CH525959A - Vorrichtung zur Züchtung von Gewebezellen auf der Oberfläche von Trägerkörpern - Google Patents

Description

  
 



  Vorrichtung zur Züchtung von Gewebezellen auf der Oberfläche von Trägerkörpern
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Züchtung von Gewebezellen auf der Oberfläche von Trägerkörpern.



  Es ist bekannt, Zellen, welche aus Geweben von Tieren durch Vereinzelung gewonnen wurden, in geeigneten Medien auf Oberflächen zu züchten, um einschichtige Decken, sogenannte Monolayerkulturen zu erhalten. Es hat sich ergeben, dass derartige Zellkulturen (Zellrasen) aus diploiden Zellen bestehen, die weitgehend die Eigenschaften der Körperzellen aufweisen, so dass in diesen Kulturen Viren zur Gewinnung von Vaccinen gezüchtet werden können.



   Um grössere Mengen für Untersuchungen sowie zur Produktion von Impfstoffen zu erhalten, ist es wichtig, die Zellzüchtung auf Trägern grosser Oberfläche durchzuführen. Es werden Teller und Scheiben verwendet, ferner Röhren, auf deren Oberfläche die Zellkulturen wachsen. Um die Oberfläche weiter zu vergrössern, hat man vorgeschlagen, die Zellen auf kleinen Kügelchen aus porösem Material zu züchten, die im flüssigen Nährmedium suspendiert gehalten werden.



   Die mit Tellern und Röhren ausgestatteten Vorrichtungen haben verhältnismässig geringe Oberfläche, während die kleinen Kügelchen aus porösem Material Schwierigkeiten bei Sterilisation und Reinigung verursachen. Eine Verbesserung könnte erreicht werden, wenn die Zellkultur auf der Oberfläche von leicht zu reinigenden Füllkörpern erfolgen würde und die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, eine Vorrichtung zu schaffen, in welcher eine Kultur auf grosser Oberfläche durchführbar ist, die Trägerflächen leicht zu reinigen und zu sterilisieren gestattet, ferner erlaubt, die Grundbauteile eines normalen Fermenters benutzen zu können. Die letztgenannte Eigenschaft erscheint besonders für Forschungszwecke im Laboratoriumsmasstab wichtig.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung erfüllt die genannten Anforderungen. Sie ist gekennzeichnet durch einen zylindrischen Behälter, in dem ein vertikal förderndes Organ angeordnet ist, das von einem zylindrischen Leitrohr umfasst wird, welches nicht bis ans obere Ende des Behälters reicht und am unteren Ende mit Öffnungen versehen ist, während zwischen Leitrohr und Behälter Füllkörper vorhanden sind, die grösser sind als die Öffnungen im unteren Teil des Leitrohrs.



   Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der beigelegten Zeichnung dargestellt. Der Behälter besteht aus dem Zylinder 1, der in Laboratoriumsausführungen aus Glas hergestellt ist, und dem Boden 2 und dem oberen Deckel 3. Im Boden ist das Lager einer Umwälz-Schraubenpumpe 4, welche von dem Elektromotor 5 über ein Getriebe variabler Drehzahl und Drehrichtung angetrieben wird. Die Pumpe ist von dem Leitrohr 6 umgeben, welches an seinem oberen Ende mit einem Siebdeckel 7 verschlossen und das am unteren Ende mit Schlitzöffnungen 8 versehen ist. Eine Rohrschlange 9 dient der Heizung bzw. Kühlung mittels Wasser und eine Luftleitung 10 mit einem Ringrohr 11, das an seiner Oberseite mit Düsen versehen ist, dient der Luftzufuhr. Durch den oberen Deckel führt ein kurzes Belüftungsrohr 12 und ein Rohr 13, das bis in den unteren Teil des Behälters reicht.

  In dem Raum zwischen dem Leitrohr 6 und dem zylindrischen Behälterteil 1 sind Glaskugeln von etwa 3 mm Durchmesser eingefüllt. In der Mitte des Deckels ist ein Abluftrohr 15 vorgesehen, welches mit einem Luftentkeimungsfilter (nicht eingezeichnet) verschlossen ist.



