CN106488980A

CN106488980A - 处理生物试样的装置和方法及分析生物试样的分析系统

Info

Publication number: CN106488980A
Application number: CN201580038619.4A
Authority: CN
Inventors: T.布雷特施奈德; J.霍夫曼; K.莱姆特
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2035-04-29
Also published as: WO2015173016A1; DE102014209188A1; US20170088880A1; CN106488980B; DE102014209188B4; US10308977B2; EP3143119A1; EP3143119B1

Abstract

本发明涉及一种用于处理生物试样的装置（100）。所述装置（100）包括：带有第一空穴（106）的第一基底（102），该第一空穴构成了用于容纳所述生物试样的腔室（110）的第一腔室部段；带有第二空穴（108）的第二基底（104），该第二空穴构成了用于容纳所述生物试样的腔室（110）的第二腔室部段；带有多个穿孔（114）的过滤元件（112），其中，所述过滤元件（112）构造在所述第一空穴（106）和所述第二空穴（108）之间，以便在所述生物试样在所述第一空穴（106）和所述第二空穴（108）之间运动时，通过所述过滤元件（112）把所述生物试样的多个有机细胞拦挡在所述多个穿孔（114）上；和能导电的结构（306），该能导电的结构布置和构造在所述过滤元件（112）处，以便引发所述有机细胞的溶解，和/或将暴露的DNA的定义了的片段进行复制和/或进行检验。

Description

处理生物试样的装置和方法及分析生物试样的分析系统

背景技术

本发明涉及一种用于处理生物试样的装置、一种相应的方法以及一种用于分析生物试样的分析系统。

小型化的微流体的诊断系统-所谓的芯片实验室或者说LoCs（LoC；Lab-on-a-Chip）-允许小型化和集成化地实施用于鉴定不同的病原体（Pathogene）的复杂的流体的工作过程（Arbeitsablauf）。许多在实验室中否则一般由手来实施的处理步骤（Prozessschritte）在紧凑的一次性器件（Einweg-Bauteil）上自动进行。在公开的LoC-系统中，首先过滤和分离（isolieren）待研究的病原体，之后进行分解（aufschließen）或者溶解并提取DNA。随后，例如在聚合酶-链式反应或者PCR（英语：Polymerase Chain Reaction）的框架内，扩增（amplifizieren）和鉴定（identifizieren）确定的DNA-片段。这些单独的过程在所述LoC上的、空间上分开的区域中实施，并在每个处理步骤之后自动地转运（überführen）至下个区域中。对此，一般使用由聚合物或硅制成的层构造（Schichtaufbau）。

发明内容

在此背景下，以在此介绍的方案（Ansatz）介绍了一种用于处理生物试样的装置，此外还介绍了一种在使用所述装置的情况下实施的方法，以及根据主要权利要求介绍了一种用于分析生物试样的分析系统。有利的实施方式来自于相应的从属权利要求和接下来的描述。

利用具有过滤结构-该过滤结构毗邻两个分别具有流体的接口（Schnittstelle）的分腔室-、优选还具有构造在所述过滤结构上的金属结构的层构造，能够提供一种微流体的环境或者结构，所述微流体环境或者结构允许处理有机细胞的尽可能大数量的处理步骤得以在LoC的单个腔室中实施。

在一种改型方案中，所述在此建议的层构造具有配设了生物化学捕获分子（用于之后对靶细胞的探测）的区域。尤其有利的是，将所述层构造集成至带有柔性的(flexible)薄膜的微流体环境中。

根据在此建议的方案，适合于细胞的分离、溶解和如果必要的话DNA-扩增的处理步骤能够在唯一的隔室（Kompartiment）中实施。除了由此导致在芯片上的较小的空间需求之外，所述诊断过程也能够极大地简化，因为不再需要在所述芯片上针对每个处理过程实现局部不同的条件。此外，通过将细胞的分离、溶解和DNA-扩增进行集成，能够有利地省去DNA-提取或DNA-提纯，因为，在过滤时，PCR-抑制物质、例如血红蛋白（Hämoglobin）已经能够被冲去（wegspülen）了。借此能够实现处理时间的缩短、处理步骤的减少和简化、在鉴定靶细胞时的高灵敏度。

在根据在此建议的方案所实施的试样分析（在单个处理步骤之间没有空间上的分隔）中，在运输流体时，分析物和其它辅料的损耗能够通过在通道壁上的吸附作用（Adsorption）减小，或者甚至完全消除。附加地，通过省去或减少试样流体的运输，能够减少死容积（Totvolumina）以及阀和泵的数量。因为所述病原体在同一个腔室中进行分解（在该腔室中也对它们的DNA的片段进行复制），所以能够实现所述分析的高灵敏度。

特别有利的是，在此建议的由过滤部、分腔室和金属结构构成的层构造能够以微系统技术的标准过程、尤其是基于硅晶片（Siliziumwafer）进行制造。借此，非常小的结构、例如过滤器孔（Filterpore）能够以非常低的成本可大规模生产地进行制造。附加地，由于高导热性，对硅的使用是有利的，因为由此得以产生非常均匀的温度分布，例如得以实施在PCR框架内的温度的快速循环，借此极大地减小了整体的处理时间。此外，能够通过安装能导电的层来省去外部的加热结构。借此，得以将与外部的供应单元（Versorgungseinheit）相关联的额外花费从所述层系统的制造成本中减去。

附加地，通过所述电结构得以使用高效的溶解方法、例如利用电场进行的溶解，该电场只有以非常多的花费和非常高的电压才能够以所需要的场强从外部导入。此外，在此介绍的、带有聚合物微流体环境的硅器件的组合使得单位功能（例如基于柔性的聚合物薄膜的阀和泵）的使用是成本低廉的。

因为只有靶细胞被固定在所述过滤薄膜上，并且由此提供了可用于复制的高浓度，所以根据在此建议的方案设计的分析方法能够实现了对靶细胞-DNA的有针对性的扩增。对所述方法的整体过程来说，需要较少的缓冲剂，因为能够省去例如用于DNA-提取、酶促溶解等的缓冲剂。本文介绍的方法实现了连同简化的过程控制一起的、更快速的处理过程（Prozessablauf）。

