Vorrichtung zum Konzentrieren und/oder Reinigen von Makro- molekülen in einer Lösung und Verfahren zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konzentrieren und/oder Reinigen von Makromolekülen in einer Lösung und ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung. Die Vorrichtung umfaßt eine Kammer bzw. Abteilung für die zu ver- arbeitende Probe und eine Kammer für das Filtrat, das mittels mindestens einer Membran abgetrennt wird. Genauer ausgedrückt betrifft die Erfindung eine neue Art der Befestigung der Membran in druckbeständiger abdichtender Beziehung an der Grenzfläche zwischen den beiden Kammern. Vorrichtungen, die gemäß der Erfindung hergestellt werden, können in Zentrifu- gen, als Tangentialstrommodule, als Gasdruckzellen oder mit handbetätigten Spritzen etc. verwendet werden.

Viele Biotechnologielaboratorien und Institutionen des Ge- sundheitswesens verwenden Mikro-und Ultrafiltrationsverfah- ren zur Verarbeitung von biologischen Lösungen. Beispielswei- se wird die Filtration als Sterilisierungsschritt zum Entfer- nen von Bakterien, als Klärungsschritt zum Entfernen von sus- pendierten Feststoffen und Verunreinigungen, als ein Konzent- rationsschritt für Proteine und andere Makromoleküle oder als Reinigungsschritt zum Eliminieren von unerwünschten Mikromo- lekülen, wie z. B. Salzen, verwendet. Alternative Filtrations- verfahren,-vorrichtungen und Membranabsperrungen werden bei bestimmten Anwendungen und Prozeßerfordernissen entsprechend verwendet.

Zentrifugalkräfte, Gas-oder Flüssigkeitsdruck oder Vakuum werden typischerweise verwendet, um den Vektor bzw. Gradien- ten zu schaffen, um Lösemittel und kleine Mikromoleküle durch eine Membran zu drücken oder zu ziehen, während Lösungsbe- standteile, die griser sind als die Ausschlu$grenze der Memb- ran, zurückgehalten werden. Bei den meisten Anwendungen ist die Filtrationsgeschwindigkeit in Bezug auf die verwendete Membranfläche um so größer, je höher der angelegte Druck bzw. das angelegte Vakuum sind. Allgemein sind Vorrichtungen mit kleiner Fläche und hoher Geschwindigkeit bevorzugt.

Typische Vorrichtungen der hier angesprochenen Bauart enthal- ten eine Kammer für die zu verarbeitende Probe und eine Kam- mer für das Filtrat. Diese Kammern stehen durch mindestens eine gemeinsame Öffnung in Verbindung, in welcher eine poröse Membran, wie z. B. eine Mikroporen-, Ultrafiltrations-oder Umkehrosmose-Membran angeordnet ist. Die Membran ist an ihrem Umfang an der Öffnung entweder an der Umfangsfläche der Kon- zentrations-oder der Filtratkammer oder an beiden abdichtend angebracht.

Die Membran ist gewöhnlich auf der Permeatseite gehaltert, um dem Druck zu widerstehen. Es ist ein Einlaß vorgesehen, um eine Flüssigkeitsprobe in die Konzentrationskammer einzufüh- ren, und ein Auslaß für das Filtrat aus der Filtratkammer. In sogenannten Tangentialstromvorrichtungen ist in der Konzent- rationskammer ein zusätzlicher Auslaß angeordnet, um die Zir- kulation der Probe zu erlauben.

Es ist klar, daß die Abdichtung der Membran sehr hohen An- sprüchen genügen muß, so daß die zu verarbeitende Flüssigkeit daran gehindert wird, die Membran zu umgehen. Die Membran kann in einer Vielzahl von Arten abgedichtet werden, bei- spielsweise mittels Heißsiegeln, Verkleben mit Klebstoff oder Lösemittel, Ultraschallschweißen oder durch Preßsitz.

Material und Wandstärke der Kammer, die ebenfalls abdichtend

miteinander verbunden werden, werden so gewählt, da$ sie dem Betriebsdruck widerstehen.

Die Vorrichtungen sind manchmal zusätzlich mit separaten Druckhalteeinrichtungen versehen oder Membrananordnungen wer- den zwischen externen Druckplatten angeordnet, die typischer- weise miteinander verschraubt werden, um eine zusätzliche Halterung zu schaffen.

