NL8720126A - Inrichting voor het microvoortplanten van planten. - Google Patents

Description

6) Τ’ 9 Π γ· & ίΐ (\ J L ύ, ' NL 35.457 WO-Kp/ab

Inrichting voor het microvoortplanten van planten

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het microvoortplanten van planten met inbegrip van een aseptische ruimte en gesteriliseerde kweekvaten.

Bekend is, dat de methoden, die gevoonlijk worden 5 gedefinieerd als behorende tot de biotechnologie, in voorfront staan van het toegepaste biologische researchwerk en van de verwante wetenschappelijke onderzoekingen. De bio-technologische methoden zijn in het bijzonder van belang bij het voortplanten van weefsels en cellulaire elementen van de 10 planten, waarbij de voortplanting eveneens wordt toegepast voor het onderzoeken van de plantsystemen.

Het algemene kenmerk voor de microvoortplantings-methoden voor het voortplanten van weefsels en cellulaire elementen is dat zij uitgevoerd worden onder steriele 15 omstandigheden, in gesteriliseerde kweekvaten, in vitro, teneinde de biologische aspecten op te helderen.

Het belang van de in vitro methoden van de micro-voortplanting heeft men erkend bij de verschillende takken van landbouw en ze zijn toegepast in veel culturen, terwijl 20 hun ontwikkeling over de hele wereld kan worden ervaren.

Het wetenschappelijke onderzoek van de biologische aspecten van de microvoortplanting vertoonde een hoge ontwikkeling in de laatste jaren, waarbij echter tegelijkertijd de technische en technologische achtergrond alsmaar onbekend 25 bleef. De biologische kennis is zeerwel gefundeerd, die echte bereikt wordt aan de hand van technishe methoden, die nog verdere ontwikkelingen behoeven. Bij praktische toepassingen van de microvoortplantingsmethoden is het nogal lastig het grote aantal plantesoorten met de vereiste zorg te hanteren, 30 omdat vanwege het toepassen van een technologie, die werkelijk zeer intensief en effectief is vergeleken met de fito-technische methoden, die tot nu toe werden toegepast. Het bijzondere belang van de microvoortplanting van planten ligt in de produktie en voeding van een zeer hoog aantal (tot 106) 35 genetisch homogene planten, die vrij zijn van infecties.

,8720126 - 2 -

De microvoortplanting van planten omvat de volgende stappen: - bereiding van een kweekmedium, - steriliseren, 5 - in een aseptische omgeving uit te voeren trans plantatie - dit is een handmatige bewerking - en sluiten van de vaten met de plante-elementen daarin, - incubatie.

De bovengenoemde stappen vereisen in het algemeen 10 dezelfde middelen en stukken van inrichting als in de microbiologie, d.w.z. glazen vaten voor het opnemen van een kweekmedium waaronder een kweekcomponent en een bindmiddelcompo-nent, waarbij het kweekmedium wordt opgewarmd. De glazen vaten worden afgesloten met behulp van een kurk van watten, 15 waarbij het ademen van de kweek wordt gewaarborgd zonder het terechtkomen van sporen in de vaten. De watten kurk wordt gewoonlijk afgesloten met behulp van een aluminiumfolie. De transplantatie wordt uitgevoerd in inocculeringsdozen, waaruit de produkten verkregen door bewerking onder steriele 20 omstandigheden, worden overgebracht naar de plek van kweken en incubatie.

Het zal duidelijk zijn, dat sommige van de bewerkingen onder steriele omstandigheden worden uitgevoerd, terwijl sommige van hen, zoals het bereiden van kweekmedium, 25 het overbrengen ervan in de vaten en sluiten van de vaten daarentegen onder niet-steriele omstandigheden worden uitgevoerd. Voorafgaande aan het transplanteren is een sterilisatie noodzakelijk, waarna de incubatie ook onder niet-steriele omstandigheden kan worden uitgevoerd.