介绍了一种用于处理生物试样的装置，其中，所述装置具有下述特征：

带有第一空穴（Kavität）的第一基底（Substrat），所述第一空穴构成了用于容纳所述生物试样的腔室（Kammer）的第一腔室部段（Kammerabschnitt）；

带有第二空穴的第二基底，所述第二空穴构成了用于容纳所述生物试样的腔室的第二腔室部段；

带有多个穿孔（Druchbruch）的过滤元件，其中，所述过滤元件构造在所述第一空穴和所述第二空穴之间，以便当所述生物试样在所述第一空穴与所述第二空穴之间运动时，通过所述过滤元件将所述生物试样的多个有机细胞拦挡在多个所述穿孔上；和

能导电的结构，该能导电的结构布置和构造在所述过滤元件上，以便引发所述有机细胞的溶解，和/或将暴露出的DNA的定义的片段进行复制，和/或进行检验。

所述装置能够是在医学实验室中使用的、用于探测（例如细菌、致病病原体和肿瘤细胞）的诊断系统的部件。所述装置当然也能够单独用于溶解有机细胞。为了构成由所述第一和第二空穴构成的腔室，所述第一和第二基底能够流体密封地连接，并且因而在连接的状态中的所述第一和第二基底能够理解为所述腔室的外壳。所述过滤元件能够构造在所述第一基底中或替代性地构造在所述第二基底中，并且所述空穴能够例如在合适的蚀刻过程中产生。为了将所述有机细胞拦挡在所述过滤元件的所述穿孔上，所述穿孔的净尺寸可略微小于生物试样中的有机细胞的直径，为了接下来的诊断对于该有机细胞是感兴趣的。通过将所述有机细胞拦挡在所述穿孔上，能够将所述有机细胞与所述生物试样的不被期望的组成部分、例如血红蛋白分开，或与不感兴趣的其它细胞分开，并且为了进一步的处理而进行固定。所述能导电的结构能够如此布置在所述过滤元件处，使得它接触所述过滤元件，并且在平行于所述过滤元件的主侧面的平面中在所述过滤元件的主侧面的大部分上延伸。

根据所述装置的实施方式，所述第一基底和所述第二基底能够至少部分地由硅构成。以这种方式，能够尺寸非常准确地以小的误差实现所述装置，借此，所述装置的功能性能够有利地提升。

此外，所述装置能够具有在所述第一基底的远离所述第一空穴的主侧面与所述第一空穴之间的第一流体通道，和在所述第一基底的主侧面与所述第二空穴之间的第二流体通道。所述第一流体通道和所述第二流体通道能够这样构造，以便所述生物试样能够进入所述腔室和/或从所述腔室中出去。借此，能够以简单并且成本低廉的方式实现用待处理的试样对所述腔室进行的填充。也能够通过给所述两个腔室部段都设置流体入口或流体出口（Fluidzu- oder -abgangs）来更加灵活地使用所述两个腔室。

根据一种特别的实施方式，所述第二基底可具有第一基底部段（该第一基底部段具有所述第二空穴）和第二基底部段（该第二基底部段布置为与所述第二空穴的底部（该底部构成了所述腔室的侧壁）相邻）。尤其是，在此，所述第一基底部段能够由硅构成，所述第二基底部段能够由玻璃构成。由于所述第二空穴的壁能够构造为在所述硅部段（Silizumabschnitt）中的简单的穿孔，并且所述玻璃部段构造了所述第二空穴的底部，所以，一方面，这种实施方式提供了成本节约的优点。另一方面，由玻璃构成的、布置在外侧的基底部段示出了所述腔室的内部景象，以便例如监视在那里进行的过程。

根据一种实施方式，所述能导电的结构可具有第一线路（该第一线路在所述能导电的结构的第一连接区域与所述能导电的结构的第二连接区域之间，用于在所述第一连接区域与所述第二连接区域之间施加第一电压）和第二线路（该第二线路在所述能导电的结构的第三连接区域与所述能导电的结构的第四连接区域之间，用于在所述第三连接区域和所述第四连接区域之间施加第二电压）。尤其是，在此，所述第一线路在第一曲折部中沿着所述过滤元件的多个穿孔从所述第一连接区域延伸至所述第二连接区域；所述第二线路在与所述第一曲折部平行的第二曲折部中沿着所述过滤元件的多个穿孔从所述第三连接区域延伸至所述第四连接区域。除了可以在所述能导电的结构上施加不同的电压之外，这种实施方式也允许对与所述能导电的结构相邻布置的过滤元件的高效的加热。

在一种改型方案中，所述第一线路能够具有至少一个第一线路部段，并且所述第二线路具有至少一个第二线路部段。在此，所述第一线路部段能够延伸至所述穿孔的边缘处，所述第二线路部段能够延伸至所述穿孔的与所述边缘对置的另外的边缘处。因此能够容易地在所述过滤元件上建立通过所述穿孔中的每个穿孔作用着的电场。

此外，所述装置可以具有补偿层（Kompensationsschicht），用于在所述第一线路与所述第二线路之间的电压补偿。在此，所述补偿层在侧面毗邻所述能导电的结构地布置在所述第一基底和所述第二基底之间。以这种实施方式，在所述第一线路与所述第二线路之间或在所述线路与可能包围着所述装置的通电的结构之间的不被期望的短路能够以简单的方式避免。

对于所述能导电的结构的电接触，所述第一基底能够具有在所述第一基底的主侧面与所述能导电的结构之间的第一通道（Durchtritt），附加方案或替代方案是，所述第二基底具有在所述第二基底的远离所述第二空穴的主侧面和所述能导电的结构之间的第二通道。通道能够理解为另一种穿孔或开口。以这种实施方式，所述能导电的结构至置于所述装置的外部的电压源的电连接能够以简单的方式完成。可选择的是，所述通道中的一个或两个通道可以是金属化的，以便实现更多样化的连接方式。

根据一种实施方式，所述装置能够具有另一个可传导结构，该可传导结构能够布置在所述第二空穴的底部。这种实施方式扩展了所述装置的应用方式，借此所述可传导结构中的一个能够用于加热的目的、例如用于实施PCR以及例如用来电溶解的其它过程。

