Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Bioreaktorsystem aufweisend einen Einwegbioreaktor und einen Sensor zum Messen eines Analyten, der in einem Medium enthalten ist, das sich in einem Innenraum des Einwegbioreaktors befindet. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren, das unter Verwendung des Bioreaktorsystems durchgeführt wird sowie eine Sensoraufnahme, mit der ein Einwegbioreaktor ausgestattet werden kann, so dass dieser zusammen mit einem herkömmlichen Sensor verwendet werden kann ohne die Sterilität des Einwegbioreaktors zu brechen.

Bei einem Einwegbioreaktor handelt es sich um einen Bioreaktor, der lediglich für die Durchführung eines einzigen Prozesses verwendet und anschließend entsorgt wird. Durch die Verwendung jeweils eines neuen, vorsterilisierten Einwegbioreaktors für jeden einzelnen Prozess kann das Kontaminationsrisiko reduziert werden, wobei des Weiteren der Aufwand einer Reinigung des Bioreaktors entfällt. Einwegbioreaktoren werden auch als disposable oder single-use Bioreaktoren bezeichnet.

Einwegbioreaktoren gewinnen als Prozessreaktoren immer mehr an Bedeutung, so dass es wünschenswert ist, einen derartigen Reaktor mit einem Sensor ausstatten zu können, so dass ein Analyt messbar ist, der in einem im Einwegbioreaktor befindlichen Medium enthalten ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bioreaktorsystem bereitzustellen, dass einen Einwegbioreaktor aufweist, der auf einfache und effiziente Weise die Verwendung eines Sensors zum Messen eines im Einwegbioreaktor befindlichen Analyten zulässt.

Diese Aufgabe wird durch ein Einwegbioreaktorsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Einwegbioreaktorsystems sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend beschrieben.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Bioreaktorsystem offenbart, mit: einem vorsterilisierten Einwegbioreaktor aufweisend eine Reaktorwand, die einen Innenraum des Einwegbioreaktors umgibt, wobei der Innenraum zur Aufnahme eines flüssigen Mediums ausgebildet ist, einem separaten Sensor, der dazu ausgebildet ist, einen in dem Medium befindlichen gasförmigen oder in dem Medium gelösten Analyten zu detektieren, wobei der Sensor ein Sensorgehäuse mit einem Befestigungsbereich (z. B. in Form eines Außengewindes) und einem Sensorschaft aufweist, wobei der Sensorschaft einen distalen Endabschnitt mit einer Stirnseite aufweist, die einen für den Analyten permeablen Bereich zum Durchlässen des Analyten aufweist, so dass insbesondere der Analyt im Sensorgehäuse mittels einer entsprechenden Messeinheit bzw. Sensorik messbar ist, einer mit der Reaktorwand flüssigkeitsdicht verbundenen Sensoraufnahme, die zur Aufnahme des Sensors ausgebildet ist, derart, dass die Sterilität des Einwegbioreaktors aufrechterhalten bleibt, wobei die Sensoraufnahme einen umlaufenden Flansch aufweist, über den die Sensoraufnahme an der Reaktorwand festgelegt ist, wobei der Flansch einen Befestigungsbereich (z B. ein Innengewinde an einer umlaufende Innenseite des Flansches) aufweist, der dazu konfiguriert ist, mit dem Befestigungsbereich des Sensorgehäuses lösbar kraft- und/oder formschlüssig verbunden zu werden (z B. kann das Außengewinde des Sensorgehäuses in das Innengewinde des Flansches einschraubbar sein), und wobei die Sensoraufnahme eine mit dem Flansch verbundene Wandung aufweist, die samt Sensorschaft in den Innenraum des Einwegbioreaktors hineinragt, wenn der Sensor in der Sensoraufnahme angeordnet ist und mit seinem Befestigungsbereich bestimmungsgemäß mit dem Befestigungsbereich der Sensoraufnahme bzw. des Flansches verbunden ist, wobei die Wandung der Sensoraufnahme so ausgebildet ist, dass die Stirnseite des distalen Endabschnitts des Sensorschafts an einem Abschnitt der Wandung der Sensoraufnahme anliegt, wenn der Befestigungsbereich des Sensors bestimmungsgemäß mit dem Befestigungsbereich des Flansches verbunden ist, wobei zumindest der besagte Abschnitt der Wandung der Sensoraufnahme aus einer flexiblen Membran gebildet ist, die für den Analyten permeabel ist, so dass der Analyt durch die flexible Membran hindurch zum permeablen Bereich des Sensors gelangen kann.

