DE2054446A1

DE2054446A1 - Biological reaction chamber

Info

Publication number: DE2054446A1
Application number: DE19702054446
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Henning, George Ernest von, 6800 Mannheim
Priority date: 1970-11-05
Filing date: 1970-11-05
Publication date: 1972-05-10

Description

Biologische Reaktionsksmmer.Biological reaction killer.

Die Erfindung betrifft eine biologische Reaktionskammer zum Stoffwechselaustausch mittels künstlicher Zellen (biologisch oder biochemisch aktive Mikrozellen) oder biochemischer Lösungen. Ebenso betrifft die Erfindung die Aktivation der Oberfläche dieser Reaktionskammer durch chemisches oder elektrostatisches Anhaften von Mikrokapseln (künstlichen Zellen) welche semipermeable oder selektivpermeable Zellmembranen aufweisen.The invention relates to a biological reaction chamber for metabolic exchange by means of artificial cells (biologically or biochemically active microcells) or biochemical solutions. The invention also relates to the activation of the surface this reaction chamber by chemical or electrostatic adhesion of microcapsules (artificial cells) which have semipermeable or selectively permeable cell membranes.

Die erste Anwendung von biochemisch aktiven Mikrozellen wurde von Nishi-Rara untersucht. Bei späteren Versuchen wurden diese Mikrozellen in Säulen eingegeben, in welchen sich das Blut von Patienten mit Urämie befand, wobei ein Ionenaustausch zwischen dem Blut und den Mikrozellen beobachtet wurde (Chang). Dies war die erste begrenzte Anwendung von Mikrozellen als künstliche Niere. Die Anordnung funktionierte allerdings schlecht, weil die winzigen Zellen (10-80/u gro.^ zusammenpackten und deshalb nur eine geringfügige Umspülur.The first application of biochemically active microcells was by Nishi-Rara is investigating. In later experiments these microcells were in columns entered, in which the blood of patients with uremia was, where a Ion exchange between the blood and the microcells was observed (Chang). this was the first limited application of microcells as an artificial kidney. The order worked bad, however, because the tiny cells (10-80 / u large. ^ packed up and therefore only a slight wash around.

aufwiesen und einen hohen Plusswiderstand zeigten.and showed a high positive resistance.

Zur Durchführung dieses Ionenaustausches wird ein sogenanl Dialysator zum Beispiel als künstliche Niere verwendet.A so-called dialyzer is used to carry out this ion exchange for example used as an artificial kidney.

sogenannte Platten-Dialysator besteht grundsätzlich aus z Kammern, welche durch eine Dialyse-Plembran getrennt sind, o spielsweise eine Zellophanmembran, wobei in die eine Kammer das zu reinigende Blut und in die andere die sogenannte Badflüssigkeit eingespeist wird. Durch die Dialyse-Membran hindurch findet sodann der Austausch der Blutinhaltsstoffe und Badflüssigkeitsinhaltsstoffe statt, mit dem Ergebnis, dass gereinigtes Blut aus dem Dialysegerät entströmt.so-called plate dialyzer basically consists of z chambers, which are separated by a dialysis membrane, e.g. a cellophane membrane, with the blood to be purified in one chamber and the so-called blood in the other Bath liquid is fed. Then takes place through the dialysis membrane the exchange of the blood components and bath fluid components take place, with the result that purified blood flows out of the dialysis machine.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine biologische oder biochemische Reaktionskammer zu schaffen, bei der durch Aktivierung der Oberflächen ein grossflächiger Stoffwechse>-austausch stattfinden kann und eine wirksame Strömungsverteilung auftritt, ohne dass die künstlichen Zellen zusammenpacken oder sich anhäufen. Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, hierfür Mikrozellen zu schaffen, die extrem dünne, selektiv oder semipermeable Membranen aufweisen, deren Wirksamkeiten und Durchlässigkeiten grösser als die von bekannten Mikrozellen sind.The invention is based on the object, a biological or to create a biochemical reaction chamber by activating the surfaces a large-scale metabolism> exchange can take place and an effective Flow distribution occurs without the artificial cells packing up or accumulate. Furthermore, the invention is based on the object of providing microcells for this purpose to create extremely thin, selective or semi-permeable membranes, whose effectiveness and permeability are greater than those of known microcells are.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeiäss dadurch gelöst, dass in der Reaktionskammer ein von der zu reinigenden Flüssigkeit umspülter F~ull- oder Trägerstoff angeordnet ist, dessen Oberflächen in feiner Verteilung die Mikrokapseln tragen. Der Füllstoff kann dabei Kunststoffschwannn oder Schaumstoff sein.This object is achieved according to the invention in that in the reaction chamber a filler or carrier material that has been washed around by the liquid to be cleaned is arranged is, the surfaces of which carry the microcapsules in fine distribution. The filler can be plastic or foam.