Eines der Probleme bei Vorrichtungen nach dem Stand der Tech- nik ist die Schwierigkeit, einen zufriedenstellenden Kompro- mi$ zwischen der Zuverlässigkeit der Abdichtung für die Memb- ran und/oder für die Verbindungsstelle zwischen den Kammern, eine entsprechende Druckhaltefähigkeit und niedrige Herstel- lungskosten zu erreichen.

Aus Gründen der praktischen Ausführung und aus Kostengründen ist es wünschenswert, Filtrationsvorrichtungen durch Formver- fahren herzustellen, es ist jedoch nicht immer möglich, Memb- ranauflagerabschnitte mit ausreichender Dicke zu formen, so da$ sie hohen Betriebsdrücken widerstehen können, da es schwierig ist, beim Formvorgang dicke und dünne Bereiche zu mischen. Die Alternative, separate Druckhalteeinrichtungen oder externe Druckplatten zu verwenden, ist sowohl teuer als auch für kleine Vorrichtungen unpraktisch. Ferner sind in Ab- hängigkeit von den verwendeten Membran-und Bauteilmateria- lien geeignete Dichtungssysteme häufig teuer und/oder unzu- verlässig, wenn sie bei hohem Druck verwendet werden.

Ein weiteres Problem stellt es dar, eine ausreichend feste Abdichtung zwischen den Kammern zu erzielen, insbesondere bei nicht kompatiblen oder nicht abdichtenden Materialien und bei Vorrichtungen mit großer Fläche, die höheren Gesamtdrücken widerstehen müssen.

Die in der US-A-5,647,990 beschriebene Zentrifugalfiltrati- onsvorrichtung, wobei die Lehre dieses Dokuments hierin ein-

geschlossen ist, hat den Nachteil der Gefahr der Beschädigung der relativ zerbrechlichen Membran, wenn das Rückhaltegehäuse auf die Konzentrationskammer geschoben wird, da durch Rei- bungskräfte die Neigung besteht, auch die Membran aus ihrer erforderlichen Position zu schieben.

Die Druckhaltefähigkeit und die Unversehrtheit der Abdichtung ist ferner durch die Schwierigkeit der Formung einer ausrei- chend dicken Membranauflagerplatte und die unvollständige Ab- stützung, welche für die Dichtfläche der Membran aufgrund von Filtratauslaßkanälen vorgesehen ist, welche die Dichtfläche in dieser Vorrichtung nach dem Stand der Technik direkt durchqueren, beschränkt. Das Problem der Reibungskräfte und der unvollständigen Dichtungsabstützung wird weiter ver- stärkt, wenn die Membran nicht zuerst in der Konzentrations- kammer abdichtend eingesetzt wird, sondern die Abdichtung und der Zusammenbau in einem einzigen Vorgang durch den während des Zusammenbaues vorliegenden Druck des Umfangs der Membran auf die Öffnung der Kammer bewirkt wird.

Das Dokument GB-A-9819686.8 zeigt eine sogenannte Tangential- stromvorrichtung. Die Wirtschaftlichkeit dieser Vorrichtung wird dadurch beschränkt, daß es erforderlich ist, die Teile der Vorrichtung aufgrund der Schwierigkeit beim Formen der Bauteile mit einer ausreichenden Dicke, um hohem Druck zu wi- derstehen, spanend zu bearbeiten. Zusätzlich sind Verschrau- bungseinrichtungen, die relativ kostenaufwendig sind, erfor- derlich, um die zusammengebaute Vorrichtung in druckbeständi- ger Weise zusammenzuhalten.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrich- tung der vorstehend genannten Bauart zu schaffen, welche ein- fach herzustellen ist, während sie eine erhöhte allgemeine Zuverlässigkeit bietet.

Es ist eine weitere Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, gemäß welchem die Membran mit der Vorrichtung während des Zusammen-

baues in einem einzigen Verfahrensschritt abdichtend verbun- den wird.

Es ist eine weitere Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der es möglich ist, für die Konzentrations-und Filtrat- kammer Materialien zu wählen, die nicht Heiß-oder Ultra- schallversiegelungskompatibel miteinander und/oder mit der verwendeten Membran sein mussen.

Es ist eine weitere Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine abgestützte Dichtung um den gesamten Umfang der Membran aufweist.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die beispielsweise nach Durchführung des Verar- beitungsvorganges geöffnet und wieder geschlossen werden kann, um die Membran zu überprüfen und/oder zu ersetzen, ohne die Konzentrations-und Filterkammer oder die Membran zu be- schädigen. Dieses Merkmal bietet selbstverständlich ein hohes Maß an Flexibilität.

