DE2341180B2 - Vorrichtung zur Züchtung von Gewebezellen oder Mikroorganismen auf rotierbaren Flachen Muller, Hans, Dr Ing , Mannedorf (Schweiz) - Google Patents
Vorrichtung zur Züchtung von Gewebezellen oder Mikroorganismen auf rotierbaren Flachen Muller, Hans, Dr Ing , Mannedorf (Schweiz)Info
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/14—Rotation or movement of the cells support, e.g. rotated hollow fibers
Description
gelhaft.
35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Züch- welche die Vorteile der Einschicht-Zellzüchtungsvor-
tung von Gewebezellen oder Mikroorganismen in ein- richtung mit Spiralfläche mit horizontaler Achse auf-
zelliger Schicht auf flächenhaften Unterlagen, die auf weist, jedoch einen besseren Gasaustausch ermöglicht,
einem in einem Behälter horizontal rotierbaren Träger 40 Ebenso soll die Reinigung der Unterlagefläche mit
angeordnet sind. Hilfe von körnigen Zusatzmitteln erleichtert werden
Es ist bekannt, insbesondere die zur Herstellung von und auch die Besichtigung und die von Zeit zu Zeit
Impfstoffen bestimmten aus einem Gewebe isolierten erforderliche völlige Reinigung besonders leicht mög-
Zellen auf einer flächenhaften festen Unterlage in ein- lieh sein.
zelliger Schicht zu züchten, um eine Entartung der 45 Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei der
Zellen, wie sie bei freiem Wachstum möglich ist, zu eingangs genannten Gewebezellzuchtvorrichtung daverhindern.
Wenn eine größere Menge Impfstoffe ge- durch gelöst, daß die Unterlagen in Vielzahl an dem
Wonnen werden muß, müssen die Unterlagsflächen rotierbaren Träger in zu dessen Achse parallelen Beeine
große Gesamtfläche für die Kultur der Gewebe- festigungsmitteln lösbar angebracht sind,
zellen bilden, welche gleichmäßig mit Nährflüssigkeit 5» Es ist besonders vorteilhaft, wenn die auf dem Träger und Gasen, vor allem Sauerstoff (Luft), in Berührung angeordneten Unterlageflächen an den Stirnseiten gebracht werden müssen. durch je eine Endscheibe, insbesondere unter Zwischen-
zellen bilden, welche gleichmäßig mit Nährflüssigkeit 5» Es ist besonders vorteilhaft, wenn die auf dem Träger und Gasen, vor allem Sauerstoff (Luft), in Berührung angeordneten Unterlageflächen an den Stirnseiten gebracht werden müssen. durch je eine Endscheibe, insbesondere unter Zwischen-
Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen eine Viel- lage einer Dichtungsscheibe gegen den Behälterraum
zahl von uiuerlagsflachen in Form ebener Teller über- abgeschlossen und in ihrer Lage gehalten sind. Die
einander angeordnet sind oder bei denen horizontale 35 Unterlageflächen können in Form ebener Platten, die
Röhren vorgesehen sind, die zur Förderung des Flüs- radial zur Achse des Trägers befestigt sind, oder in
sigkeits- und Gastausausches an rotierbaren, vertikalen Form gekrümmter, insbesondere spiralförmig geScheiben
befestigt sind. Als besonders raumsparend krümmter Flächen ausgebildet sein. Die Unterlage-Und
in der Wirkung vorteilhaft sind in neuerer Zeit flächen können mit ihrer Innenkante in zur Achse des
Einschichten-Zellzüchtungsfermenter vorgeschlagen 60 Trägers parallel angeordnete Nuten oder vorzugsweise
und gebaut worden» bei welchen die Unterlagefläche Vorsprüngen eingeschoben sein,
als Spiralfläche mit horizontaler Achse aus Kunststoff, Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Voremaillcrtem Metall oder Glas hergestellt ist. Diese richtung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Materialien haben sich als Unterlage für das Zellen- Unterlageflächen derart an dem Träger befestigt sind, wachstum am besten bewährt. 65 daß zwischen der Innenkante jeder Unterlagefläche
als Spiralfläche mit horizontaler Achse aus Kunststoff, Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Voremaillcrtem Metall oder Glas hergestellt ist. Diese richtung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Materialien haben sich als Unterlage für das Zellen- Unterlageflächen derart an dem Träger befestigt sind, wachstum am besten bewährt. 65 daß zwischen der Innenkante jeder Unterlagefläche