   Das Kulturmedium, in welchem die zu züchtenden Zellen suspendiert sind, wird in den Behälter eingeführt und durch die Pumpe 4 bei niedriger Drehzahl umgewälzt. Die Drehrichtung der Pumpe ist so eingestellt. dass die Flüssigkeit im Leitrohr von unten nach oben steigt, durch das Sieb 7 über den Rand des Leitrohres nach aussen in den mit Glaskugeln gefüllten Raum gedrückt und durch die Schlitzöffnungen 8 wieder angesaugt wird. Bei sehr langsamer Strömung setzen sich die Zellen auf den Glaskugeln ab und wachsen zu einer einschichtigen Zellkultur auf diesen aus. Die optimale Wachstumstemperatur wird dabei durch Beheizung oder Kühlung mittels der Rohrschlange 9 eingestellt. Zur Gewinnung von Viren wird die Zellkultur durch Zusatz einer virusinfizierten Flüssigkeit geimpft. Der Virus dringt in die Zellen der Kultur ein und vermehrt sich in diesen.

  Ist der gewünschte Grad der Entwicklung erreicht, so können die auf den Kugeln befindlichen Kulturen durch Trypsin in Einzelzellen aufgelöst und diese zusammen mit dem Medium aus der Vorrichtung entfernt werden, indem durch den Anschluss 12 Luft oder Stickstoff eingeführt und die Flüssigkeit aus dem Behälter durch das bis nahe an den   Boden reichende, mit einem groben Sieb versehene Rohr 13 ausgeleitet werden. Bei Bedarf ist es natürlich möglich, die Zellwände durch Trypsinverdauung ganz aufzulösen und auf diese Weise eine zellfreie Viruskultur zu gewinnen. So können auch die Vaccine im Behälter selbst gewonnen werden, indem die Viren in bekannter Weise in einen nicht mehr ansteckungsfähigen Zustand überführt werden.



   Die Vorrichtung ermöglicht ferner eine vollkommene Reinigung der Füllkörperoberfläche, indem die Drehrichtung der Pumpe umgekehrt und die Drehzahl erhöht wird. Dadurch wird die Flüssigkeit im Leitrohr nach unten gezogen, durch die Schlitzöffnungen 18 in den von Füllkörpern durchsetzten Ringraum gedrückt, so dass diese Füllkörper aufgewirbelt werden, aneinander stossen und reiben, so dass sich die Geweberesten und Verunreinigungen von der Füllkörperoberfläche lösen und in der beschriebenen Weise durch das Rohr 13 aus dem Behälter gedrückt werden. Das Sieb 7 verhindert das Einschwemmen der Füllkörper in das Leitrohr 6 während der Reinigung.



  Es ist auch möglich, die Reinigung der Füllkörperoberfläche dadurch zu bewirken, dass in das Rohr 10 Luft eingedrückt wird, die sich durch die am Ringrohr 11 befindlichen Düsen in den von Füllkörpern erfüllten Raum verteilt, wodurch die Füllkörper in Schwebe gehalten und durch die auf sie treffenden Luftblasen freigespült werden; gleichzeitig kann die Pumpe rotieren und die Flüssigkeit im Gleich- oder Gegenstrom zu der von den Luftblasen bewirkten Strömung bewegt werden.

 

   Die Vorrichtung gestattet alle zur Behandlung der Gewebekultur erforderlichen Verfahrensschritte auf einfache Weise durchzuführen, die auch von aussen durch Programme gesteuert werden können. In der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Gestaltung ist durch Auswechslung weniger Bauteile eine Umwandlung in einen bzw. von einem Fermenter für submerse Gärungen leicht möglich. Die Verwendung von Füllkörpern mit glatter Oberfläche erleichtert die Reinigung und Sterilisation, verhindert auch das Übertragen von Stoffen auf folgende Chargen, was bei der Verwendung von porösen Füllkörpern leicht möglich ist. So eignet sich die Vorrichtung besonders für Forschungsaufgaben, bei welchen verschiedene biologische Stoffe produziert und verschiedene Verfahren in demselben Gerät durchgeführt werden müssen. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Vorrichtung zur Züchtung von Gewebezellen auf der Oberfläche von Trägerkörpern, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Behälter, in dem ein vertikal förderndes Organ angeordnet ist, das von einem zylindrischen Leitrohr umfasst wird, welches nicht bis ans obere Ende des Behälters reicht und am unteren Ende mit Öffnungen versehen ist, während zwischen Leitrohr und Behälter Füllkörper vorhanden sind, die grösser sind als die Öffnungen im unteren Teil des Leitrohrs.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das vertikal fördernde Organ als Schraubenpumpe ausgeführt ist.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Pumpe durch einen Motor mit drehzahl- und drehrichtungsvariablem Getriebe erfolgt.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper aus Glaskugeln von 3-5 mm Durchmesser bestehen.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass unter den Füllkörpern eine Belüftungsvorrichtung angeordnet ist, durch welche die Füllkörper zwecks Reinigung in Bewegung gehalten werden können.