此外，所述装置能够具有溶解物接收区域，用于接收在所述有机细胞的溶解中获得的溶解物。所述溶解物接收区域能够与所述第一流体通道和/或所述第二流体通道相邻地布置在所述第一基底的所述主侧面上。以这种实施方式，在所述装置中溶解的细胞组成部分能够有利地以最短的路径引至进一步的诊断中。由长运输路径导致的问题、例如由于诸如死容积或所述溶解物的污染而导致的所述溶解物量的减少能够因此以简单的方式予以避免。

此外，还介绍了用于分析生物试样的分析系统，其中，所述分析系统具有下述特征：

根据在此介绍的变形方案中的一个，用于处理有机细胞的生物试样的装置；和

用于探测所述生物试样的在所述装置中从所述有机细胞中分解出的预先确定的细胞组成部分的探测单元，其中，所述探测单元与所述装置流体地耦接。

根据一种实施方式，所述探测单元能够具有层构造（该层构造由具有通道系统的第一聚合物基底、具有凹坑的第二聚合物基底、布置在所述第一聚合物基底与所述第二聚合物基底之间的具有微流体的网络的微流体层组成），以及用于对在所述装置中获得的溶解物实施分析方法的、与所述通道系统相耦接的分析空穴。在此，所述装置能够毗邻所述微流体层地这样布置在所述凹坑中，使得所述溶解物接收区域处于所述分析空穴中，并且所述第一流体通道和/或所述第二流体通道与所述通道系统流体地耦接。这种实施方式能够实现低成本的分析系统，因为制造成本低的、构造简单的并且可灵活使用的探测单元能够大量生产。

根据一种实施方式，所述分析空穴能够通过通道开口（Durchgangsöffnung）构造在所述微流体层中。因此，所述分析系统能够特别节省结构空间地实现。

根据另一种实施方式，所述分析空穴能够通过空腔来构造在所述第一聚合物基底中。在这个实施方式中，所述分析空穴能够特别简单地与所述第一聚合物基底的通道系统耦接。

进一步，介绍了用于处理生物试样的方法，其中所述方法具有下述步骤：

将所述生物试样在第一空穴（该第一空穴位于第一基底中，构成用于容纳所述生物试样的腔室的第一腔室部段）与第二空穴（该第二空穴位于第二基底中，构成所述腔室的第二腔室部段的第二空穴）之间运动，通过过滤元件（该过滤元件带有多个穿孔，构造在所述第一空穴与所述第二空穴之间）和能导电的结构（该能导电的结构布置在所述过滤元件上），以便将所述生物试样的多个有机细胞拦挡在所述多个穿孔上；和

在存在混入（einspülen）所述腔室的溶解剂的情况下，将至少一个电压施压在所述能导电的结构上，以便溶解拦挡在所述多个穿孔处的多个有机细胞。

在用于处理生物试样的装置中，所述方法能够根据上文阐述的实施方式中的一个实施方式进行实施。通过本方法发明的这些实施方式的变形方案也能够快速并且高效地解决本发明的基本任务。

根据所述方法的实施方式，在施加的步骤中，所述电压能够通过第一线路（该第一线路将所述能导电的结构的第一连接区域与所述能导电的结构的第二连接区域相连接）进行施加，以便基于所述过滤元件的焦耳加热将拦挡在所述多个穿孔处的所述多个有机细胞进行热溶解。以这种方式，能够在多个穿孔处进行技术上容易实施的加热。

根据另一种实施方式，在所述施加的步骤中，另一个电压通过第二线路（该第二线路将所述能导电的结构的第三连接区域与所述能导电的结构的第四连接区域相连接）进行施加，以便基于在所述第一线路与所述第二线路之间产生的电场将拦挡在所述多个穿孔上的所述多个有机的细胞进行电溶解。当所使用的溶解结构的结构空间小时，在此介绍的方案的这种实施方式具有下述优点：在所述穿孔中特别高效地溶解细胞。

此外，所述方法可具有将所述电压重新施加于所述能导电的结构上的步骤。因此，在在所述腔室中存在反应剂的情况下，能够对在溶解时从多个有机细胞中释放出的多个细胞组成部分进行复制。因为以这种实施方式能够避免在待研究的物质的溶解与复制之间的位置转移，所以，能够消除在转移时由死容积导致的部分溶解物的污染或损失的风险。

接下来参照附图，示例性地进一步阐述在此介绍的方案。附图示出：

图1至图5：根据本发明的实施例，用于处理生物试样的装置的横截面视图；

图6：根据本发明的实施例，用于处理生物试样的装置的能导电的结构的俯视图；

图7和图8：根据本发明的实施例，用于分析生物试样的分析系统的横截面视图；

图9：根据本发明的实施例，用于处理生物试样的方法的粗略的处理过程的流程图；

图10：根据本发明的实施例，图9中的方法的过滤步骤段的流程图；

图11：根据本发明的实施例，图9中的方法的电溶解和/或热溶解步骤段的流程图；和

图12：根据本发明的实施例，图9中的方法的扩增靶细胞步骤段的流程图。

在本发明的有益的实施例的接下来的描述中，对于在不同的附图中示出的并且起着类似作用的元件使用相同或相似的附图标记，其中，省去了对这些元件重复的描述。

图1示出了通过用于处理一种生物试样（该生物试样也能够被称为分析试样（Analysenprobe））的、于此示出的装置100的示例性的基础实施例的横截面。所述装置100是指一种由两个基底102、104（所述两个基底分别具有凹坑或者说空穴106或者108）以及未在此示出的能导电的结构所构成的层构造。所述空穴106或者108构成了在所述装置100中的用于容纳所述生物试样的共同的腔室（Kammer）110的分腔室（Teilkammer）或者说腔室部段（Kammerabschnitte）。在所述装置100的、图1示出的实施例中，以具有多个穿孔（Druchbruch）或者说过滤孔114（Filterpore）的薄膜（Membran）为形式的过滤元件112构造在所述第二基底104中，当然也能够构造在所述第一基底102中。所述凹坑或者说分腔室106和108分别具有以第一流体通道116和第二流体通道118为形式的流体通道（Zugang）。