Ebenso kann der Füllstoff aus Glasperlen oder kleinen Körperchen aus Kunstharz oder einem Ionenaustauscherharz bestehen, die verschiedene Konfigurationen aufweisen. In einer bevorzugten Ausführung besteht der Trägerstoff aus gesinterten Platten oder Bändern, die eine der gewünschten Strömungsverteilung entsprechende reliefartige Oberfläche aufweisen können. Diese reliefartige Oberfläche kann mittels photopolymerem Material hergestellt werden. Dabei wird photopolyneres Material mit einer Schablone abgedeckt, die die gewünschte Oberflächenstruktur als Lochmuster trägt, und das photopolymere Material belichtet, Danach werden die nicht belichteten Stellen ausgewaschen.Likewise, the filler can consist of glass beads or small bodies Synthetic resin or an ion exchange resin are made up of different configurations exhibit. In a preferred embodiment, the carrier material consists of sintered Plates or belts that correspond to the desired flow distribution relief-like May have surface. This relief-like surface can by means of photopolymer Material to be made. Here, photopolymeric material is made with a template covered, which bears the desired surface structure as a hole pattern, and that photopolymer material exposed, then the unexposed areas are washed out.

Die Lochzellen bestehen dabei aus einer Zellmembran und aus von dieser eingeschlossenen Enzymen oder biologisch oder biochemisch aktiven Substanzen oder aus Ionenaustauscherharzen und gegebenenfalls Aktivkohle. Erfindungsgemäss kann dabei die Zellmembran aus Bindegewebamaterial (Collagen) oder aus synthetischen Polymeren wie Polyamid (Nylon), PVA oder Zellophan bestehen. Diese Membranen sind in höchstem Masse permeabel oder semipermeabel oder sie können selektivpermeabel gewählt werden.The hole cells consist of and from a cell membrane included enzymes or biologically or biochemically active substances or from ion exchange resins and optionally activated carbon. According to the invention can The cell membrane is made of connective tissue material (collagen) or synthetic Polymers such as polyamide (nylon), PVA or cellophane are made. These membranes are highly permeable or semi-permeable or they can be selectively permeable to get voted.

Erfindungsgemäss kann die Reaktionskaaier ein gestreckter Zylinder sein. In diesem Zylinder kann sich ein Füllmaterial befinden, auf welchem die Mikrozellen elektrostatisch oder chemisch haften.According to the invention, the reaction channel can be an elongated cylinder be. In this cylinder there can be a filling material on which the microcells electrostatically or chemically adhere.

Eine weitere bevorzugte Ausfu~hrungsform der Reaktionskammer besteht aus je zwei parallelen Platten oder Bändern, die zu einem Wickel zusammengerollt sind und dazwischen die Reaktionskammer einschliessen. Die beiden Platten oder Bänder können nun durch eine Membran zwecks Ultrafiltration voneinander getrennt sein, und so die Reaktionskamxer in zwei Kammern unterteilen. Die Reaktionskammer weist Zu- und Abläufe für die zu reinigende Flüssigkeit und gegebenenfalls für die Badflüssigkeit auf.There is another preferred embodiment of the reaction chamber made of two parallel plates or strips that are rolled up to form a roll and enclose the reaction chamber in between. The two plates or tapes can now be separated from each other by a membrane for the purpose of ultrafiltration, and so divide the reaction chambers into two chambers. The reaction chamber has Inlets and outlets for the liquid to be cleaned and, if necessary, for the bath liquid on.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Einkapselung der Enzyme oder biologisch oder biochemisch aktiven Substanzen ein Zusammenpacken oder Schichten der Substanzen nicht mehr auftritt.An advantage of the invention is that due to the encapsulation the enzymes or biologically or biochemically active substances are packed together or layers of substances no longer occurs.