30 Deze volgorde van steriele en niet-steriele omstan digheden is aanvaardbaar bij laboratoriumonderzoekingen en research, terwijl bij massaproduktie aan andere vereisten dient te worden voldaan. Dienovereenkomstig heeft men zich veel moeite getroost voor het intensiveren van de effectivi-35 teit van de microvoortplanting.

Een belangrijke stap in deze richting was de bereiding van de kweekmedia in gespecialiseerde fabrieken. Een verdere ontwikkeling van die uit het voorstel volgt is, om de «87 2 0126 - 3 - bindmiddelcomponenten van het kweekmedium in afzonderlijke stappen te bereiden en deze in de andere componenten van de media in te mengen voorafgaande aan de toepassing - deze oplossing maakt het overbodig om de componenten van 5 kweekmedium op te warmen, waarbij het van belang is slechts de bindmiddelcomponenten op te warmen.

De glazen vaten zijn in sommige instituten vervangen door vaten vervaardigd uit lichte transparante kunststoffen, terwijl de voor het afsluiten gebruikte watten 10 kurken vervangen kunnen worden door kurken vervaardigd uit opgeschuimde kunststoffen, afdekelementen vervaardigd uit kunststoffen, parafilm of PVC-folie.

De bovengenoemde stappen zijn op zichzelf zeer belangrijk, waarbij alle bewerkingen handwerk vereisen, dat 15 met veel zorg plaats dient te vinden en op basis van kennis, verworven door hoge mate van opleiding. Dit stelt hoge eisen aan de staf, die bij dit werk betrokken is en betekent een beperkte toepasbaarheid in fabrieken voor massaproduktie.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van 20 een werkwijze, waarbij de efficiëntie van de microvoort-planting kan worden verbeterd onder voldoen aan de strenge biologische zuiverheidsvereisten, vergelijkbaar met de bekende oplossingen.

De uitvinding is gebaseerd op de erkenning, dat 25 het mogelijk is een inrichting te realiseren met hoge efficiëntie voor microvoortplanting van planten, wanneer de volgorde van de traditionele bewerkingen van microvoortplanting wordt gewijzigd in die zin, dat na bereiding van het kweekmedium de volgende bewerkingen worden uitgevoerd onder 30 steriele omstandigheden: steriliseren van het medium, het inbrengen van de noodzakelijke componenten in het vat, het overbrengen van de planten en sluiten van het vat. De incubatie behoeft niet onder steriele omstandigheden plaats te vinden.

35 Het doel van de uitvinding is derhalve een inrich- ' ting voor de microvoortplanting van planten, welke inrichting is voorzien van een aseptische ruimte, gesteriliseerde kweek-vaten, een opslageenheid voor het ontvangen van een aanvoer- * 872012® - 4 - apparaat voor het voorwaats doen bewegen van de kweekvaten, middellen bijvoorbeeld een ultraviolette lamp voor het waarborgen van een steriliteit van de kweekvaten in de op-slageenheid, transportmiddelen, aangebracht onder het aan-5 voerapparaat of in de buurt daarvan, opslagmiddelen voor het ontvangen van gesteriliseerde voortplantingscomponenten, opslagmiddelen voor het ontvangen van gesteriliseerde bindmiddel component en, ten minste één aanvoerleiding die is verbonden met de opslagruimte en de opslagruimtes, een 10 mengleiding, die is verbonden met ten minste één aanvoerleiding die is voorzien van een afvoeropening, thermostaat voor het waarborgen van de vereiste temperatuur van de opslagmiddelen, en de opslagmiddelen bij voorkeur van de ten minste één aanvoerleiding en de mengmiddelen voor het 15 gesteriliseerd afsluiten van de kweekvaten, bestaande uit een eerste groep van een steunelement voor het ontvangen van een afsluitfolie aangebracht boven de transportmiddelen, cylindri-sche voortbewegingsmiddelen voor het voortbewegen van het afsluitfolie, een verhittingselement vlakbij de cylindrische 20 voortbewegingsmiddelen en een hittebehandelingseenheid en/of een tweede groep opslageenheid voor het ontvangen van as-sluitdoppen, aanvoereenheid voor het voorwaarts doen bewegen van de afsluitdoppen, middelen voor het waarborgen van een steriliteit van de afsluitdoppen en desgewenst afsluitmid-25 delen voor het fixeren van de afsluitdoppen op de kweekvaten.

