, die aus zwei warmgeformten Folien geformt sind, die Reliefs aufweisen oder nicht, wobei die Gefäße mit einem oder zwei Zugängen versehen sind;
Die 4a eine Schemadarstellung im Querschnitt eines Gefäßes ist, das aus einer warmgeformten Folie und einer Folie gebildet wird, wobei das Gefäß an der peripheren Wand der warmgeformten Folie mit einem senkrecht nach unten ausgerichteten Zugang versehen ist;
Die 4b eine Schemadarstellung im Querschnitt eines Gefäßes ist, das aus zwei warmgeformten Folien gebildet wird, wobei das Gefäß an der peripheren Wand einer der warmgeformten Folien mit einem senkrecht nach oben ausgerichteten Zugang versehen ist;
Die 4c stellt schematisch die Struktur eines Zugangs dar;
Die 4d stellt schematisch die Struktur eines Zugangs in Verbindung mit einer inneren Verstärkung dar;
Die 5a bis 5d stellen verschiedenen Strukturen dar, die die Reliefs der warmgeformten Folie/n annehmen können.
Ein erfindungsgemäßes Gefäß 1 umfaßt zwei Folien 2, 3, eine untere beziehungsweise eine obere, die in der Nähe ihrer Peripherie fest miteinander verbunden sind.
Gemäß einer möglichen Ausführung sind die Folien 2, 3 verschweißt. Die Folien 2, 3 können jedoch auch durch eine andere Methode fest miteinander verbunden werden, insbesondere durch Kleben.
Das Gefäß 1 definiert somit ein Innenvolumen, das für die Aufnahme der Zellen und eines Nährmediums bestimmt ist.
Die beiden Folien 2, 3 sind gasdurchlässig, insbesondere bei Sauerstoff, und sie sind aus einem biokompatiblem und transparentem Material ausgeführt, au dem die Zellen haften können. Somit sorgt das Gefäß 1 für eine sehr gute Entwicklung der Zellen, und seine Transparenz macht es möglich, die Zellwuchs mit dem optischen Mikroskop zu verfolgen.
Als Beispiel für das für die Folien 2, 3 verwendete Polymermaterial kann man Polyester insbesondere in Form von APET (Amorphes Polyethylenterephthalat) oder PETG (Polyethylenterephthalat), Polykarbonat oder Polystyrol nennen.
Ferner kann das Potential der für die Folien 2, 3 verwendeten Polymere hinsichtlich der Zellhaftung mit verschiedenen bekannten Oberflächenbehandlungen leicht vergrößert werden, insbesondere durch chemisches Pfropfen oder eine Behandlung mit Aktivationsgasen. Bevorzugt wird vor dem Schließen des Gefäßes 1 eine Oberflächenbehandlung vom Typ Plasma (Plasma/Sauerstoff oder Plasma/Luft) spezifisch auf der für die Kultur vorgesehenen Fläche durchgeführt.
Erfindungsgemäß ist mindestens die untere Folie 2 warmgeformt. Im Querschnitt weist das Gefäß 1 die allgemeine Form eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken auf und umfaßt eine den Boden 4 des Gefäßes 1 bildende Wand umgeben von einer Seitenwand 5, seitlich verlängert durch eine periphere Wand 6, die eine Kante bildet, die mit der oberen Folie 3 fest verbunden werden soll. Diese abgerundeten Ecken garantieren die optimale Entleerung der Zellbildungen nach der Kultur.
Die Folien 2, 3 können verschiedene Stärken und verschiedene Grade der Gasdurchlässigkeit haben. Die Stärke einer Folie liegt zum Beispiel zwischen 100 und 500 μm. Mit dieser geringen Stärke wird eine zufriedenstellende Gasdurchlässigkeit, insbesondere bei Sauerstoff, erzielt.
Die Warmformung führt zu einer Verringerung der Folienstärke. Zur Erzielung verschiedener Werte für die Gasdurchlässigkeit des Gefäßes 1 kann auf dieses Erscheinungsbild eingewirkt werden.