在所述装置100的、所示出的实施例中，所述基底102、104由硅（Silizium）制成。为了制造所述凹坑106、108和所述过滤孔114，使用了一种基于晶体的蚀刻工艺（Ätzprozess）、比如干蚀（Trockenätzen）—例如反应离子深度蚀刻（reaktives lonentiefenätzen）或者说DRIE（深度反应离子蚀刻（英语：Deep Reactive lon Etching）），或者替代的是一种湿化学方法（nasschemisches Verfahren）、例如KOH-蚀刻。为了连接所述基底层102、104，使用了一种常用的晶体键合方法（Waferbondverfahren）、例如：阳极键合、低共熔键合、硅-熔融键合。

所述装置100示例性地用于处理有机材料的试样、例如血液试样以便随后进行分析（例如考虑到包含在该试样中的病原体）。因此，能够合适地对于构造在所述过滤元件112中的穿孔114的尺寸进行测量，以便在所述过滤元件112处拦挡住包含在所述试样中的靶细胞（Zielzell），并且从而将所述靶细胞从所述试样中过滤出来。在使用未在图1中示出的能导电的结构的情况下，如此集中在所述过滤薄膜112处的靶细胞随后能够被溶解，以便例如把对于分析所必需的核酸（Nukleinsaure）从细胞材料中溶解出来。借助于将电压施加在所述能导电的结构上，所述靶细胞的溶解能够以热溶解和/或电溶解的方式进行。因为在所述装置100中细胞处理的所有步骤都在同一个腔室中进行，所以所述装置100也被称为所谓的单腔室-LoC（Einkammer-LoC）。

图2示出了通过所述装置100的另一个实施例的横截面，该实施例的特征在于，所述第二基底104由两个层或者说基底部段200和202组成。所述装置100的这种示例性的实施例尤其具有下述优点：对于所述第二空穴108在所述第一基底部段200中的结构化方式来说，能够使用成本较为低廉的处理步骤，而所述第二基底部段202由没有进行结构化的晶片制成。所述第二基底部段202也能够示例性地由玻璃制成。由此生成的光学通道能够示例性地用于过程控制。

图3基于另一个示例性的横截面更详细地示出了所述装置100。如同在该视图中示出的那样，所述第一基底102和所述第二基底104能够（不失普遍性地）构造为相同厚度的层或者板，其中，在于此示出的实施例中，所述第二基底104自身也由所述第一基底部段200（该第一基底部段具有第二空穴108）和所述第二基底部段202（该第二基底部段在此构成了所述装置100的底部）所组成。所述第二基底部段202的、面对着所述腔室110的侧面因此构成了所述腔室110的壁300（该壁在此向下限制了所述腔室110）。所述腔室110的、由所述空穴106、108构成的腔室部段相互错开地布置，从而使得所述第一空穴106的部分区域对置于所述第二基底104的实心区域，所述第二空穴108的部分区域对置于所述第一基底102的实心区域。所述过滤元件112由在所述第二空穴108的制造过程中保留的（stehen gelassen）、所述第二基底104的面对着所述第一基底102的主侧面302的部段构成。主侧面在此理解为：构成了所述层构造100的所述元件102、104的、具有最大尺寸的侧面。由于这个被保留的部段的极小的厚度和在制造过程中生成的大量的穿孔，所以所述过滤元件112在此形成了一种薄膜。

如同图3中的视图示出的那样，所述第一流体通道116在所述第一基底102的、远离所述第一空穴106的主侧面304与所述第一空穴106之间延伸。所述第二流体通道118从所述第一基底102的所述主侧面304穿过所述第一基底102的、与所述第二空穴108对置的实心区域延伸至所述第二空穴108处。在示出的实施例中，所述生物试样通过所述第一流体通道116进入到所述腔室110的第一腔室部段106中，通过所述过滤元件112流入到所述腔室110的第二腔室部段108中，进而通过所述第二流体通道118再次从所述腔室110中引出（例如在使用泵的情况下）。

尤其是，图3示出了布置在所述第一基底102与所述第二基底104之间的能导电的结构306，该能导电的结构在图3中示出的实施例中由金属制成。根据实施例，它也能够使用其它的具有导电能力的材料。如同在图3里的视图示出的那样，所述能导电的结构306毗邻所述过滤元件112（在此毗邻由所述第二基底104构造出的过滤薄膜112的上侧面）并且平行于所述主侧面302和304地如此地延伸，使得用于薄膜112的过滤功能的所述穿孔114保持敞开（freigestellt bleiben）。所述第一基底102具有在所述第一基底102的主侧面304与所述能导电的结构306之间的第一通孔308（Durchtritt）。所述第二基底104具有在所述第二基底104的远离所述第二空穴108的主侧面312与所述能导电的结构306之间的第二通孔310。通过所述通孔308、310，进行了所述能导电的结构306的电接触，以便向该能导电的结构提供电压。

此外，在图3中示出的示例性的装置100具有一种补偿层314。所述补偿层314在侧向毗邻所述能导电的结构306地布置在所述第一基底102与所述第二基底104之间，并且为了试样流体的通过而在所述第二流体通道118的区域中具有开口316。

根据所述装置100的实施例，所述能导电的层306的厚度为10nm至10μm、优选为100nm至1μm。在能导电的层306非常薄的情况下，能够使用普通的晶体键合方法，而且不使用所述附加的补偿层314。对于较厚的能导电的层306来说，就如同图3示例性地示出的那样，引入了所述附加的补偿层314。所述补偿层314示例性地由玻璃-密封（Glass-Seal）构成。

根据所述能导电的层306的实施方式，对于所述能导电的层306的接触来说，所述两个通道308、310中的一个就足够了，从而能够省去另一个通道。对于所述能导电的层306的接通来说，能够示例性使用弹簧连接器引脚（Federkontaktstift）。所述通道308具有下述优点：对于布置所述通道308所必需的、在所述第一基底102中的穿孔能够容易地制造，因为该穿孔延伸通过整个元器件102。所述通道310具有下述优点：当可能将所述装置100接下来整合进入到聚合物微流体的环境中时，一种被安装进入到所述第二通孔310中的弹簧连接器引脚在朝向微流体的元器件的键合-连接（Bond-Verbindung）的方向上起着作用，并且借此降低了施加在所述键合-连接上的机械负载。