De volgens de uitvinding voorgestelde inrichting maakt bij voorkeur gebruik van transportmiddelen met van klauwen voorzien oppervlak, en flexibele buiselement voor het verbinden van de menginrichting met ten minste één aanvoer-30 leiding en een schuif onder het aanvoerapparaat.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is er voorzien in multirichting leiorganen, die zijn aangebracht bij de afvoer van de transportmiddelen, terwijl de transportmiddelen, gekoppeld aan de 35 leiorganen met bij voorkeur een van klauwen voorzien oppervlak.

De uitvinding zal nader worden beschreven aan de hand van de bijgaande tekeningen, die enige voorkeursuitvoe - 8720126 - 5 - ringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding illustreert, echter slechts bij wijze van voorbeeld. In de tekeningen stelt

Fig. 1 een inrichting volgens de uitvinding voor in 5 zijaanzicht,

Fig. 2 de inrichting volgens fig. 1 in bovenaanzicht.

De inrichting als voorgesteld volgens de uitvinding is een laboratoriuminrichting, die is gerealiseerd met behulp 10 van een gesloten buitenoppervlak voor het waarborgen van een aseptische ruimte. Dit buitenoppervlak kan worden gerealiseerd door middel van laminaire doos, een laminaire tunnel of een laminaire kamer.

De voorgestelde inrichting maakt gebruik van 15 gesteriliseerde kweekvaten, vervaardigd uit enigszins transparante of niet-transparante kunststoffen, zoals polyethyleen, polypropeen, polycarbonaat enz. Ze zijn bij voorkeur rechthoekige dozen of vaten van andere vormen, die in elkaar kunnen worden geplaatst. De kweekvaten zijn aangebracht in 20 een opslageenheid 1, die in elkaar liggen of in een haspel.

Een aanvoerapparaat 2 is verbonden met de afvoer van de opslageenheid 1 (fig. 1), waarin middelen 3 de steriliteit van de kweekvaten waarborgen. De middelen 3 kunen bijvoorbeeld bestaan uit ultraviolette lampen.

25 Een leibaan 4 verbindt de afvoer van het aanvoer apparaat 2 met transportmiddelen 5 voor het transporteren van de kweekvaten naar verdere bewerkingstrappen. Indien nodig kunnen multirichting leiorganen 10 worden aangebracht aan het einde van de transportband 5 voor het selecteren van 30 de kweekvaten volgens verschillende aanvoerrichtingen. In dit geval is voorzien in andere transportmiddelen 11.

Op de transportband 5 worden de kweekvaten getransporteerd voor de afvoer van een mengleiding 8 uit opslagmid-delen respectievelijk 61 en 62, via ten minste één aanvoer-35 leiding 71, 72 (fig. 2). De opslagmiddelen 61 en de opslag-middelen 62 zijn aangebracht in de respectievelijke ther-mostaatmiddelen 91, 92 voor het waarborgen van de vereiste temperatuur.

c 8720126 - 6 -

De kweekvaten, gevuld met de componenten van het kweekmedium worden getransporteerd naar middelen voor gesteriliseerd afsluiten. Dit wordt gerealiseerd op een geschikte wijze, bijvoorbeeld met behulp van gesteriliseerd 5 PVC-folie, afgesneden door een verhittingselement 14 tot stukken van de gewenste lengte na verlaten van de cylindri-sche voortbewegingsmiddelen 13 of door aanbrengen van af-sluitdoppen, aangebracht in de opslageenheid 15, die is voorzien van middelen 17 voor het waarborgen van de 10 steriliteit van de afsluitdoppen en met behulp van aanvoer-eenheid voor het transporteren van de afsluitdoppen naar de af te sluiten vaten. De afsluitdoppen worden door samenpersen op de kweekvaten gebracht door middel van afsluitmiddelen 18 indien zulks vereist is.

