DE19707497A1 - Reaktionsbeutelvorrichtung zur Durchführung von mehrstufigen Kultivierungs/Separations-Vorgängen und/oder Reaktionen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reaktionsbeutelvor­ richtung zur Durchführung von mehrstufigen Kultivierungs/Sepa­ rations-Vorgängen und/oder Reaktionen, beispielsweise zum Züchten von Antitumor-Zellen oder Antitumor-Zellen stimulie­ renden Zellen.

Eine Vorgehensweise zur Behandlung von Tumoren ist die Züch­ tung von Antitumor-Zellen oder Antitumor-Zellen stimulierende Zellen ex vivo, d. h. außerhalb des menschlichen Körpers. Nach durchgeführter Züchtung, d. h. entsprechend intensiver Vermeh­ rung, der Antitumor-Zellen werden diese wieder in den mensch­ lichen Körper injiziert.

Um derartige Zellen außerhalb des menschlichen Körpers züchten zu können, wird einem Patienten eine Blutprobe entnommen, in der in geringer Anzahl auch Zellen vorhanden sind, die auf einen zu behandelnden Tumor spezifisch ansprechen, die soge­ nannten Antitumor-Zellen.

Diese in der Blutprobe enthaltenen Antitumor-Zellen können in einem Züchtgefäß in einer Nährlösung dadurch zur Vermehrung angeregt werden, daß sie mit ganzen Tumorzellen oder sogenann­ ten Vesikeln der Tumorzellen in Kontakt gebracht werden.

Tumorzellen können beispielsweise aus dem in einem Patienten vorhandenen Tumorgewebe erhalten werden. Durch Lyse der Tumor­ zellen und anschließendes Filtrieren wird die Erbinformation entfernt, so daß man nur noch die Zellmembran oder Bruchstücke dieser zurückbehält, die die vorangehend erwähnten Vesikel bilden. Diese Vesikel weisen die für Tumorzellen charakteri­ stischen Oberflächenmerkmale auf, so daß sie von Antitumor-Zellen als Tumorzellen erkannt werden und zu einer dementspre­ chenden Anregung der Vermehrung der Antitumor-Zellen führen. Da die Vesikel lediglich über die Oberflächenmerkmale der Tumorzellen, jedoch nicht mehr über die Erbinformation der Tumorzellen verfügen, können sie nicht z. B. durch Abgabe von Inhibitoren auf die sich vermehrenden Antitumor-Zellen einwir­ ken.

Während der Wachstums- bzw. Vermehrungsstimulation der Antitu­ mor-Zellen durch Tumorzellen oder Vesikel wird die Nährlösung ausgetauscht, und die Zellen werden auf mehrere Züchtbehälter portioniert.

Ist die Vermehrung in ausreichendem Maße durchgeführt worden, so werden in einem Selektionsschritt die Antitumor-Zellen von einem unerwünschten Hintergrund getrennt. Hierzu werden die Antitumor-Zellen beispielsweise mit Hilfe von lyophilisierten oder auf sonstige Weise vorbereiteten Retroviren markiert. Diese Retroviren führen an der Oberfläche der Antitumor-Zellen zur Expression z. B. des l-NGFR-Rezeptors, der in einer nach­ folgenden Separationsstufe zur Anreicherung der Antitumor-Zellen beiträgt. Nach durchgeführter Separation, d. h. Anrei­ cherung der Antitumor-Zellen, ist es möglich, diese entweder erneut einer Separation zu unterziehen, um die Anreicherungs­ rate zu erhöhen, oder einem weiteren Wachstumsschritt zu un­ terziehen, beispielsweise unter Hinzufügung eines wachstums­ fördernden Mittels.

Bei der Durchführung derartiger Kultivierungs/Separations-Vorgänge ebenso wie anderer mehrstufiger chemischer oder bio­ logischer Reaktionen ist es wichtig, daß die einzelnen Reak­ tionsstufen sowie die Übertragung von Materialien zwischen einzelnen Reaktionsstufen derart durchgeführt werden können, daß einerseits die Einbringung von Kontaminierungen in ein­ zelne Reaktionsstufen vermieden wird, daß andererseits jedoch eine Kontaminierung der Umgebung mit in einzelnen Reaktions­ stufen erzeugten Reaktionsprodukten vermieden werden kann. Darüber hinaus ist zur Anpassung derartiger mehrstufiger Vor­ gänge an verschiedene Erfordernisse eine relativ große Flexi­ bilität bei der Auswahl der verschiedenen Stufen erforderlich, um beispielsweise zusätzliche Reaktionsstufen hinzufügen zu können oder Reaktionsstufen weglassen zu können. Beispiels­ weise ist es bekannt, Reaktionen in Reaktionsbeuteln durch­ zuführen, die eine Eingabeöffnung für ein Ausgangsmaterial, eine Eingabeöffnung für die Reagenzien sowie eine Ausgabeöff­ nung aufweisen, aus der das durch die Reaktion des Aus­ gangsmaterials mit den Reagenzien erzeugte Produkt aus dem Beutel entnommen werden kann. Für jede Reaktion, d. h. jede Stufe, ist daher ein einziger Beutel vorgesehen, in den ver­ schiedene Materialien einzugeben sind bzw. aus dem Materialien zu entnehmen sind. Insbesondere beim Eingeben bzw. Entnehmen von jeweiligen Materialien besteht die Gefahr, daß durch diese Materialien die Umgebung kontaminiert wird oder daß Kontami­ nierungen in das Material eingebracht werden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reaktionsbeutelvorrichtung zur Durchführung von mehrstufigen Kultivierungs/Separations-Vorgängen und/oder Reaktionen, bei­ spielsweise zum Züchten von Antitumor-Zellen oder Antitumor-Zellen stimulierenden Zellen, vorzusehen, mit der bei hoher Flexibilität hinsichtlich der durchzuführenden Stufen ein im wesentlichen kontaminierungsfreies Arbeiten ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Reak­ tionsbeutelvorrichtung zur Durchführung von mehrstufigen Kultivierungs/Separations-Vorgängen und/oder Reaktionen, bei­ spielsweise zum Züchten von Antitumor-Zellen oder Antitumor-Zellen stimulierenden Zellen, umfassend:

• - eine Mehrzahl von Reaktionsbeutelkammern in einem Reaktionsbeutel, wobei in jeder Reaktionsbeutelkam­ mer ein Ausgangsmaterial für die jeweilige Stufe anordenbar ist und mit Reagenzien für die jeweilige Stufe zum Erzeugen eines Reaktionsprodukts der je­ weiligen Stufe in Kontakt bringbar ist,
• - Ausgabeöffnungsmittel zum Ausgeben eines Reaktions­ produkts aus jeder Reaktionsbeutelkammer.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden also die Reaktio­ nen der einzelnen Stufen in einem Reaktionsbeutel mit mehreren Reaktionsbeutelkammern durchgeführt, in der einerseits zur Durchführung der Reaktion der jeweiligen Stufe ein Ausgangs­ material für die Stufen anordenbar und andererseits dieses Ausgangsmaterial in Kontakt mit einem Reagenz für die Stufe gebracht werden kann. Da die Reaktion also in einer vollstän­ dig abgeschlossenen Umgebung stattfinden kann, besteht nicht die Gefahr einer Kontaminierung der Umgebung oder Einbringung von Verunreinigungen in die Reaktion der jeweiligen Stufen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist relativ einfach und ko­ stengünstig herstellbar und sieht aufgrund der Möglichkeit des beliebigen Hinzufügens bzw. Integrierens von zusätzlichen Reaktionsbeutelkammern in einen Vorgang bzw. das Herausnehmen einer Reaktionsbeutelkammer aus einem Vorgang eine hohe Flexi­ bilität bei der Durchführung von Reaktionen vor.

Der in dem vorliegenden Text verwendete Ausdruck "Ausgangs­ material" ist derart zu verstehen, daß er jegliche Art von Material, d. h. Zellen und sonstiges biologisches oder chemi­ sches Material, umfaßt, das in einer jeweiligen Reaktionsstufe zu einem Reaktionsprodukt dieser Stufe weiterverarbeitet, ver­ mehrt oder verändert werden soll. In entsprechender Weise ist der in diesem Text verwendete Ausdruck "Reagenzien" derart zu verstehen, daß er jegliche Art von Material, d. h. biologi­ sches, chemisches oder sonstige Materialien, sowie Kombinatio­ nen verschiedener Materialien oder Reagenzien umfaßt, die in Zusammenwirkung mit dem Ausgangsmaterial der jeweiligen Stufe zu einer Weiterverarbeitung, Bearbeitung, Vermehrung o. dgl. des Ausgangsmaterials beitragen.

Wenigstens eine der Reaktionsbeutelkammern kann eine Eingabe­ öffnung zum Eingeben eines Ausgangsmaterials in diese von außen bezüglich des Reaktionsbeutels aufweisen und die Reak­ tionsbeutelkammern können in Sequenz zur Übertragung des Reak­ tionsprodukts einer in der Sequenz vorangehenden Reaktions­ beutelkammer als Ausgangsmaterial in wenigstens eine in der Sequenz folgende Reaktionsbeutelkammer ausgebildet sein. Da bei dieser Ausgestaltung das Reaktionsprodukt direkt zwischen den Reaktionsbeutelkammern übertragen wird und somit keinen Kontakt zur Umgebung bekommt, ist auf diese Art und Weise eine besonders sichere und kontaminationsfreie Durchführung der Reaktionen oder der Kultivierungs/Separations-Vorgänge gewähr­ leistet.

