DE4032002A1 - In situ mikroskopsonde und messverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein solches Verfahren kommt dort zum Einsatz, wo in ei­ nem abgeschlossenen System, beispielsweise in einem Bio­ reaktor, lebende Zellen bei einer bestimmten Temperatur und vorgegebenen Reinheitsbedingungen vermehrt werden. Um die Vermehrung der Zellen bzw. das Anwachsen der Bio­ masse im Reaktor kontrollieren zu können, werden zur Zeit Streulicht- oder Fluoreszenzsonden verwendet. Bei diesen Vorrichtungen wird die Kulturbrühe mit einem Lichtstrahl beleuchtet, und die Intensität des hervorge­ rufenen Streulichts bzw. des Fluoreszenzlichts mit einem Fotodetektor bestimmt. Aus der Intensitätsänderung des Lichtes bzw. auf Grund der durch die Zellen hervorge­ rufenen Fluoreszenz kann auf die Konzentration der Bio­ masse bzw. der Zellen in dem Bioreaktor geschlossen wer­ den. Die bis jetzt zur Ermittlung der Zellenkonzentra­ tion in den Bioreaktoren verwendeten optischen Sonden erfassen summarisch alle streuenden bzw. fluoreszieren­ den Bestandteile eines repräsentativen Probevolumens. Die ermittelten Werte müssen daher mit Hilfe eines standardisierten Prozesses kalibriert werden und er­ lauben nur dann korrekte Messungen, wenn jeder Meßprozeß hinsichtlich seiner Bestandteile immer den gleichen Meß­ untergrund aufweist. Der Meßuntergrund einer Kulturbrühe in einem Bioreaktor wird durch die sich dort bildenden Gasblasen, den Festkörper, die Nährsubstanzen oder aber auch durch eine variierende durchschnittliche Größe der Zellen erzeugt. Die zuletzt genannten Faktoren können zu einer erheblichen Störung des Meßverfahrens und damit zu einer Verfälschung der Meßdaten führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem eine fehlerfreie Ermittlung der Zellenkonzentration einer Kulturbrühe durchgeführt wer­ den kann, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Ein Verfahren, mit dem diese Aufgabe gelöst werden kann, ist in Patentanspruch 1 offenbart.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in Patentanspruch 4 offenbart.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, eine Kultur­ brühe, z. B. in einem Bioreaktor, mikroskopisch zu über­ wachen. Durch den zusätzlichen Einsatz einer Videokamera und einer Vorrichtung, mit der eine Strömungsberuhigung der Kulturbrühe innerhalb des Bioreaktors durchgeführt werden kann, können zu jedem beliebigen Zeitpunkt Bilder der Kulturbrühe erzeugt und die Konzentration der leben­ den Zellen in der Kulturbrühe hieraus ermittelt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die mikrosko­ pische Betrachtung einer dünnen Volumenschicht innerhalb des Bioreaktors mit einer Mikroskopsonde nachfolgend auch Meßsonde genannt. Die Kulturbrühe kann in Durch­ licht und Auflicht mikroskopiert werden. Ebenso ist Fluoreszenzmikroskopie möglich, wenn das abgegrenzte Volumen der Kulturbrühe mit einer Anregungswellenlänge von 340 bis 365 nm bestrahlt wird. Das Objektiv des Mi­ kroskops kann unmittelbar vor dem Reaktorfenster ange­ ordnet werden. Falls es die Gegebenheiten erlauben, kann die Meßsonde durch einen Normstutzen auch unmittelbar in den Reaktor eingeführt werden, wobei das Meßfenster di­ rekt durch das Mikroskopobjektiv gebildet werden kann. Auf die Objektivfrontlinse wird dazu ein Deckglas aufge­ kittet.

Eine Sterilisierung der Mikroskopsonde kann hierbei dann auf chemischem Wege erfolgen. Die Mikroskopsonde wird in diesem Fall unter Verwendung einer Wechselsonde in den Reaktor eingeführt.