15 De steriele verbinding tussen het kweekvat en het PVC-folie is gewaarborgd door een verhittingseenheid 19 voor het blazen van hete lucht. Het afsluit PVC-folie is aangebracht op een steunelement 12. Vanzelfsprekend kan de folie uit andere geschikte materialen worden vervaardigd indien 20 zulks vereist is.

De inrichting als volgens de uitvinding voorgesteld kan als volgt worden toegepast:

Voorafgaande aan de aanvang van het werk dienen de middelen 3 voor het waarborgen van steriliteit te worden 25 toegepast en indien noodzakelijk dient de aseptische ruimte van de inrichting gedaan te worden. Middelen 3 en 17 bestaande uit ultraviolette lampen kunnen behulpzaam zijn in deze bewerking. De volgende stap is het plaatsen van de kweekvaten in de opslageenheid 1 en het verbinden van de 30 aanvoerleiding 71 met de opslagmiddelen 61 met daarin de gesteriliseerde voortplantingscomponenten. De gesteriliseerde vast geworden componenten kunnen zich in opslagruimtes 62 bevinden, die verwarmd dienen te worden tot de vloeibare toestand en vervolgens in de aseptische ruimte kan de aan-35 voerleiding 72 worden aangesloten op de opslagruimtes 62. De aanvoerleiding 71, 72 dienen te worden gekoppeld met de mengleiding 8, bijvoorbeeld door middel van een buigzaam buiselement. De opslageenheden, die op deze wijze zijn • 8720126 - 7 - verkregen kunnen in de thermostatische ruimtes 91, 92 worden geplaatst voor het waarborgen van hun vereiste temperatuur.

De steunmiddelen 12 worden indien noodzakelijk voorzien van opgerolde PVC-folie, waarvan het vrije einde vastgemaakt 5 dient te worden aan het oppervlak van de cylindrische transportmiddelen 13 in de nabij e omgeving van het ver-hittingselement 14. Indien toegepast dient de opslageenheid 15 te worden gevuld met afsluitdoppen, vervaardigd uit geschikte kunststof, die over elkaar liggen. De inrichting 10 wordt vervolgens aangesloten op een controle-eenheid voor het regelen van de werkomstandigheden.

De bewerkingen zijn de volgende: de aanvoerapparaat 2 laat een kweekvat bewegen naar de afvoeropening van de mengleiding 8. In deze bewerking kan de leibaan 4 behulp-15 zaam zijn. De mengleiding 8 ontvangt de noodzakelijke componenten in de vereiste hoeveelheid uit de opslageenheid 61 en opslageenheid 62 via de aanvoerleidingen 71, 72. In het kweekvat doet de bindmiddelcomponent het kweekmedium vast worden. De transportband 5 transporteert de kweekvaten naar 20 de multirichting leiorganen 10, waar transplantatie kan worden uitgevoerd. De verdere transportbanden 11 transporteren het kweekvat naar de volgende bewerkingen.

Het is mogelijk, dat de transplantatie kan worden uitgevoerd in het kweekvat tijdens transporteren ervan op het 25 oppervlak van de transportband 5, waarbij gebruik wordt gemaakt van een een korte stop. In dit geval zijn de multirichting leiorganen 10 niet noodzakelijk.

Na de transplantatie worden de kweekvaten door middel van de transportband 5 of 11 getransporteerd naar een 30 inrichting voor het gesteriliseerd afsluiten van de vaten. Volgens één mogelijkheid stopt het kweekvat beneden de cylindrische transportmiddelen 13 vanwaar uit de PVC-folie op het vat wordt geperst. Daarna snijdt het verhittingsfilament 14 het folie, waarbij in een hittebehandelingseenheid 19 onder 35 invloed van een relatief hoge temperatuur het folie wordt gespannen over het bovenste deel van het kweekvat. Op die manier worden de steriele omstandigheden ten volle verwezenlijkt.