Um einen gesteuerten Transfer von Reaktionsprodukten bzw. Ausgangsmaterialien zwischen den verschiedenen Reaktonsbeutel­ kammern vorsehen zu können, wird vorgeschlagen, daß zwischen wenigstens zwei in der Sequenz aufeinanderfolgenden Reaktions­ beutelkammern öffenbare Fluidflußunterbrechungsmittel vorgese­ hen sind, vorzugsweise zerstörbare Fluidflußunterbrechungs­ mittel, welche eine Ausgabeöffnung der in der Sequenz vorange­ henden Reaktionsbeutelkammer bilden.

Um nach Durchführung einer Reaktion Zugriff auf das dabei erzeugte Reaktionsprodukt zu erhalten, wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine der Reaktionsbeutelkammern, vorzugsweise die in der Sequenz letzte Reaktionsbeutelkammer, eine Ausgabeöff­ nung zum Ausgeben des Reaktionsprodukts aus dieser nach außen bezüglich des Reaktionsbeutels aufweist.

Ferner kann vorgesehen sein, daß bei zwei in der Sequenz auf­ einander folgenden Reaktionsbeutelkammern eine vorangehende Reaktionsbeutelkammer eine Ausgabeöffnung aufweist und eine nachfolgende Reaktionsbeutelkammer eine Eingabeöffnung auf­ weist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das in der vorangehenden Reaktionsbeutelkammer gewonnene Reaktionsprodukt in einer externen Vorrichtung weiter verarbeitet wird und nachfolgend wieder in den in der Reaktionsbeutelvorrichtung durchzuführenden Vorgang einzubringen ist, nämlich in die nachfolgende Reaktionsbeutelkammer.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Reaktionsbeu­ telvorrichtung kann diese wenigstens eine Reaktionsbeutelkam­ mer umfassen, die eine Reaktionsbeutelkammer für eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Stufen ist, wobei jeweils das Reak­ tionsprodukt einer vorangehenden Stufe das Ausgangsmaterial für eine nachfolgende Stufe bildet. Bei derartiger Ausgestal­ tung bleibt also das zu verarbeitende, zu vermehrende o. dgl. Material in der wenigstens einen Reaktionsbeutelkammer enthal­ ten, so daß auch dabei kontaminationsfrei gearbeitet werden kann.

Bei Verwendung einer Reaktionsbeutelvorrichtung, die mehrere Reaktionsbeutelkammern enthält, kann das in den Reaktionsbeu­ telkammern enthaltene flüssige, fluidartige oder gallertartige Material, beispielsweise durch Abstreifen mit den Fingern, vorwärtstransportiert, d. h. in eine nächste Reaktionsbeutel­ kammer transportiert werden. Um dabei einen sehr effizienten Übertragungsvorgang zu gewährleisten, ohne dabei irgendwelches in einer Reaktionsbeutelkammer enthaltenes Reaktionsprodukt zu verlieren, wird vorgeschlagen, daß in der Sequenz aufeinander folgende Reaktionsbeutelkammern durch Trennwandungen vonein­ ander getrennt sind, die auf einen Fluidtransferbereich zwi­ schen den aufeinander folgenden Reaktionsbeutelkammern in einer Fluidtransferrichtung im wesentlichen trichterförmig zulaufen.

Insbesondere bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Reak­ tionsbeutelvorrichtung zur Züchtung von Antitumor-Zellen ist es bei der Vermehrung von Antitumor-Zellen vorteilhaft, wenn das Ausgangsmaterial, das eine relativ geringe Anzahl an Anti­ tumor-Zellen enthält, in einem relativ kleinen Volumenbereich angesammelt wird, da eine Zunahme der Konzentration an Antitu­ mor-Zellen zu einem beschleunigten Wachstum führt. Um bei der erfindungsgemäßen Reaktionsbeutelvorrichtung in wenigstens einer Reaktionsbeutelkammer eine derartige Ansammlung bzw. Konzentration vorsehen zu können, wird vorgeschlagen, daß in wenigstens einer Reaktionsbeutelkammer wenigstens ein durch vorzugsweise V-förmig aufeinander zulaufende Wandungsab­ schnitte gebildeter Ausgangsmaterial/Reaktionsprodukt-Ansam­ melbereich gebildet ist. Dabei ist vorteilhafterweise der wenigstens eine Ausgangsmaterial/Reaktionsprodukt-Ansammelbe­ reich sich in der Fluidtransferichtung erweiternd ausgebildet.

Zur Vereinfachung der Herstellung der Reaktionsbeutelvorrich­ tung wird vorgeschlagen, daß die trichterförmig aufeinander zulaufenden Trennwandungen wenigstens bereichsweise die Wan­ dungsabschnitte des Ausgangsmaterial/Reaktionsprodukt-Ansam­ melbereichs bilden.

Wird das Wachstum bzw. die Vermehrung von Antitumor-Zellen in mehreren in Sequenz angeordneten Reaktionsbeutelkammern durch­ geführt, beispielsweise jeweils unter Hinzufügung verschiede­ ner Wachstumsstimulanzen, so muß darauf geachtet werden, daß die sich vermehrenden Antitumor-Zellen eine bestimmte Konzen­ tration nicht überschreiten, da dies zu einer Hemmung des Wachstums bzw. der Vermehrung führt; d. h. mit zunehmendem Fortschreiten des Wachstumsvorgangs ist dafür zu sorgen, daß für die sich vermehrenden Antitumor-Zellen mehr Volumen zur Verfügung steht. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß in der Sequenz aufeinander folgende Reaktionsbeu­ telkammern ein zunehmendes Kammervolumen aufweisen.

Um in einer Reaktionsbeutelkammer das Ausgangsmaterial mit den Reagenzien der jeweiligen Stufe in Kontakt bringen zu können, ist es gemäß einer besonders einfachen und praktischen Aus­ führungsform möglich, daß wenigstens eine der Reaktionsbeutel­ kammern bereits vor Eingabe des Ausgangsmaterials mit den Reagenzien vorbeschickt ist. Bei einer derartigen Ausgestal­ tung muß also bei der nachfolgenden Verwendung lediglich das Ausgangsmaterial eingegeben werden.

Ferner ist es möglich, daß bei wenigstens einer Reaktionsbeu­ telkammer wenigstens eine Reagenzienkammer vorgesehen ist, die durch öffenbare Fluidflußunterbrechungsmittel, vorzugsweise zerstörbare Fluidflußunterbrechungsmittel, in Reagenzienüber­ tragungsverbindung mit der Reaktionsbeutelkammer bringbar ist, und daß in der Reagenzienkammer die Reagenzien für die jewei­ lige Stufe enthalten sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung können die für eine jeweilige Stufe vorgesehenen Reagenzien, beispielsweise nach Einbringen des Ausgangsmaterials für die Stufe, zu einem beliebigen Zeitpunkt in Kontakt mit dem Aus­ gangsmaterial gebracht werden.

Dabei ist es beispielsweise möglich, daß wenigstens eine Reak­ tionsbeutelkammer mit einer Mehrzahl von Reagenzienkammern für verschiedene Stufen versehen ist, die zur sequentiellen Durch­ führung der mehreren Stufen nacheinander in Reagenzienüber­ tragungsverbindung mit der Reaktionsbeutelkammer bringbar sind. Es werden dabei also die Reaktionen mehrerer aufeinander folgender Stufen in einer einzigen Reaktionsbeutelkammer durchgeführt und jeweils lediglich die in den verschiedenen Reagenzienkammern enthaltenen Reagenzien sequentiell entspre­ chend der Reihenfolge der Stufen in die Reaktionsbeutelkammer übertragen, d. h. das bei einer Reaktion zwischen Reagenzien und Ausgangsmaterial erzeugte Reaktionsprodukt bildet dabei das Ausgangsmaterial für die Reaktion der nächsten Stufe, das dann mit den Reagenzien für die nächste Stufe in Kontakt zu bringen ist.

Ferner kann bei wenigstens einer Reaktionsbeutelkammer eine dicht verschließbare Reagenzieneingabeöffnung zum Eingeben von Reagenzien in die Reaktionsbeutelkammer aus einem externen Behälter vorgesehen sein.