Das mit Hilfe des Mikroskops erhaltene Bild erzeugt leuchtende Strukturen auf einem dunklen oder diffusen Hintergrund. Dieses Bild kann einer automatischen Bild­ verarbeitungsvorrichtung zugeführt werden, in der eine Auswertung des Bildes erfolgt. Bei der Auswertung des Bildes wird die Anzahl der beleuchteten Objekte erfaßt. Diese entspricht der Anzahl der Zellen in dem betrachte­ ten, abgegrenzten Volumen. Aus der Anzahl der Zellen in dem betrachteten Volumen ergibt sich die Konzentration der Zellen in der Kulturbrühe des Bioreaktors. Die Ab­ grenzung des Probevolumens innerhalb des Bioreaktors erfolgt durch ein Schärfe- bzw. Kontrastkriterium, das in der digitalen Bildverarbeitung des Mikroskopbildes einprogrammiert wird. Nur diejenigen Objekte werden mit­ gezählt, deren Kanten genügend scharf hervortreten, de­ ren Abbildungsschärfe oder Kontrast also oberhalb einer zweckmäßig gewählten Minimalschärfe bzw. einem Minimal­ kontrast liegen. Die Schwellenwerte für Kantencharak­ teristik, Schärfe und Kontrast können innerhalb der di­ gitalen Bildverarbeitung numerisch definiert werden. Auf diese Weise werden nur Objekte gezählt, die sich inner­ halb einer definierten Entfernung von der Gegenstands­ ebene des Mikroskops befinden. Das eigentlich untersuch­ te Volumen ist also der Bereich, der durch das Mikroskop mit definierter Schärfe abgebildet wird. Seine Größe wird durch eine Eichmessung mit einer wohlbekannten Kon­ zentration von Zellen bestimmt. Erfindungsgemäß kann die in einem Bioreaktor enthaltene Kulturbrühe auch außer­ halb desselben in einer Durchflußzelle überprüft werden. Zu diesem Zweck wird an den Bioreaktor eine Durchfluß­ zelle angeschlossen, die von der Kulturbrühe durchströmt werden kann.

Neben einer Beobachtung und Analyse von lebenden Zellen in einem Bioreaktor können die erfindungsgemäße Vorrich­ tung und das Verfahren auch unabhängig vom Bioreaktor zur Analyse kleiner Teilchen in bewegten oder ruhenden Medien Anwendung finden.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine spezielle Ausführungsform der Beleuch­ tungs- und Abtrennvorrichtung des erfindungs­ gemäßen Bioreaktors,

Fig. 2 eine spezielle Ausführungsform des Fensters für das Mikroskopobjektiv,

Fig. 3 eine Variante der in Fig. 2 dargestellten Vor­ richtung,

Fig. 4 die vollständige Vorrichtung in der speziellen Ausführungsform für Auflicht-Belichtung,

Fig. 5 eine mit dem Bioreaktor in Verbindung stehende Durchflußzelle.