Die Erfindung erlaubt aufgrund der Sensoraufnahme in vorteilhafter Weise die

Verwendung eines unmodifizierten Standardsensors, wie er auch in Mehrwegbioreaktoren aus Glas oder Edelstahl eingesetzt wird. Dabei ist der gesamte Sensor als solches - im Unterschied zum Einwegbioreaktor - aufgrund der lösbaren Verbindung zur Sensoraufnahme sowie der Anordnung außerhalb des Innenraumes des Einwegbioreaktors wiederverwendbar, so dass keine komplizierte Vorsterilisation oder Autoklavierung des Sensors (komplett oder in Teilen) erforderlich ist bzw. keine Lagerung des Sensors als Ganzes oder in Teilen zusammen mit dem Einwegbioreaktor. Die vorliegende Erfindung ist speziell für Einwegbioreaktoren (siehe oben) konzipiert. Es ist jedoch gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung auch denkbar, anstelle eines Einwegbioreaktors einen Bioreaktor zu verwenden, der z.B. für eine geringe Anzahl von Verwendungen vorgesehen ist (z.B. zwei bis drei Zyklen).

Wenn der Sensor bestimmungsgemäß in der Sensoraufnahme angeordnet ist, ragt der Sensorschaft mit dem distalen Endabschnitt in den Innenraum des Einwegbioreaktors hinein und ist dabei von der Wandung der Sensoraufnahme umgeben, die den Sensor vollständig vom Innenraum des Einwegbioreaktors abtrennt, was die Sterilität des Einwegbioreaktors sicherstellt. Ein dem distalen Endabschnitt gegenüberliegender proximaler Endabschnitt des Sensorgehäuses ragt vorzugsweise aus der Sensoraufnahme heraus und kann einen elektrischen Verbinder zur elektrischen Kontaktierung des Sensors aufweisen. Der proximale Endabschnitt ist näher am Verwender angeordnet und kann durch den Verwender manuell gegriffen werden, um den Sensor in die Sensoraufnahme einzuschrauben bzw. mit dieser zu verbinden oder aus dieser herauszunehmen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Sensorschaft des Sensors längserstreckt ausgebildet. Der Sensorschaft kann sich dabei entlang einer Längsachse des Sensors bzw. des Sensorgehäuses erstrecken. Alternativ hierzu kann der Sensorschaft winklig zu einem angrenzenden Abschnitt des Sensorgehäuses angeordnet sein.

Weiterhin ist der Sensor gemäß einer Ausführungsform dazu ausgebildet, eine Konzentration des Analyten in dem Medium zu messen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Flansch stoffschlüssig mit der Reaktorwand verbunden (z.B. über eine Klebe- oder eine Schweißverbindung). Weiterhin kann der Flansch alternativ über eine kraftschlüssige Verbindung (z.B. durch eine Schraub- oder Quetschverbindung) mit der Reaktorwandung verbunden sein.