Zur Durchführung der vorangehend angesprochenen Separation bei der Antitumor-Zellen-Züchtung kann ferner zwischen wenigstens zwei in der Sequenz aufeinander folgenden Reaktionsbeutelkam­ mern eine Separationssäulenvorrichtung zum Fluidtransfer durch diese hindurch vorgesehen sein.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Reaktionsbeutelvorrichtung ist die Separations­ säulenvorrichtung in eine die wenigstens zwei Reaktionsbeutel­ kammern trennende Wandung eingegliedert, d. h. selbst zur Durchführung der Separation ist es nicht erforderlich, das Reaktionsprodukt einer Stufe nach außen zu führen, durch eine Separationssäule o. dgl. hindurchzuleiten und das daraus ge­ wonnene, konzentrierte Material wieder in einen Beutel ein­ zugeben, beispielsweise zur weiteren Zellvermehrung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Reaktionsbeutelvorrichtung zur Durchführung von gewünsch­ tenfalls mehrstufigen Kultivierungs/Separations-Vorgängen und/oder Reaktionen, beispielsweise zum Züchten von Antitumor-Zellen oder Antitumor-Zellen stimulierenden Zellen, vorgese­ hen, umfassend einen Reaktionsbeutel mit einer Reaktionsbeu­ telkammer, in der ein Ausgangsmaterial für eine Stufe anorden­ bar und mit Reagenzien für die Stufe zum Erzeugen eines Reak­ tionsprodukts der Stufe in Kontakt bringbar ist, wobei der Reaktionsbeutel eine Eingabeöffnung zum Eingeben von Ausgangs­ material in diesen sowie eine Ausgabeöffnung zum Ausgeben eines in dem Reaktionsbeutel erzeugten Reaktionsprodukts auf­ weist und wobei die Reaktionsbeutelvorrichtung die Reagenzien enthält und mit diesen zu einer Reaktionseinheit vorbereitet ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Reaktions­ beutels muß also lediglich das Ausgangsmaterial in die Reak­ tionsbeutelkammer eingebracht werden und kann dort zur Reak­ tion mit den bereits in jedem Reaktionsbeutel bereitgehaltenen Reagenzien gebracht werden, d. h. auch bei einer derartigen Reaktionsbeutelvorrichtung ist die Gefahr des Einbringens von Kontaminierungen über die Reagenzien verringert.

Zur Vorbereitung der Reaktionseinheit kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Reaktionsbeutelkammer mit den Reagen­ zien vorbeschickt ist.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, daß der Reaktions­ beutel wenigstens eine Reagenzienkammer umfaßt, die durch öf­ fenbare Fluidflußunterbrechungsmittel, vorzugsweise zerstör­ bare Fluidflußunterbrechungsmittel, in Reagenzienübertragungs­ verbindung mit der Reaktionsbeutelkammer bringbar ist, und daß in der wenigstens einen Reagenzienkammer die Reagenzien für die jeweilige Stufe enthalten sind.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vor­ gesehen sein, daß die Reaktionsbeutelkammer eine Reaktions­ beutelkammer für eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Stu­ fen ist, wobei jeweils das Reaktionsprodukt einer vorangehen­ den Stufe das Ausgangsmaterial für eine nachfolgende Stufe bildet, d. h. auch bei derartiger Ausgestaltung kann in einem Reaktionsbeutel, d. h. in einer einzigen Reaktionsbeutelkammer, eine Mehrzahl an Reaktionsstufen aufeinanderfolgend durchge­ führt werden, ohne daß jeweils das Reaktionserzeugnis aus dem Beutel ausgegeben werden muß.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Reaktionsbeutel eine Mehr­ zahl von Reagenzienkammern für verschiedene Stufen umfaßt, welche Reagenzienkammern zur sequentiellen Durchführung der mehreren Stufen nacheinander in Reagenzienübertragungsverbin­ dung mit der Reaktionsbeutelkammer bringbar sind.

Zusätzlich ist es möglich, daß bei der Reaktionsbeutelkammer ferner eine dicht verschließbare Reagenzieneingabeöffnung zum Eingeben von Reagenzien in die Reaktionsbeutelkammer aus einem externen Behälter vorgesehen ist. Auch somit lassen sich mehr­ stufige Reaktionen in einem Reaktionsbeutel durchführen, wenn beispielsweise eine erste Reaktion durch Einbringen eines Ausgangsmaterials in einen - beispielsweise vorbeschickten - Reaktionsbeutel durchgeführt wird, das Reaktionserzeugnis dieser Stufe in der Reaktionsbeutelkammer belassen wird und nachfolgend durch Eingeben von Reagenzien aus einem externen Behälter eine zweite Reaktionsstufe durchgeführt wird.

Um das Ausgangsmaterial in möglichst einfacher Art und Weise in die jeweilige Reaktionsbeutelkammer einbringen zu können und/oder Ausgangsmaterial aus einer Reaktionsbeutelkammer entnehmen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Eingabe- und/ oder die Ausgabeöffnungen durch Ventile, zerstörbare oder wie­ derverschließbare Verschlußmittel o. dgl. verschlossen sind.

Die erfindungsgemäße Reaktionsbeutelvorrichtung ist vorzugs­ weise aus flexiblem, vorzugsweise gasdurchlässigem jedoch flüssigkeitsundurchlässigem, Kunststoff hergestellt. Dies trägt einerseits zu einer besonders einfachen und kostengün­ stigen Herstellbarkeit bei, andererseits ist die Gefahr einer Beschädigung derartiger Reaktionsbeutelvorrichtungen aus fle­ xiblem Kunststoff, beispielsweise durch Zerbrechen, praktisch ausgeschlossen.

Ferner ist die jeweilige Reaktionsbeutelkammer vorzugsweise mit der wenigstens einen Reagenzienkammer integral ausgebil­ det.

Um bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Reaktionsbeutel­ vorrichtung zur Zellvermehrung die Vermehrung immer in einer geeigneten Umgebung durchführen zu können, wird vorgeschlagen, daß die jeweilige Reaktionsbeutelkammer zur Eingabe frischer Nährlösung bzw. zur Entnahme verbrauchter Nährlösung ausgebil­ det ist.

Beispielsweise kann die jeweilige Reaktionsbeutelkammer einen durch eine Kanüle o. dgl. durchdringbaren Membranbereich auf­ weisen, der nach Entfernen der Kanüle einen fluiddichten Ab­ schluß selbsttätig wieder herstellt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein modulares Reak­ tionsbeutelsystem, umfassend eine oder eine Mehrzahl von er­ findungsgemäßen Reaktionsbeutelvorrichtungen. Je nach Verwen­ dungszweck kann dann das modulare Reaktionsbeutelsystem aus geeignet vorbereiteten Reaktionsbeutelvorrichtungen zusammen­ gestellt werden, wobei die Reaktionsbeutelvorrichtung jeweils beispielsweise mit den Reagenzien für gewünschte Reaktions­ stufen beschickt sind oder diese in bestimmten Reaktionskam­ mern enthalten. Aus einer bestimmten Anzahl verschiedener Reaktionsbeutelvorrichtungen kann dann für einen bestimmten durchzuführenden mehrstufigen Vorgang ein geeignetes Beutelsy­ stem zusammengestellt werden, in dem lediglich diejenigen Reaktionsbeutelkammern enthalten sind, die für den Vorgang tatsächlich benötigt werden.

Soll das modulare Reaktionsbeutelsystem zur Zellvermehrung, beispielsweise zur Vermehrung von Antitumor-Zellen, verwendet werden, so ist es vorteilhaft, wenn dieses System ferner we­ nigstens eine Separationssäuleneinheit umfaßt.

Um in die Reaktionskammern gewünschtenfalls von außen Reagen­ zien eingeben zu können, wird vorgeschlagen, daß ferner wenigstens eine Behälter für Reagenzien vorgesehen ist, um Reagenzien in wenigstens eine Reaktionsbeutelkammer von außen bezüglich eines Reaktionsbeutels einzugeben.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer erfindungsgemäßen Reaktionsbeutelvorrichtung und/oder eines erfindungsgemäßen modularen Reaktionsbeutelsystems zur Züchtung von Antitumor-Zellen oder Antitumor-Zellen stimulierenden Zellen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Durchführung von Kultivierungs/Separations-Vorgängen mit einer oder mehreren Stufen und/oder mehrstufigen Reaktionen, bei­ spielsweise zum Züchten von Antitumor-Zellen oder Antitumor­ zellen stimulierenden Zellen.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen detailliert beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Reaktionsbeutels, der vier Reaktionsbeutelkammern enthält, die jeweils in Sequenz miteinander in Ver­ bindung gebracht werden können;

Fig. 2 eine alternative Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Reaktionsbeutels mit zwei Reaktionsbeutel­ kammern, wobei jede der Reaktionsbeutelkammern mit einer Mehrzahl von Reagenzienkammern in Verbindung bringbar ist;

Fig. 3 eine weitere alternative Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Reaktionsbeutels, wobei der Über­ gang zwischen in der Sequenz aufeinanderfolgenden Reaktionsbeutelkammern durch V-förmig aufeinander zulaufende Wandungen gebildet ist; und

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Reaktionsbeutelsy­ stems, bei dem separate Reaktionsbeutel mit jeweils einer Reaktionsbeutelkammer vorgesehen sind.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemä­ ßen Reaktionsbeutelsystems 10a dargestellt. Das Reaktionsbeu­ telsystem 10a umfaßt einen einzigen Reaktionsbeutel 70a, der durch Wandungsabschnitte 72a, 74a, 76a und 78a in vier Reak­ tionsbeutelkammern 18a, 26a, 38a und 52a unterteilt ist. Das Reaktionsbeutelsystem 10a, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist zur Expansion von Antitumor-Zellen geeignet. Es ist jedoch selbstverständlich, daß es für verschiedenste andere Zwecke ausgelegt werden kann.