Fig. 1 zeigt einen Bioreaktor 1, in dem lebende Zellen in einem Nährmedium kultiviert werden können. Der Bio­ reaktor 1 weist ein Fenster 2 auf. Im Bereich dieses Fensters 2 ist eine Vorrichtung 3 installiert, mit der eine definierte Menge der zu untersuchenden Kulturbrühe 4 vom Inhalt 1I des Bioreaktors 1 abgetrennt und vor dem Fenster 2 angeordnet werden kann. Die Vorrichtung 3 wird durch ein Rohr 3R gebildet, das U-förmig gebogen und bei der hier dargestellten Ausführungsform aus Edelstahl gefertigt ist. Das Fenster 2 des Bioreaktors 1 wird bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine kreisförmige Öffnung 2E begrenzt, die nach außen hin einen zylinderförmigen Ansatzstutzen 2Z aufweist. Dieser kann, wie bei dem hier dargestellten Ausführungsbei­ spiel, als Normstutzen mit einem Durchmesser von 25 mm ausgebildet werden. In den Ansatzstutzen 2Z ist ein zy­ linderförmiger Einsatz 2L eingesetzt. Das dem Inneren des Bioreaktors zugewandte Ende des Einsatzes 2L ist durch eine durchsichtige Scheibe 2S verschlossen. Diese kann aus Glas oder Quarz gefertigt sein. Die Scheibe 2S ist bereichsweise in eine ringförmige Ausnehmung 2A des Einsatzes 2L eingefügt und von einer ringförmigen Dich­ tung 2D umgeben, so daß ein hermetischer Abschluß des Bioreaktors 1 im Bereich der Scheibe 2S gegeben ist. Die Öffnung 2E des Bioreaktors 1 weist in der Wand 1W eine Ringnut 1N auf, die zu dem Einsatz 2L hin offen ist. In diese Ringnut 1N ist eine ringförmige Dichtung 1D einge­ fügt, so daß ein hermetischer Abschluß des Bioreaktors 1 zwischen dem Einsatz 2L und der zylinderförmigen Verlän­ gerung 2Z nach außen hin gegeben ist. In definiertem Abstand von dem Fenster 2 ist in der gleichen Wand 1W eine weitere Öffnung 5 vorgesehen. Diese weist eine zy­ linderförmige Verlängerung 5Z auf, die nach außen ge­ richtet ist. Ein Arm 3A des Rohres 3R ist durch die Öff­ nung 5 nach außen geführt, und steht etwa 10 cm über die Öffnung 5 nach außen über. Im Bereich der Öffnung 5 und der zylinderförmigen Verlängerung 5Z sind in definiertem Abstand ringförmige Dichtungen 6 und 7 angeordnet, die das Rohr 3R eng umschließen. Die beiden Dichtungen 6 und 7 sind in je einer Ringnut 8 und 9 angeordnet, die im Bereich der Wand 1W des Bioreaktors 1 bzw. der zylinder­ förmigen Verlängerung 5Z angeordnet sind. Die U-förmige Krümmung des Rohres 3R ist innerhalb des Bioreaktors angeordnet. Der Krümmungsradius 3R des Rohres ist so gewählt, daß das zweite freie Ende 3E des Rohres 3R in gleicher Höhe wie das Fenster 2 angeordnet ist. In das freie Ende ist ein scheibenförmiges durchsichtiges Bau­ element 10 eingesetzt, das ein Fenster bildet. Das Fen­ ster 10 ist von einer ringförmigen Dichtung 11 umgeben, die geringfügig aus dem freien Ende 3E nach außen über­ steht. Das Fenster 10 ist bei der hier dargestellten Ausführungsform aus Glas oder Quarz gefertigt. Die Dich­ tung 11 ist aus einem elastischen Material gefertigt. Das Fenster 10 kann so angeordnet werden, daß sein Mit­ telpunkt in einer Ebene mit dem Mittelpunkt des Fensters 2 in der Wand 1W liegt. An dem außerhalb des Bioreaktors 1 angeordneten Arm 3A des Rohres 3R ist ein Manipulator 12 befestigt. Mit dessen Hilfe kann das Rohr 3R über eine Führung (hier nicht dargestellt) in dem Bioreaktor 1 bewegt werden. Wird der Arm 3A nach außen gezogen, so bewegt sich das Ende 3E innerhalb des Bioreaktors in Richtung auf das Fenster 2. Da die Dichtung 11 geringfü­ gig aus dem Ende 3E hervorsteht, kann mit dem Manipula­ tor 12 eine geringe Menge der im Bioreaktor befindlichen Kulturbrühe zwischen dem Fenster 2 und dem Fenster 10 eingeschlossen und damit ruhiggestellt werden. Ist die mikroskopische Messung an der vor dem Fenster 2 ange­ ordneten Kulturbrühe 4 abgeschlossen, so wird mit Hilfe des Manipulators 12 der Arm 3A weiter in den Bioreaktor hineingeschoben, so daß die beobachtete Menge an Kultur­ brühe 4 wieder dem übrigen Volumen der Kulturbrühe 4 zugeführt wird. Durch ein neues Herausziehen des Armes 3A kann zu einem späteren Zeitpunkt wiederum eine kleine Menge der Kulturbrühe 4 zwischen dem Fenster 10 und dem Fenster 2 ruhiggestellt werden. Falls die Innenseite des Fensters 2 durch die Kulturbrühe 4 verschmutzt ist, kann mit Hilfe der Dichtung 11, die sich am Ende 3E des Roh­ res 3R befindet, das Fenster 2 gereinigt werden. Hierzu wird das Ende 3E zunächst vor der Scheibe 2S positio­ niert. Anschließend wird der Manipulator 12 im oder ge­ gen den Uhrzeigersinn gedreht.

Erfindungsgemäß kann, wie in Fig. 2 dargestellt, vor dem Fenster 2 des Bioreaktors 1 auch das Objektiv 21 eines Mikroskops 20 angeordnet werden. Hierzu wird das Objek­ tiv 21 zusammen mit dem Tubus 22 des Mikroskops 20 in die zylinderförmige Verlängerung 2Z der Öffnung 2E ein­ gesetzt. Anstelle des Fensters 2 bzw. der Scheibe 2S kann auch das Objektiv 21 eines Mikroskops 20 dauerhaft installiert werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Fall bildet das Objektiv selbst das Fenster. Um einen hermetischen Abschluß des Bioreaktors 1 auch bei dieser Ausführungsform zu erreichen, ist zwischen dem zylinderförmigen Ansatzstutzen 2Z des Bioreaktors 1 und dem Tubus 22 des Mikroskops eine ringförmige Dichtung 23, beispielsweise ein O-Ring angeordnet, der in der Ringnut 24 des Tubus 22 angeordnet ist.