Die Probleme im Stand der Technik werden durch das Schaffen der Vorrichtung und des Verfahrens zum Herstellen der Vor- richtung gemäß den Definitionen in den beigefügten Ansprüchen gelöst.

Weitere Aufgaben, Verwendungen und Vorteile dieser Erfindung werden aus dem Studium dieser Beschreibung deutlich, die un- ter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gegliedert ist, welche einen Teil derselben bilden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrich- tung zur gleichzeitigen Filtration einer Vielzahl von Flüs- sigkeitsproben zu schaffen, welche einfach herzustellen ist, während sie eine erhöhte Zuverlässigkeit bietet.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung

gemäß vorliegender Erfindung, die als ein Tangentialstrommo- dul ausgeführt ist.

Figur 2 zeigt eine Schnittansicht des Einsatzes gemäß Figur 1.

Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Figur 1.

Figur 4 zeigt eine Draufsicht der Ausführungsform gemäß Figur 1 im zusammengebauten Zustand.

Figur 5 zeigt eine Schnittansicht der zusammengebauten Vor- richtung gemäß Figur 4.

Figur 6 zeigt eine Draufsicht des oberen transparenten Teiles des Einsatzes gemäß Figur 1.

Figur 7 zeigt eine Draufsicht des unteren transparenten Tei- les des Einsatzes gemäß Figur 1.

Figur 8 zeigt eine Draufsicht des oberen transparenten Teiles einer weiteren Ausführungsform des Einsatzes gemäß Figur 1.

Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die als eine Zentrifugalfiltrationsvorrichtung ausgeführt ist.

Figur 10 zeigt den Zusammenbau der Vorrichtung gemäß Figur 9.

Figur 11 zeigt eine zusammengebaute Vorrichtung gemäß Figur 9.

Figur 12a zeigt eine Schnittansicht einer zusammengebauten Vorrichtung gemäß Figur 9.

Figur 12b zeigt eine Schnittansicht einer zusammengebauten

Vorrichtung gemäß Figur 9, die mit einer Variante der Gehäu- sebuchse bzw.-muffe bzw.-hülse versehen ist.

Figuren 13a und b zeigen zwei Horizontalschnittansichten durch die zusammengebaute Vorrichtung gemäß Figur 12a.

Figur 14 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht mit einerauseinandergezogenen Darstellung des mittleren Teils ei- ner Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 15 zeigt eine Schnittansicht einer zusammengebauten Vorrichtung.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung, die als ein (e) Tangentialstrom- filtrationsmodul bzw.-zelle ausgeführt ist, welche bei- spielsweise zum Konzentrieren oder Fraktionieren von Makromo- lekülen in einer Lösung verwendet werden kann. In einem Filt- rationssystem wird ein Filtrationsmodul dieser Bauart mit ei- ner Pumpe verbunden, die typischerweise Flüssigkeit aus einem Probenreservoir durch das Modul bzw. die Zelle abzieht und die Probenflüssigkeit durch eine Schleife, welche die Zelle einschließt, rezirkuliert. Das Modul ist in diese Schleife mittels eines Einlasses 3 und eines Auslasses 4 für die Pro- benflüssigkeit eingebunden. Dieser Einlaß und dieser Auslaß sind gemäß der Erfindung an einem Einsatz 1 angeordnet. Der erforderliche Systemdruck wird durch einen Drosselkörper bzw.

Flußreduzierer gebildet, der an dem Auslaß 4 der Zelle posi- tioniert ist.

Der Einsatz 1 umfaßt eine (n) Konzentrationskammer bzw.-raum und eine (n) Filtratkammer bzw.-raum, die durch eine Membran getrennt sind. Figur 6 zeigt ein Beispiel einer Konzentrati- onskammer 10 in Form eines dünnen Kanals für die Probenflüs- sigkeit, der in dem oberen Teil 12 des Einsatzes angeordnet ist, vgl. Figur 2, welcher einen Einlaß 3 und einen Auslaß 4 hat, die an seinen Endabschnitten angeordnet sind. Diese Kam-

mer ist von der mit ihr zusammenwirkenden Filtratkammer 11, die in dem unteren Teil 6 des Einsatzes 1 angeordnet ist, mittels einer Membran getrennt. Ein Beispiel einer derartigen Filtratkammer ist in Figur 7 gezeigt.