Die in einer Reaktionssequenz erste Reaktionsbeutelkammer 18a weist eine Eingabeöffnung 16a zum Eingeben von außen auf, in die - wie durch einen Pfeil 12a angedeutet - Zellpopulationen, die eine geringe Anzahl an Antitumor-Zellen enthalten, einge­ geben werden. An einen Randabschnitt der ersten Reaktionsbeu­ telkammer 18a ist eine Reagenzienkammer 80a angeformt. In der Reagenzienkammer 80a sind die Reagenzien für die erste Reak­ tionsstufe enthalten. Die Reagenzienkammer 80a ist von der ersten Reaktionsbeutelkammer 18a durch zerstörbare Fluidfluß­ unterbrechungsmittel, wie z. B. eine zerstörbare, d. h. zer­ brechbare, Membran 81 getrennt. Entweder bevor oder nachdem das Ausgangsmaterial, d. h. z. B. Zellen, in die erste Reak­ tionsbeutelkammer 18a eingegeben worden ist, wird durch die Finger eines Verwenders die zerbrechbare Membran zerbrochen, so daß die Reagenzien durch Abstreifen mit den Fingern in die erste Reaktionsbeutelkammer 18a gedrückt werden und dort mit dem Ausgangsmaterial der ersten Stufe reagieren können. Die erste Reaktionsstufe ist wiederum eine Stimulationsstufe, in der die Antitumor-Zellen durch OKT 3 und/oder durch Vesikel zum Wachstum angeregt werden.

Nachdem die Stimulationsreaktion in ausreichendem Maße durch­ geführt worden ist, wird durch den Verwender eine weitere zerbrechbare Membran 82a zerbrochen, die in dem Wandungsab­ schnitt 72a ausgebildet ist, der die erste Reaktionsbeutelkam­ mer 18a von der zweiten Reaktionsbeutelkammer 26a trennt, d. h. nach dem Öffnen eine Ausgabeöffnung der Reaktionsbeutelkammer 18a vorsieht. Durch Abstreifen mit den Fingern kann das Aus­ gangsmaterial für die zweite Reaktionsstufe, d. h. das Reak­ tionsprodukt der ersten Reaktionsstufe, in die zweite Reak­ tionsbeutelkammer 26a transferiert werden. Die zweite Reak­ tionsbeutelkammer 26a weist wiederum eine Reagenzienkammer 84a auf, die in ihrem Aufbau der vorangehend beschriebenen Reagen­ zienkammer Boa entspricht. In der Reagenzienkammer 84a sind beispielsweise wieder Retroviren enthalten, die nach ihrem Inkontaktbringen mit dem Ausgangsmaterial in der Reaktions­ beutelkammer 26a, d. h. den Antitumor-Zellen, die darin enthal­ ten sind, einen Markierungsvorgang einleiten, d. h. dazu füh­ ren, daß an der Oberfläche der Antitumor-Zellen ein Selek­ tionsmarker eingelagert wird.

Nachdem diese Reaktion durchgeführt worden ist, wird eine weitere zerbrechbare Membran 86a zerbrochen, die in der Wan­ dung 74a ausgebildet ist, die die zweite Reaktionsbeutelkammer 26a von der dritten Reaktionsbeutelkammer 38a trennt. Auch die dritte Reaktionsbeutelkammer 38a weist wiederum eine Reagen­ zienkammer B8a auf, in der beispielsweise biotinylierte Anti­ körper zur Anlagerung an den l-NGFR-Rezeptor der Antitumor-Zellen enthalten sind. Auch die Reagenzienkammer 88a ist durch eine zerbrechbare Membran o. dgl. von der dritten Reaktions­ beutelkammer 38a getrennt.

Ist die Reaktion in der dritten Reaktionsbeutelkammer 38a durchgeführt, so kann über eine Ausgabeöffnung 90a das Reak­ tionsprodukt der dritten Reaktionsstufe über eine Leitung 92a in eine Separationssäuleneinheit 44a eingegeben werden. Die aus der Separationssäuleneinheit 44a ausgegebenen Antitumor-Zellen, die von einem störenden Hintergrund befreit sind, können - wie durch einen strichlierten Pfeil 94a angedeutet - direkt in einen menschlichen Körper eingegeben werden, oder sie können in eine Eingabeöffnung 98a einer vierten Reaktions­ beutelkammer 52a eingegeben werden, um dort einer weiteren Expansion unterzogen zu werden. Zu diesem Zweck weist die Reaktionsbeutelkammer 52a wiederum eine Reagenzienkammer 100a auf, in der beispielsweise lyophilisiertes oder auf andere Weise vorbereitetes IL 2 enthalten ist, das in Verbindung mit den aus der Separationssäuleneinheit 44a erhaltenen Antitumor-Zellen zu einem weiteren Wachstum derselben führt. Abgesehen von einer Positiv-Selektion können auch im Rahmen einer Nega­ tiv-Selektion in der Säule unerwünschte Zellen aus der Zell­ population entfernt werden. Nach Durchführung dieses weiteren Expansionsschrittes kann das Reaktionsprodukt der vierten Reaktionsstufe durch eine Ausgabeöffnung 54a ausgegeben werden und - wie durch einen Pfeil 56a angedeutet - in einen mensch­ lichen Körper eingegeben werden.

Wie bei der ersten Reaktionsbeutelkammer 18a in Fig. 1 ange­ deutet, ist es möglich, daß die verschiedenen Reaktionsbeutel­ kammern eine weitere Eingabeöffnung 102a aufweisen, durch die Reagenzien aus einem externen Behälter, beispielsweise einer Flasche o. dgl., eingegeben werden können.

Ferner kann - wie in Fig. 1 strichliert dargestellt - eine Separationssäuleneinheit 44a′ direkt in den die dritte Reak­ tionsbeutelkammer 38a von der vierten Reaktionsbeutelkammer 52a trennenden Wandungsabschnitt 76a integriert sein. In die­ sem Fall entfällt das Entnehmen des Reaktionsprodukts der dritten Reaktionsstufe aus dem Reaktionsbeutel 70a und das nachfolgende Eingeben in diesen. Es kann somit die Gefahr einer Kontamination weiter vermindert werden.

Jede der Reaktionsbeutelkammern kann einen Membranbereich aufweisen, der durch eine Kanüle durchdringbar ist, um in die verschiedenen Reaktionsbeutelkammern frische Nährlösungen eingeben zu können bzw. verbrauchte Nährlösungen abziehen zu können, wobei nach Herausziehen einer Kanüle aus einem der­ artigen Membranbereich der Membranbereich wieder einen fluid­ dichten Abschluß herstellt.

Obgleich vorangehend nicht beschrieben, ist es ebenso möglich, den gesamten Reaktionsbeutel 70a zur Durchführung wenigstens der zweiten Reaktionsstufe, d. h. des Einleitens der Markierung mit Retroviren, einer Zentrifugation zu unterziehen.

Die verschiedenen Reaktionsbeutelkammern mit ihren diese be­ grenzenden Wandungsabschnitten können wiederum - wie vorange­ hend beschrieben - durch Ultraschallverschweißen, Verkleben o. dgl. zweier - möglicherweise transparenter - Lagen von Kunst­ stoffmaterial gebildet werden. Bei diesem Vorgang können gleichzeitig die verschiedenen zerstörbaren Membranen, die verschiedene Kammern voneinander trennen, sowie die Reagen­ zienkammern selbst angeformt bzw. mit dem Reaktionsbeutel 70a integral ausgebildet werden.

In der Darstellung sind die Reaktionskammern nach Art eines Quadrats miteinander verbunden. Sie können jedoch auch in linearer, kreisförmiger oder sonstiger Weise in Sequenz mit­ einander verbunden sein.

In Fig. 2 ist ein alternatives Reaktionsbeutelsystem 10b dar­ gestellt. Das Reaktionsbeutelsystem 10b umfaßt einen Reak­ tionsbeutel 70b, der durch Wandungsabschnitte 106b, 108b in zwei Reaktionsbeutelkammern 110b, 112b unterteilt ist. Die erste Reaktionsbeutelkammer 110b weist wiederum ein Eingabe­ öffnung 16b auf, in die - wie durch den Pfeil 12b angedeutet - Zellen als Ausgangsmaterial eingegeben werden.

An einem Randabschnitt der Reaktionsbeutelkammer 110b ist eine Mehrzahl von Reagenzienkammern 80b, 81b, 84b, 88b vorgesehen, die jeweils wieder durch zerstörbare Fluidflußunterbrechungs­ mittel, beispielsweise durch Fingerdruck zerstörbare Membra­ nen, von der Reaktionsbeutelkammer 110b getrennt sind. Nach Einleiten der Zellpopulationen, welche die Antitumor-Zellen enthalten, in die Reaktionsbeutelkammer 110b als Ausgangsmate­ rial für die erste Stufe werden die Reagenzien, die in der Reagenzienkammer 80b enthalten sind, beispielsweise OKT 3 und/oder Vesikel, in die Reaktionsbeutelkammer 110b eingelei­ tet und zur Reaktion mit dem Ausgangsmaterial gebracht, d. h. es wird eine erste Wachstumsstimulation durchgeführt.

Nach erfolgter Vermehrung der Antitumor-Zellen verbleiben diese als Ausgangsmaterial für die zweite Reaktionsstufe in der Reaktionsbeutelkammer 110b. Es werden dann die in der zweiten Reagenzienkammer 81b enthaltenen Reagenzien, bei­ spielsweise IL 2, d. h. ein weiteres Wachstumsstimulationsmit­ tel, in die Reaktionsbeutelkammer 110b eingeleitet, und ein weiterer Wachstumsschritt wird durchgeführt. Das Reaktions­ produkt dieser Stufe verbleibt wiederum in der Reaktionsbeu­ telkammer 110b, und es werden nachfolgend die Reagenzien aus der Reagenzienkammer 84b eingeleitet. Dies sind beispielsweise wieder Retroviren, die einen Markierungsschritt einleiten.