Fig. 4 zeigt den Bioreaktor 1 wiederum im Bereich seines Fensters 2. Vor dem Fenster 2 ist das Mikroskop 20 mit seinem Objektiv 21 angeordnet. Das Mikroskop 20 steht mit einer Lichtquelle 50 in Verbindung. Diese kann bei­ spielsweise als gepulste UV-Lichtquelle ausgebildet wer­ den. Um Fluoreszenzmikroskopie durchzuführen, ist vor allem eine Lichtquelle 50 erforderlich, die Licht im ultravioletten Wellenlängenbereich aussendet. Wie anhand von Fig. 4 zu sehen ist, wird mit dem von der Licht­ quelle 50 kommenden Licht, welches durch das Mikroskop 20 eingekoppelt wird, die unmittelbar hinter dem Fenster 2 des Bioreaktors 1 befindliche Kulturbrühe beleuchtet. Zur Durchführung von Fluoreszenzmikroskopie wird UV- Licht über den dichroitischen Filter 53 in den Strahlen­ gang eingekoppelt. Das mit Hilfe des Mikroskops 20 er­ zeugte Bild wird einer Videokamera 51 zugeführt. Ihr Signaleingang steht mit dem Mikroskop 20 in Verbindung, während ihr Signalausgang an eine computergestützte digitale Bildverarbeitungseinrichtung 52 angeschlossen ist. Mit Hilfe der Einrichtung 52 werden die Bilder aus­ gewertet. Sie ermittelt automatisch die Konzentration der Zellen in der Kulturbrühe 4. Mit Hilfe der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung ist eine Auflichtmikroskopie auf einfache Weise möglich. Dabei ist es gleichgültig, ob das Objektiv 21 des Mikroskops vor dem Fenster 2 des Bioreaktors 1 angeordnet ist und mit bzw. ohne aufge­ kittetem Deckglas selbst das Fenster des Bioreaktors bildet. Das mit Hilfe des Mikroskops 20 erzeugte Bild wird, wie oben beschrieben, mit Hilfe der Videokamera und der digitalen Bildverarbeitungseinrichtung weiter­ verarbeitet und ausgewertet.

Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, mit der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung auch scharfe Bilder von der strömenden Kulturbrühe 4 innerhalb des Bioreaktors 1 zu erzeugen. Hierzu wird die mit dem Mikroskop 20 verbun­ dene Kamera 51 durch kurze Verschlußzeiten oder durch Blitzbelichtung so kurzzeitig belichtet, daß auch die bewegten Zellen in der Kulturbrühe 4 noch hinreichend scharf abgebildet werden. Die Kombination von Blitzbe­ lichtung mit synchronisiertem Kameraverschluß stellt zusätzlich eine Möglichkeit dar, extrem kurze Kameraver­ schlußzeiten von kleiner als einer Mikrosekunde bei ho­ her Lichtintensität anzuwenden.

Die lebenden Zellen können selbstverständlich auch mit Hilfe von Auflicht-Fluoreszenz mikroskopiert werden. Die Fluoreszenz der mit vorzugsweise einer UV-Wellenlänge von 340 bis 365 nm bestrahlten Mikroorganismen läßt sich bei Verwendung von Auflicht aus der Lichtquelle 50 be­ sonders gut zur mikroskopischen Abbildung verwerten. Da lebende Zellen einen Gehalt an besonders stark fluores­ zierenden Coenzymen (NADH oder NADPH) besitzen, heben sich diese Zellen durch Fluoreszenz mit einer Wellenlän­ ge von 460 nm vom restlichen Medium sehr gut ab.