Des weiteren findet durch die feine Verteilung der Mikrokapseln eine enorme Oberflächenvergrösserung statt. Dadurch ist für die zu reinigende Flüssigkeit eine grosse Benetzungsfläche gegeben. Die Form der Reaktionskammer spielt dabei keine überragende Rolle; wesentlich ist die grosse aktive Oberfläche und ein geringer Strömungswiderstand. Das wird erreicht durch die erfindungsgemässe Anordnung der Mikrokapseln in feinster Verteilung auf der Oberfläche von Platten oder eines geeigneten Füllstoffes der Reaktionskammer.Furthermore, due to the fine distribution of the microcapsules, there is a enormous surface enlargement takes place. This is for the liquid to be cleaned given a large wetting area. The shape of the reaction chamber plays a role no paramount role; what is essential is the large active surface and a small one Flow resistance. This is achieved by the inventive arrangement of Microcapsules in very fine distribution on the surface of plates or a suitable one Reaction chamber filler.

Diese Reaktionskammer mit solchen aktiven Oberflächen können zur Sauerstoffanreicherung oder zur Dialyse von Organtransplantaten auf dem Transport oder bei der Lagerung dienen. Ebenso können sie dazu dienen, um embryologische Studien durchzuführen, da die Reaktionskammer auch als künstliche Plazentabarriere verwendet werden kann. Ebenso können die Reaktionskammern als Sauerstoffaustauschgeräte für Rettungsmannschaften oder in klinischen Situationen, z.B. für die Herzchirurgie, dienen. Des weiteren können sie als künstliche Niere, Leber oder als künstlicher Darm verwendet werden.This reaction chamber with such active surfaces can be used for oxygen enrichment or for dialysis of organ transplants during transport or storage to serve. They can also be used to carry out embryological studies, because the reaction chamber can also be used as an artificial placental barrier. The reaction chambers can also be used as oxygen exchange devices for rescue teams or in clinical situations, e.g. for cardiac surgery. Further they can be used as an artificial kidney, liver or as an artificial intestine.

Eine detailliertere Offenbarung der Erfindung und weitere Ziele und Vorteile derselben gehen aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. Dabei zeigt: Figur 1 eine schematische Ansicht der Herstellung von biologisch und biochemisch aktiven Oberflächen, welche optimal in Bezug auf Strömungsverteilung und Membranhalterung .91I1(# Figur 2 eine Ansicht eines Platten-Wickcl-Systems für ilüssigkeitsvortei]ung in künstlichen Nieren, Lebern oder Oxygenatoren mit aktiver Oberfläche, Figur 3 eine Ansicht eines Plattensysteins für Velstcilung von Flüssigkeiten in Reaktionskammern, die auf illJel) Oberflächen kiiTlJtliche Zellen tragen, Figur 4 einen Säulen-Strömungsverteiler, in welchem biologisch oder biochemisch aktive Oberflächen auf der Oberfläche von aufgeschäumtem Material oder anderen porösen Stoffen, wie Plastik oder Glasperlen, angeordnet sind, Figur 5 zeigt die verschiedenen Reaktionen, die in Reaktionskammern mit Mikrozellen stattfinden können, Figur 6 die schematische Darstellung des Kreislaufes bei Verwendung eines erfindungsgemässen Säulenaustauschers in der Herzchirurgie und Figur 7 eine Reaktionskammer für Organtransplantatkonservierung oder isolierte Organstudien.A more detailed disclosure of the invention and other objects and Advantages of the same go from the description in connection with the drawings emerged. It shows: FIG. 1 a schematic view of the production of biological and biochemically active surfaces, which are optimal in terms of flow distribution and membrane holder .91I1 (# Figure 2 is a view of a plate wrap system for fluid benefits in artificial kidneys, livers or oxygenators active surface, FIG. 3 a view of a plate system for the construction of Liquids in reaction chambers on illJel) surfaces of cold cells wear, Figure 4 shows a column flow distributor in which biological or biochemically active surfaces on the surface of foamed material or other porous materials, such as plastic or glass beads, are arranged 5 shows the various reactions that take place in reaction chambers with microcells can, Figure 6 shows the schematic representation of the circuit when using a column exchanger according to the invention in cardiac surgery and FIG. 7 a reaction chamber for organ transplant preservation or isolated organ studies.