根据所述装置100的替代实施例，在所述能导电的层306的电接触位置上方的所述通孔308、310的壁能够由一种具有导电能力的材料填充，从而在所述元器件100的外侧面304或者312上产生一种新的接触位置。尤其是，这具有下述优点：除了弹簧连接器引脚以外，还能够使用另外的、用于接触所述能导电的层306的电接口、例如滑动接触（Schleifkontakt）。

图4示出了所述装置100的另一个实施例的横截面。这个实施例的特点是，具有另一个能导电的结构400和另一个补偿层402。在所述装置100的、图4中的视图示出的实施例中，所述另一个能导电的结构400布置在所述第二基底104的第一基底部段200与第二基底部段202之间，并且毗邻于所述第二基底部段202的、构成了所述第二空穴108的底部300的主侧面。所述另一个补偿层402在侧面毗邻所述另一个能导电的结构400地布置在所述第二基底104的第一基底部段200与第二基底部段202之间，并且为了所述第一能导电的结构306的电接触而在所述第二通孔310的区域中具有另一个开口404。

在所述装置100的、图4示出的实施例中，省去了用于接触所述能导电的结构306的所述第一电通道。取而代之的是，为了接触所述另外的能导电的结构400，在所述第二基底104的、远离所述第二空穴108的主侧面312与所述另外的能导电的结构400之间出现了第三通孔406。所述装置100的、在图4中示出的示例性的实施方式的特征在于下述优点：能够示例性地把用于加热所述过滤元件112的加热功能发展至所述另外的或者下方的结构400上，并且因此对于所述能导电的层306来说产生了更高的设计自由度（Designfreiheit）。于是示例性可能的是，采用了所述过滤薄膜112的一种非常大的孔厚，并且尽管如此，在每个孔上或者说在每个穿孔114处都设置了一种用于利用电场进行溶解的线路区域。接下来还要参照图6对所述线路区域进行更加详细地说明。

图5基于另一个横截面视图示出了一种特别的实施方式，在该实施方式中，所述装置100扩展增加了用于接收（Aufnehmen）在溶解细胞时在所述腔室110中获得的溶解物（Lysat）的探测区域（Detektionsbereich）500。如同在图5中的视图示出的那样，所述探测区域500位于所述第一流体通道116与所述第二流体通道118之间，在所述第一基底102的外侧面上或者说主侧面304上。在示出的实施例中，所述探测区域或者说探测区域500由生物化学的捕获分子（Fängermoleküle）构成，该捕获分子固定在所述主侧面304上。所述生物化学的捕获分子指的是例如蛋白质、抗体或者微阵列（Microarray）形式的DNA。

尤其是，这种所述装置100的、在图5中示出的示例性的实施方式具有下述优点：如同接下来参照图7和8说明的那样，在与相应的微流体的环境相结合的情况下，在所述腔室110中处理过的液体能够从所述过滤部112中通过所述两个流体通道116、118中的一个流体通道直接供给至所述探测区域500上。借此，一方面导致所述液体的运输路径非常短。另一方面能够使用整合在所述元器件100中的加热功能（在此通过所述能导电的层306），以便调整出对于所述液体的探测反应（Detektionsreaktion）来说合适的温度。

所述装置100的、在图1至5中示出的实施例的基底102和104的示例性的厚度是10至3000μm、优选100至1000μm。所述过滤薄膜112的示例性的厚度在0.1和500μm之间、优选在10和200μm之间。所述过滤薄膜112的示例性的侧向尺寸是1至20mm、优选5至10mm。所述过滤元件112的穿孔或者说所述孔114的示例性的直径在0.1和100μm之间、优选在0.2和20μm之间。所述孔114的示例性的密度在10^5和10^9个孔每所述过滤薄膜112的平方厘米之间。

图6示出了通过所述装置100的实施例的纵截面，该纵截面许可了所述层构造的、由所述能导电的结构306和所述补偿层314构成的平面的俯视图。如同图6的视图所示出的那样，所述能导电的结构306包括第一线路600和第二线路602。所述第一线路600在第一曲折部中延伸，该第一曲折部在所述能导电的结构306的第一连接区域604与第二连接区域606之间。所述第二线路602在平行于所述第一曲折部的第二曲折部中延伸，该第二曲折部在所述能导电的结构306的第三连接区域608和第四连接区域610之间。在所述第一线路600上，在所述第一连接区域604与所述第二连接区域606之间施加了第一电压；并且在所述第二线路602上，在所述第三连接区域608和所述第四连接区域610之间施加了第二电压。所述第一和第二电压可以是相同的或者不同的。

所述能导电的结构306如此嵌入进所述补偿层314中或者由该补偿层在侧向上环绕，使得在此布置在所述层306和314下方的过滤薄膜完全地被覆盖，其中，所述补偿层314的恰当地定位的开口使得所述过滤元件的穿孔114是敞开的，以使所述试样液体穿过。

尤其是，从图6的视图中显而易见的是，所述第一线路600和所述第二线路602沿着所述装置100的过滤元件（在此该过滤元件布置在所述能导电的层306的下方）的、网格形状布置的穿孔114的队列（Reihen）延伸。在所述穿孔114的每列的一侧，所述第一线路600以到所述穿孔114中的每一个穿孔的边缘区域612的一种预先确定的距离来延伸；在所述穿孔114的每列的另一侧，所述第二线路602以到所述穿孔114中的每一个穿孔的、与所述边缘区域612对置的另外的边缘区域614的同样的预先确定的距离来延伸。

在所述装置100的、在图6中示出的实施例中，所述第一线路600具有多个第一线路部段616，并且所述第二线路602具有多个第二线路部段618，其中，多个所述第一线路部段616和多个所述第二线路部段618在它们的数量上对应于所述过滤元件的多个穿孔114的数量。如同在图6中的视图示出的那样，所述第一线路部段616中的每一个第一线路部段都延伸至所述穿孔114中的每一个穿孔的所述边缘区域612处，并且所述第二线路部段618中的每一个第二线路部段都延伸至所述穿孔114中的每一个穿孔的另外的边缘区域614处。