Falls die Lichtverhältnisse, insbesondere bei der Auf­ lichtfluoreszenzmikroskopie mit kurzen Belichtungszeiten nicht den Gebrauch normaler Videokameras mit ca 0,05 Lux Empfindlichkeit erlauben, kann auf Kameras mit höherer Empfindlichkeit, beispielsweise auf Restlichtkameras zurückgegriffen werden. Durch den Einsatz von Lichtver­ stärkern in Restlichtkameras wird eine Empfindlichkeit erzielt, die selbst bei extrem geringen Belichtungsstär­ ken noch scharfe Abbildungen erlaubt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch für Durch­ lichtmikroskopie geeignet. Da hierfür Licht vom Inneren 1I des Bioreaktors 1 auf das zwischen dem Fenster 2 und dem Fenster 10 angeordnete Volumen scheinen muß, ist innerhalb des Rohres 3R ein Lichtleiter 30 angeordnet, der außerhalb des Bioreaktors 1 mit einer Lichtquelle (hier nicht dargestellt) in Verbindung steht. Der Licht­ leiter 30 kann an seinem vor dem Fenster 10 angeordneten Ende mit einer Miniaturkondensoroptik (hier nicht darge­ stellt) versehen sein. Durch das Fenster 10, das aus Glas oder Quarz gefertigt ist, wird der Lichtleiter 30 vor einem direkten Kontakt mit der Kulturbrühe 4 ge­ schützt.

Sollte eine Mikroskopie der Kulturbrühe 4 durch das Fen­ ster 2 des Bioreaktors 1 nicht möglich sein, so besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, den Bioreaktor 1 an eine Durchflußzelle 40 anzuschließen, die in Fig. 5 dar­ gestellt ist. Über eine Leitung 41 wird von dem Bioreak­ tor 1 (in Fig. 5 nicht dargestellt) Kulturbrühe der Durchflußzelle 40 zugeleitet. Die Durchflußzelle 40 wird durch einen durchsichtigen Zellenboden 42 gebildet, in den die Leitung 41 einmündet. Die Leitung 41 steht mit einer Leitung 43 in Verbindung, über welche die Kultur­ brühe wieder aus der Durchflußzelle 40 entfernt werden kann. Die Kulturbrühe wird von der Leitung 41 aus an einem Deckglas 44 entlanggeleitet und der Leitung 43 zugeführt. Zwischen dem Deckglas 44 und dem Boden 42 der Durchflußzelle 40 ist eine Dichtung 45 aus Polytetra­ fluoräthylen angeordnet. Das Deckglas 44 ist über den Öffnungen 41E und 43E der Leitungen 43 und 44 position­ iert. Mit Hilfe der Dichtung 45 wird sichergestellt, daß die Kulturbrühe 4 nicht zwischen dem Deckglas 45 und dem Boden 42 aus der Durchflußzelle 40 ausströmen kann. Nach oben wird die Durchflußzelle 40 von einem Rahmen 46 be­ grenzt, der mittig eine Öffnung 46E aufweist, durch die hindurch das Deckglas 44 voll sichtbar ist. Die Durch­ flußzelle 40, die in Fig. 5 in aufgespreizter Darstel­ lung gezeigt ist, ist in ihren Abmessungen so gewählt, daß sie zwischen dem Objektiv und dem Kondensator eines Mikroskops angeordnet werden kann. Die unter dem Deck­ glas 44 befindliche Kulturbrühe kann mit Hilfe des Mi­ kroskops betrachtet und anschließend beseitigt oder dem Reaktor über die Leitung 43 wieder zugeführt werden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Charakterisierung einer Kulturbrü­ he (4), insbesondere in einem Bioreaktor (1), dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe mikroskopischer Abbildung und einer Bildauswertung die strömende oder ruhigge­ stellte Kulturbrühe (4) in situ durch optische Mikrosko­ pie analysiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mit Hilfe eines Mikroskops (2) und einer nach­ geschalteten Videokamera (51) die strömende oder ruhig­ gestellte Kulturbrühe (4) in einem Bioreaktor (1) analy­ siert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Mikroskopbild der Kulturbrühe (4) von einer Videokamera (52) aufgenommen und mit Hilfe einer computergestützten digitalen Bildverarbeitung, das unter anderem die Konzentration der Zellen in der Kulturbrühe (4) erfaßt, zur Steuerung des Bioprozesses im Bioreaktor (1) unmittelbar benutzt wird.

