Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Züchtung und Untersuchung von Zellen, umfassend eine Anordnung von mehreren voneinander isolierten napfförmigen Kulturschalen mit jeweils einem Boden und einer Seitenwand sowie einem durch Boden und Seitenwand begrenztem Innenraum, welcher nach oben hin eine Öffnung aufweist.

Zur Untersuchung und Kultivierung von adhärenten, Suspensions- und

Hybridomzellen werden vielfach Zellkultur-Platten eingesetzt, die beispielsweise als sogenannte Mikrotiterplatten mit z.B. 1 , 4, 6, 24 oder 96 napfförmigen

Zellkulturschalen und beispielsweise unter den Bezeichnungen 6, 24, 96 Well- Platten erhältlich sind. Derartige Zellkulturplatten erlauben z.B. ein schnelles Screening von Wirkstoffen an Zellkulturen, wie beispielsweise zur Beurteilung der Wirkung von Cytostatika auf Krebs- oder Tumorzellen eines Krebspatienten.

Die Durchführung solcher Zellexperimente im Labor erfordert häufig eine Vielzahl von parallel ablaufenden Experimenten, die zumeist in solchen Mikrotiterplatten durchgeführt werden. Dabei ist bei der Kultivierung der Zellen insbesondere das intervallweise Zuführen bzw. Entfernen von Medien aus den Vertiefungen (Wells) der Titerplatte äußerst personalintensiv. Ferner ist die Versorgung der Zellen, beispielsweise mit Nährmedium, oftmals zu unregelmäßig. Die Konzentration der Inhaltsstoffe (Nährstoffe, Botenstoffe, extrazelluläre Stoffe) ist dadurch starken Schwankungen unterworfen. Hierdurch kann die Zellentwicklung beeinträchtigt werden.

In der EP-A-1 159 444 werden einzelne Membranmodule offenbart, die zum Testen einer Vielzahl von Wirkstoffen an Zellen geeignet sind. Diese

Membranmodule umfassen ein Gehäuse mit einem Innenraum, welcher durch einen Deckel, einen Boden sowie eine Seitenwand begrenzt wird. Im Innenraum sind zumindest ein System von ersten Kapillarmembranen und ein System von zweiten Kapillarmembranen angeordnet, die im Innenraum zu flächigen Schichten angeordnet sind. Die Kapillarmembranen treten mit mindestens einem ihrer Enden durch die Seitenwand des Innenraums hindurch und sind nach Systemen getrennt in Bündeln zusammengefasst an diesem mindestens einen Ende jeweils in einer Vergussmasse eingebettet. Die DE-A-10 2006 031 871 beschreibt eine Petrischale zur Züchtung und

Untersuchung von Zellen. Im Innenraum der Petrischale ist ein

Hohlfasermembransystem mit einer Vielzahl von Hohlfasermembranen

angeordnet, durch das Flüssigkeiten oder Gase durchleitbar sind. Die

Hohlfasermembranen sind an ihre Enden zu Bündeln zusammengefasst und mit einer Zuleitung bzw. Ableitung verbunden. Über dem Hohlfasermembransystem können in der Petrischale mehrere, z.B. sechs kreisförmige Kulturräume angeordnet werden, die entlang der Laufrichtung der Hohlfasermembranen hintereinander liegen, so dass die Hohlfasermembranen durch mehrere

Kulturräume hintereinander verlaufen und mehrere Kulturräume versorgen bzw. entsorgen.

In der DE-A-102 21 565 werden Mikrotiterplatten zum Kultivieren beispielsweise von Zellen beschrieben, bei denen im Boden der napfförmigen Vertiefungen bzw. Kulturschalen Flachmembranen angeordnet sind, über die aus einer unter den Kulturschalen angeordneten gemeinsamen Zuführeinrichtung z.B. Nährmedien in die Kulturschalen und damit den in diesen Kulturschalen befindlichen Zellen zugeführt werden können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Züchtung und Untersuchung von Zellen mit einer Vielzahl napfförmiger Kulturschalen zur Verfügung zu stellen, die unabhängig voneinander in kontrollierte Weise beispielsweise mit einer Nährlösung versorgt werden können. Gleichzeitig soll eine einfache Handhabung und ein flexibler Einsatz der Vorrichtung möglich sein. Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Züchtung und Untersuchung von Zellen gelöst, welche eine Anordnung von mindestens einer napfförmigen

Kulturschale mit einem Boden und einer Seitenwand sowie einem durch Boden und Seitenwand begrenzten Innenraum umfasst, der nach oben hin eine Öffnung aufweist, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass

- im Innenraum der mindestens einen Kulturschale mindestens ein flächenförmig ausgebildetes Kapillarmembransystem aus mindestens einer Kapillarmembran angeordnet ist,

- wobei die mindestens eine Kapillarmembran eine semipermeablen Wand, ein von der Wand umschlossenes Lumen und mindestens ein offenes Ende aufweist,

- wobei die mindestens eine Kapillarmembran mit ihrem mindestens einen offenen Ende mit mindestens einer Versorgungsleitung mit einer Wand und einem Lumen in Fluidverbindung steht, so dass durch die Versorgungsleitung und das mindestens eine Kapillarmembransystem Flüssigkeiten, Medien, Gase und/oder andere Stoffe durchleitbar sind,

- und wobei das mindestens eine Kapillarmembransystem im Bereich des

Bodens der mindestens einen Kulturschale angeordnet ist und in seiner flächigen Erstreckung durch die Seitenwand der mindestens einen Kulturschale begrenzt ist und

- wobei die mindestens eine Versorgungsleitung über die Öffnung aus dem

Innenraum führt. Mittels der vorliegenden Vorrichtung ist eine separate Versorgung von in den voneinander isolierten Kulturschalen vorliegenden Zellkulturen möglich, ohne dass es zu einer gegenseitigen Beeinflussung der Zellkulturen kommt. Dabei können den einzelnen Zellkulturen z.B. auch unterschiedliche Medien zugeführt werden, ohne dass es zu einer Vermischung der Medien kommt.

Vorzugsweise befinden sich die napfförmigen Kulturschalen gemeinsam in Mikrotiterplatten, wobei hier 2-Loch, 4-Loch, 6-Loch, 12-Loch, 24-Loch-Platten usw. (2, 4, 6, 12, 24 Well-Platten) üblich sind. Daher umfasst die Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens zwei Kulturschalen, die voneinander isoliert sind und keine Verbindung untereinander aufweisen und die getrennt voneinander mit jeweils mindestens einem Kapillarmembransystem versehen sind. In einer weiteren in einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens sechs Kulturschalen, die voneinander isoliert sind und keine Verbindung untereinander aufweisen und die getrennt voneinander mit jeweils mindestens einem Kapillarmembransystem versehen sind. Der Boden der mindestens einen napfförmigen Kulturschale hat bevorzugt eine Fläche im Bereich von 2 bis 30 cm ² und besonders bevorzugt eine Fläche im Bereich von 2 bis 15 cm ² . Der Innenraum der mindestens einen napfförmigen Kulturschale ist an seiner Oberseite offen und durch den Boden und die Seitenwand begrenzt. Die

Seitenwand selbst weist vorzugsweise keine Öffnungen auf und ist geschlossen. Boden und Innenwand sind bevorzugt fluidundurchlässig, d.h. gegenüber dem Durchtritt von Gasen und/oder Flüssigkeiten dicht. Der Innenraum kann

verschiedene Querschnittsgeometrien aufweisen. Vorzugsweise hat der

Innenraum einen kreisförmigen, ovalen, rechteckigen oder quadratischen

Querschnitt.

Die mindestens eine Kulturschale ist vorzugsweise mit einem Deckel versehen, der die Öffnung des Innenraums der Kulturschale abgedeckt, wobei dann die mindestens eine Versorgungsleitung durch den Deckel hindurchtritt. Bei mehreren Kulturschalen kann es sich bei dem Deckel auch um eine für alle Kulturschalen der Vorrichtung gemeinsame Abdeckung handeln, durch die die den einzelnen Kulturschalen zugeordneten Versorgungsleitungen im Bereich von deren

Öffnungen hindurchtreten. Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn im Deckel über den Öffnungen der mindestens einen Kulturschale Anschlussstutzen angebracht sind, mit denen die Versorgungsleitungen verbunden sind und über die sie durch den Deckel hindurchtreten und aus dem Innenraum herausführen. Vorzugsweise sind die Anschlussstutzen in den Deckel eingeklebt, wobei bzgl. des Einklebens auf übliche Kleber zurückgegriffen werden kann.