In Figur 1 ist die Herstellung von biologisch oder biochemisch aktiven Zellen mit extrem dünnen Membranen dargestellt. Dabei zeigen 1, 2 und 3 die enzymatische Verarbeitung 2 und das Schwimmen von Kollagen 3 von tierischer Haut 1. Die Dicke der Membranen ist dabei anpassungsfähig, ebenso wie die Membrandurchlässigkeit. Die Elemente4 und 5 zeigen die Präparierung von einzelnen Zellen, wie Lysosomen 4 und Nytochondria 5 und anderen Substanzen, wie Arginase und anderen, die Deamination fördernden Enzymen, wenn die künstlichen Zellen das Reticuloendothelium unterstützen oder die Diamination einer ausgefallenen Leber übernehmen sollen. Urease und aktive Holzkohle sind von Chang benutzt worden und in der Literatur beschrieben. Diese können eingekapselt werden, ebenso wie verschiedene Gasmischungen in Öl, wenn ein Gasaustausch erforderlich ist. Zum Beispiel kann C02- absorbierendes Material einer Zellkammer, die die Atmung nachbildet, zugegeben werden und Luft oder 02- Lösungen der anderen Kammer zum Sauerstoff-oder Luftaustausch.In Figure 1 is the production of biologically or biochemically active Cells shown with extremely thin membranes. 1, 2 and 3 show the enzymatic Processing 2 and the swimming of collagen 3 from animal skin 1. The thickness the membrane is adaptable, as is the membrane permeability. Elements 4 and 5 show the preparation of single cells such as lysosomes 4 and nytochondria 5 and other substances such as arginase and others that cause deamination promoting enzymes when the artificial cells support the reticuloendothelium or to take over the diamination of a failed liver. Urease and active Charcoal has been used by Chang and has been described in the literature. These can be encapsulated, as can various gas mixtures in oil, if one Gas exchange is required. For example, CO 2 absorbent material can be a Cell chamber, which simulates breathing, and air or O2 solutions are added the other chamber for oxygen or air exchange.

Die Elemente 6 und 7 der Figur 1 zeigen die Haftung dieser künstlichen Zellen auf rauhen Plastikoberflächen 8 oder schwammigen Plastikoberflächen 9 oder Glasoberflächen 10, auf denen die Zellen optimal haften und einen innigen Kontakt ihrer Oberflächen mit der Flüssigkeit ermöglichen, was für die Funktion der Mikrozellen von grösster Bedeutung ist, die sonst versagen oder sich entsprechend ihrer Grösse anhäufen und dadurch das Gewicht und die Weichheit der semipermeablen Membran einen wachsenden Strömungswiderstand verursachen. Ebenso können sich dann dem Zufall überlassene und unkontrollierbare Kanalisierungen der durchströmenden Flüssigkeit bilden.The elements 6 and 7 of Figure 1 show the adhesion of these artificial ones Cells on rough plastic surfaces 8 or spongy plastic surfaces 9 or Glass surfaces 10, on which the cells adhere optimally and an intimate contact their surfaces with the liquid allow what for the function of the microcells is of the greatest importance, which otherwise fail or change accordingly accumulate their size and thereby the weight and softness of the semi-permeable Membrane cause an increasing flow resistance. Likewise can then The channeling of the flowing through, left to chance and uncontrollable Form liquid.

Figur 2 zeigt eine Ansicht eines Wickelsystems für die Verteilung von Flüssigkeiten in einer biologisch aktiven Austauschvorrichtung. Dabei ist 11 die die flikrozellen 12 tragende Oberfläche der Kammer 13. 14 ist eine Trennmembran, um bestimmte Produkte von spezifischen Reaktionen, wie sie in einem Dialysator vor sich gehen, abzubauen. Die Zuleitungen 15 und 16 führen bezüglich jeder Kammer getrennt in das Wickelsystem hinein.Figure 2 shows a view of a winding system for distribution of fluids in a biologically active exchange device. Where 11 the surface of the chamber 13 that supports the microcells 12. 14 is a separating membrane, to certain products of specific reactions, such as those in a dialyzer going to break down. The supply lines 15 and 16 lead separately with respect to each chamber into the winding system.