Weiterhin kann der Flansch aus einem Kunststoff oder aus einer Metalllegierung gebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoraufnahme so konfiguriert ist, dass der Abschnitt der Wandung der Sensoraufnahme bzw. die flexible Membran gegen die Stirnseite des distalen Endabschnitts des Sensorschafts vorgespannt ist, wenn der Sensor in der Sensoraufnahme angeordnet ist und das Außengewinde des Sensorgehäuses bestimmungsgemäß in das Innengewinde der Sensoraufnahme eingeschraubt ist oder der Befestigungsbereich des Sensorgehäuses bestimmungsgemäß mit dem Befestigungsbereich des Flansches lösbar verbunden ist.

Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Wandung der Sensoraufnahme dehnbar ausgebildet ist, derart, dass die Wandung in einer Richtung, in der der Sensorschaft in die Sensoraufnahme einführbar ist, gedehnt wird, wenn der Sensor in die Sensoraufnahme eingeführt wird und das Außengewinde des Sensorgehäuses bestimmungsgemäß in das Innengewinde der Sensoraufnahme eingeschraubt wird (oder der Befestigungsbereich der Sensoraufnahme bestimmungsgemäß mit dem Befestigungsbereich des Flansches lösbar verbunden wird). Die besagte Richtung fällt insbesondere mit der Längsachse des Sensorschafts zusammen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Wandung vollständig durch die flexible Membran gebildet ist, wobei insbesondere der besagte Abschnitt der Wandung, der die Stirnseite des Sensorschafts kontaktiert, einen Endabschnitt der Wandung bilden kann (insbesondere aufgrund der Dehnung der Wandung durch den Sensorschaft).

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandung der Sensoraufnahme einen in einer Umfangsrichtung umlaufenden starren Wandungsabschnitt aufweist, der mit dem besagten Abschnitt der Wandung verbunden ist, der durch die flexible Membran gebildet ist und vorzugsweise einen Endabschnitt der Wandung der Sensoraufnahme bildet. Gemäß einer Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, dass der starre Wandungsabschnitt zylinderförmig ausgebildet ist.

Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die flexible Membran aus einem der folgenden Materialien gebildet ist oder eines der folgenden Materialien aufweist: ein Polymer, ein organisches Polymer, ein anorganisches Polymer, ein Poly(organo)siloxan. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Bioreaktorsystems ist vorgesehen, dass der Analyt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Sauerstoff, CO ₂ , SO ₂ , H ₂ O _2, NOx, ein halogenierter Kohlenwasserstoff (d.h. ein Kohlenwasserstoff, bei dem zumindest ein Wasserstoffatom durch eines der Halogene Fluor, Chlor, Brom oder lod ersetzt wurde).

Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Sensorschaft am distalen Endabschnitt des Sensorschafts eine Hülse aufweist, an der der für den Analyten permeable Bereich des Sensors festgelegt ist oder die zum Fixieren des permeablen Bereichs am Sensor ausgebildet ist, wobei die Hülse lösbar mit einer Basis des Sensorschafts verbindbar ist. Hierzu kann die Hülse über ein Innengewinde verfügen, das mit einem Außengewinde der Basis des Sensorschafts verschraubbar sein kann. Die Hülse kann weitere Funktionskomponenten zur Erfassung des Analyten aufweisen.

Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Reaktorwand zumindest teilweise starr bzw. fest ausgebildet ist. Weiterhin kann die Reaktorwand flexibel ausgebildet sein. So kann die Reaktorwand z.B. einen beutelartigen Behälter ausbilden. Die Reaktorwand kann insbesondere aus einem transparenten oder aus einem transluzenten Material gebildet sein. Vorzugsweise ist die Reaktorwand aus einem geeigneten Polymer gebildet.

Grundsätzlich kann es sich bei dem Einwegbioreaktor um einen gerührten Einwegbioreaktor handeln, der zumindest ein Rührorgan zum Durchmischen des Mediums aufweist, wobei das mindestens eine Rührorgan ebenfalls als Einwegkomponente ausgelegt ist und bereits im Einwegbioreaktor integriert und vorsterilisiert ist. Bei der Verwendung des Einwegbioreaktors kann das mindestens eine Rührorgan mechanisch oder magnetisch mit einem Rührmotor gekoppelt werden. Weiterhin kann es sich bei dem Einwegbioreaktor auch um einen gewippten bzw. von außen geschüttelten Einwegbioreaktor handeln, der keine weiteren mechanischen Einbauten für die Durchmischung des Mediums aufweist.