Bei den Vorrichtungen mit horizontalen Unterlage- und dem Umfang des Trägers ein Spalt verbleibt, durch
flächen macht die Gaszufuhr insofern Schwierigkeiten, welchen die Räume zwischen den Unterlageflächen
als das hierbei übliche Sauerstoff- oder Lufteinblasen miteinander verbunden sind, und in die Endscheiben
3 ' 4
in den so gebildeten Ringraum mündende öffnungen Endscheiben 19 nach dem Beaälteiraum. Der Träger 4
Angebracht sind. Zweckmäßigerweise sind die Unter- selbst steht durch die Anschlüsse 12 und 12' mit einem
lageflächen nabe der Außenkante, mit an der benach- Kühl- oder Wärmemittel in Verbindung. Der Träger
harten Unterlagefläche anliegenden, ihre Distanz hier- ist einerseits in einer der beidea Flanschen 11 in einer
durch festlegenden Ansätzen verseheu. 5 geschlossenen Büchse gelagert, im anderen Flansch
Die Züchtungsvorrichtung nach der Erfindung löst durch eine mit einer steril zu haltenden Dichtung 5
nicht nur die Erfindungsaufgabe, sondern hat weitere nach außen geführt. An den Flanschen 11 des Behälters
Vorteile gegenüber der bekannten Ausführung in einer sind Anschlüsse 6 angebracht, durch welche Gas (Luft)
einzigen Spim'fläche. Sie ist leichter und damit wirt- ein- bzw. ausgeleitet wird. Am Anschluß 8 wird die
schädlicher fertigbar. Da die einzelnen Unterlage- io Nährflüssigkeit zu- und am Ende der Kulturzeit wieder
flächen eben oder gleich gekrümmt sind, ist bei der ausgeleitet. Zwischen den einzelnen, in diesem Beispiel
Ausführung in Kunststoff oder Metall nur eine Ferti- mit kreisbogenförmiger Krümmung ausgeführten
gungsvorrichtung erforderlich. Wenn dagegen eine ein- Unterlageflächen 1 ist ein Zwischenraum 2 vorhanden,
zige Spirale in mehreren Teilen hergestellt werden -.wiener durch Distanzstücke 18, die nahe der äußeren
sollte, werden die Krümmungsradien nach außen hin 15 Kante der Unterlageflächen 1 angebracht sind und an
notwendigerweise größer. Der wesentliche Vorteil liegt der benachbarten Fläche aufliegen, genau festgelegt
jedoch darin, daß auch bei langsamer Umdrehung ist. Die ganze, aus Träger 4, Unterlageflächen 1, Endjeweils
genügend Gas mit einer verhältnismäßig kleinen scheiben 19 und zwischengelegten Dichtungen 7 beFläche
des zu züchtenden Gewebes in Berührung stehende rotierbare Trommel bildet eine in sich festkommt,
so daß ein vollkommener Gasaustausch mög- ao gefügte Einheit, da durch Umbördelungen am Umfang
Hch ist. Die erreichte leichte Ausbaufähigkeit der ein- der Endscheibe 19 die Unterlageflächen 1 auch nach
zelnen Unterlageflächen läßt ferner eine leichtere Rei- außen hin festgespannt sind.
nigung und Zerlegung nach einer gewissen Anzahl von Während der Anzucht des 7ellgewebes wird die
Produktionszyklen zu. Durch Abnahme einer der Nährflüssigkeit eingefüllt und zwar nur so weit, bis die
seitlichen Endscheiben können die Unterlageflächen as Nährflüssigkeit den Träger ganz überdeckt, also nur
leicht herausgezogen, gereinigt und wieder eingescho- die obersten Unterlageflächen aus ihr herausragen.
ben werden. Die einfachere Form der Unterlageflächen Dann wird der Träger durch den aus Elektromotor 13.
gestattet auch die Herstellung aus Glas, welches sich Keilriemenscheiben 14 und 15. Keilriemen 16be-.tehenseit
langem für die Einschichtkulturen bewährt und den Antrieb sehr langsam in Rotation gebracht, und
vielfach jedem anderen Material vorgezogen wird. 3" zwar in I hrzeigernchtung. wobei die schaufelartige
Die Erfindung ist mit vorteilhaften Ausgestaltungen Krümmung der Unterlageflächen gemäß I ig. 2 voran
einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung ausgesetzt ist. Bei der Rotation tauchen dann die einnäher
erläutert, in der zeigt zelnen gekrümmten Untcrlageflächen nacheinander in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung die Nährflüssigkeit und schlielVn dabei jeweils beim
nach der Erfindung, 35 Eintauchen eine Luftblase mit ein, welche bei der lang-Fig.