Nachfolgend werden die Reagenzien der Reagenzienkammer 88b eingeleitet, d. h. z. B. biotinylierte Antikörper, die sich an die Antitumor-Zellen anlagern und eine weitere Markierung vorsehen. Ebenso können Zellen markiert werden, die selektiv aus der Zellpopulation entfernt werden sollen. Dieses erhal­ tene Reaktionsprodukt wird dann, beispielsweise wiederum durch Abstreifen mit den Fingern eines Verwenders, durch eine in die Wandungsabschnitte 106b, 108b integrierte Separationssäulen­ einheit 44b′ hindurchgeleitet, die eine Ausgabeöffnung für die Reaktionsbeutelkammer 110b bildet, so daß in die zweite Reak­ tionsbeutelkammer 112b angereichterte Antitumor-Zellen ein­ treten. Der zweiten Reaktionsbeutelkammer 112b sind wiederum Reagenzienkammern 100b, 101b zugeordnet, die Wachstumsförde­ rungsmittel, beispielsweise IL 2, IL 10, IFNγ o. dgl., enthal­ ten können, um nach der Separation eine oder mehrere weitere Wachstums- bzw. Expansionsstufen durchzuführen. Nach Durch­ führung dieser Stufen wird das Reaktionsprodukt, d. h. die stark vermehrten Antitumor-Zellen, wieder aus der Ausgabeöff­ nung 54b abgezogen und - wie durch den Pfeil 56b angedeutet - in einen menschlichen Körper eingeleitet.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2 bilden also die Reaktions­ beutelkammern 110b, 112b jeweils Reaktionsbeutelkammern für mehrere nacheinander durchzuführende Reaktionsstufen, wobei das Reaktionsprodukt einer vorangegangenen Stufe das Ausgangs­ material für die nachfolgende Stufe bildet. Es wird somit der Aufbau des Reaktionsbeutels vereinfacht, da auf die verschie­ denen Reaktionsbeutelkammern trennende Wandungen und ebenso in diesen Wandungen vorgesehene zerstörbare Fluidflußunterbre­ chungsmittel o. dgl. verzichtet werden kann. Auch die Reak­ tionsbeutelkammern 110b, 112b der Ausführungsform der Fig. 2 weisen wieder die Möglichkeit auf, in diese jeweils Nährlösung einzugeben bzw. verbrauchte Nährlösung abzuziehen. Ferner kann - ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 - vorgese­ hen sein, daß zusätzlich oder alternativ zum Eingeben von Reagenzien aus den Reagenzienkammern zusätzliche Eingabeöff­ nungen vorhanden sind, in die aus externen Behältern, wie z. B. Reagenzienflaschen o. dgl., Reagenzien eingeleitet werden können. Darüber hinaus ist es wiederum möglich, daß analog zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 anstelle des Integrierens der Separationssäuleneinheit 44b′ in die Wandungsabschnitte 106b, 108b die erste Reaktionsbeutelkammer 110b eine Ausgabeöffnung aufweist, aus der das Reaktionsprodukt der letzten in dieser Reaktionsbeutelkammer durchgeführten Stufe abgezogen wird, durch eine Separationssäuleneinheit geleitet wird, die extern angeordnet ist, und nachfolgend durch eine Eingabeöffnung der zweiten Reaktionsbeutelkammer 112b in diese eingeleitet wird.

Fig. 3 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Reaktionsbeutelsystems. Das Reaktionsbeutel­ system 110e umfaßt wiederum einen Reaktionsbeutel 70c mit einer Mehrzahl von Reaktionsbeutelkammern 114c, 116c, 118c. Die Reaktionsbeutelkammer 114c weist eine Eingabeöffnung 16c auf, durch die Ausgangsmaterial in diese eingegeben werden kann. Ferner sind der Reaktionsbeutelkammer 114c zwei Reagen­ zienkammer 80c, 80c′ zugeordnet, die über zerbrechbare Fluid­ flußunterbrechungsmittel, z. B. zerbrechbare Membranen 120c, 120c′, in Verbindung mit der Reaktionsbeutelkammer 114c bring­ bar sind. Die erste Reaktionsbeutelkammer 114c ist von der in der Reaktionssequenz auf diese folgenden zweiten Reaktions­ beutelkammer 116c durch im wesentlichen trichterförmig aufein­ ander zulaufende Wandungsabschnitte 122c, 124c getrennt. In einem Fluidtransferbereich 126c ist eine Separationssäulen­ einheit 44c′ angeordnet, durch die das Reaktionsprodukt der ersten Reaktionsbeutelkammer 114c in die zweite Reaktionsbeu­ telkammer 116c transferiert werden kann. Auch der zweiten Reaktionsbeutelkammer 116c sind wiederum zwei im wesentlichen gegenüberliegend angeordnete Reagenzienkammern 84c, 84c′ zu­ geordnet, die über zerstörbare Membranen 130c, 130c′ in Ver­ bindung mit der Reaktionsbeutelkammer 116c bringbar sind.

Wie in Fig. 3 erkennbar, sind in der zweiten Reaktionsbeutel­ kammer 116c zwei sich von den Wandungen 122c, 124c weg er­ streckende Wandungsabschnitte 132c ausgebildet. Die Wandungs­ abschnitte 132c bilden zusammen mit den Wandungsabschnitten 122c bzw. 124c sich in einer Fluidtransferrichtung R im we­ sentlichen V-förmig erweiterende Ansammelbereiche. In diesen Bereichen können sich beispielsweise bei der Vermehrung die Antitumor-Zellen, die ein Ausgangsmaterial bilden, zusammen mit Nährlösung durch die Schwerkraftwirkung ansammeln, so daß aufgrund der V-förmigen Ausbildung in einem unteren Bereich der jeweiligen Ansammelbereiche eine erhöhte Antitumor-Zellen- Konzentration vorliegt, was zu einer verstärkten Vermehrung führt. Entsprechende Ansammelbereiche sind zwischen den Wan­ dungen 122c, 124c und die Reaktionsbeutelkammer 116c nach außen hin abgrenzenden Wandungen 136c, 138c des Reaktionsbeu­ tels 70c gebildet.

Die zweite Reaktionsbeutelkammer 116c ist von der dritten Reaktionsbeutelkammer 118c durch Wandungsabschnitte 140c, 142c getrennt, die auf einen Fluidtransferbereich 144c im wesentli­ chen trichterförmig zulaufen.

In diesem Fluidtransferbereich ist eine Separationssäulenein­ heit 44c′ angeordnet. Der dritten Reaktionsbeutelkammer 118c sind Reagenzienkammern 88c, 88c′ zugeordnet, die wieder über zerbrechbare Membranen o. dgl. 146c, 146c′ in Verbindung mit der Reaktionsbeutelkammer 118c bringbar sind. Ferner sind in der dritten Reaktionsbeutelkammer 118c wieder mehrere Wandungsabschnitte 132c angeordnet, die zusammen mit den Wan­ dungen 142c, 140c sich in der Fluidtransferrichtung R erwei­ ternde Ansammelbereiche bilden, in denen das Ausgangsmaterial zur Zellvermehrung o. dgl. angesammelt werden kann.

Den Ausgang aus der dritten Reaktionsbeutelkammer 118c bildet wieder eine Separationssäuleneinheit 44c′.

Bei der Ausgestaltungsform der Fig. 3 sind - wie in der Figur zu erkennen - die verschiedenen Reaktionsbeutelkammern durch V-förmig aufeinander zulaufende Wandungen getrennt. Dies hat einerseits den Vorteil, daß zum Fluidtransfer zwischen den einzelnen Reaktionsbeutelkammern in der Fluidtransferrichtung R eine Trichterwirkung der Wandungen erzeugt wird, so daß das in einer Reaktionsbeutelkammer erzeugte Reaktionsprodukt nahezu verlustfrei in die nächste Reaktionsbeutelkammer trans­ feriert werden kann. Ferner dienen diese Wandungen gleichzei­ tig dazu, in den verschiedenen Reaktionsbeutelkammern Ansam­ melbereiche zu bilden, in denen dann zur Durchführung von Reaktionen Zellen o. dgl. angesammelt werden, um eine erhöhte Zellkonzentration vorsehen zu können.

Wie in Fig. 3 erkennbar, nimmt das Volumen von aufeinander folgenden Reaktionsbeutelkammern 114c, 116c, 118c zu. Dies wird dadurch bedingt, daß beispielsweise bei der Zellvermeh­ rung eine vorbestimmte Zellkonzentration nicht überschritten werden darf, da dies eine weitere Vermehrung behindern würde, d. h. für die verschiedenen Schritte, in denen jeweils eine Zellvermehrung auftreten soll, muß dementsprechend mehr Volu­ men für die sich vermehrenden Zellen bereitgestellt werden.

Jede der Reaktionsbeutelkammern kann wiederum durchdringbare Membranmittel aufweisen zum Eingeben bzw. zum Entnehmen von Nährlösung. Darüber hinaus ist es möglich, daß neben dem Vor­ sehen jeweiliger Reagenzienkammern für die verschiedenen Reak­ tionsbeutelkammern Eingabeöffnungen vorgesehen sind, durch die aus externen Behältern Reagenzien eingegeben werden können.