Mit 17 und 18 sind die Ableitungen für die gereinigten Flüssigkeiten bezeichnet. Abhängig vom Inhalt der Mikrozellen kann die Vorrichtung als künstliche Niere, als künstliche Leber oder als künstliche Lunge oder als künstlicher Darm oder als irgendeine biologische Reaktionakammer benutzt werden.With 17 and 18 are the discharges for the purified liquids designated. Depending on the content of the microcells, the device can be called artificial Kidney, as an artificial liver or as an artificial lung or as an artificial intestine or used as some biological reaction chamber.

Die Tragevorrichtung für die Mikrozellen ist dabei ursprünglich aus Schaumstoff oder mittels photopolymeren Materials hergestellt.The carrying device for the microcells is originally off Foam or made by means of photopolymer material.

Figur 3 zeigt eine Ansicht eines Plattensystems für Strömungsverteilung als Träger für Mikrozellen in Reaktionskammern. 19 ist dabei die negative Platte, die zur Herstellung eines Plattenfeldes für eine Flüssigkeit benutzt wird, während 20 eine weitere negative Platte zur Herstellung eines zweiten Plattenfeldes für eine zweite Flüasigkeit darstellt, wobei die Mikrokapseln auf der grösseren, unebenen Oberfläche 21 befestigt sind. Die Platten können dabei aus gesintertem Material bestehen. Das Plattensystem wird dann zusammengeklebt und gepresst oder entlang der Linie A-A. und B-B' geschnitten und zu einer engen Kapsel aufgewickelt, bei der die einzelnen Kammern voneinander getrennt sein giinnen, Die endgültige Konstruktion hängt vom gewunsohten Typ der Reaktionskaniier und vom spezifischen biologisch aktiven Material, das in der Plattenkonstruktion benutzt wird, ab.FIG. 3 shows a view of a plate system for flow distribution as a carrier for microcells in reaction chambers. 19 is the negative plate, which is used to produce a plate field for a liquid while 20 another negative plate for the production of a second plate field for represents a second liquid, with the microcapsules on the larger, uneven one Surface 21 are attached. The plates can be made of sintered material exist. The panel system is then glued together and pressed or along the line A-A. and B-B 'cut and wound into a tight capsule which the individual chambers seem to be separated from each other, the final construction depends on the usual type of reaction channel and from the specific biologically active material used in the panel construction.

Figur 4 zeigt eine säulenförmige Plüssigkeitsverteilungsvorrichtung 22 mit Mikrozellen 23, die auf der Oberfläche von polymerem Schaum, Schwamm oder Füllkörper aus Glas 24 angeordnet sind.Figure 4 shows a columnar fluid distribution device 22 with microcells 23, which are on the surface of polymer foam, sponge or Filling bodies made of glass 24 are arranged.

Des weiteren können die Füllkörper aus schwammartigem Plastik 25 bestehen oder Perlen 26, 27 von verschiedener Gestalt sein, welche die Mikrozellen tragen und einen niedrigen Oberflächenwiderstand bezüglich der durch die Vorrichtung strömenden Flüssigkeit aufweisen. Ebenso kann ein Ionenaustauscherkunstharz mit den Mikrozellen beschichtet sein, wobei also das Ionenaustauscherkunstharz selbst schon biochemisch aktiv ist.Furthermore, the filling bodies can consist of sponge-like plastic 25 or beads 26, 27 of various shapes that support the microcells and a low surface resistance relative to that flowing through the device Have liquid. An ion exchange resin can also be used with the micro cells be coated, so the ion exchange resin itself is already biochemical is active.

Die Vorrichtung 22 kann selbst verschiedene Gestalt haben; in diesem Ausführungsbeispiel besteht sie aus einem langen, gestreckten Zylinder 28, der eine Einfluss- und eine AusSlussöffnung aufweist.The device 22 can itself have various shapes; in this Embodiment consists of a long, elongated cylinder 28, the one Influence and an outlet opening.