2 einen Querschnitt nach der Linie AB der samen Rotation der Reihe nach alle Stellen der Unter-Fig.
I, lagefläche berührt, bis sie an der tiefsten Stelle ange-Fig.
3 eine einzelne Unterlagefläche in Draufsicht kommen, aus der seitlichen öffnung 3 in den Behälterund
Schnitt, raum entweichen kann. Bei der weiteren Drehung ist Fig. 4 Einzelheiten eines Trägers und verschiedene 40 der Raum zwischen den »Schaufeln« ganz mit Nähr-Ausführungen
der Unterlageflächen, flüssigkeit erfüllt, welche erst beim Auftauchen der ig. 5 eine weitere Ausführung für die Befestigungs- Schaufelenden wieder durch Luft ersetzt wird, während
mittel. die Nährflüssigkeit durch den Ringspalt und die öff-Wie in Fig. I und 2 dargestellt, hat die Gewebezeil- nungen 3 wieder in den äußeren Behälterraum zurückzuchtvorrichtung
einen zylindrischen Behälter, in wel- 45 läuft.
chem der als Hohlwelle ausgebildete Träger 4 mit den In Fig. 3 ist eine scharfelartig gestaltete Unterlagelösbar eingesetzten Unterlageflächen 1 rotierbar ist. fläche 1 einzeln dargestellt, rechts in Draufsicht, links
Der Behälter ist aus einem Glaszylinder 9 und zwei im Schnitt (gleich Seitenansicht). Fig. 4 zeigt die An-Flanschdeckeln
11 mittels Zugschrauben 10 zusam- Ordnung der Unterlageflächen in größerem Maßstab,
mengestellt. Der rotierbare Innenteil bestent aus dem 5° In Fig. 5 ist der Träger 4 mit zwei verschiedenen
als Hohlwelle ausgebildeten Träger 4, an welchem zwei Arten der Befestigungsmittel dargestellt, und zwar
Kränze von Vorsprüngen 17 so angebracht sind, daß oben mit den langen Vorsprüngen 17 des oben bezwischen
ihnen eine schmale Nut offenbleibt, in welche schriebenen Beispiels und in der unteren Hälfte der
die Unterlageflächen 1 mit ihrer Innenkante seitlich Zeichnung mit stiftartigen Vorsprüngen 21. Die lösbare
eingeschoben werden können. Beiderseits dieser einge- 55 Befestigung der Unterlageflächen kann auch in anderer
setzten Unterlageflächen 1 sind Endscheiben 19 und Weise erfolgen, insbesondere durch Einstecken von an
Dichtungsscheiben 7 auf dem als Hohlwelle ausge- den Flächen angebrachten Fortsätzen in entsprechende
bildeten Träger 4 aufgeschoben, auf einer Seite, in der Aussparungen der Hohlwelle.