Vorzugweise handelt es sich bei dem Analyten gemäß einer Ausführungsform um in dem Medium gelösten Sauerstoff. Der Sensor kann in diesem Fall z.B. als ein optochemischer Sensor zur Messung von gelöstem Sauerstoff ausgebildet sein. In diesem Fall kann der permeable bzw. sauerstoffdurchlässige Bereich des Sensorschafts aus einem Poly(organo)siloxan gebildet sein, wobei sich an den permeablen Bereich eine optische Schicht mit einem Chromophor anschließt. Sowohl der permeable Bereich als auch die optische Schicht können Bestandteile der Hülse bilden bzw. können an der Hülse festgelegt sein.

Der Sensor kann weiterhin dazu ausgebildet sein, die optische Schicht mit grünem Licht anzustrahlen und dabei anzuregen, so dass die Chromophore bei der Rückkehr in ihren Grundzustand Fluoreszenzlicht emittieren. Die mittlere Zeit bis zur Rückkehr in den Grundzustand wird als Fluoreszenzlebensdauer bezeichnet. Wenn durch den permeablen Bereich des Sensors diffundierter Sauerstoff mit Chromophoren im angeregten Zustand zusammenstößt, kann die Energie der Chromophore auf die Sauerstoffmoleküle übertragen werden (sogenannte dynamische Löschung). Die Fluoreszenzlebensdauer des angeregten Zustands der Chromophore verkürzt sich dann. Die Verkürzung ist abhängig von der Sauerstoffkonzentration.

Die Fluoreszenzlebensdauer kann mittels Phasenverschiebung gemessen werden. Dazu wird das Anregungslicht moduliert. Ist kein Sauerstoff in der Umgebung des Chromophors, ist die Phasenverschiebung des vom Chromophor emittierten Lichts gegenüber dem Anregungslicht groß (lange Fluoreszenzlebensdauer des Chromophors). Die Fluoreszenzlebensdauer und damit die Phasenverschiebung verringert sich mit steigender Sauerstoffkonzentration und kann daher genutzt werden, die Sauerstoffkonzentration zu berechnen. Die Sauerstoffkonzentration kann daher durch den Sensor bestimmt werden und kann z.B. in digitaler Form an einen Transmitter des Sensors übertragen werden."

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Analyten um in dem Medium gelöstes CO2. Der Sensor ist in diesem Fall bevorzugt ein Sensor zur Messung von gelöstem CO2 _, der z.B. ein potentiometrisches Prinzip (Severinghaus) verwendet. Der Sensor kann hierbei eine pH-Elektrode aufweisen, die von einem pH-sensitivem Glas umgeben ist. CO2 aus dem im Einwegbioreaktor gespeicherten Medium kann dabei durch den permeablen Bereich des Sensorschafts hindurch in einen C0 ₂ -Elektrolyten zwischen dem permeablen Bereich und der pH- Elektrode diffundieren, bis sich auf beiden Seiten der gleiche C0 ₂ -Partialdruck (Gleichgewicht) eingestellt hat. Das diffundierte CO2 reagiert mit dem Elektrolyten und bildet Hydrogencarbonationen sowie H+-lonen: C02+H20<->HC03 +H ⁺ .