Unter dem mindestens einen flächenförmig ausgebildeten Kapillarmembransystem wird eine Anordnung aus mindestens einer Kapillarmembran verstanden, die sich flächig im Bereich des Bodens der Kulturschale oder in dessen Nähe erstreckt. Dabei kann das mindestens eine flächenförmig ausgebildete

Kapillarmembransystem die Seitenwand berühren, das mindestens eine flächenförmig ausgebildete Kapillarmembransystem bzw. die dieses ausbildenden mindestens eine Kapillarmembran tritt jedoch nicht durch die Seitenwand oder den Boden hindurch. Die mindestens eine Kapillarmembran mündet innerhalb des Innenraums in eine Versorgungsleitung, die erfindungsgemäß über die Öffnung des Innenraums der mindestens einen Kulturschale aus dieser herausführt.

Die Dimensionen des mindestens einen flächenförmig ausgebildeten

Kapillarmembransystems ergeben sich aus dessen äußeren Abmessungen in der flächigen Erstreckung. Das mindestens eine flächenförmig ausgebildete

Kapillarmembransystem kann sich maximal über den gesamten Querschnitt des Innenraums bis an die Seitenwand der napfförmigen Kulturschale erstrecken. Vorzugsweise erstreckt sich das mindestens eine flächenförmig ausgebildete Kapillarmembransystem über 30 bis 90 % und besonders bevorzugt über 50 bis 80 % der Fläche des Bodens der mindestens einen Kulturschale bzw.

Zellkulturschale. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine flächenförmig ausgebildete Kapillarmembransystem aus dem Innenraum entnehmbar bzw. hinzugfügbar ausgeführt. Dabei besteht keine stoffliche Verbindung mit Boden oder Seitenwand des Innenraums.

Hierbei kann das flächenförmig ausgebildete Kapillarmembransystem aus einer einzelnen Kapillarmembran bestehen, die mäanderförmig angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist mindestens eines der Enden der mäanderförmigen Kapillarmembran offen und mit der Versorgungsleitung verbunden. Das

mindestens eine Kapillarmembransystem kann jedoch auch mehrere

mäanderförmig angeordnete Kapillarmembranen umfassen, die zusammen mit ihren Enden in die Versorgungsleitung münden.

Insbesondere für den Einsatz in Kulturschalen mit einem kreisförmigen oder ovalen Querschnitt des Innenraums kann eine Ausführungsform von Vorteil sein, bei der das flächenförmig ausgebildete Kapillarmembransystem aus mindestens einer Kapillarmembran besteht, die spiralförmig im Bereich des Bodens der mindestens einen Kulturschale angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise eines der Enden der mindestens einen spiralförmig angeordneten Kapillarmembran offen und mit der Versorgungsleitung verbunden, während das andere Ende geschlossen ist. Ebenso kann das flächenförmig ausgebildete Kapillarmembransystem aus mehreren in zueinander konzentrischen Kreisen angeordneten Kapillarmembranen aufgebaut sein, deren Enden in einer

Ausgestaltung offen und jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Wand einer einzelnen Versorgungsleitung eingebettet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine flächenförmig ausgebildete Kapillarmembransystem mehrere zueinander parallel angeordnete Kapillarmembranen und kann vorzugsweise aus 2 bis 100 zueinander parallel angeordneten Kapillarmembranen aufgebaut sein. Besonders bevorzugt kann die Zahl der zueinander parallel angeordneten Kapillarmembranen 5 bis 50 betragen. Die Kapillarmembranen der zueinander parallel angeordneten Kapillarmembranen sind an ihren offenen Enden so an ihrem äußeren Umfang fluiddicht in der Versorgungsleitung eingebettet, dass zwischen dem Lumen der

Versorgungsleitung und dem Lumen der Kapillarmembranen eine Fluidverbindung besteht und durch die Versorgungsleitung und die Kapillarmembranen

Flüssigkeiten, Medien, Gase und/oder andere Stoffe durchleitbar sind.

Vorzugsweise ist die mindestens eine Versorgungsleitung an ihrem einen Ende offen und mit einer Versorgungseinheit oder einer Einheit zur Entsorgung verbindbar, während das andere Ende der mindestens einen Versorgungsleitung geschlossen ist. Die Einbettung kann beispielsweise mit einem härtbaren

Silikonmaterial, mit einem Polyurethan- oder einem Epoxidharz erfolgen.