Zeichnung links, an einem Bund dem Träger 4 an- Schließlich kann auch, wie in Fig. 4 dargestellt,
liegend, auf der anderen Seite durch eine auf dem 60 die Form der Unterlageflächen nicht gekrümmt, son-
Träger 4 angebrachte gewindegängige Mutter 20 fest- dem eben gewählt werden. In diesem Fall muß der
geschraubt. Da die eingesetzten Unterlageflächen 1 Behälter weniger hoch gefüllt werden, damit diese
mit ihrer inneren Kante nicht ganz bis zum Träger 4 radialen Flächen noch Luft schöpfen können. Hierbei
reichen, bleibt dort ein schmaler Ringspalt, welcher ist es leicht möglich, die Flächen aus ebenem Glas eindie
Räume zwischen den Unterlageflächen 1 am äuße- 65 fach und billig herzustellen. Nach diesem Prinzip ist
ren Umfang des Trägers 4 miteinander verbindet. Von es möglich, Gewebezellzuchtvorrichtungen mit großen
diesem Ringspalt führen mehrere öffnungen 3 in den wirksamen Flächen zu bauen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Züchtung von Gewebezellen Substrates denaturiert und eine ungleichmäßige Ver-
oder Mikroorganismen in einzelliger Schicht auf 5 teilung des Gases auf die einzelnen Flächenteüe beflächenhaften
Unterlagen, die auf einem in einem wirkt. Der Fermenter mit rotierbarer Spiralfläche
Bebälter horizontal rotierbaren Träger angeordnet bringt gegenüber diesen Ausführungen bereits eine ersind,
dadurch gekennzeichnet, daß hebltche Verbesserung, da bei jeder Umdrehung m
die Unterlageflächen (1) in Vielzahl an dem rotier- einem nkht ganz gefüllten Behälter von der horizontal
baren Träger (4) in zu dessen Achse parallelen io angeordneten Einlaßöffnung der Spirale Gas in die
Befestigungsmitteln lösbar angebracht sind. Flüssigkeit zwischen den einzelnen Spiralwindungen
2. Vorrichtolg nach Anspruch 1, dadurch ge- eingepumpt wird. Es wird also regelmäßig die auf den
keniazeichnet, daß die auf dem Träger (4) ange- Spiralflächen wachsende Zellkultur mit Gas oder Nährordaeten
Unterlageflächen (1) an den Stirnseiten flüssigkeit in Berührung gebracht. Jedoch hat dieser
durch je eine Endscheibe (19), insbesondere unter 15 Fermenter, bei welchem die Kulturunterlagefläche nur
Zwischenlage einer Dichtungsscheibe (7), gegen aus einer einzigen Spirale mit horizontaler Achse be-
den Behälterraum abgeschlossen und in ihrer Lage steht, den Nachteil, daß bei jeder Umdrehung der
gehalten sind. Spirale nur einmal Luft durch die Einlaßöffnung auf-
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- genommen werden kann, was nicht sehr viel ist, weil
kennzeichnet, daß die Unterlageflächen (1) mit »0 bei der Zucht von Gewebezellen ?um regelmäßigen
ihrer Innenkante zwischen zur Achse des Trägers Auswachüen nur eine sehr langsame Drehung zulässig
parallel angeordnete Vorsprünge (17, 21) einge- ist. Wenn z. B. nur I bis 2 Umdrehungen pro Stunde
schoben sind. stattfinden dürfen, ist der Gasaustausch sehr langsam
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- und gering. Besonders bei großen Fermentern mit sehr
kennzeichnet, daß die Unterlageflächen (1) derart »5 großer Züchtungsoberfläche kommt als Nachteil
an dem Träger (4) befestigt sind, daß zwischen hinzu, daß für eine beispielsweise 30 m2 große Kulturjeder
Innenkante der Unterlageflächen und dem fläche etwa 30 m lange Spiralfeder erforderlich sind.
Umfang des Trägers ein Spalt verbleibt, durch deren Reinigung nur mit komplizierten Hilfsappraten
welchen die Räume zwischen den Unterlageflächen vorgenommen werden kann. Selbst bei Anwendung
miteinander verbunden sind, und in den Endschei- 30 von körnigen Reinigungsmitteln, welche bei schneller
ben (19) in den so gebildeten Ringraum mündende Drehung zusammen mit der Reinigungsflüssigkeit
öffnungen (3) angebracht sind. zwischen die Spiralflächen hindurchgetrieben wird, ist
bei derartig langen Wegen der Reinigungseffekt man-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1232672A CH563456A5 (de) | 1972-08-18 | 1972-08-18 | |
CH1232672 | 1972-08-18 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2341180A1 DE2341180A1 (de) | 1974-03-28 |
DE2341180B2 true DE2341180B2 (de) | 1975-09-25 |
DE2341180C3 DE2341180C3 (de) | 1976-05-06 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2196388A1 (de) | 1974-03-15 |
CH563456A5 (de) | 1975-06-30 |
DE2341180A1 (de) | 1974-03-28 |
DD107484A5 (de) | 1974-08-05 |
GB1423218A (en) | 1976-02-04 |
US3925165A (en) | 1975-12-09 |
IT998367B (it) | 1976-01-20 |
FR2196388B1 (de) | 1977-08-12 |
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Legal Events
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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