在所述装置100的、在图6中示出的实施例中，布置在所述过滤薄膜上方的能导电的层306由金属、尤其是由铜、铝、钛、铂或者金制成。所述能导电的层306这样进行结构化，使得所述四个连接区域604、606、608和610得以产生。在此，所述第一线路600如此进行结构化，使得所述连接区域604和606相互电连接。所述另外的或者说第二线路602将所述连接区域608和610连接起来。同时，所述线路600和602如此铺设在所述过滤薄膜的所述穿孔或者说孔114之间，从而产生带有高电阻的、尽可能长的路线。以这种方式，通过在所述连接区域604和606或者608和610之间施加电压，通过焦耳热（Joulsche Wärme）的产生，能够实现所述能导电的层306（该能导电的层用于加热毗邻的过滤元件）中的加热功能，例如用于热溶解被过滤出的细胞或者用来加热用于PCR-反应的整个系统100。

通过将所述连接区域604和606与所述连接区域608和610短路，并且随后将电压施加在所述被组合的区域604、606与608、610之间，使得在分别对置的线路区域或者线路部段616和618之间得以产生电场，所述电场分别延伸越过孔114。借助于这个电场，能够溶解位于所述孔114的区域中的细胞。在此，可选择的是，不仅能够使用静态电场，也能够使用场强为1kV/cm至1000kV/cm的电磁交变场。所述能导电的层306的结构化构造的、在图6中示出的样式是特别有利的，因为，通过所述线路区域616、618的小间距，即使利用低电压也能够产生非常高的场。此外，混合运行所述两种描述过的溶解-方法也是可行的，就是说将热溶解与利用电场或者电磁场的溶解相组合，借此能够进一步提高所述溶解收益。

对于在图6中的纵截面中示出的构造100来说可能的是，通过恰当地调整所述穿孔114的孔尺寸，将相关的试样组成部分—例如颗粒、尤其是细胞（例如细菌或者循环的肿瘤细胞或者说CTCs（英语Circulating Tumor Cells））拦挡在所述过滤器上。可以将所述金属的结构600、602、616、618随后作为用于实施PCR的加热结构来使用。

图7示出了本文中建议的分析系统700（该分析系统用于分析生物试样）的实施例的横截面视图。所述分析系统700包含所述装置100、尤其是所述装置100的、根据图5介绍的、扩展增加了所述探测区域500的实施例。除了所述装置100之外，所述分析系统700还包括探测单元702，该探测单元用于探测所述生物试样的、在所述装置100中从有机细胞中分离出的预先确定的细胞组成部分。

如同在图7中的视图示出的那样，所述探测单元702形成了一种层构造（该层构造由第一聚合物基底704、微流体层706和第二聚合物基底708组成）。所述第一聚合物基底704包括通道系统710，该通道系统与所述流体通道116、118耦联，并且因此所述装置100与所述探测单元702流体地连接。所述微流体层706布置在所述第一聚合物基底704与所述第二聚合物基底708之间，并且具有未在视图中详细示出的微流体网络。所述第二聚合物基底708具有朝向所述微流体层706的凹坑712，在该凹坑712中所述装置100这样布置，使得所述装置100的第一基底102毗邻所述微流体层706。此外，所述探测单元702还包括与所述通道系统710流体地耦接的分析空穴（Analysekavität）714，该分析空穴用来对于在所述装置100中获得的溶解物实施分析方法（Analyseverfahren）。在所述分析系统700的、在图7中示出的实施例中，所述分析空穴714构造为在所述第一聚合物基底704中的空腔（Aushöhlung）的形式。正如在图7里的视图中非常显而易见的是，所述装置100如此在所述凹坑712中并且毗邻于所述微流体层706地进行布置：使得所述探测区域500位于所述分析空穴714中，并且使得所述第一流体通道116以及所述第二流体通道118与所述通道系统710流体地耦接。

所述聚合物基底704例如由PC、PP、PE、COP、COC或PMMA构成，并且通过所述中间层（Zwischenschicht）或者说微流体层706与另外的聚合物基底708分隔开。所述微流体层706同样能够由聚合物、尤其是热塑性的弹性体制成，或者构造为热熔胶膜（Schmelzklebefolie）或双面的胶膜（Klebefolie）。在另外的或者说第二聚合物基底708中，存在所述凹坑712，该凹坑使得所述元器件或者说所述装置100与所述中间层706接触。在此，所述凹坑712如此设计，从而产生环绕着所述元器件100的、宽度为0.1mm至10mm（优选2mm至5mm）的缝隙716。所述缝隙716使得所述元器件100得以利用从外部引入的空气冷却来快速降温。借此，尤其是在与PCR组合的情况下，实现了快速的处理时间（Prozesszeit）。

借助于合适的方法—例如激光贯穿辐射焊接（Laserdurchstrahlschweißen）或者激光键合、热键合（Thermobonden）或者超声波焊接（Ultraschallschweißen），能够把所述装置100以机械方式固定地并且流体密封地与由所述聚合物基底704和所述中间层706是组成的所述层构造连接起来。以这种方式，所述元器件100能够成本低廉地集成进所述聚合物的层构造702中，该聚合物的层构造允许借助于所述柔性的中间层706得以提供微流体的功能、例如阀门和泵。为了改进在所述装置100和所述中间层706之间的附着（Haftung），可以使用在所述装置100的接触面304上的表面处理或者附加的辅助层（Hilfsschicht）、例如等离子处理或者HDMS-处理以及光致抗蚀剂层（Fotolackschicht）。

所述分析空穴714位于所述第一聚合物基底704的内部，该分析空穴这样连接至所述微流体的通道710上，使得所述分析空穴714在一侧与所述中间层706的微流体网络相连，在另一侧与所述流体通道118相连。在所述分析系统700的、在图7中示出的实施例中，所述聚合物基底704在外部利用层718、例如聚合物或者胶膜覆盖，以便对于所述微流体通道710向外部封闭。特别有利的是，设置一种至所述空腔714的光学通道，在所述分析系统700的、在图7中示出的实施例中，所述光学通道是以在所述层718中的空隙720（Aussparung）的形式。根据一种替代的实施例，所述层718能够取而代之地构造为在所述分析空穴714的区域中或者完全透明。