Bevorzugt werden wegen ihrer besseren Flexibilität härtbare Silikonmaterialien eingesetzt. Im Falle, dass die Kapillarmembranen nur mit einem ihrer Enden in einer Versorgungsleitung eingebettet sind, ist das andere, gegenüberliegende Ende der Kapillarmembranen geschlossen, beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben. Dabei kann das flächenförmig ausgebildete

Kapillarmembransystem auch an die beispielsweise runde Kontur des Innenraums der napfförmigen Kulturschale angepasst sein, beispielsweise durch entsprechend angepasstes Abschweißen der nicht eingebetteten Enden der Kapillarmembranen bei Kapillarmembransystemen mit nur einer Versorgungsleitung, so dass sich an dieser Kante des flächenförmig ausgebildeten Kapillarmembransystems eine bogenförmige Kontur ergibt. Die Kapillarmembranen können auch mit ihren beiden Enden auf einer Seite der Anordnung in eine Versorgungsleitung eingebettet sein, wozu die Kapillarmembranen an ihrem freien Ende U-förmig ausgebildet sind. In diesen Fällen werden die Kapillarmembranen im Dead-end Modus betrieben.

In einer weiteren Ausführungsform des Kapillarmembransystems sind die

Kapillarmembranen an ihren beiden Enden offen und mit jeweils einem Ende in jeweils eine Versorgungsleitung eingebettet, wobei die Versorgungsleitungen sich dann bevorzugt an gegenüberliegenden Seiten des flächenförmig ausgebildeten Kapillarmembransystems befinden. Auch in diesem Fall ist die Einbettung so ausgeführt, dass die Kapillarmembranen an ihrem äußeren Umfang fluiddicht eingebettet sind und zwischen dem Lumen der jeweiligen Versorgungsleitung und dem Lumen der Kapillarmembranen eine Fluidverbindung besteht. Eine derartige Ausführungsform mit zwei Versorgungsleitungen erlaubt eine Durchströmung des mindestens einen Kapillarmembransystems im cross-flow Modus.

Der Durchmesser der mindestens einen Versorgungsleitung richtet sich in erster Linie nach dem Außendurchmesser der in sie eingebetteten Kapillarmembranen. Daher weist die mindestens eine Versorgungsleitung bevorzugt einen

Innendurchmesser im Bereich von 0,1 bis 10 mm auf. Ebenso ist bevorzugt, wenn die Wandstärke des flexiblen Silikonschlauchs im Bereich von 0,1 bis 5 mm liegt. Im Falle der Verwendung einer Versorgungsleitung mit nicht-kreisförmigem

Querschnitt wird als Innendurchmesser der äquivalente Durchmesser d = 4A/U des Innenquerschnitts angesetzt mit A als der Fläche des Innenquerschnitts und U als dessen Umfang. Beispielsweise kann die Versorgungsleitung auch einen ovalen, oder näherungsweise quadratischen oder rechteckigen Innenquerschnitt aufweisen. Für die mindestens eine Versorgungsleitung hat sich z.B. ein

Silikonschlauch als geeignet erwiesen, durch dessen Wand die

Kapillarmembranenden hindurchtreten und in der sie eingeklebt sind.

Vorzugsweise ist die mindestens eine gemeinsame Versorgungsleitung ein flexibler Silikonschlauch. Die Einbettung bzw. das Einkleben in die Wand der Versorgungsleitung kann mittels üblicher Kleber wie z.B. mittels härtbarer

Silikonmaterialien, Polyurethanharzen oder Epoxidharzen erfolgen. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Kapillarmembransystem in Form einer Kapillarmembranmatte ausgebildet sein, in der mehrere Kapillarmembranen mittels zueinander beabstandeter und zueinander parallel verlaufender

Verbindungselemente miteinander verbunden und durch die Verbindungselemente zueinander auf Abstand gehalten sind. Dabei können die Verbindungselemente quer zu den parallel zueinander angeordneten Kapillarmembranen verlaufen oder auch unter einem anderen Winkel. Bei den Verbindungselementen kann es sich um Klebestreifen handeln oder beispielsweise auch um strangförmige Elemente aus einem Silikonmaterial. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die

Kapillarmembranen mittels garnförmiger Verbindungselemente zu einer Matte verbunden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Verbindungselementen um textile Multifilamentgarne. Besonders bewährt haben sich als textile

Multifilamentgarne multifile Polyestergarne, Polypropylengarne oder

Polytetrafluorethylengarne.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann es sich bei der Kapillarmembranmatte um eine Wirkmatte handeln, in der die Kapillarmembranen und die

Verbindungsfäden miteinander verwirkt sind und bei der die Kapillarmembranen quer zur Erstreckungsrichtung der Kapillarmembranmatte verlaufen und die Länge der Kapillarmembranen durch die Mattenbreite bestimmt ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann es sich bei der Kapillarmembranmatte um eine Webmatte handeln, in der die Kapillarmembranen und die Verbindungsfäden miteinander verwoben sind und bei der die Kapillarmembranen in