8720126 - 8 -

Een andere voorkeursoplossing is het aanbrengen van afsluitdoppen, die zijn vervaardigd uit kunststoffen. In dit geval transporteert de aanvoereenheid 16 de doppen naar het bovenvlak van het vat, waar ze op het vat worden geperst door 5 middel van de sluitorganen 18.

De kweekvaten, die zijn afgesloten in de aseptische ruimte, worden uit het inwendige van de inrichting verwijderd, waarbij de afsluitmiddelen gebruik maken van kunstof doppen en folie eveneens tegelijkertijd kunnen worden 10 aangebracht. De afsluitdoppen worden in dit geval vervaardigd door perforatie of andere wegname van materiaal, zoals vereist in de volgende werkingstrappen.

8720126

Claims (9)

1. Inrichting voor de microvoortplanting van planten, voorzien van een aseptische ruimte en gesteriliseerde kweekvaten, met het kenmerk, dat de inrichting in de aseptische ruimte is voorzien van een 5 opslageenheid (1) voor het ontvangen van een aanvoerappa-raat (2) voor het transporteren van de kweekvaten, middelen (3) voor het waarborgen van steriliteit van de kweekvaten (1) in de opslageenheid, transportmiddelen (5) aangebracht onder het aanvoerapparaat (2) of in de omgeving ervan, opslagmid-10 delen tussen (61) voor het ontvangen van gesteriliseerde voortplantingscomponenten, opslagmiddelen (62) voor het ontvangen van gesteriliseerde bindmiddelcomponenten, ten minste één aanvoerleiding (71, 72) aangesloten op de opslagmiddelen (61) en de opslagmiddelen (62), een mengleiding (8), 15 die is aangesloten op ten minste één aanvoerleiding (71, 72), voorzien van een afvoeropening, thermostaatmiddelen (91, 92) voor het waarborgen van de vereiste temperatuur van de opslagmiddelen (61) en de opslagmiddelen (62) en middelen voor het gesteriliseerd afsluiten van de kweekvaten.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de middelen voor het gesteriliseerd afsluiten van de kweekvaten zijn voorzien van een draagele-ment (12) voor het ontvangen van een afsluitfolie, dat is aangebracht boven de transportmiddelen (5), cylindrische 25 transportmiddelen (13) voor het transporteren van het afsluitfolie, en een verhittingselement (14), dat zich bevindt voorbij de cylindrische transportmiddelen (13) voor het snijden van het afsluitfolie en bij voorkeur een verhittings-behandelingseenheid (19).

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de middelen voor het gesteriliseerd afsluiten van de kweekvaten omvatten een opslageenheid (15) voor het ontvangen van afsluitdoppen, aanvoereenheid (16) voor het transporteren van de afsluitdoppen en middelen (17) voor het 35 waarborgen van steriliteit van de afsluitdoppen en indien noodzakelijk afsluitmiddelen (18) voor het fixeren van de * 8720 - 10- af sluit dop op het kweekvat.

4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de middelen (3, 17) voor het waarborgen van de steriliteit ultraviolette lampen 5 zijn.

5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de thermostatische middelen (91, 92) ten minste één element van de groep van ten minste één aanvoerleiding (71, 72) en de mengleiding (8) 10 omgeven.

6. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de transportmiddelen (5) worden toegepast, met een oppervlak dat is voorzien van klauwen.

7. Inrichting volgens conclusie 1, met het 15. e n m e r k, dat een buigzam buiselement wordt toegepast voor het aansluiten van de mengleiding (8) op ten minste één aanvoerleiding (71, 72).

8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de inrichting is 20 voorzien van een leibaan (4) onder het aanvoerapparaat (2).

9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van multirichting leiorganen (10) aangebracht bij de afvoer van de transportmiddelen (5) en een verder transport- 25 middel (11) gekoppeld aan de leiorganen (10) met bij voorkeur een klauwen voorziene oppervlak. .8720126