Die Änderung der H+-lonenaktivität im Elektrolyten kann mit der pH-Elektrode gemessen werden. Mit dem pH-Wert und der gleichzeitig gemessenen Temperatur kann durch den Sensor der C0 ₂ -Partialdruck bestimmt werden. Bei einem CC Sensor kann die Hülse dazu ausgebildet sein, den permeablen Bereich an der pH-Elektrode festzulegen und/oder zu umgeben. Die Hülse kann hierbei an einem Ende der Hülse eine Durchgangsöffnung aufweisen, über die der permeable Bereich für den Analyten zugänglich ist. Aufgrund der stirnseitigen Öffnung kann die Hülse auch als Überwurfhülse bezeichnet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Sensor auch dazu ausgebildet sein, gelöstes CO ₂ optochemisch zu messen. Hierbei kann der Sensor ein CC sensitives Chromophor aufweisen.

Wie bereits dargelegt, kann der Befestigungsbereich des Sensorgehäuses ein Außengewinde des Sensorgehäuses sein, wobei es sich bei dem Befestigungsbereich des Flansches um ein Innengewinde handeln kann, das an einer umlaufenden Innenseite des Flansches vorgesehen sein kann, wobei insbesondere das Außengewinde in das Innengewinde zur Herstellung der lösbaren sowie kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung einschraubbar ist. Weiterhin können die beiderseitigen Befestigungsbereiche auch andere lösbare kraft- und/oder formschlüssige Verbindungen realisieren, z.B. eine Bajonettverbindung, eine Rastverbindung, etc.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen eines Analyten in einem Medium unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Bioreaktorsystems, aufweisend die Schritte:

Bereitstellen des vorsterilisierten Einwegbioreaktors,

Anordnen des separaten Sensors in der Sensoraufnahme, wobei das Außengewinde des Sensors in das Innengewinde der Sensoraufnahme eingeschraubt wird (oder der Befestigungsbereich des Sensorgehäuses bestimmungsgemäß mit dem Befestigungsbereich des Flansches lösbar verbunden wird), so dass die Stirnseite des distalen Endabschnitts des Sensorschafts an dem Abschnitt der Wandung der Sensoraufnahme anliegt, und,

Messen einer Konzentration des Analyten mittels des Sensors.

Der Sensor wird vorzugsweise ohne vorherige Modifikation unverändert in der Sensoraufnahme angeordnet. Die Erfindung ermöglicht daher mit Vorteil die Verwendung von bereits zur Verfügung stehenden Standardsensoren, die ohne Weiteres mit der erfindungsgemäßen Sensoraufnahme verwendbar sind. Hierfür müssen an dem einzelnen Sensor keinerlei Veränderungen vorgenommen werden. Insbesondere wird der Einwegbioreaktor nach einmaligem Gebrauch entsorgt, wobei zuvor der Sensor aus der Sensoraufnahme zur Wiederverwendung des Sensors entfernt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Sensoraufnahme offenbart, die zur Aufnahme eines Sensors für einen Einwegbioreaktor konfiguriert ist, derart, dass ein Innenraum des Einwegbioreaktors vom Sensor getrennt ist und ein steriler Zustand des Einwegbioreaktors aufrechterhalten bleibt, wobei die Sensoraufnahme aufweist: einen umlaufenden Flansch, der dazu ausgebildet ist, an einer Reaktorwand des Bioreaktors festgelegt zu werden, so dass die Sensoraufnahme flüssigkeitsdicht mit der Reaktorwand verbunden ist, wobei der Flansch einen Befestigungsbereich (z.B. ein Innengewinde an einer umlaufenden Innenseite des Flansches) aufweist, der mit einem Befestigungsbereich des Sensorgehäuses des Sensors (z. B. ein Außengewinde des Sensorgehäuses) lösbar verbindbar ist, eine mit dem Flansch verbundene Wandung der Sensoraufnahme, die zur Trennung des Sensors vom Innenraum des Einwegbioreaktors eingerichtet und vorgesehen ist, wobei die Wandung so ausgebildet ist, dass eine Stirnseite eines distalen Endabschnitts eines Sensorschafts des Sensors an einem Abschnitt der Wandung der Sensoraufnahme anliegt, wenn der Sensor in der Sensoraufnahme angeordnet ist und der Befestigungsbereich des Sensors bestimmungsgemäß mit dem Befestigungsbereich des Flanschs verbunden ist (z B. wenn das Außengewinde in das Innengewinde eingeschraubt ist), wobei zumindest der Abschnitt der Wandung der Sensoraufnahme aus einer flexiblen Membran gebildet ist, die für einen mittels des Sensors zu messenden Analyten, der in einem Medium im Innenraum des Einwegbioreaktors enthalten ist, permeabel ist, so dass der Analyt durch die flexible Membran hindurch zu einem für den Analyten permeablen Bereich der Stirnseite des distalen Endabschnitts des Sensorschafts gelangen kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Sensoraufnahme ist der Flansch dazu ausgebildet, mit der Reaktorwandung stoffschlüssig verbunden zu werden (z.B. über eine Klebeoder eine Schweißverbindung). Weiterhin kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Flansch über eine kraftschlüssige Verbindung (z.B. durch eine Schraub- oder Quetschverbindung) mit der Reaktorwand verbindbar ist. Die Sensoraufnahme kann weiterhin durch die weiter oben im Zusammenhang mit dem Bioreaktorsystem dargelegten Merkmale bzw. Ausführungsformen der Sensoraufnahme weitergebildet werden.