Bedingt durch die Druckdifferenz zwischen der Zuflußseite und der Filtratseite der Membran dringt Filtrat durch die Membran in die Filtratkammer und wird durch den Auslaß 5 abgezogen bzw. abgeführt und außerhalb der Zelle gesammelt.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Beispiel eines Ein- satzes gemäß Figur 1. Der untere Teil 6 hat eine allgemein flache obere Oberfläche bzw. Fläche 16, die als Membranaufla- ger bzw.-stütze verwendet wird. Diese Oberfläche ist mit ei- ner Vielzahl von parallelen Nuten versehen, die Kanäle 9 für das Filtrat bilden, vgl. auch Figur 7. Diese Kanäle stehen alle beispielsweise mittels eines Sammelkanals 8 und eines quer verlaufenden Auslaßkanals 14, vgl. Figur 5, miteinander in Verbindung, welcher die Endabschnitte der Kanäle 9 auf ei- ner Seite des Einsatzes verbindet, um das gesamte gesammelte Filtrat einem Filtratauslaß 5 aus der Zelle zuzuführen.

Die Membran 15, vgl. Figur 5, ist auf der Oberseite der Ober- fläche 16 angeordnet und reicht entlang dem Rand'dieser Ober- fläche bis zu den vertikalen Wandabschnitten 13. Entlang der Innenseite der vertikalen Wandabschnitte auf der Oberfläche 16 ist in dieser Ausführungsform ein allgemein flacher Dich- tungssitz, vgl. Figur 2,5,7, angeordnet. Dies bedeutet, daß die Membran über ihren gesamten Umfang eine allgemein flache Auflagefläche bzw.-stütze hat. Eine Dichtung 7 in Form eines O-Ringes ist in dieser Ausführungsform auf der Oberseite der Membran über dem Dichtungssitz und dem oberen Teil 12, wel- cher den Einsatz verschließt, angeordnet.

Ein Gehäuse bzw. eine Hülse 2,2', vorzugsweise hergestellt durch Formung eines geeigneten Kunststoffmaterials, umgibt den Einsatz. In der in Figur 1,3,4,5 dargestellten Ausfüh-

rungsform ist das Gehäuse in zwei Teilen 2 und 2'ausgeführt, welche beim Zusammenbau von zwei entgegengesetzten Seiten ü- ber den Einsatz geschoben werden, um das/die komplette Gehäu- se bzw. Hülse zu bilden. Beim Zusammenbau drückt dieses/diese Gehäuse bzw. Hülse den Einsatz 1 ohne Reibungskräfte auf die Membran, wobei gleichzeitig in einem Schritt die Konzentrati- onskammer und die Filtratkammer durch Abdichten des/der Memb- ranrandes bzw.-kante gebildet werden.

Somit ist es durch einfaches Zusammensetzen einer bestimmten Anzahl von separaten Bauteilen ohne Verwendung eines Werkzeu- ges oder von Klebstoffen möglich, ein Filtrationsmodul zu verwirklichen, für das bisher Klebstoff, verschraubte Druck- platten, Montagewerkzeuge, etc. erforderlich waren.

Zusätzlich kann dieses Modul ohne weiteres zur Überprüfung, zum Membranwechsel, zur Reinigung oder zu jedem anderen Zweck zerlegt werden, ohne eines der Bauteile zu beschädigen.

Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Figur 1. Das Einführen des Einsatzes in die beiden Muffen- bzw. Gehäuseteile ist anfangs aufgrund der Keilform bzw. zu- laufenden Form des Gehäuses und des Einsatzes, vgl. Figur 5, sehr leicht. Eine größere Kraft ist nur gegen Ende des Zusam- menbaues während des Zusammendrückens der Dichtung erforder- lich. Es wäre ebenfalls möglich, eine Schrumpftechnik zu ver- wenden, um das Gehäuse bzw. die Muffe in Position zu bringen.