Erstreckungsrichtung oder Laufrichtung der Kapillarmembranmatte verlaufen und die textilen Fäden quer dazu. Kapillarmembranwirkmatten und -webmatten sowie Möglichkeiten ihrer Herstellung werden beispielsweise in der DE 38 39 567, der DE 43 08 850 und in der EP 0 442 147 beschrieben. Derartige mattenförmige Kapillarmembransysteme erlauben zum einen eine gute Handhabung und

Einbringung der flächenförmig ausgebildeten Kapillarmembransysteme in die Innenräume der Kulturschalen. Darüber hinaus resultiert bei derartigen

Anordnungen eine sehr gleichmäßige Verteilung z.B. von Nährmedien auf die in der jeweiligen Kulturschale befindliche Zellkultur bzw. eine gleichmäßige

Entsorgung von Abbauprodukten aus der Zellkultur.

Für eine gleichmäßige Versorgung der im Innenraum der mindestens einen Zellkulturschale befindlichen Zellen ist es insbesondere bei Kulturschalen mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt des Innenraums von Vorteil, wenn sich die Kapillarmembranen durch den mattenförmigen Aufbau zueinander in einem gleichförmigen Abstand befinden. Vorzugsweise beträgt der Abstand der Kapillarmembranen zueinander in der Matte das 1 bis 10 fache des

Außendurchmessers der Kapillarmembranen beträgt, wobei der Abstand von den Längsachsen der Kapillarmembranen gemessen wird. Besonders bevorzugt ist ein Abstand, der das 1 ,05 bis 3-fache des Außendurchmessers der

Kapillarmembranen beträgt. Ebenso ist es von Vorteil, wenn sich die

Verbindungselemente zueinander in einem definierten Abstand befinden, der vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 mm liegen soll, wobei ein Abstand im Bereich von 3 bis 7 mm bevorzugt ist.

Bei einem spiralförmigen Aufbau des mindestens einen Kapillarmembransystems oder bei einer Anordnung der Kapillarmembranen im Kapillarmembransystem in zueinander konzentrischen Kreisen ist es im Hinblick auf eine gleichmäßige Versorgung der Zellen ebenfalls von Vorteil, wenn die Abstände zwischen den Kapillarmembranen gleichförmig sind, d.h. wenn die Spiralwindungen bzw. die zueinander konzentrisch angeordneten Kapillarmembranen im

Kapillarmembransystem zueinander in gleichem Abstand gehalten werden. Dies kann ebenfalls durch geeignete Verbindungselemente wie z.B. durch

Verbindungsfäden, Klebestreifen oder strangförmige Elemente aus Silikonmaterial erfolgen. Als Materialien für die Kapillarmembranen kommen grundsätzlich alle im Stand der Technik bekannten organischen Polymere in Frage, die zur Ausbildung von Kapillarmembranen geeignet sind, wobei diese Polymere eine gute

Biokompatibilität ausweisen müssen. Darüber hinaus ist es auch erforderlich, dass das Membranpolymer eine Sterilisation der Vorrichtung beispielsweise über Dampfsterilisation, Sterilisation mittels γ-Strahlung oder mittels Ethylenoxid erlaubt. Dabei können die organischen Polymere natürliche Polymere oder Polymere sein, die auf synthetischen Wege hergestellt wurden. Natürliche

Polymere sind insbesondere solche auf Basis von zellulosischen Polymeren, was Polymere, die sog. polymeranalogen Reaktionen unterzogen worden sind, ebenfalls umfasst. Beispiele für Polymere auf Basis von Zellulose sind solche aus regenerierter Zellulose, Zelluloseazetat oder modifizierter Zellulose wie z.B. Zelluloseester, Zelluloseäther, mit Benzylgruppen modifizierte Zellulose

(Benzylzellulose) oder mit Diethylaminoethyl modifizierte Zellulose oder

Mischungen dieser zellulosischen Polymere. Des Weiteren können auch Polymere auf der Basis von Chitin, bzw. Chitosan zum Einsatz kommen.