利用在图7中示例性地示出的构造700，在完成了在所述装置100（该装置示例性地带有（未示出的）微流体泵）的内部的所有反应之后，能够让反应产物（Reaktionsprodukt）通过所述流体通道118与所述探测区域500接触，并且开始一种探测反应。在这种情况下，能够使用通过所述能导电的层306而被集成在所述元器件100中的加热器，以便在进行所述探测反应时提供合适的温度。

图8以另一个横截面视图示出了所述分析系统700的、与在图7中示出的实施方式相似的另一个示例性的实施方式。主要的区别在于，在所述分析系统700的、在图8里示出的实施方式中，所述分析空穴714不是在所述第一聚合物基底704中挖出（ausnehmen）的，而是构造为在所述微流体层706中的一种空隙（Aussparung）或者通道开口（Durchgangsöffnung）。尤其是，这种实施方式具有下述优点：能够非常准确地通过所述中间层706的厚度来调整所述空穴714的高度。尤其是，能够实现非常低的高度，借此降低了死容积（Totvolumen），进而提高了所述探测反应的灵敏度。

所述聚合物基底704、708的示例性的厚度是0.1至10mm、优选1mm至3mm；所述中间层706的示例性的厚度在5和500μm之间、优选在50μm和150μm之间。所述通道系统710的示例性的通道横截面是10×10μm²至3×3mm²、优选100×100pm²至1×1mm²。整个所述分析系统700的侧面的尺寸在10×10和200×200mm²之间、优选在30×30mm²和100×100mm²之间。

图9示出了用于处理生物试样的方法900的实施例的示意性的流程图。所述方法900能够在基于图1至5介绍的单腔室-LoC（该单腔室-LoC带有整合在PCR-腔室中的过滤薄膜）中实施。所述腔室具有流体的进口和出口，并且附加地具有能导电的层。非常简短地表述，所述方法900如此进行，使得流体试样通过位于所述腔室中的过滤器洗涤，以便过滤并固定靶细胞。在所述过滤器的洗刷之后，将PCR-反应混合物（Reaktionsmix）冲入（einspülen），并且闭锁所述腔室的流体入口和出口。位于所述过滤器上的细胞借助于电极被热溶解或被电溶解。随后，来自已被分解（aufschließen）的细胞的DNA-片段在同样的腔室中进行扩增（amplifizieren）。对此需要的温度循环由起着电阻式加热器作用的电极来提供。

所述方法900可以粗略地划分成三个相关的步骤段（Prozessabschnitt）。将从所述生物试样中得到的细胞或者靶细胞进行分离的第一步骤段包括步骤902，在该步骤中，将所述生物试样从所述腔室的第一腔室部段运动通过构造在所述第一腔室部段与第二腔室部段之间的过滤元件和布置在所述过滤元件处的能导电的结构，从而进入所述腔室的第二腔室部段中，以便将所述生物试样的多个细胞拦挡在所述过滤元件中的多个穿孔上。分解或者溶解所述靶细胞的第二步骤段包括步骤904，在该步骤中，在存在被冲入所述腔室中的溶解剂的情况下，将电压施加在所述能导电的结构（该能导电的结构布置在所述过滤元件处）上，以便使被拦挡在所述多个穿孔处的多个细胞被电溶解或者被热溶解。将在所述步骤904中从所述细胞中分离出的细胞物质、例如DNA进行扩增或者复制的第三步骤段包括步骤906，在该步骤中，将电压重新施加在所述能导电的结构上，以便在存在反应剂的情况下在所述腔室中将多个从细胞中释放出来的细胞组成部分进行复制。

根据本发明的一种实施例，图10示意性地以单独的分序列（Teilsequenz）的形式示出了所述方法900的、标记为步骤902的第一步骤段（在该第一步骤段中进行了所述分析试样的过滤）的段落（Aufgliederung）。分序列902A表明了一种初始状态，在该初始状态中，带有所述靶细胞的试样溶液通过流体通道进入到所述腔室的第一腔室部段中，并在那里存在进一步的处理。在分序列902B中，将一种稀释缓冲剂或者分离缓冲剂（Vereinzelungspuffer）添加到所述腔室中。在分序列902C中，使所述试样溶液运动或者冲刷通过在所述第一腔室部段和所述第二腔室部段之间的过滤部。在分序列902D中，从所述试样溶液中洗去抑制剂（Inhibitor）和背景-DNA。分序列902E表明所述第一步骤段的最终状态，在该最终状态中，所述靶细胞被固定在所述过滤薄膜上。

在图10中被分解的所述第一步骤段的目标是：将靶细胞、例如病原体（Pathogene）或者循环的肿瘤细胞固定在所述过滤薄膜上，并且同时去除PCR-抑制剂、例如血红蛋白（Hämoglobin）和其它不被期望的细胞。在此，所述过滤薄膜的孔的尺寸取决于特定的应用情况。因此，对于细菌和真菌的过滤来说需要孔的尺寸在0.2和1.0μm之间，对于循环的肿瘤细胞的过滤来说需要孔的尺寸在5μm和30μm之间。

对于所述靶细胞是病原体、例如细菌或者真菌的情况，首先溶解真核的（eukaryotisch）细胞。这能够借助于例如离液的盐（Chaotrophe Salze）实现。对于所述靶细胞是肿瘤细胞的情况，就不需要进行这样的试样准备。附加的是，可以向试样溶液添加试剂（Reagenzie），该试剂改善了所述试样的流动性能，或者有助于所述靶细胞的分离。之后，将这样的试样溶液冲刷通过所述过滤器。在此，所述孔的尺寸这样选取，使得所述靶细胞卡住保留在所述过滤器的孔中，并且使得其它的组成部分（在病原体的情况下是被溶解的真核细胞的细胞残余物（Zellrest）；在肿瘤细胞的情况下是所有健康的、并且因此是正常尺寸的细胞）冲刷穿过所述孔。接下来，利用一种洗刷缓冲液（Waschpuffer）洗去附着在所述过滤器上的组成部分。这个方法步骤902的结果是，所述试样溶液的靶细胞固定在了所述过滤器上，并且洗去或者去除了所述试样溶液的不被期望的和/或起干扰作用的物质。