Figur 4 zeigt eine Draufsicht der Ausführungsform gemäß Figur 1 in zusammengebautem Zustand. An dem unteren Teil des Gehäu- ses ist bei dieser Ausführungsform ein (e) Schwalbenschwanz- kante bzw.-flansch 17 angeordnet, welcher mit einem/einer entsprechenden Schlitz bzw. Nut am oberen Teil eines benach- barten Moduls (nicht dargestellt) zusammenwirken könnte. Auf diese Weise könnten Filtrationszellen nach Erfordernis über- einander gestapelt werden.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt der zusammengebauten Vorrich- tung gemäß Figur 4. Wie zu erkennen ist, wurde das Innere des geformten Gehäuses keilförmig bzw. zulaufend ausgeführt. Dies ist selbstverständlich für'Fertigungszwecke praktisch, schafft aber auch eine Möglichkeit, die erforderlichen Kom- pressionskräfte für den Einsatz 1 zu erzielen, wenn dieser ebenfalls eine Keilform aufweist. Um praktisch denselben Kom- pressionseffekt, jedoch eine niedrigere Reibung zwischen dem Gehäuse und dem Einsatz beim Zusammenbau zu erreichen, könn- ten die obere und die untere Oberfläche des Einsatzes paral- lel ausgeführt werden und die Keilform könnte mittels in Längsrichtung verlaufenden keilförmigen Kanten bzw. Flansche auf der oberen und unteren Oberfläche bzw. Fläche oder min- destens einer der beiden verwirklicht werden. Eine derartige Lösung wurde in Figur 8 dargestellt, welche die keilförmigen Kanten bzw. Flansche 18 zeigt.

Ein zusätzlicher Vorteil des geformten Gehäuses in zwei Tei- len 2,2'gemäß vorstehenden Ausführungsformen liegt darin, daß ein Standardgewinde für den Einlaß 3 und den Auslaß 4 für die Flüssigkeitsprobe ohne weiteres während des Formvorganges hergestellt werden könnte.

Es sind viele Varianten der erfinderischen Idee vorhanden.

Beispielsweise könnte es vorteilhaft sein, in bestimmten Aus- führungsformen die Dichtung zwischen der Membran und der Filtratkammer anzuordnen.

Es ist klar, daß eine große Flexibilität hinsichtlich der Wahl des Materials für die verschiedenen Bauteile des Filtra- tionsmoduls erreicht wurde. Eine Verbund-bzw. Verklebungs- kompatibilität ist zwischen keinem der Bauteile dieser Aus- führungsform erforderlich. Dies bedeutet, daß beispielsweise ein relativ weiches und flexibles Material für den Einsatz oder einen Teil des Einsatzes verwendet werden könnte, wäh- rend für das Gehäuse ein relativ starres bzw. steifes und festes Material verwendet werden könnte. Auf diese Weise

könnte die Dichtung auch in den oberen und/oder unteren Teil 6,12 des Einsatzes integriert werden. Die Dichtung könnte auf diese Weise die Form eines Randes oder einer Kante bzw.

Rille am Umfang des oberen und/oder unteren Teiles aus dem- selben Material wie der Rest des Teiles 6,12 haben.

Die chemischen Eigenschaften der unterschiedlichen Bauteile könnten auch mit größerer Flexibilität gewählt werden. Ein Material mit einer höheren Lösemittelbeständigkeit könnte beispielsweise für den inneren Aufbau gewählt werden, der in Kontakt mit dem Flüssigkeitsstromweg ist.

Die beiden Gehäuseteile 2,2'wurden mit geschlossenen Endab- schnitten dargestellt. Diese Konstruktion ergibt ein sehr festes und starres Gehäuse, das hohen Drücken widerstehen kann. Es versteht sich jedoch, daß diese Endabschnitte nicht bei allen Anwendungen unbedingt erforderlich sind.

Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die als Zentrifugalfiltrationsvorrichtung ausgeführt ist. Bauteile, die den in Verbindung mit den Ausführungsformen gemäß Figur 1 bis 8 beschriebenen Bauteilen entsprechen, wurden mit densel- ben Bezugszeichen bezeichnet. Somit ist eine Konzentrations- kammer 10 vorgesehen, um die zu verarbeitende Probe aufzuneh- men. In diesem Fall wird die Probe nicht in diese Kammer re- zirkuliert und daher ist kein Auslaß für die Probe aus dieser Kammer vorgesehen, sondern nur ein Einlaß 3. Eine Dichtung 7 ist so vorgesehen, daß sie in einer Nut 19 bzw. einem Rück- sprung um eine Öffnung in der Wand der Kammer angeordnet wird. Ein geeignetes Membranstück 15 wird über der Öffnung angeordnet. In derselben Weise wie vorstehend beschrieben wird eine Filtratkammer, das mit einem/einer Membranauflager bzw.-stütze und einer Vielzahl von vertikalen parallelen Nu- ten versehen ist, welche die Kanäle 9 für das Filtrat bilden, mittels des Bauteiles 6 geschaffen, wenn es gegen die Membran 15 befestigt wird.