Figur 5 ist eine schematische Ansicht von möglichen Reaktionen die auf den aktiven Oberflächen der Mikrozellen der beschriebenen Vorrichtungen stattfinden können. Dabei zeigt Element 29 ein Urease-Aktivkohlesystem, wie es heute schon für eine künstliche Niere benutzt wird. Man sich deutlich, dass die Zellen zusammenpacken und demzufolge die Strömung oder Flüssigkeitsverteilung ungenügend ist. Bezugszeichen 30 zeigt die gleiche Reaktion mit mikrokapsel-Nembranen, die auf das erfindungsgemässe Trägermaterial aufgebracht sind. Bezugszeichen 31 zeigt eingekapselte Zellorganismen 32, 33, die 1.ysosome oder Nyt;ochondria zusammen mit abwechselnden Platten oder Syem mit Argynase und anderen Enzymen, mit denen ein llyalisator als künstliche Leber arbeiten kann.Figure 5 is a schematic view of possible reactions take place on the active surfaces of the microcells of the devices described can. Element 29 shows a urease-activated carbon system, as it is already for today an artificial kidney is used. You can see clearly that the cells are packing up and consequently the flow or liquid distribution is insufficient. Reference number 30 shows the same reaction with microcapsule membranes that respond to the inventive Carrier material are applied. Numeral 31 shows encapsulated cell organisms 32, 33, the 1.ysosome or Nyt; ochondria together with alternating plates or Syem with Argynase and other enzymes that use an llyalizer as an artificial Liver can work.

Ilit I3#zugszeichen 34 ist der Einschluss von Ölen 3a (Silikonen) gezeigt, die einen sehr flossen Sauerstoffgehalt aufweisen. abwechselnd mit C02-durchlässigen Membranen oder C02-äbsorbierendem Material, welches ebenfalls in Mikrokapseln z.B. zur Unterstützung der ausgefallenen Lunge oder des Herzens eingeschlossen ist, wenn es mit einem Herzschrittmacher kombiniert und ein Absperrballon in der Aorta angeordnet ist. In Element 34 ist mit 35 das Silikonöl, mit 36 die CO2-Moleküle und mit 37 die Kapsel, welche beide einschliesst, bezeichnet.Ilit I3 # Zugszeichen 34 is the inclusion of oils 3a (silicones) shown, which have a very fluid oxygen content. alternately with C02-permeable membranes or C02-absorbing material, which is also in microcapsules e.g. to support the failed lungs or heart is included when combined with a pacemaker and an obturator balloon located in the aorta. In element 34 is the silicone oil with 35, with 36 the CO2 molecules and 37 denotes the capsule, which encloses both.

Diese Mikrokapseln 34 befinden sioh gemäss Figur 6 in einer Säulenaustauschvorriohturr$ 38 an der der Blutkreislauf 39 zur Unterstutzung des Herzens 40 angeschlossen ist. 41 bezeichnet den Herzschrittmacher und 42 den in der Aorta 39 befindlichen Absperrballon. Zur Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff wird dieses durch die Säulenaustauschvorrichtung 38 geleitet Figur 7 zeigt ein biologisches Reaktionskammersystem für Organtransplantatkonservierung oder für embryanole Studien.According to FIG. 6, these microcapsules 34 are located in a column exchange device 38 to which the blood circuit 39 is connected to support the heart 40. 41 denotes the pacemaker and 42 the shut-off balloon located in the aorta 39. To enrich the blood with oxygen, this is done by the column exchange device 38 Figure 7 shows a biological reaction chamber system for organ transplant preservation or for embryonic studies.

In einem Thermobehälter 43 befindet sich in einer sterilen Umhüllung 44 ein isoliertes Organ 45. Die Unihüllung mit ihrem Transplantat ist in ein Unter#iihlwi#smittel 46 zur Temperaturkontrolle eingebettet. In das Unterkühlungsmittel mündet eine Ansaugleitung 47 für die Zirkulation der Kühlflüssigkeit, die nach Erwärmen über ein 1bsa##ven-til zu Wärmeaustauschelementen gleitet wird.In a thermal container 43 is in a sterile envelope 44 an isolated organ 45. The envelope with its transplant is in a sub-dissecting agent 46 embedded for temperature control. A suction line opens into the subcooling agent 47 for the circulation of the coolant, which after heating via a 1bsa ## valve slides to heat exchange elements.