Außerdem kann man mit der Ausführung von Gefäßen verschiedener Tiefen ebenfalls auf die Sauerstoffversorgung des Nährmediums einwirken. Manche Zellen, insbesondere die blutbildenden Stammzellen, wachsen in der Tat bevorzugt in einem Nährmedium mit wenig Sauerstoff: In diesem Fall ist es geschickt, ein Gefäß mit geringer Tiefe zu benutzen, das ausschließlich mit Nährmedium gefüllt ist, damit der Gasaustausch begrenzt wird. Demgegenüber verbrauchen andere Zellarten, so die Hepatozyten, sehr viel Sauerstoff: Mit einem tieferen und teilweise mit Nährmedium gefüllten Gefäß kann dann eine Schnittstelle mit einem im Gefäß vorhandenen Luftvolumen hergestellt und folglich der Gasaustausch und insbesondere die Sauerstoffzufuhr begünstigt werden. In diesem Zusammenhang können unter Einsatz der Warmformtechnik sehr leicht Gefäße mit verschiedenen Tiefen ausgeführt werden, ohne daß für jeden zu realisierenden Gefäßtyp eine Gußform geschaffen werden müßte. Für die Änderung des Innenvolumens des Behälters braucht nur die Einstellung der Gußform verändert zu werden.
Nach einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein System, das mehrere Elemente umfaßt, davon mindestens ein erfindungsgemäßes Gefäß, die so miteinander verbunden werden, daß sie einen geschlossenen Kreis bilden. Ein solches System kann insbesondere geeignete Elemente beinhalten, die Zellerzeugnisse entnehmen, transferieren, versorgen, konzentrieren, filtern, inaktivieren oder waschen. Diese Elemente können zum Beispiel aus Beuteln für die Abfüllung der Nährmedien und Reagenzien für die Zellkultur und aus Beuteln für den Transfer und das Zentrifugieren der Zellerzeugnisse bestehen. In diesem Zusammenhang hat der Begriff des geschlossenen Systems, das mindestens ein erfindungsgemäßes Gefäß einbindet, den Zweck, alle Handhabungen abzusichern, die für die Erzeugung von Zellen durch Kultur anfallen.
Es kann geschickt sein, die Gasdurchlässigkeit des Gefäßes 1 zu begrenzen, wenn dieses in ein System gehört, das fähig ist, die Gaszufuhr zu den Zellen zu steuern. Diese Durchlässigkeit kann insbesondere durch Einsatz von stärkeren Folien leicht begrenzt werden.
Eine Führung der Medien im System definiert einen Bioreaktor der Zellkultur. Das System ist in diesem Rahmen in der Lage, die gerade kultivierten Zellen kontinuierlich oder sequentiell zu versorgen, indem es die Nährmedien und die Reagenzien in Umlauf bringt. Das System kann auch mit einer Reihe von Mitteln zur Kontrolle und Regulierung ausgerüstet werden. Mit diesen Mitteln können insbesondere die Werte Zeit, Temperatur, pH-Wert des Nährmediums und des Gasgehalts verfolgt werden, die für eine gegebene Anwendung angesetzt wurden. Ein System mit Pilotführung oder Bioreaktor ist insbesondere beim Einsatz von langfristigen Zellkulturen interessant. Als Beispiel kann die Erzeugung von aus Knochenmark extrahierten mesenchymalen Stammzellen genannt werden, oder die Erzeugung von blutbildenden Stammzellen in Mitkultur auf adhärenten Stromazellen.
Nach einem ersten Ausführungsmodus der Erfindung, der von den 1 und 2a bis 2c dargestellt ist, ist die obere Folie 3 nicht warmgeformt.
Die Folien 2, 3 sind in einer Schweißzone 7 fest miteinander verbunden, die sich zum Beispiel auf der peripheren Wand 6 der unteren Folie 2 in der Nähe der Seitenwand 5 befindet. Die obere Folie 3 ist so angeordnet, daß sie etwa eben ist.
Auf 1 weist die untere Folie 2 keine Reliefs auf. Insbesondere der Boden 4 ist deutlich eben und glatt und bietet eine homogene Oberfläche für die Verteilung und die Kultur der Zellen.
Ferner umfaßt das Gefäß 1 zwei Öffnungen, die so gestaltet sind, daß Zellen vermittels der Zugänge, die mit diesen besagten Öffnungen zusammenwirken, eingeführt und/oder herausgenommen werden können. Ein erster Zugang 8 geht ab der oberen Wand des Gefäßes 1, die von der oberen Folie 3 gebildet wird, in das Innere des Gefäßes 1 über, und ein zweiter Zugang 9 geht ab der Seitenwand 5 der warmgeformten unteren Folie 2 in das Innere des Gefäßes 1 über.