Figur 10 zeigt die zusammengebauten Bauteile 12,7,15 und 6 der Vorrichtung gemäß Figur 9. Ein einteiliges Gehäuse 2'' wird in dieser Ausführungsform über die zusammengebauten Bau- teile geschoben. Aufgrund der Keil-oder Konusform des Bau- teils 6, das heißt der Filtratkammer, und der entsprechenden inneren Form des Gehäuses wird die Filtratkammer gegen die Membran 15 gedrückt und preßt die Dichtungseinrichtung gegen die Konzentrationskammer. Es sei angemerkt, daß die Membran nur Kräften senkrecht zu ihrer Oberfläche bzw. Fläche ausge- setzt ist, wenn das Gehäuse in Position gebracht wird.

Auf diese Weise wird ein Druck geschaffen und während des Zentrifugiervorganges aufrechterhalten, der ausreichend hoch ist, die Membran flüssigkeitsdicht gegen die Konzentrations- kammer abzudichten.

Figur 11 zeigt die zusammengebaute Vorrichtung mit dem Gehäu- se in seiner Position.

Figur 12a zeigt einen Querschnitt einer zusammengebauten Vor- richtung gemmas Figur 9. An dem oberen Teil der Filtrations- kammer steht ein Be-/Entlüftungskanal 20 in Verbindung mit der Außenseite. Dieser Kanal kann Luft aus den Filtratkanälen 9 bei Beginn des Filtrationsprozesses evakuieren. In dieser Ausführungsform sind drei Kanäle 5'für den Auslaß des Filt- rats vorgesehen, das in einem nicht dargestellten Filtratrohr gesammelt wird, in welches die Vorrichtung während des Pro- zesses teilweise eingesetzt wird. Die Kanäle 5'sind wie bei der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform an der Innenseite mit einem quer verlaufenden Auslaßkanal 14 in Verbindung, welcher die Endabschnitte der Kanäle 9 an einer Seite der Filtratkammer verbindet, um das gesamte gesammelte Filtrat den Auslaßkanälen 5'zuzufuhren.

Die Vorrichtung liegt mit einem Flansch 21 an dem Gehäuse 2 am Rand bzw. an der Kante des Filtratrohres auf, was bedeu-

tet, daß die auf die Vorrichtung während des Prozesses wir- kenden Zentrifugalkräfte das Gehäuse fest in seiner Position mit dem Flansch 21 an dem Flansch 22 des oberen Teils 12 hal- ten.

Figur 12b zeigt einen Querschnitt einer zusammengebauten Vor- richtung gemäß Figur 9, die mit einer Variante des Gehäuses versehen ist. Um die Abdichtung zwischen der Dichtungsein- richtung 7 und der Membran an dem unteren Teil der Vorrich- tung sicherzustellen, wurde das Gehäuse bzw. die Muffe in diesem Bereich weniger flexibel gemacht, indem ein Stabili- sierungsring 23 aus Material um die Öffnung in seinem unteren Teil hinzugefügt wurde. Der Ring 23 kann alternativ eine fla- chere Konfiguration als die im Querschnitt in Figur 12b ge- zeigte haben.

Da die vertikalen Filtratkanäle 9 in dieser und anderen Aus- führungsformen nicht unter den quer verlaufenden Auslaßkanal 14 reichen, ist es möglich, ein allgemein flaches Auflager bzw. flache Stütze für die Permeatseite der Membran 15 ent- lang ihrem Umfang zu schaffen, was eine gleichmäßige Abdicht- wirkung über den gesamten Umfang sicherstellt.

Figur 13a zeigt einen horizontalen Querschnitt durch die zu- sammengebaute Vorrichtung gemäß Figur 12a in dem oberen Teil und Figur 13b in dem unteren Teil. Die Keilform bzw. zulau- fende Form des Bauteiles 6, welcher die Filtratkammer bildet, ist deutlich dargestellt.

Es ist klar, daß viele Varianten der grundsätzlichen erfin- dungsgemäßen Idee vorstellbar sind. So könnten zunächst er- findungsgemäße Vorrichtungen speziell zur Verwendung in einer Zentrifuge konstruiert sein, wie die unter Bezug auf die Fi- guren 9 bis 13 beschriebene Ausführungsform.