In der Darstellung der Fig. 3 ist der dort gezeigte Reaktions­ beutel 70c zur Verwendung bei mehreren aufeinanderfolgend durchzuführenden Expansionsschritten dargestellt. So können die verschiedenen Reagenzienkammern wachstumsfördernde oder -inhibierende Reagenzien wie OKT 3, IL 2, IL 10, IL 12, IFNγ TNFα, GM-CSF o. dgl. enthalten. Grundsätzlich ist es in allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen möglich daß solche Rea­ genzien Wachstumsinhibitoren enthalten, die das Wachstum be­ stimmter Zelltypen hemmen.

In Fig. 4 ist ein modular aufgebautes Reaktionsbeutelsystem gezeigt, wie es beispielsweise zur Gewinnung von Zelltrans­ plantaten für die Immuntherapie bzw. Gentherapie verwendbar ist. Insbesondere wird der Aufbau des Reaktionsbeutelsystems 10 der Fig. 4 nachfolgend anhand der Züchtung von Antitumor-Zellen beschrieben.

Beispielsweise wird aus einem menschlichen Körper zunächst eine Zellpopulation, z. B. Blutprobe, entnommen, die einen ge­ ringen Anteil der zu züchtenden Antitumor-Zellen enthält. Diese Probe wird, wie durch einen Pfeil 12 in Fig. 4 angedeu­ tet, in einen ersten Reaktionsbeutel 14 durch eine Eingabeöff­ nung 16 eingegeben. Im ersten Reaktionsbeutel 14, der einen Stimulationsbeutel bildet, d. h. einen Beutel, in dem die in der Blutprobe enthaltenen Antitumor-Zellen vermehrt werden sollen, ist bereits vor der Eingabe der Blutprobe ein Wachs­ tumsstimulierungsmittel für die Antitumor-Zellen enthalten, beispielsweise lyophilisiertes oder auf andere Weise vorberei­ tetes OKT 3 und/oder die vorangehend beschriebenen Vesikel. Die Blutprobe mit den darin enthaltenen Antitumor-Zellen bil­ den das Ausgangsmaterial für die Reaktionsstufe, die im Reak­ tionsbeutel 14 durchzuführen ist; das OKT 3 und/oder die Vesi­ kel, mit denen der erste Reaktionsbeutel 14 vorbeschickt ist, bilden die Reagenzien für die Reaktion der ersten Stufe. Zu­ sätzlich weist der erste Reaktionsbeutel 14, ebenso wie die nachfolgend beschriebenen weiteren Reaktionsbeutel, in seiner Wandung eine Membran auf, die beispielsweise durch eine Kanüle durchdringbar ist, so daß in den Reaktionsbeutel 14, d. h. in eine in diesem ausgebildete Reaktionsbeutelkammer 18, Nähr­ lösung eingegeben bzw. verbrauchte Nährlösung entnommen werden kann.

Nachdem die erste Stufe abgeschlossen ist, d. h. die Antitumor-Zellen sich in dem ersten Reaktionsbeutel ausreichend vermehrt haben, werden diese durch eine Ausgabeöffnung 20, beispiels­ weise über eine flexible Leitung 22 und eine Eingabeöffnung 28, nach außen und in einen zweiten Reaktionsbeutel 24 über­ tragen. Im zweiten Reaktionsbeutel werden die vermehrten Anti­ tumor-Zellen mit einem Retrovirus als das Reagenz in dieser zweiten Stufe in Kontakt gebracht, um somit Zellen gentech­ nisch zu behandeln und, wenn notwendig, eine Zellmarker-Ex­ pression in Gang zu setzen.

Um in der Reaktionsbeutelkammer 26 des zweiten Reaktionsbeu­ tels 24 eine verstärkte bzw. beschleunigte Reaktion der Retro­ viren mit den Antitumor-Zellen zu erreichen, kann dieser Beu­ tel in einer in den Figuren nicht dargestellten Zentrifuge einem Zentrifugiervorgang unterzogen werden. Nachfolgend wird der Inhalt der zweiten Reaktionsbeutelkammer 26 durch eine Ausgabeöffnung 30 des zweiten Reaktionsbeutels 24, bei­ spielsweise wieder vermittels einer flexiblen Leitung 32, über eine Eingabeöffnung 34 in einen dritten Reaktionsbeutel 36 eingegeben. In der Reaktionsbeutelkammer 38 des dritten Reak­ tionsbeutels 36 sind als Reagenzien Antikörper enthalten. Unter Verwendung von immun-adsorptiven Separationssäulen auf Basis von Avidin oder Sreptavidin können dies beispielsweise biotinylierte Antikörper sein. Der Kontakt der Antitumor-Zel­ len in der Reaktionsbeutelkammer 26 des zweiten Reaktionsbeu­ tels 24 z. B. mit Retroviren führt dazu, daß an einer Zello­ berfläche der Antitumor-Zellen ein Rezeptor für die Zellsepa­ ration exprimiert wird. Dies kann z. B. ein niederaffiner NGF- Rezeptor sein. An diesem Rezeptor lagern sich in der Reak­ tionsbeutelkammer 38 des dritten Reaktionsbeutels 36 die bio­ tinylierten Antikörper an und führen somit zu einer verstärk­ ten Markierungswirkung der Antitumor-Zellen.

Die derart markierten Antitumorzellen werden über eine Aus­ gabeöffnung 40 des dritten Reaktionsbeutels 36 über eine Lei­ tung 42 in eine Separationssäuleneinheit 44 eingegeben. Der in der Separationssäuleneinheit 44 durchgeführte Separationspro­ zeß ist derart ausgelegt, daß die markierten Antitumor-Zellen ungehindert durch die Separationssäuleneinheit 44 hindurch­ treten können, wogegen nicht markierte Zellen zurückgehalten werden. Am Austritt der Separationssäuleneinheit 44 kann ein nicht dargestelltes Wegeventil angeordnet sein, das in einem ersten Weg über eine Leitung 46 zu einer Eingabeöffnung 48 eines vierten Reaktionsbeutels 50 führt. In der Reaktionsbeu­ telkammer 52 des vierten Reaktionsbeutels 50 ist als Reagenz ein weiteres Wachstumsstimulierungsmittel, beispielsweise lyophilisiertes oder auf andere Weise vorbereitetes IL 2, ent­ halten, das zu einer weiteren Zellexpansion führt. Nach durch­ geführter Zellexpansion können die Antitumor-Zellen dann durch eine Ausgabeöffnung 54 des vierten Reaktionsbeutels 50, wie durch einen Pfeil 56 angedeutet, erhalten werden und bei­ spielsweise in einen menschlichen Körper injiziert werden.

Ein zweiter Weg des Wegeventils, das sich an die Separations­ säuleneinheit 44 anschließt, führt über eine Eingabeöffnung 60 in einen fünften Reaktionsbeutel 58. Der Reaktionsbeutel 58 kann derart ausgebildet sein, daß er im wesentlichen dem drit­ ten Reaktionsbeutel 36 entspricht, d. h. z. B. biotinylierte Antikörper enthält, um die aus der Separationssäuleneinheit erhaltenen Antitumor-Zellen in seiner Reaktionsbeutelkammer 62 erneut zu markieren und diese dann über eine Ausgabeöffnung 64 und eine strichliert dargestellte Leitung 66 wieder zum Ein­ gang der Separationssäuleneinheit 44 zu leiten.

Das in der Fig. 4 dargestellte Reaktionsbeutelsystem 10 umfaßt eine Mehrzahl verschiedener Reaktionsbeutel 14, 24, 36, 50, 58, die jeweils eine Reaktionsbeutelkammer 18, 26, 38, 52, 62 aufweisen, die mit den Reagenzien für die verschiedenen Stufen der mehrstufigen Reaktion vorbeschickt sind; d. h. bereits bei der Herstellung der Reaktionsbeutel werden in die jeweiligen Reaktionsbeutelkammern derselben die Reagenzien eingebracht, um sie dann zur Reaktion mit dem in die jeweiligen Reaktions­ beutel eingegebenen Ausgangsmaterial vorzubereiten. Selbstver­ ständlich kann für verschiedene Reaktionen das System auch nur einen einzigen derartigen Beutel umfassen.

Jeder der Reaktionsbeutel besteht vorzugsweise aus einem fle­ xiblen Kunststoffmaterial bzw. aus Lagen flexiblen Kunststoff­ materials, die in einem die verschiedenen Reaktionsbeutelkam­ mern bildenden Randbereich durch Verschweißen, Verkleben o. dgl. miteinander verbunden sind. Zur Beobachtung der Reaktio­ nen kann das Material der Beutel wenigstens bereichsweise transparent sein. Die Reaktionsbeutel sind im wesentlichen rechteckig ausgebildet, können jedoch beliebige andere Kon­ figurationen annehmen.