Auf den 2a bis 2c zeigt die untere Folie 2 auf der Innenseite des Gefäßes 1 und im wesentlichen auf dem Boden 4 Reliefs 10, wobei der Boden eine insgesamt ebene und homogene Form beibehält.
Mit den Reliefs 10 kann das Problem der großen Flächen gelöst werden, die für die Kultur gewisser Zellen im geschlossenen System notwendig sind. Die Erzeugung von adhärenten menschlichen Zellen (mesenchymale, Muskel-, neuronale, ... Zellen) ist in der Tat durch die maximale Dichte der Zellen pro Flächeneinheit begrenzt, oberhalb derer die Zellwucherung aufhört. Die für eine Transplantation notwendige Mindestanzahl Zellen erfordert also eine Mindestfläche für die Zellkultur, wobei diese meistens über einen Quadratmeter groß sein muß.
Unter Einsatz der Warmformtechnik kann die Oberfläche der Zellkultur strukturiert und die für ein Gefäß 1 mit dem gleichen Platzbedarf verfügbare Kulturoberfläche beträchtlich vergrößert werden.
Somit wird verstanden, daß es interessant ist, Reliefs 10 auf dem Boden 4 und im Innern des Gefäßes 1 zu bilden, während die Ausführung solcher Reliefs 10 auf den Seitenwänden 5 nicht unerläßlich ist, da sich die Zellen durch die Schwerkraft auf dem Boden 4 absetzen werden.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel sind die warmgeformten und mit Relief strukturierten Folien 2, 3 mit ebenen Zonen versehen, damit die Zellen einfacher mit dem Mikroskop beobachtet und gegebenenfalls Zugänge angebracht werden können.
Wie weiter unten mit Bezugnahme auf die 5a bis 5d beschrieben werden wird, können die Reliefs 10 verschiedene Formen annehmen.
Das auf den 3a bis 3f dargestellte Gefäß 1 wird aus einer warmgeformten unteren Folie 2 und aus einer ebenfalls warmgeformten oberen Folie 3 gebildet, und dies zum Beispiel mit analoger Geometrie oder etwa identisch mit derjenigen der unteren Folie 2. Die Folien 2, 3 sind sich gegenüberstehend fest miteinander verbunden.
Die untere Folie 2 weist auf ihrer Innenseite im Gefäß 1 Reliefs 10 auf, wobei die obere Folie 3 ebenfalls solche Reliefs 11 auf ihrer Innenseite im Gefäß 1 aufweisen kann (3d, 3e, 3f), oder im Gegenteil eine etwa ebene und glatte Oberfläche zeigen kann (3a, 3b, 3c). Wenn diese beiden Folien 2, 3 Reliefs 10, 11 darstellen, kann das Gefäß 1 für die Kultur der adhärenten Zellen entweder auf die untere Folie 2 oder auf die obere Folie 3 gestellt werden. Die Kultur von adhärenten Zellen kann dann bei gleichzeitigem Kontakt mit den beiden Folien 2, 3 ins Auge gefaßt werden, was die schon optimierte Kapazität der Zellerzeugung des besagten Gefäßes 1 verdoppelt.
Die 4a stellt ein Gefäß 1 aus einer warmgeformten unteren Folie 2 dar, die keine Reliefs aufweist, und aus einer oberen Folie 3, die in einer Schweißzone 7 fest miteinander verbunden sind. Die obere Folie 3 ist so angeordnet, daß sie etwa eben ist.
Die 4b ist der 4a ähnlich, wobei jedoch die obere Folie 3 warmgeformt ist und keine Reliefs aufweist.
Was die Zugänge angeht, sind verschiedene Ausführungen möglich. So kann das Gefäß 1 entweder einen Zugang 8 umfassen, der ab der oberen Wand des Behälters 1, die von der oberen Folie 3 gebildet wird, (2a, 3a, 3d) mit dem Innern des Gefäßes 1 in Verbindung steht, oder einen Zugang 9, der ab der Seitenwand 5 der unteren Folie 2 (2b, 3b, 3e) mit dem Innern des Gefäßes 1 in Verbindung steht, oder die beiden Zugänge 8, 9 (1, 2c, 3c, 3f).
Das Gefäß 1 zeigt auch einen Zugang 12 in Verbindung mit der peripheren Wand 6 der unteren Folie 2 (4a) oder mit der peripheren Wand der oberen Folie 3 (4b).
Die Zugänge 8, 9 sind an die Folien 2, 3 geschweißt, können aber auch insbesondere durch Kleben fest mit den besagten Folien 2, 3 verbunden werden.