Es könnten jedoch auch Gas-oder Flüssigkeitsdruck oder Vaku- um verwendet werden, um den Vektor bzw. Gradienten zu schaf-

fen, um das Lösemittel und kleine Mikromoleküle durch die Membran zu drücken oder zu ziehen. Die erste Ausführungsform gemäß den vorstehenden Ausführungen verwendet beispielsweise Flüssigkeitsdruck.

Die Dichtungseinrichtung könnte die Form eines O-Ringes ha- ben, der vorzugsweise in einer geeigneten Nut um eine der beiden Öffnungen positioniert wird. Auch sind zwei O-Ringe vorstellbar, wobei um jede Öffnung einer vorhanden ist. Wie bereits unter Bezugnahme auf die vorstehend beschriebene ers- te Ausführungsform erwähnt, könnte die Abdichtung der Membran mittels einer Dichtungseinrichtung erzielt werden, die in ei- ne oder beide Kammern integriert ist. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, wenn für die Kammern bzw. Räume bzw. Teile davon ein weicheres Material verwendet wurde. Allgemein ist die Flexibilität hinsichtlich der Wahl des Materials für die verschiedenen Bauteile (mechanische Eigenschaften, chemische Eigenschaften, etc.), die unter Bezug auf die erste Ausfüh- rungsform vorstehend erörtert wurde, für alle Ausführungsfor- men vorhanden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur gleichzeitigen Filtrati- on einer Vielzahl von Flüssigkeitsproben (Figuren 14 und 5) ist aus einem Einsatz 1 und aus einem um diesen Einsatz 1 an- geordneten zweiteiligen Gehäuse 2,2'zusammengesetzt. Der Einsatz besteht aus einem als Stützplatte ausgebildeten Bau- teil 6, einer Dichtung in Form einer Dichtungsmatte 7, flä- chigen Filtermitteln/Membranen 15 und einer Platte 27 mit ei- ner Vielzahl von Konzentrationskammern 10. Das Bauteil 6 ver- fügt über eine Vielzahl von Öffnungen 24, die vorzugsweise in ihrer Anzahl und Anordnung der Anzahl und Anordnung der Ver- tiefungen 25 einer Mikrotiterplatte 26 entsprechen. Die Öff- nungen 24 des Bauteils 6 können zusätzlich mit einer Filter- unterstützung ausgestattet sein, welche mittels Sammelkanal 8 und Kanälen für den Auslaß für Filtrat 5'ausgestattet sind.

Eine vorzugsweise elastische Dichtungsmatte 7 ist auf dem Beuteil 6 aufgelegt und hat zu den Öffnungen 24 hin fluchten-

de Durchlässe 28, welche der Anzahl der Öffnungen 24 des als Stützplatte ausgebildeten Baueils 6 entsprechen. Vorzugsweise sind zur leichteren Positionierung der Dichtung 7 auf dem Bauteil 6 und zur sichereren Abdichtung der Filtermit- tel/Membran 15 gegenüber den Filtratkammern 11 um die Öff- nungen 24 des Beuteils 6 herum beabstandet Wulste oder Stege 29 angebracht. Auf jener Seite der Dichtung/Dichtungsmatte 7, die dem als Stützplatte ausgebildeten Bauteil 6 abgewandt ist, sind die Durchlässe 28 von Manschetten 30 umfaßt. Die Manschetten 30 haben eine größere innere Weite als die Weite der Durchlässe 28 derart, daß an der Basis im Inneren der Manschetten 30 eine umlaufende Auflagefläche 31 aus dem Dich- tungsmaterial ausgebildet ist. Auf die umlaufenden Auflage- flächen 31 der Manschetten 30 werden bei der Montage die flä- chigen Filtermittel/Membranen 15 aufgelegt. In die Manschet- ten 30 werden bei der Montage der Vorrichtung die Kammern 10, zum Beispiel in Form von Röhrchen, eingeschoben, die an bei- den Enden offen sind und die zu der Platte 27 verbunden sind.