Die Eingabe- und Ausgabeöffnungen der verschiedenen Reaktions­ beutel können derart sein, daß sie mit den jeweiligen Verbin­ dungsschläuchen zwischen den einzelnen Reaktionsbeuteln be­ reits verbunden sind oder Mittel zur Verbindung mit derartigen Schläuchen aufweisen. Ferner können im Bereich der Eingabe­ bzw. Ausgabeöffnungen bzw. der Verbindungsschläuche Mittel vorgesehen sein, durch die die Eingabe- bzw. Ausgabeöffnungen jeweils verschlossen werden können; dies können beispielsweise Ventile, Klemmen o. dgl. sein. Darüber hinaus ist es möglich, die Eingabe- bzw. Ausgabeöffnungen verschweißbar auszubilden, so daß beispielsweise nach einmal durchgeführtem Eingeben eines Ausgangsmaterials in einen Reaktionsbeutel die zugehö­ rige Eingabeöffnung verschweißt wird und somit das weitere Eingeben bzw. Entweichen von Material durch diese Eingabeöff­ nung nicht mehr möglich ist. Entsprechendes trifft für die Ausgabeöffnungen zu.

Das Inkontaktbringen des jeweiligen Ausgangsmaterial mit den in den Beuteln enthaltenen Reagenzien kann beispielsweise durch Vorwärtsstreichen des fluidartigen oder flüssigen Aus­ gangsmaterials durch die flexiblen Beutel hindurch mit den Fingern eines Verwenders durchgeführt werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Beutel zu schütteln oder sie, wie vorange­ hend mit Bezug auf den zweiten Reaktionsbeutel 24 beschrieben, einer Zentrifugation zu unterziehen.

Die Reagenzien in den verschiedenen Reaktionsbeuteln können dort in flüssiger oder gallertartiger Form enthalten sein. Darüber hinaus ist es bei verschiedenen Reaktionen möglich, die Reagenzien in getrockneter Form an der Innenoberfläche der Reaktionsbeutel anzuordnen, so daß sie erst bei Eingabe eines flüssigen Ausgangsmaterials gelöst werden. Insbesondere bei Verwendung flüssiger Reagenzien in den verschiedenen Reak­ tionsbeuteln ist es wichtig, daß sowohl die Eingabe- als auch die Ausgabeöffnungen normalerweise verschlossen sind und erst bei Verbindung mit einem Leitungsschlauch, einer Nadel o. dgl. in einen geöffneten Zustand gebracht werden können. Beispiels­ weise ist es möglich, daß im Bereich der Eingabe- und Ausgabe­ öffnungen wiederum Membranen vorgesehen sind, die durch Nadeln durchdringbar sind und nach Entfernen der Nadeln wieder einen dichten Abschluß herstellen.

Es ist selbstverständlich, daß verschiedene Ausgestaltungs­ merkmale der verschiedenen vorangehend beschriebenen Ausfüh­ rungsformen bei anderen Ausführungsformen angewandt werden können. So ist es beispielsweise möglich, die Reaktionsbeutel der Fig. 4 jeweils derart aufzubauen, daß sie mehrere Reak­ tionsbeutelkammern enthalten oder daß sie eine oder mehrere Reagenzienkammern 17 aufweisen, die Reagenzien zum nachfolgen­ den Inkontaktbringen mit Ausgangsmaterialien enthalten und von den Reaktionskammern durch zerstörbare Membranen 19 o. dgl. getrennt sind. Ferner können auch dort zusätzliche Eingabeöff­ nungen zur Eingabe von Reagenzien von außen vorgesehen sein.

Auch bei der Ausgestaltung der Fig. 1 ist es möglich, das Reaktionsprodukt einer der Reaktionsbeutelkammern über eine Ausgabeöffnung nach außen zu transferieren, in einer extern angeordneten Separationssäuleneinheit zu separieren und dann wieder in eine Reaktionsbeutelkammer einzuleiten.

Bei allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungsformen, insbesondere jedoch bei denjenigen, in denen ein Reaktionsbeutel mehrere Reaktionsbeutelkammern enthält, so daß die gesamte Reaktions­ abfolge praktisch in einem Reaktionsbeutel durchgeführt werden kann, ist ein nahezu kontaminationsfreies Arbeiten möglich.

Durch das Vorsehen verschiedener Reaktionsbeuteltypen, die beispielsweise mit verschiedenen Reagenzien vorbeschickt sind und/oder mit verschiedenen Reagenzienkammern kombiniert sind, ist es möglich, durch Kombinieren verschiedener vorbeschickter oder mit Reagenzienkammern kombinierter Reaktionsbeutel Sy­ steme für eine Vielzahl verschiedener mehrstufiger Vorgänge oder Reaktionen vorzusehen. Beispielsweise ist es auch mög­ lich, einen Reaktionsbeutel mit wenigstens einer Reaktions­ kammer vorzusehen, die eine Vielzahl verschiedener Reagenzien­ kammern aufweist, wobei jedoch dann zur Verwendung lediglich diejenigen Reagenzienkammern geöffnet werden, die für einen bestimmten Reaktionstyp benötigt werden.

Ferner ist es ebenso möglich, daß bei den Ausgestaltungsformen gemäß den Fig. 1 bis 3 wenigstens eine der verschiedenen Reak­ tionsbeutelkammern bereits mit den Reagenzien vorbeschickt ist, wie es bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 4 der Fall ist.

Neben der bei den Ausführungsformen dargestellten immun-ad­ sorptiven Separation ist ebenso die Anwendung einer immun­ magnetischen Separation möglich.

Zusätzlich oder anstelle der vorangehend beschriebenen Reak­ tionsmittel ist auch der Einsatz anderer zellaktivierender und/oder zellwachstumsstimulierender Stoffe möglich.

Bei allen vorangehend beschriebenen Ausführungsformen können die Reagenzien auch durch die Eingabeöffnungen für das Aus­ gangsmaterial eingegeben werden, die dann vorzugsweise wieder verschließbar ausgebildet sind.

Claims (33)

1. Reaktionsbeutelvorrichtung zur Durchführung von mehrstu­ figen Kultivierungs/Separations-Vorgängen und/oder Reak­ tionen, beispielsweise zum Züchten von Antitumor-Zellen oder Antitumor-Zellen stimulierenden Zellen, umfassend:

• - eine Mehrzahl von Reaktionsbeutelkammern (18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) in einem Re­ aktionsbeutel, wobei in jeder Reaktionsbeutelkammer (18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) ein Ausgangsmaterial für eine jeweilige Stufe anor­ denbar ist und mit Reagenzien für die jeweilige Stu­ fe zum Erzeugen eines Reaktionsprodukts der jeweili­ gen Stufe in Kontakt bringbar ist,
• - Ausgabeöffnungsmittel (82a, 86a, 54a; 54b; 44c) zum Ausgeben eines Reaktionsprodukts aus jeder Reak­ tionsbeutelkammer (18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c).

2. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens eine (18a) der Reaktions­ beutelkammern (18a, 26a, 38a, 52a) eine Eingabeöffnung (16a) zum Eingeben eines Ausgangsmaterials in diese von außen bezüglich des Reaktionsbeutels aufweist und daß die Reaktionsbeutelkammern (18a, 26a, 38a, 52a) in Sequenz zur Übertragung des Reaktionsprodukts einer in der Se­ quenz vorangehenden Reaktionsbeutelkammer als Ausgangs­ material in wenigstens eine in der Sequenz folgende Reak­ tionsbeutelkammer ausgebildet sind.

3. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen wenigstens zwei in der Sequenz aufeinanderfolgenden Reaktionsbeutelkammern (18a, 26a, 38a) öffenbare Fluidflußunterbrechungsmittel (82a, 86a) vorgesehen sind, vorzugsweise zerstörbare Fluidflußunter­ brechungsmittel, welche eine Ausgabeöffnung der in der Sequenz vorangehenden Reaktionsbeutelkammer bilden.

4. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine (52a) der Reak­ tionsbeutelkammern (18a, 26a, 38a, 52a), vorzugsweise die in der Sequenz letzte Reaktionsbeutelkammer (52a), eine Ausgabeöffnung (54a) zum Ausgeben des Reaktionsprodukts aus dieser nach außen bezüglich des Reaktionsbeutels aufweist.

5. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei zwei in der Sequenz aufeinander folgenden Reaktionsbeutelkammern (38a, 52a) eine vorange­ hende Reaktionsbeutelkammer (38a) eine Ausgabeöffnung (90a) zum Ausgeben nach außen aufweist und eine nachfol­ gende Reaktionsbeutelkammer (52a) eine Eingabeöffnung (98a) zum Eingeben von außen aufweist.

6. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Reaktionsbeutelkammer (110b, 112b) eine Reaktionsbeutel­ kammer für eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Stufen ist, wobei jeweils das Reaktionsprodukt einer vorangehen­ den Stufe das Ausgangsmaterial für eine nachfolgende Stufe bildet.

7. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sequenz aufeinander folgende Reaktionsbeutelkammern (110b, 112b; 114c, 116c, 118c) durch Trennwandungen (106b, 108b; 122c, 124c, 140c, 142c) voneinander getrennt sind, die auf einen Fluid­ transferbereich (126c, 144c) zwischen den aufeinander folgenden Reaktionsbeutelkammern in einer Fluidtransfer­ richtung (R) im wesentlichen trichterförmig zulaufen.

8. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Reaktionsbeutelkammer (116c, 118c) wenigstens ein durch vorzugsweise V-förmig aufeinander zulaufende Wan­ dungsabschnitte (132c) gebildeter Ausgangsmaterial/Reak­ tionsprodukt-Ansammelbereich gebildet ist.

9. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der wenigstens eine Ausgangsmaterial/ Reaktionsprodukt-Ansammelbereich sich in Fluidtransfer­ richtung (R) erweiternd ausgebildet ist.

10. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die trichterförmig aufeinander zulaufenden Trennwandungen (122c, 124c, 140c, 142c) wenigstens bereichsweise die Wandungsabschnitte des Ausgangsmaterial/Reaktionsprodukt-Ansammelbereichs bilden.

11. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sequenz aufein­ ander folgende Reaktionsbeutelkammern (114c, 116c, 118c) ein zunehmendes Kammervolumen aufweisen.

12. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Reaktionsbeutelkammern (18, 26, 38, 52, 62) mit den Reagenzien vorbeschickt ist.

13. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens einer Reaktionsbeutelkammer (18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) wenigstens eine Reagenzienkammer (80a, 84a, 88a, 100a; 80b, 81b, 84b, 88b, 100b, 101b; 80c, 80c′, 84c, 84c′, 88c, 88c′) vorgesehen ist, die durch öffenbare Fluidflußunterbrechungsmittel (120c, 120c′, 130c, 130c′, 146c, 146c′), vorzugsweise zerstör­ bare Fluidflußunterbrechungsmittel, in Reagenzienüber­ tragungsverbindung mit der Reaktionsbeutelkammer (18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) bringbar ist, und daß in der Reagenzienkammer (80a, 84a, 88a, 100a; 80b, 81b, 84b, 88b, 100b, 101b; 80c, 80c′, 84c, 84c′, 88c, 88c′) die Reagenzien für die jeweilige Stufe enthalten sind.

14. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 6 und 13, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Reaktionsbeu­ telkammer (110b, 112b) mit einer Mehrzahl von Reagenzien­ kammern (80b, 81b, 84b, 88b, 100b, 101b) für verschiedene Stufen versehen ist, die zur sequentiellen Durchführung der mehreren Stufen nacheinander in Reagenzienübertra­ gungsverbindung mit der Reaktionsbeutelkammer (110b, 112b) bringbar sind.

15. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens einer Reaktionsbeutelkammer (18a) eine dicht verschließ­ bare Reagenzieneingabeöffnung (102a) zum Eingeben von Reagenzien in die Reaktionsbeutelkammer (18a) aus einem externen Behälter vorgesehen ist.

16. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenig­ stens zwei in der Sequenz aufeinander folgenden Reak­ tionsbeutelkammern (38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) eine Separationssäulenvorrichtung (44a, 44a′; 44b′; 44c′) zum Fluidtransfer durch diese hindurch vorgesehen ist.

17. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Separationssäulenvorrichtung (44a′; 44b′; 44c′) in eine die wenigstens zwei Reaktions­ beutelkammern (110b; 112b; 114c, 116c, 118c) trennende Wandung (76a; 106b, 108b; 122c, 124c, 140c, 142c) einge­ gliedert ist.

18. Reaktionsbeutelvorrichtung zur Durchführung von gewünsch­ tenfalls mehrstufigen Kultivierungs/Separations-Vorgängen und/oder Reaktionen, beispielsweise zum Züchten von Anti­ tumor-Zellen oder Antitumor-Zellen stimulierenden Zellen, umfassend einen Reaktionsbeutel mit einer Reaktionsbeu­ telkammer (18, 26, 38, 52, 62), in welcher ein Aus­ gangsmaterial für eine Stufe anordenbar und mit Reagen­ zien für die Stufe zum Erzeugen eines Reaktionsprodukts der Stufe in Kontakt bringbar ist, wobei der Reaktions­ beutel (14, 24, 36, 50, 58) eine Eingabeöffnung (16, 28, 34, 48, 60) zum Eingeben von Ausgangsmaterial in diesen sowie eine Ausgabeöffnung (20, 30, 40, 54, 64) zum Ausge­ ben eines in dem Reaktionsbeutel (14, 24, 36, 50, 58) erzeugten Reaktionsprodukts aufweist, und wobei die Reak­ tionsbeutelvorrichtung die Reagenzien enthält und mit diesen zu einer Reaktionseinheit vorbereitet ist.

19. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbeutelkammer (18, 26, 38, 52, 62) mit den Reagenzien vorbeschickt ist.

20. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsbeutel wenig­ stens eine Reagenzienkammer (17) umfaßt, die durch öf­ fenbare Fluidflußunterbrechungsmittel (19), vorzugsweise zerstörbare Fluidflußunterbrechungsmittel, in Reagenzien­ übertragungsverbindung mit der Reaktionsbeutelkammer bringbar ist, und daß in der wenigstens einen Reagenzien­ kammer die Reagenzien für die jeweilige Stufe enthalten sind.

21. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbeutelkammer eine Reaktionsbeutelkammer für eine Mehrzahl von aufein­ ander folgenden Stufen ist, wobei jeweils das Reaktions­ produkt einer vorangehenden Stufe das Ausgangsmaterial für eine nachfolgende Stufe bildet.

22. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsbeutel eine Mehrzahl von Reagenzienkammern für verschiedene Stufen umfaßt, welche Reagenzienkammern zur sequentiellen Durchführung der mehreren Stufen nacheinander in Reagenzienübertragungs­ verbindung mit der Reaktionsbeutelkammer bringbar sind.

23. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reaktions­ beutelkammer ferner eine dicht verschließbare Reagenzien­ eingabeöffnung zum Eingeben von Reagenzien in die Reak­ tionsbeutelkammer aus einem externen Behälter vorgesehen ist.

24. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe- und/oder die Ausgabeöffnungen durch Ventile, zerstörbare oder wiederverschließbare Verschlußmittel oder derglei­ chen verschlossen sind.

25. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus flexiblem, vorzugsweise gasdurchlässigem jedoch flüssigkeitsundurch­ lässigem, Kunststoff hergestellt ist.

26. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 13, 20 oder 22 und gewünschtenfalls einem weiteren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Reaktionsbeutelkammer (18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) mit der wenigstens einen Reagenzienkam­ mer (80a, 84a, 88a, 100a; 80b, 81b, 84b, 88b, 100b, 101b; 80c, 80c′, 84c, 84c′, 88c, 88c′) integral ausgebildet ist.

27. Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Reaktionsbeutelkammer (18, 26, 38, 52, 62; 18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) zur Eingabe frischer Nährlösung bzw. zur Entnahme verbrauchter Nährlösung ausgebildet ist.

28. Reaktionsbeutelvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Reaktionsbeutelkammer (18, 26, 38, 52, 62; 18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) einen durch eine Kanüle oder derglei­ chen durchdringbaren Membranbereich aufweist, der nach Entfernen der Kanüle einen fluiddichten Abschluß selbst­ tätig wieder herstellt.

29. Modulares Reaktionsbeutelsystem, umfassend eine oder eine Mehrzahl von Reaktionsbeutelvorrichtungen nach einem vorhergehenden Ansprüche.

30. Modulares Reaktionsbeutelsystem nach Anspruch 29, ferner umfassend wenigstens eine Separationssäuleneinheit (44b).

31. Modulares Reaktionsbeutelsystem nach Anspruch 29 oder 30, ferner umfassend wenigstens einen Behälter für Reagenz­ ien, um Reagenzien in wenigstens eine Reaktionsbeutelkam­ mer von außen bezüglich eines Reaktionsbeutels einzugeb­ en.

32. Verwendung einer Reaktionsbeutelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28 und/oder eines modularen Reak­ tionsbeutelsystems nach einem der Ansprüche 29 bis 31 zur Züchtung von Antitumor-Zellen oder Antitumor-Zellen sti­ mulierenden Zellen.

33. Verfahren zum Durchführen von Kultivierungs/Separations-Vorgängen mit einer oder mehreren Stufen und/oder mehr­ stufigen Reaktionen, insbesondere vermittels einer Reak­ tionsbeutelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28 und/oder einem modularen Reaktionsbeutelsystem nach einem der Ansprüche 29 bis 31, umfassend die Schritte:

• a) Bereitstellen wenigstens einer Reaktionsbeutelkammer (18, 26, 38, 52, 62; 18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c);
• b) Einleiten eines Ausgangsmaterials in die wenigstens eine Reaktionsbeutelkammer (18, 26, 38, 52, 62; 18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c);
• c) Inkontaktbringen des Ausgangsmaterial in der wenig­ stens einen Reaktionsbeutelkammer (18, 26, 38, 52, 62; 18a, 26a, 38a, 52a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c); mit Reagenzien für wenigstens eine Stufe durch:
  • - vorheriges Beschicken der wenigstens einen Reaktionsbeutelkammer (18, 26, 38, 52, 62) mit den Reagenzien und/oder
  • - In-Fluidkontakt-Bringen einer der wenigstens einen Reaktionsbeutelkammer (18a, 26a, 38a, 52a, 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) zugeordneten Reagenzienkam­ mer (80a, 84a, 88a, 100a; 80b, 81b, 84b, 88b, 100b, 101b; 80c, 80c′, 84c, 84c′, 88c, 88c′) mit der Reak­ tionsbeutelkammer (18a, 26b, 38a, 52a, 62a; 110b, 112b; 114c, 116c, 118c) und/oder
  • - Einleiten von Reagenzien in die wenigstens eine Re­ aktionsbeutelkammer aus einem externen Behälter durch eine Reagenzieneingabeöffnung (102a),
• d) Abziehen des Reaktionsprodukts einer Stufe aus der Reaktionsbeutelkammer durch eine Ausgabeöffnung, gegebenenfalls unter vorherigem oder nachherigem Durchführen eines Separationsschritts.