Als auf synthetischem Wege hergestellte Polymere, d.h. als synthetische

Polymere können solche verwendet werden, die aus Polyolefinen, Polyamiden, Polyacrylnitril, Polycarbonaten Polyester oder Sulfonpolymeren sowie daraus gewonnen Modifikationen, Blends, Mischungen oder Copolymere dieser Polymere bestehen. Vorzugsweise werden solche verwendet, die auf Sulfonpolymeren, wie insbesondere Polysulfon oder Polyethersulfon, basieren. Diesen Polymeren können weitere Polymere wie z.B. Polyethylenoxid, Polyhydroxyether,

Polyethylenglykol, Polyvinylalkohol oder Polycaprolacton als Zusatzstoffe beigemischt sein. Die Kapillarmembranen können darüber hinaus noch eine Beschichtung mit einem Additiv aufweisen. Bevorzugt enthalten solche

Kapillarmembranen ein Hydrophilierungsmittel, z.B. Polyvinylpyrrolidon oder auch hydrophile Modifikationen dieser Polymere.

Wie dies bereits für Ausführungsformen der Vorrichtung, die einen Deckel zur Abdeckung die Öffnung des Innenraums der mindestens einen Kulturschale aufweisen, ausgeführt wurde, ist es von Vorteil, wenn die Versorgungsleitungen mit Anschlussstutzen verbunden sind, über die sie durch den Deckel

hindurchtreten und aus dem Innenraum geführt werden. Über derartige

Anschlussstutzen kann eine einfache Verbindung mit z.B. einem Vorlagebehälter für eine Nährlösung oder mit einer Unterdruckeinheit erfolgen, mittels derer z.B. eine Absaugung gelöster Abbauprodukte aus den Zellkulturschalen erfolgen kann. Vorzugsweise handelt es sich bei den Anschlussstutzen um Luer-Lock

Verbindungen, die eine einfache und saubere Verbindung erlauben. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die aus den Innenräumen der

Zellkulturschalen herausführenden Versorgungsleitungen jeweils mit einem Anschlussstutzen in Form eines Y-Konnektors verbunden, der mit seinen freien Enden beispielsweise mit einem System zur Versorgung mit Fluiden und einem System zur Entsorgung des mindestens einen Kapillarmembransystems

verbindbar ist, d.h. eine einzelne Versorgungsleitung kann also mittels des Y- Konnektors über eine erste Teilleitung mit einer Flüssigkeitsvorlage und über eine zweite Teilleitung mit einer Unterdruckeinheit verbunden werden. Dabei kann die Verbindung ebenfalls über Luer-Lock Verbindungen erfolgen. Mittels

ansteuerbarer Absperrventile kann intermittierend über vorgegebene Zeitintervalle entweder eine Versorgung mit Flüssigkeit oder eine Absaugung von

Abbauprodukten aus dem Innenraum erfolgen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch ein hohes Maß an

Flexibilität aus. So können beispielsweise bei Vorrichtungen mit mehreren napfförmigen Kulturschalen in den einzelnen napfförmigen Kulturschalen der Vorrichtung unterschiedliche Zellkulturen gezüchtet werden, ohne dass es zu einer gegenseitigen Beeinflussung der Zellkulturen kommt, da die Kulturschalen voneinander isoliert sind. Darüber hinaus können die in den Innenräumen angeordneten, flächenförmig ausgebildeten Kapillarmembransysteme über ihre Versorgungsleitungen unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Versorgung- oder Entsorgungseinheiten gekoppelt werden, so dass z.B. eine Versorgung der in den Kulturschalen angesiedelten Zellkulturen mit unterschiedlichen Nährmedien erfolgen kann. Ebenso kann beispielsweise eine unterschiedliche Versorgung der verschiedenen Zellkulturen im Hinblick auf Nährlösungskonzentrationen oder Zeitintervalle der Versorgung erfolgen. Des Weiteren ist es auch möglich, dass in den Kulturschalen der Vorrichtung unterschiedliche Kapillarmembransystem angeordnet sind, die sich beispielsweise in ihrer Funktion unterscheiden oder hinsichtlich der Charakteristik der darin eingesetzten Kapillarmembranen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht auch darin, dass einzelne Kapillarmembransysteme der Vorrichtung ausgetauscht werden können, z.B. wenn es zu einem zu starken Zuwachsen der Kapillarmembranen an deren Außenseite kommt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch in der Anwendung eine

Betriebsweise möglich, bei der im Innenraum der mindestens einen Kulturschale die Zellen für die Zellkulturen z.B. als Zellsuspension vorgelegt werden und dann den Boden besiedeln. Anschließend wird dann das Versorgungssystem in Gestalt des flächenförmig ausgebildeten Kapillarmembransystems aufgelegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch in einzelnen oder in allen ihrer Kulturschalen mindestens ein weiteres Kapillarmembransystem aufweisen, das für die Züchtung der Zellen weitere Aufgaben übernimmt. So kann mindestens eine der Kulturschalen der Vorrichtung neben einem Kapillarmembransystem zur