Die Kammern 10 haben Außenumfangsflächen, die zu den Innenum- fangsflachen der Manschetten 30 kongruent sind. Die Kammern 10 dienen zum Einen der Aufnahme der Flüssigkeitsproben und zum Anderen im Zusammenwirken mit der Dichtungseinrichtung 4 der flüssigkeitsdichten Randabdichtung der flächigen Filter- mittel/Membranen 15 zwischen der umlaufenden Auflagefläche 31 im Innern der Manschetten 30 und dem unteren offenen Ende der Kammern 10, in dem die Kammern 10 soweit in die Manschetten 30 eingeschoben werden, daß ihre unteren Enden an dem Randbe- reich der Filtermittel/Membranen 15 pressend anliegen. Das zweiteilige Gehäuse 2,2'ist auf der Oberseite mit Einlässen für die Flüssigkeitsproben 3 und auf der Unterseite mit Aus- lässen 5 für Filtrat versehen, welche zu den Öffnungen 24 des Bauteils 6 kongruent sind. Bei der Montage der Vorrichtung werden die beiden Gehäuseteile 2,2'über den zusammenge- steckten Einsatz 1 geschoben derart, daß das Gehäuse 21'ge- schlossen ist. Dabei werden solche Kompressionskräfte ge- schaffen und aufrechterhalten, die ausreichend hoch sind, um die Filtermittel/Membranen 15 flüssigkeitsdicht gegen die

Auflagenflächen 31 der Manschetten 30 abzudichten. Dazu be- sitzt der Einsatz 1 ein konisches äußeres Profil und das Ge- häuse 2''ein konisches inneres Profil, welche beim Zusammen- bau in Zusammenwirkung die Kompressionskräfte schaffen. Wie in der Figur 14 gezeigt wird, sind das als Stützplatte aus- gebildete Bauteil 6 und die Platte 27 mit seitlichen keilför- migen Flanschen 18 ausgestattet. Im geschlossenen Gehäusezu- stand fluchten die Einlässe 3 der Oberseite des Gehäuses 2'', die Enden der Kammern 10, die Durchlässe 10 der Dichtungsmat- te 28, die Öffnungen 24 der Stützplatte 6 und die Auslässe 5 der Unterseite des Gehäuses 2''und liegen auf einer Geraden.

Wie aus der Figur 15 hervorgeht, sind die Auslässe 5 an der Unterseite des Gehäuses 2''mit Filtratauslaufstutzen 32 aus- gerüstet, über die die Vorrichtung als Filteraufsatz auf eine Mikrotiterplatte 26 aufgesetzt ist.

Ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung gemäß der Er- findung umfaßt die folgenden Schritte : eine Dichtungseinrich- tung wird zunächst um mindestens eine der Öffnungen an der/dem Konzentrationskammer bzw.-raum oder der/dem Filtrat- kammer bzw.-raum angeordnet. Eine der Öffnungen wird an- schließend mit einer Membran bedeckt, wobei deren Zuflußseite zur Konzentrationskammer und deren Permeatseite zur Filtrat- kammer weist bzw. diesem gegenüberliegt. Die Kammern werden anschließend zusammengebaut, wobei die Öffnungen übereinander angeordnet werden, und ein druckbeständige (s) Gehäuse bzw.

Muffe bzw. Hülse wird anschließend an der Außenseite und um die Kombination der Konzentrationskammer, der Dichtungsein- richtung, der Membran und der Filtratkammer angeordnet. Das Gehäuse schafft einen Druck, der ausreichend hoch ist, um die Membran während des Prozesses flüssigkeitsdicht gegen mindes- tens eine der Kammern abzudichten und diesen Druck aufrecht- zuerhalten, während auch die Festigkeit bzw. Steifigkeit bzw.

Tragfähigkeit des Aufbaues der gesamten Anordnung erhöht wird.

Bezugsziffernliste 1 Einsatz 2,2'Teil (des Gehäuses) <BR> <BR> <BR> 2''einteiliges Gehäuse<BR> <BR> <BR> 3 Einlaß 4 Auslaß 5 Auslaß 5'Kanal für den Auslaß 6 unterer Teil (Fig. 5)/Bauteil (Fig. 9,14,15) 7 Dichtung 8 Sammelkanal 9 Kanal 10 Konzentrationskammer 11 Filtratkammer 12 oberer Teil 13 vertikaler Wandabschnitt 14 Auslaßkanal 15 Membran 16 Fläche 17 Schwalbenschwanzflansch/-kante 18 Flansch <BR> <BR> <BR> 19 Nut<BR> <BR> <BR> <BR> 20 Be-/EntlüStungskanal 21 Flansch 22 Flansch 23 Stabilisierungsring 24 Offnungen 25 Vertiefungen einer Mikrotiterplatte 26 Mikrotiterplatte 27 Platte 28 Durchlässe 29 Wulste oder Stege 30 Manschetten 31 umlaufende Auflagefläche 32 Filtratauslaufstutzen