WO2010121601A4 - Vorrichtung zur automatisierten, parallelisierten kultivierung von zellen - Google Patents

Vorrichtung zur automatisierten, parallelisierten kultivierung von zellen Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur automatisierten, parallelisierten Kultivierung von Zellen in Zellkulturgefäßen, insbesondere Mikrotiterlatten (MT-Platten) (2) mit einem Gehäuse (23), in welchem eine Beobachtungseinheit (3), umfassend mindestens ein Mikroskop (7) und mindestens eine Kamera (6), eine Aumahmevorrichtung (4) zur Aufnahme der Zellkulturgefäße sowie eine Fluidverteilungseinheit (5) zum automatischen Befüllen und/oder Entleeren der Zellkulturgefaße, insbesondere der Wells (17) von MT-Platten mit Fluiden angeordnet sind, wobei die klimatischen Verhältnisse in der Vorrichtung, insbesondere die Gaszusammensetzung und die Temperatur zumindest im Bereich der Zellkulturgefäße regelbar sind, wobei im Gehäuse eine Klimakammer (21) vorgesehen ist, in der eine gewünschte Temperatur und/oder eine bestimmte Gaszusammensetzung automatisch einstellbar ist und in der die Aufhahmevorrichtung (4) mit den Zellkulturgefäßen (2) mindestens teilweise integriert ist.