Der Behälter besitzt in seinem oberen Teil einen biologisch aktiven Platten-Dialysator 48 gemäss der Erfindung mit MeEbranpumpe 52 und Wärmeaustauschoxygenator. Ein Servomotor 49 dient zum Antrieb der Nembran-Ventileinheit 50. Der Servomotor wird von einem ebenfalls im oberen Teil eingebauten Batterie- oder Netzgerät 51 gespeist.The container has a biologically active one in its upper part Plate dialyzer 48 according to the invention with MeEbran pump 52 and heat exchange oxygenator. A servomotor 49 serves to drive the membrane valve unit 50. The servomotor is powered by a battery or power supply unit 51 which is also installed in the upper part fed.

Die Erfindung ermöglicht eine beliebige Kombination von Mikrokapseln mit deren Trägern. Wesentlich dabei ist, dass die aktive Oberfläche durch die Mikrokapseln um ein Vielfaches vergrössert wird. Um mathematisch errechnete Strömungsverteilungen zu erhalten, kann als Träger eine gesinterte Platte verwendet werden, die eine Oberflächenstruktur gemäss der gewünschten Strömungsverteilung aufweist. Diese Oberflächenstruktur kann mittels photopolymerem Material, welches entsprechend der gewünschten Oberflächenstruktur mittels einer Schablone abgedeckt, belichtet und entwickelt wird, hergestellt werden. Das photopolymere Material wird nach dem Belichten in einem Bad gewaschen, wobei die nicht belichteten Stellen entfernt werden und die Oberflächenstruktur reliefartig erscheint. Von dieser Oberflächenstruktur kann nun über geeignetes Abdruckmaterial von der photopolymeren Platte oder dem Körper ein Abdruck gemacht werden, bis man schliesslich den endgültien, gewünschten Träger für die Mikrokapseln erhält. Als ebenso geeignete Träger für die Mikrokapseln haben sich aber auch Glasperlen, Schaumstoff und andere Füllstoffe mit grosser Oberfläche als geeignet erwiesen.The invention enables any combination of microcapsules with their carriers. It is essential that the active surface is enlarged many times over by the microcapsules. To be calculated mathematically To obtain flow distributions, a sintered plate can be used as a carrier that have a surface structure according to the desired flow distribution having. This surface structure can by means of photopolymer material, which covered with a template according to the desired surface structure, exposed and developed. The photopolymer material will washed in a bath after exposure, removing the unexposed areas and the surface structure appears in relief. From this surface structure can now use suitable impression material from the photopolymer plate or the An imprint can be made on the body until you finally get the final, desired one Carrier for the microcapsules received. As equally suitable carriers for the microcapsules But there are also glass beads, foam and other fillers with a large surface proved suitable.

/Patentansprüche:/ Claims:

Claims

Claims i.

Y Biological reaction chamber for metabolic exchange using artificial cells (biologically or biochemically active microcells) for Use as, for example, artificial kidneys, liver or lungs, characterized in that that in the reaction chamber one of the to be cleaned or biologically converted Liquid surrounded by filler or carrier material is arranged, the surfaces of which Carry out the microcapsules in fine distribution, 2.) Biological reaction chamber afterwards Claim 1, characterized in that the filler made of plastic, sponge or Foam is made.

3.) Biological reaction chamber according to claim 1, characterized in that that the filler consists of glass beads or small corpuscles of various configurations consists.

4.) Biological reaction chambers according to claim 1, characterized in that that the filler is an ion exchange resin.

5.) Biological reaction chamber according to claim 1, characterized in that that the carrier material consists of sintered plates or strips.

6.) Biological reaction Kanirner according to claims 1 or 4, characterized characterized in that the carrier material has a corresponding to the desired flow distribution, Has relief-like surface.

7.) Biological reaction chamber according to claim 1, characterized in that that this is an elongated cylinder.

8.) Biological reaction chamber according to claims 1 or 4, characterized characterized that the smallest unit is two parallel plates or strips are rolled up into a roll and enclose the reaction chamber in between.

9.) Biological reaction chamber according to claim 7, characterized in that that the two plates are separated by a permeable or semipermeable membrane and so the reaction chamber is divided into two chamber halves.

10.) Biological reaction chamber according to claim 1, characterized in that that it has inlets and outlets for the liquid to be cleaned.

11.) Biological reaction chamber according to claim 1, characterized in that that the microcapsules according to their function different biologically or biochemically have active substances.

12.) Biological reaction chamber according to claims 1 or 10, characterized characterized in that the microcapsules are permeable or are, 'permeable or selectively permeable Have utlüllungen or menbranan.

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