Im Folgenden sollen Ausführungsformen der Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung anhand der Figuren erläutert werden, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reaktorsystems;

Fig. 2A-2C den Vorgang des Anordnens eines Sensors in einer Sensoraufnahme eines Einwegbioreaktors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 3A-3C den Vorgang des Anordnens eines Sensors in einer Sensoraufnahme eines Einwegbioreaktors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bioreaktorsystems 1. Das System 1 weist einen vorsterilisierten Einwegbioreaktor 2 auf, der einen Innenraum 21 umgibt, in das ein Medium M einfüllbar ist. Bei dem Medium M kann es sich um alle erdenklichen Stoffe bzw. Stoffgemische handeln, die in einem Einwegbioreaktor 2 prozessierbar sind, insbesondere Kulturmedien. Der Einwegbioreaktor 2 weist eine den Innenraum 21 umschließende Reaktorwand 20 auf, die einen festen Behälter ausbilden kann. Die Reaktorwand 20 kann jedoch alternativ auch flexibel ausgebildet sein, so dass der Einwegbioreaktor 2 z.B. einen beutelförmigen Behälter bildet.

Das System 1 weist weiterhin einen Sensor 3 auf, bei dem es sich vorzugsweise um einen herkömmlichen, insbesondere sterilisierbaren oder autoklavierbaren Sensor 3 handelt. Der Sensor 3 kann insbesondere einer der vorstehend beschriebenen Sensoren 3 sein, insbesondere ein optochemischer Sensor 3 zum Bestimmen einer Konzentration von gelöstem Sauerstoff oder gelöstem CO2 in dem Medium M oder ein sonstiger Sensor 3 zum Bestimmen einer Konzentration von gelöstem O2 oder gelöstem CO2 in dem Medium M. Es sind jedoch auch andere Sensoren 3 denkbar.

Der Sensor 3 verfügt vorzugsweise über ein längserstrecktes sowie festes Sensorgehäuse 30 mit einem Außengewinde 31 an einem proximalen Endabschnitt des Sensorgehäuses 30 sowie über einen Sensorschaft 32, der einen distalen Endabschnitt 33 des Sensorgehäuses 30 bildet, in dem eine auf den jeweiligen Analyten (z.B. gelöster Sauerstoff oder gelöstes CO2) sensitive Sensorik angeordnet ist. Die Länge des Sensorschafts 32 kann an die jeweilige Verwendung bzw. Einbausituation angepasst sein. Das Sensorgehäuse 30 kann weiterhin eine Auswertungselektronik sowie einen Transmitter zum Übermitteln eines Ausgangssignal des Sensors 3 aufweisen, das indikativ für die jeweilige Messgröße ist. Ferner kann am proximalen Ende des Sensors 3 ein elektrischer Verbinder 38 zum elektrischen Kontaktieren des Sensors 3 ausgebildet sein, so dass das Ausgangsignal ggf. über eine Kabelverbindung ausgebbar bzw. weiterleitbar ist.