Diese peripheren Zugänge 8, 9, 12 können jedoch einfach mit der Warmformtechnik ausgeführt werden. Zunächst wird auf der Wand den Folien 2, 3 eine Protuberanz geschaffen. Für die Schaffung der Zugänge 8, 9, 12 werden dann die Protuberanzen durchgebohrt, damit insbesondere ein stutzen angebracht werden kann.
Nach einer möglichen Ausführung, die auf den 1, 2b, 2c, 3b, 3c, 3e und 3f dargestellt ist, wird die Protuberanz auf der Seitenwand geschaffen, die durch die Warmformung der unteren Folie 2 definiert wird. Bei Verwendung von Formen für die Warmformung mit entfernbaren Teilen kann das somit geformte Werkstück entnommen werden.
Nach einer anderen möglichen Ausführung, die auf den 4a und 4b dargestellt ist, wird die Protuberanz so auf der Folie geschaffen, daß sie senkrecht zur peripheren Zone der Folie ausgerichtet ist, wobei diese Ausrichtung eine Vereinfachung der Produktion ermöglicht, denn der Einsatz von Formen mit entfernbaren Teilen ist dann nicht mehr notwendig.
Die Ausführung des erfindungsgemäßen Gefäßes und seiner Zugänge 8, 9, 12 befreit vom Einsetzen der besagten Zugänge zwischen die beiden Folien, die das besagte Gefäß bilden, wie dies bei der Herstellung eines Beutels der Fall ist. Die Zone der festen Verbindung der beiden Folien bleibt also vollkommen eben, und dies ist ein wichtiger Punkt beim Schweißen der haftenden Materiale für die Zellen, insbesondere der komplexfreien Folien auf Grundlage von Polyester-, Polykarbonat- und Polystyrolfolien.
Außerdem können bei Einbindung der Zugänge 8, 9, 12 in mindestens eine warmgeformte Folie die Leckgefahren ausgeschlossen werden, die in der Einsetzzone der besagten Zugänge zwischen den Folien der Gefäße nach früherem technischem Stand vorhanden waren.
Die Ausführung des Gefäßes 1 schließt nicht die Möglichkeit aus, die Zugänge, insbesondere diejenigen in Rohrform, zwischen den beiden Folien 2 und 3 anzubringen (nicht dargestellt). Angesichts der bevorzugten Verwendung von Polymerfolien geringer Flexibilität müssen die Zonen für diese Rohre vorgeformt werden, und diese Bedingung wird auch durch die Warmformung der Folien 2 und 3 erfüllt.
Wie auf der 4c dargestellt, kann auch vorgesehen werden, auf den Zugängen 8, 9, 12 Rillen 13 hinzuzufügen, um die Dichtheit mit einem Stutzen zu verbessern. Man erhält somit gerillte Ansatzstücke (es ist auch möglich, kegelförmige Ansatzstücke mit Schlauchtüllen zu strukturieren, und somit das gleiche Ergebnis zu erzielen).
Wie auf der 4d dargestellt, kann auch vorgesehen werden, innen in den Zugängen 8, 9, 12 eine interne Verstärkung 14 hinzuzufügen, damit ebenfalls ein perfekt dichter Anschluß mit einem Stutzen erzielt wird.
Die verwendeten Folien haben in der Tat im allgemeinen eine geringe Stärke zwecks Sicherstellung eines Mindestniveaus der Gasdurchlässigkeit, insbesondere bei Sauerstoff, und der Prozeß der Warmformung verringert diese Stärke noch. Die Zugänge 8, 9, 12 müssen also verstärkt werden, damit nach ihrem Anschluß an einen Stutzen ihre Festigkeit sowie ihre Dichtheit garantiert ist.
Jetzt wird auf die 5a bis 5d verwiesen, die verschiedene mögliche Formen der Reliefs 10, 11 darstellen.
Die Reliefs 10, 11 können insbesondere die Formen von Falzen, Wellenlinien, Rippen beziehungsweise Zähnchen haben, wie auf den 5a, b, c und d dargestellt. Die Reliefs 10, 11 können wiederholte Motive bilden oder unregelmäßig sein. Die Reliefs 10, 11 können sich auf einem Teil oder übe den gesamten Boden 4 des Gefäßes 1 erstrecken.
Zur Erzielung ausreichender Vergrößerungen der Kulturoberflächen werden diese Reliefs 10, 11 nicht im Mikrometer- oder Nanometerbereich ausgeführt, sondern mindestens im Millimetermaßstab.