Zuführung von Nährlösung ein weiteres Kapillarmembransystem mit Membranen zur Oxygenation enthalten, über die eine Versorgung der Zellkultur im Innenraum der betreffenden Kulturschale mit Sauerstoff erfolgen kann. Ebenso kann mindestens ein weiteres Kapillarmembransystem enthalten sein, über das eine Entsorgung von Abbaustoffen vorgenommen werden kann, so dass Versorgung und Entsorgung über unterschiedliche Kapillarmembransysteme erfolgen können. Dabei ist es auch möglich, dass beispielsweise zwei unterschiedliche

Kapillarmembransysteme in miteinander zu einer Matte z.B. verwoben werden oder über Verbindungsgarne zusammen zu einer Wirkmatte verwirkt werden. In diesen Fällen befinden sich dann die dem jeweiligen Kapillarmembransystem zugeordneten Versorgungsleitungen zweckmäßigerweise an unterschiedlichen Seiten der so ausgebildeten Kapillarmembranmatte.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert, wobei durch die Figuren der Umfang der Erfindung nicht eingeschränkt wird:

Es zeigen: Fig. 1 : einen Querschnitt durch eine einzelne napfförmige Kulturschale gemäß der Erfindung. Fig. 2: in Blickrichtung von oben einen Querschnitt der in Fig. 1 gezeigten

Kulturschale entlang der Line A - A in Fig. 1 .

Fig. 3: in Blickrichtung von oben einen Querschnitt einer napfförmigen

Kulturschale mit einem runden Innenquerschnitt.

Fig. 4: in Blickrichtung von oben einen Querschnitt einer napfförmigen

Kulturschale mit einem runden Innenquerschnitt und einer einzelnen, im Bereich des Bodens der Kulturschale angeordneten und spiralförmig zu einem

flächenförmigen Kapillarmembransystem ausgebildeten Kapillarmembran.

Fig. 5: in Blickrichtung von oben einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit vier nebeneinander angeordneten napfförmigen Kulturschalen mit jeweils

rechteckigem Querschnitt, in denen jeweils ein flächenförmiges

Kapillarmembransystem mit rechteckiger Kontur angeordnet ist.

In Fig. 1 ist im Querschnitt eine napfförmige Kulturschale 1 in einer Vorrichtung 100 dargestellt, wie sie erfindungsgemäß zur Züchtung und Untersuchung von Zellen geeignet ist. Die napfförmige Kulturschale 1 weist einen Innenraum 2 mit quadratischem Querschnitt auf, der durch eine Seitenwand 3 und einen Boden 4 begrenzt wird. Die nach oben gerichtete Öffnung des Innenraums wird in vorliegenden Fall durch einen Deckel 5 abgeschlossen. Im Bereich des Bodens ist ein flächenfömiges Kapillarmembransystem aus mehreren zueinander parallelen Kapillarmembranen 6 angeordnet, wobei in Fig. 1 beispielhaft vier Kapillarmembranen im Querschnitt dargestellt sind. Die

Kapillarmembranen weisen jeweils eine semipermeable Wand 7 und ein von der Wand umschlossenes Lumen 8 auf. Mit ihrem in Betrachtungsrichtung

rückwärtigen Ende sind die Kapillarmembranen in eine Versorgungsleitung 9 so eingebettet, dass zwischen der Versorgungsleitung 9 und den Lumina der Kapillarmembranen 6 eine Fluidverbindung besteht, so dass durch die

Versorgungsleitung und das mindestens eine Kapillarmembransystem

Flüssigkeiten, Medien, Gase und/oder andere Stoffe durchleitbar sind. Die

Versorgungsleitung führt mit ihrem vertikalen Ast 10 durch eine Öffnung im Deckel 5 aus dem Innenraum 2 der Kulturschale 1 heraus und kann mit einer

Versorgungseinheit z.B. in Gestalt einer Pumpe oder eines Vorratsbehälters oder mit einer Einheit zur Entsorgung z.B. in Gestalt einer Vakuumpumpe verbunden werden. In Fig. 2 ist ein Querschnitt der in Fig. 1 gezeigten napfförmigen Kulturschale 1 entlang des Schnitts A-A gezeigt. Das im Innenraum 2 mit in diesem Beispiel quadratischem Querschnitt angeordnete flächenförmige Kapillarmembransystem weist eine rechteckige Kontur auf und ist aus den zueinander parallel

angeordneten Kapillarmembranen 6 ausgebildet. Die Kapillarmembranen 6 sind an ihrem einen Ende in ein strangförmiges Schmelzklebermaterial 1 1 eingebettet, wodurch die Kapillarmembranen an diesem Ende verschlossen und gleichzeitig zueinander stabil auf Abstand gehalten sind.