Claims

1
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
beim Internationalen Büro eingegangen am
9. März 201 1 (09.03.201 1 )
NEUE ANSPRÜCHE:
Vorrichtung zur automatisierten, parallelisierten Kultivierung von Zellen in Zellkulturgefäßen, insbesondere Mikrotiterplatten (MT-Platten) (2) mit einem Gehäuse (23), in welchem eine Beobachtungseinheit (3), umfassend mindestens ein Mikroskop (7) und mindestens eine Kamera (6), eine Aufhahmevorrichtung (4) zur Aufnahme der Zellkulturgefäße sowie eine Fluidverteilungseinheit (5) zum automatischen Befüllen und/oder Entleeren der Zellkulturgefäße, insbesondere der Wells (17) von MT-Platten mit Fluiden angeordnet sind, wobei die klimatischen Verhältnisse in der Vorrichtung, insbesondere die Gaszusammensetzung und die Temperatur zumindest im Bereich der Zellkulturgefäße regelbar sind, wobei im Gehäuse eine Klimakammer (21) vorgesehen ist, in der eine gewünschte Temperatur und/oder eine bestimmte Gaszusammensetzung automatisch einstellbar ist und in der die Aufnahmevorrichtung (4) mit den Zell- kulturgefäßen (2) mindestens teilweise integriert ist, wobei getrennte Gasbehälter vorgesehen sind, welche unterschiedliche Gase enthalten, wobei die Gasströme aus den Gasflaschen steuerbar sind und wobei bestimmte Gasmengen in eine Mischkammer (36) geleitet werden können, von wo aus das gewünschte Gasgemisch in die Klimakammer geleitet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Gase ausgewählt sind aus der Gruppe von C02, 02 und N2, wobei das Gasgemisch vor dem Einleiten in die Klimakammer vorzugsweise auf eine gewünschte Temperatur gebracht wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zellkulturgefäße (2) vorzugsweise im Bereich der Beobachtungseinheit (3)
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) und/oder im Bereich der Fluidverteilungseinheit (5), vorzugsweise automatisch durch einen Schlitten (11) oder Roboterarm aus der Klimakammer (21) bzw. in die Klimakammer transportierbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinheit (3) und/oder die Fluidverteilungseinheit (5) außerhalb der Klimakammer (21) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (4) mindestens zwei, vorzugsweise übereinander angeordnete Aufnahmeeinheiten (10) umfasst und vorzugsweise Halteeinrichtungen (18) zum Halten der Zellkulturgefäße (2) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (Mikroskop (7) inkl. Kamera (6)) der Beobachtungseinheit (3) bewegbar ist, wobei die Bewegungen vorzugsweise steuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Bereich der Beobachtungseinheit (3) befindliches Zellkulturgefäß (2a) bewegbar ist, wobei die Bewegungen vorzugsweise steuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop (7) ein Durchlicht- und/oder Phasenkontrast- und/oder Fluoreszenzmikroskop ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverteilungseinheit (5) mehrere Behältnisse zum Lagern unterschiedlicher Fluide, wie z.B. Zelllösungen, Nährstoffe und Farbstoffe, sowie eine Mikrodosiereinheit (12) zur gezielten, kontrollierten Zugabe der Fluide in die Zellkulturgefäße, insbesondere in die Wells (17) von MT-Platten (2) und vorzugsweise auch zum Entfernen der Fluide aus den Zellkulturgefäßen, insbesondere aus den Wells der MT-Platten umfasst, wobei die Bewegungen und Aktio-
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) nen der Mikrodosiereinheit vorzugsweise steuerbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellkulturgefaße, insbesondere die MT-Platten (2) und vorzugsweise auch die Wells (17) der MT-Platten indiziert sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellkulturgefaße (2) transparent ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Sensoren (25, 26, 27, 29, 30, 31) zur Kontrolle sämtlicher relevanter Parameter, insbesondere Temperatur, C02-Konzentration, 02-Konzentration, N2- Konzentration, Luftfeuchtigkeit und/oder Zufuhr von Fluiden in die Zellkultivierungsgefäße, insbesondere in die Wells (17) der MT-Platten (2).
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein computergesteuertes Kontroll- und Steuersystem zur automatischen Kontrolle und Steuerung mindestens einer, vorzugsweise aller nachfolgend aufgeführter Parameter bzw. Arbeitsschritte:
a) Temperatur, insbesondere in der Klimakammer (21);
b) 02- Anteil im Gas, insbesondere in der Klimakammer;
c) C02-Anteil im Gas, insbesondere in der Klimakammer;
d) N2-Anteil im Gas, insbesondere in der Klimakammer;
e) Befüllung und/oder Entleerung von ausgewählten Zellkulturgefäßen, insbesondere ausgewählter Wells (17) von ausgewählten MT-Platten (2) mit ausgewählten Mengen von ausgewählten Fluiden, zu ausgewählten Zeiten;
f) mikroskopische Beobachtung und Auswertung von Zellkulturen in ausgewählten Zellkulturgefäßen, insbesondere in ausgewählten Wells von ausgewählten MT- Platten zu ausgewählten Zeiten mit ausgewählter Technik, wie z.B. Fluoreszenz -, Durchlicht- oder Phasenkontrastmikroskopie.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) eine Be- und Entdeckelungsvorrichtung zum vorzugsweise automatischen Be- und Entdeckein der Zellkulturgefäße.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fluidverteilungseinheit eine gesteuerte selektive Verwendung von Einmal- und Mehrfachpipetten möglich ist.
16. Verfahren zur automatisierten, parallelisierten Kultivierung von Zellen in Zellkulturgefäßen, insbesondere Mikrotiterplatten (2), die sich in einem Zellkultursystem, insbesondere in einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 befinden, umfassend folgende Arbeitsschritte:
a) Befüllen des Systems mit Zellkulturgefäßen (2);
b) Befüllen des Systems mit Behältnissen (15), enthaltend zu verwendende Fluide, wie Zellkulturmedium, Zellsuspension, Prüfsubstanz, Farbstoff;
c) Bestücken des Systems mit Behältnissen (20), enthaltend zu verwendende Gase, wie 02, C02, N2;
d) Programmieren des Systems zur automatischen Einstellung mindestens einer der folgenden Parameter:
Temperatur
- 02-Anteil im Gas
- C02-Anteil im Gas
- N2-Anteil im Gas;
e) Programmieren des Systems zur automatischen Befüllung und/oder Entleerung von Zellkulturgefäßen, insbesondere von ausgewählten Wells (17) von ausgewählten MT-Platten (2) mit ausgewählten Mengen von ausgewählten Fluiden, zu ausgewählten Zeiten;
f) Programmieren des Systems zur mikroskopischen Beobachtung und Auswertung von Zellkulturen in ausgewählten Zellkulturgefäßen, insbesondere in ausgewählten Wells von ausgewählten MT-Platten zu ausgewählten Zeiten mit ausgewählter Technik, wie z.B. Fluoreszenz -, Durchlicht- oder Phasenkontrastmikroskopie.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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