4. Vorrichtung mit Bioreaktor (1) und Fenster (2) zur Erzeugung von lebenden Zellen in einer Kulturbrühe (4), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (3) zur Ruhigstellung und/oder Abtrennung einer de­ finierten Menge der im Bioreaktor (1) enthaltenen Kul­ turbrühe (4), mindestens ein Mikroskop (20), eine Video­ kamera (51), eine computergestützte digitale Bildaus­ werteeinrichtung (52) sowie einer Lichtquelle (30, 50) für die Auflicht- und Durchlichtmikroskopie vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Objektiv (21) eines Mikroskops (20) unmittelbar vor dem Fenster des Bioreaktors (1) angeord­ net ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (21) eines Mi­ kroskops (20) das Fenster (2) des Bioreaktors (1) bil­ det.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikroskop (20) mit einer Lichtquelle (50) verbunden ist, deren Licht durch das Mikroskop (20) auf das Fenster (2) des Bioreaktors (1) geleitet ist, daß der Signalausgang des Mikroskops (20) an eine Videokamera (51) angeschlossen ist, deren Aus­ gangssignal einer computergestützten digitalen Bildver­ arbeitungseinrichtung (52) zugeführt ist, deren Aus­ gangssignale zur Steuerung des Bioreaktors (1) verwend­ bar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (3) zur Strömungsberuhigung durch ein U-förmiges, beweglich ge­ haltertes Rohr (3R) gebildet ist, dessen erstes Ende (3B) außerhalb des Bioreaktors (1) und dessen zweites Ende (3E) innerhalb des Bioreaktors (1) vor dem Fenster (2) desselben angeordnet und mit einer Scheibe (10) und einem elastischen Dichtungsring (11) verschlossen ist, so daß die Dichtung (11) geringfügig aus dem Ende (3E) herausragt, und daß der Krümmungsradius des Rohres (3R) so gewählt ist, daß die Scheibe (10) konzentrisch zum Fenster (2) und mit der Dichtung (11) am Fenster (2) anliegend bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (10) aus licht­ durchlässigem Material besteht, und daß im Inneren des Rohres (3R) ein Lichtleiter (30) angeordnet ist, durch welchen Licht zur Durchlichtmikroskopie von außen ein­ koppelbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Arm (3A) des Roh­ res (3) durch eine Öffnung (5) in der Wand (1W) des Bio­ reaktors geführt ist, daß die Öffnung (5) eine zylinder­ förmige Verlängerung (5Z) aufweist, die nach außen ge­ richtet ist, daß der Durchmesser der Öffnung (5) und der zylinderförmigen Verlängerung (5Z) geringfügig größer sind als der Innendurchmesser des Rohres (3R), daß zwi­ schen dem Rohr (3R), der Wand (1W) und der zylinderför­ migen Verlängerung (5Z) zwei ringförmige Dichtungen (6 und 7) angeordnet sind, die bereichsweise in je eine ringförmige Nut (8, 9) in der Wand (1W) und der zylinder­ förmigen Verlängerung (5Z) eingesetzt sind, daß die Dichtungen (5 und 6) als Gleit-O-Ringdichtungen ausge­ bildet sind, und daß außerhalb des Bioreaktors (1) am Rohr (3R) ein Manipulator (12) zur Betätigung der Vor­ richtung (3) befestigt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Fensters (2) des Bioreaktors (1) in der Wand (1W) des Bioreaktors (1) eine kreisförmige Öffnung (2E) vorgesehen ist, an die eine nach außen gerichtete zylinderförmige Verlängerung (2Z) angesetzt ist, daß in die Verlängerung (2Z) ein zylinderförmiger Einsatz (2) eingesetzt ist, der an sei­ nem dem Innenraum (1I) des Reaktors (1) zugewandten Ende durch ein Fenster (2S) aus Glas oder Quarz verschlossen ist, daß das Fenster (2S) in eine Ausnehmung (2A) des Einsatzes (2L) eingesetzt und von einer ringförmigen Dichtung (2D) umgeben ist, und daß der Einsatz (2L) ebenfalls von einer ringförmigen Dichtung (2D) in Form eines O-Ringes umgeben ist, der in eine ringförmige Nut (1N) eingesetzt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Bildung des Mikroskopfensters (2) ein Fermenter-Normstutzen vorgesehen ist, daß der Mikro­ skopaufbau (20) in den dazu passenden Ansatzstutzen (2Z) eingefügt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikroskop (20) zur Ver­ einfachung der Sterilisation in eine handelsübliche Wechselsonde für Fermenter-Normstutzen eingefügt ist.

14. Vorrichtung mit einem Bioreaktor (1) zur Erzeu­ gung von lebenden Zellen in einer Kulturbrühe (4), ins­ besondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Durchflußzelle (40) über eine Leitung (41) an den Bioreaktor (11) ange­ schlossen ist, und daß die Durchflußzelle (40) zwischen dem Objektiv (21) und dem Kondensator (23) eines Labor­ mikroskops angeordnet ist.