Mit ihrem anderen Ende sind die Kapillarmembranen in die Versorgungsleitung 9 eingebettet, die über ihren nach oben führenden Ast 10 aus dem Innenraum 2 der napfförmigen Kulturschale 1 herausführt, wie in Fig. 1 dargestellt ist.

Figur 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen der Figur 2 entsprechenden

Querschnitt einer napfförmigen Kulturschale 1 mit rundem Innenquerschnitt. Das im Innenraum angeordnete flächenförmige Kapillarmembransystem weist für dieses Beispiel eine an die Kontur des Innenraums angepasste Kontur auf und ist ebenfalls aus mehreren zueinander parallel angeordneten Kapillarmembranen ausgebildet. Die Kapillarmembranen 6 sind in ihrer Länge an die Kontur des Innenquerschnitts angepasst, so dass sich an der durch die freien Enden 12 der Kapillarmembranen 6 ausgebildeten Kante des flächenförmigen

Kapillarmembransystems eine bogenförmige Kontur ergibt. Die Kapillarmembranen 6 sind an ihrem freien Ende 12 z.B. durch Verschweißen oder Eintauchen in einen Schmelzkleber verschlossen. In diesem Beispiel ist das flächenförmige Kapillarmembransystem zu einer Matte ausgebildet, in der die Kapillarmembranen 6 durch garnförmige Verbindungselemente 13 miteinander verbunden und gleichzeitig zueinander stabil auf Abstand gehalten sind.

Mit ihrem zweiten Ende sind die Kapillarmembranen 6 in die Versorgungsleitung 9 eingebettet, die über ihren nach oben führenden Ast 10 senkrecht zur

Betrachtungsebene aus dem Innenraum 2 der napfförmigen Kulturschale 1 herausführt.

In Figur 4 ist ebenfalls eine napfförmige Kulturschale 1 mit rundem

Innenquerschnitt gezeigt. In dieser napfförmigen Kulturschale 1 ist Bereich des Bodens eine einzelne Kapillarmembran 6 spiralförmig gewickelt und so zu einem flächigen Kapillarmembransystem ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist eines der Enden der spiralförmig angeordneten Kapillarmembran 6 offen und mit der Versorgungsleitung 10 verbunden, die aus der Kulturschale noch oben herausführt. Das andere, freie Ende 12 der Kapillarmembran 6 ist geschlossen. Die einzelnen Windungen der durch die Kapillarmembran ausgebildeten Spirale sind durch Verbindungselemente 14a,b z.B. in Gestalt von Klebestreifen oder strangförmigen Elementen aus Silikonmaterial zueinander auf Abstand gehalten und gegeneinander stabilisiert.

Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung 100 mit vier nebeneinander angeordneten napfförmigen Kulturschalen 1 a-d, die jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die napfförmigen Kulturschalen 1 a-d sind voneinander isoliert und stehen nicht miteinander in Verbindung. In jeder dieser Kulturschalen 1 a-d ist im Innenraum 2a-d analog zu der in Figur 2 gezeigten Kulturschale ein separates flächenförmiges Kapillarmembransystem mit rechteckiger Kontur angeordnet, das jeweils aus mehreren zueinander parallelen Kapillarmembranen 6a-d ausgebildet ist. Die Kapillarmembranen 6a-d der jeweiligen Kapillarmembransysteme sind an ihrem freien Ende in strangförmiges Schmelzklebermaterial 1 1 a-d eingebettet, wodurch sie an diesem Ende geschlossen und gleichzeitig zueinander stabil auf Abstand gehalten sind. Mit ihrem anderen Ende sind die Kapillarmembranen 6a-d in jeweils eine

Versorgungsleitung 9a-d eingebettet. Die Versorgungsleitungen 9a-d werden getrennt voneinander über deren nach oben gerichteten Äste 10a-d aus den Kulturschalen 1 a-d über deren jeweilige Öffnung an der Oberseite herausgeführt.