Der distale Endabschnitt 33 des Sensorschaftes 32, der dazu ausgebildet ist, in den Innenraum 21 des Einwegbioreaktors 2 - unter Zwischenlage einer Trennschicht 43 - einzutauchen, weist eine Stirnseite 34 auf, die über einen permeablen Bereich 35 verfügt, der für den im Medium M zu messenden Analyten durchlässig ist. Der Analyt kann daher durch den permeablen Bereich 35 in einen vom distalen Endabschnitt 33 des Sensorschaftes 32 umgebenen Innenraum des Sensors 3 eindringen und kann dort (z.B. mittels einer sensitiven bzw. optischen Schicht) erfasst und ggf. quantitativ mittels der Sensorik bestimmt werden.

Zur Verwendung des Sensors 3 mit dem Einwegbioreaktor 2 weist dieser eine Sensoraufnahme 4 auf, die die eingangs erwähnte Trennschicht 43 bereitstellt, so dass der Sensor 3 mit dem Einwegbioreaktor 2 verwendet werden kann ohne dessen sterilen Zustand zu beeinträchtigen, d.h., ohne das im Innenraum 21 befindliche Medium M zu kontaminieren. Die Sensoraufnahme 4 ist insbesondere so ausgebildet, dass der Sensor 3 als Ganzes und vorzugsweise ohne eine weitere Umkonfiguration oder Modifikation in der Sensoraufnahme 4 positionierbar und dort sogleich betriebsbereit ist.

Die Sensoraufnahme 4 kann als separate Einheit bereitgestellt werden. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Sensoraufnahme 4 lediglich über ein einziges Element mit der Reaktorwandung 20 des Einwegbioreaktors zu verbinden ist. Hierbei handelt es sich um einen Flansch 40, der eine mittige Öffnung zum Einführen des Sensors 3 bildet. Der Flansch 40 kann über alle geeigneten Verbindungsarten flüssigkeitsdicht mit der Reaktorwandung 20 verbunden werden bzw. verbunden sein. Hierzu gehören sowohl stoffschlüssige Verbindungen als auch kraftschlüssige Verbindungen.

Zum Fixieren des Sensors 3 in der Sensoraufnahme 4 weist der Flansch 40 auf einer Innenseite 41 des Flansches 40 ein Innengewinde 42 auf, in das das Außengewinde 31 des Sensors 3 einschraubbar ist. Die Sensoraufnahme 4 weist weiterhin eine Wandung 43 auf, die die besagte Trennschicht 43 bildet und dazu konfiguriert ist, zusammen mit dem Sensorschaft 32 in den Innenraum 21 des Einwegbioreaktors 2 hineinzustehen, wobei die Wandung 43 den Sensorschaft 32 umgibt und vollständig vom Medium M bzw. vom Innenraum 21 isoliert. Die Wandung 43 weist jedoch zumindest einen der Stirnseite 34 des Sensorschaftes 32 gegenüberliegenden Abschnitt 44 auf, der aus einer flexiblen Membran gebildet ist, die für den Analyten permeabel ist. Die Membran kann z.B. aus einem Poly(organo)siloxan gebildet sein. Der Analyt kann somit aus dem Medium M heraus durch die Membran 44 hindurch zur Stirnseite 34 des Sensorschaftes 32 hin diffundieren und zum permeablen Bereich 35 des Sensors 3 gelangen und durch diesen hindurch in den Innenraum des Sensors 3 am distalen Endabschnitt 33 des Sensorschafts 32 eindringen. Die Wandung 43 ist vorzugsweise so gestaltet, dass der Abschnitt 44 der Wandung 43 gegen die Stirnseite 34 des distalen Endabschnitts 33 des Sensorschafts 32 vorgespannt ist und sich eng an diese anschmiegt, wenn der Sensor 3 bestimmungsgemäß in der Sensoraufnahme 4 angeordnet und mittels der Gewinde 31 , 43 dort fixiert ist.