Wie vorher angegeben, kann mit der Ausführung von Reliefs 10, 11 auf der inneren Fläche der Folien 2, 3 im Gefäß 1 durch Warmformung die Kulturoberfläche für adhärente Zellen vergrößert werden.
Diese Reliefs können auch ein Mittel zur Zurückhaltung der nicht adhärenten Zellen auf der Folie 2, 3 bei Anwendung eines Umlaufs des Nährmediums im Rahmen einer Zellkultur unter ständiger Perfusion mit Nährmedium im Gefäß 1 sein.
Zu diesem Punkt wäre ein Relief in Form von Rippen, wie auf 5c dargestellt, die im Innenvolumen des Gefäßes 1 angeordnet wären, besonders für die Kultur von nicht adhärenten Zellen unter Perfusion mit Nährmedium geeignet.
Die Antragstellerin hat die Technik der Warmformung für die erfindungsgemäße Ausführung des Gefäßes entwickelt. Das erfindungsgemäße Gefäß innoviert durch das Angebot einer umfassenden Antwort auf alle Kriterien, die sich beim Einsatz eines Beutels für Zellkultur beschränkend auswirken. Außerdem ist diese Technologie der Kunststoffverarbeitung besonders gut geeignet für die Ausführung einer Reihe Gefäße für Zellkulturen, deren Abmessungs- und Strukturmerkmale je nach den Zellarten und ihrer Anwendungen leicht angepaßt werden können. Das erfindungsgemäße Gefäß ist zwar besonders für die Vorbereitung von Zellen für therapeutische Zwecke angepaßt, es kann jedoch noch andere biotechnologische Anwendungen finden, bei denen procaryote wie eukaryote Zellen genutzt werden.

Claims

Behälter (1) für die Zellenkultur mit einer ersten (2) und einer zweiten (3) gasdurchlässigen Folie, die an ihrem Umfang (6) fest miteinander verbunden sind, um ein Innenvolumen für die Aufnahme der Zellen zu bilden, und mit mindestens einem Zugangskanal für die Einführung und/oder die Entnahme der Zellen, wobei jede der besagten Folien (2, 3) mindestens eine aus einem Polymermaterial bestehende Schicht aufweist, die das Anhaften der Zellen ermöglichen kann, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Folien (2, 3) wärmegeformt ist.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Folie (2, 3) im wesentlichen aus einem Polymermaterial gebildet ist, das das Anhaften der Zellen ermöglichen kann.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien (2, 3) durch Verschweißen in der Nähe ihres Umfangs fest miteinander verbunden sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Folie (2) wärmegeformt ist, so dass sie im Querschnitt eine im allgemeinen rechteckige Form aufweist, mit einem etwa ebenen Boden (4), einer Seitenwand (5) und einer einen Rand bildenden Umfangswand (6).
Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Folie (3) fest mit dem Rand der ersten Folie (2) verbunden ist, so dass sie etwa eben ist, wobei die besagte zweite Folie (3) die obere Wand des Behälters (1) bildet.
Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite, die obere Wand des Behälters (1) bildende Folie (3) wärmegeformt ist, so dass sie eine ähnliche Geometrie aufweist wie diejenige der ersten Folie (2), wobei die besagten Folien (2, 3) sich gegenüberliegend an ihren Rändern fest miteinander verbunden sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zugangskanal (9) von einer Wand einer wärmegeformten Folie (2, 3) aus mit dem Innenvolumen des Behälters (1) in Verbindung steht.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der wärmegeformten Folien (2, 3) Reliefs (10, 11) aufweist, die in dem Innenvolumen des Behälters (1) angeordnet sind.
Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefs (10, 11) wiederholte oder unregelmäßige, durchgehende oder diskrete Muster bilden.
System mit mindestens zwei mittels einem Stutzen in geschlossenem Kreis miteinander verbundenen Elementen, wobei zumindest eines der besagten Elemente ein Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ist, wobei der Stutzen an einem ersten Ende an dem Zugangskanal des Behälters (1) und an einem zweiten Ende an einem anderen Element des Systems angeschlossen ist, um die Passage der Zellen und/oder der Flüssigkeiten zwischen den Elementen des Systems zu ermöglichen.
Verwendung eines Behälters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder eines Systems nach Anspruch 10 für die Kultur von anhaftenden und/oder in dem Milieu in Suspension befindlichen Zellen.