Der Sensor 3 kann grundsätzlich in allen Ausführungsformen am distalen Endabschnitt

33 des Sensorschafts 32 eine Hülse 36 aufweisen, an der der permeable Bereich 35 festgelegt ist oder die zum Fixieren des permeablen Bereichs 35 am Sensor 3 ausgebildet ist, wobei die Hülse 36 lösbar mit einer Basis 37 des Sensorschafts 32 verbindbar ist, z.B. mittels einer geschraubten Verbindung. Die Hülse 36 kann hinter dem permeablen Bereich 35 eine optische Schicht mit einem Chromophor zur Erfassung des Analyten aufweisen oder andere Funktionskomponenten zur Erfassung des Analyten.

Die Figuren 2A bis 2C zeigen den Vorgang des Anordnens des Sensors 3 in einer Sensoraufnahme 4 des Einwegbioreaktors 2, die insbesondere für Sensoren 3 mit vergleichsweise kurzem Sensorschaft 32 geeignet ist.

Die Sensoraufnahme 4 weist hierbei eine dehnbare Wandung 43 auf, die im Wesentlichen den Flansch 40 zum Innenraum 21 hin verschließt und dabei nicht in den Innenraum 21 des Einwegbioreaktors 2 hineinragt. Die Wandung 43 kann einschließlich des Abschnitts 44 der Wandung 43, der der Stirnseite 34 des Sensorschafts 32 gegenüberliegen soll, vollständig aus einer flexiblen bzw. dehnbaren Membran gebildet sein, die z. B. aus einem Poly(organo)siloxan bestehen kann.

Beim Anordnen des Sensors 3 in der Sensoraufnahme 4 wird der Sensorschaft 32 mit dem distalen Endabschnitt 32 voran in den Flansch 40 eingeführt, wobei die Stirnseite

34 des Sensorschafts 32 die dehnbare Wandung 43 der Sensoraufnahme in einer Einführrichtung R bzw. in Richtung der Längsachse des Sensorschafts 32 dehnt (vgl. Fig. 2B). Hierbei gelangt die Wandung 43 der Sensoraufnahme 4 in engen Kontakt mit der Stirnseite 34 bzw. mit dem permeablen Bereich 35 des Sensors 3. (vgl. Fig. 2C). Der gedehnte Zustand der Wandung 43 wird dabei aufgrund der ineinandergreifenden Gewinde 31 , 42 des Sensors 3 und das Flansches 40 aufrechterhalten.

Die Erfindung wurde vorliegend anhand einer geschraubten Verbindung zwischen dem Sensor 3 und dem Flansch 40 beschrieben. Es sind jedoch auch alternativ ausgestaltete Befestigungsbereiche des Sensors 3 bzw. des Flansches 40 denkbar, die eine lösbare kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen Sensor 3 und Flansch 40 gestatten.

Die Figuren 3A bis 3C zeigen den Vorgang des Anordnens eines Sensors 3 in einer weiteren Variante der Sensoraufnahme 4, die insbesondere für Sensoren 3 mit vergleichsweise langem Sensorschaft 32 geeignet ist.

Die Wandung 43 der Sensoraufnahme 4 weist hier einen in einer Umfangsrichtung U der Wandung 43 umlaufenden starren Wandungsabschnitt 45 auf, der über ein umlaufendes Ende mit einer im Vergleich zum Wandungsabschnitt flexiblen Membran 44 verbunden ist, die z.B. aus einem Poly(organo)siloxan gebildet sein kann.