根据本发明的实施例，图11示意性地以单独的分序列的形式示出了所述方法900的、标记为步骤904的第二步骤段(在该第二步骤段中进行了所述分析试样的电溶解和/或热溶解)的段落。分序列904A表明了初始状态，在该初始状态中所述靶细胞固定在所述过滤元件上。在分序列904B中,所述过滤元件以及固定于其上的所述靶细胞被溶解介质（Lysemedium）从四周洗涤（umspülen）。随后，所述细胞的热溶解和/或电溶解在分序列904C中进行。最终，分序列904D表明了所述第二步骤段的最终状态，在该最终状态中存在被分解的细胞。

这种在图11中示出的第二步骤段的目标是：将固定在所述过滤器上的、并且被含水的介质环绕的细胞进行分解。在所述分序列904B中，用来从四周洗涤所述过滤器（该过滤器含有被固定的靶细胞）的所述介质能够是指：含有所有PCR-反应成分（PCR-Reaktionskomponent）的PCR-反应混合物，或用于容纳PCR-反应成分（该PCR-反应成分预先放置（vorlagern）在所述薄膜的附近）的水。在此，所述PCR-反应成分能够冷冻干燥（gefriergetrocknet（lyophilisieren））地预先放置，或者替代地埋入到石蜡（Paraffin）中。随后，PCR所需的所述反应混合物通过将所述反应成分与水混合、更准确地说通过再水化（Rehydrierung）（在冷冻干燥地放置PCR-反应成分的情况下）、通过石蜡的融化（在PCR-反应成分埋入进石蜡中的情况下）来调配。

在所述分序列904C中，细胞在如上文描述的介质中溶解。这能够热学地通过把所述过滤薄膜和/或所述环绕着的介质加热到80℃至120℃、优选加热到90℃至100℃来实现。优选的是，在所述分序列904C中，使用一种所谓的热启动-聚合酶（HotStart-Polymerase）。于是所述热溶解附加地具有下述优点：在此，所述聚合酶同时被激活。所述靶细胞也能够通过施加电场来溶解。在此，既能够使用例如0.1×10^6V/m至10×10^6V/m的交变的（alternierend）电交变场，也能够使用恒定的电场或者这两者的组合。在溶解之后，在所述分序列904D中的介质含有被溶解的细胞的属于细胞的（zelluläre）DNA、所述细胞的残余物，额外还有用于在所述第三步骤段中实施PCR的所有成分。

根据本发明的实施例，图12示意性地以单独的分序列的形式示出了所述方法900的、标记为步骤906的第三步骤段（在该第三步骤段中把从所述细胞中分离出的DNA进行了复制或者扩增）的段落。分序列906A表明了初始状态，在该初始状态中存在着所述被分解的细胞。在分序列906B中进行了生化反应、在此是PCR。最后，分序列906C表明了所述第三步骤段的最终状态，在该最终状态中存在着所述被复制的DNA-片段。

在图12中示出的第三步骤段的目标是：扩增所述属于细胞的DNA的确定的片段。在此，所述扩增在存在所述过滤器时发生。所述介质（该介质包含被溶解的细胞的、属于细胞的DNA）优选是PCR-反应混合物。在所述分序列906B中，通过给所述介质加载在50℃与95℃之间交替的温度来实施一种PCR。对于单独的PCR-产物进行的识别例如在不同于所述过滤器的区域的另一个区域中进行。对此，原则上能够使用两种方法。

在第一种方法中，引入了基于微阵列的（Microarray-basiert）证据。在此，上文提及的所述PCR例如是一种非对称的复合-PCR。在1和20之间使用了引物对（Primerpaar），并在20和50之间实施了PCR-温度循环。所述引物利用荧光体（Fluorophor）进行标记。因此所述PCR-产物携带了荧光标记，进而在所述微阵列上生成了可探测的信号。由此能够推断出在所述试样溶液中存在确定的DNA-片段的定性结论。第二种方法称为巢式PCR（Nested-PCR）。在此，上文提及的所述PCR是复合PCR。在1和500之间使用了引物对、优选在1和50之间使用引物对，并且在10和40之间实施了PCR-温度循环。将第一PCR的PCR产物稀释，并分配至分开的反应腔室，其中，在每个腔室中都预先放置了1-4个引物对。在这些腔室中实施了第二PCR-反应。这些反应的信号的升高实时地被探测，因此这样的PCR也能够被称为“实时-PCR（Realtime-PCR）”。由此能够推断出在所述试样溶液中存在确定的DNA-片段的定量结论。

在使用布置在腔室中的、由过滤元件与能导电的结构的组合的情况下，在此介绍的、细胞处理和/或细胞诊断的构思能够用于分析系统、尤其是能够用于微流体的芯片实验室系统（Lab-on-Chip-System），用来进行环境分析或者医学上的诊断。

所描述的和在附图中示出的实施例仅仅是示例性选取的。不同的实施例能够完整地相互组合，或者涉及单个的特征地进行相互组合。一种实施例也能够由另一种实施例的特征进行补充。

此外，在此介绍的方法步骤能够重复，以及能够以与所描述的次序不同的次序来实施。

如果实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”连接，那么这应该被解读为：根据一种实施方式，所述实施例不仅具有第一特征而且具有第二特征；根据另一种实施方式，所述实施例仅具有所述第一特征或者仅具有所述第二特征。

Claims

1.一种用于处理生物试样的装置（100），其中，所述装置（100）具有下述特征：

带有第一空穴（106）的第一基底（102），该第一空穴构成了用于容纳所述生物试样的腔室（110）的第一腔室部段；

带有第二空穴（108）的第二基底（104），该第二空穴构成了用于容纳所述生物试样的腔室（110）的第二腔室部段；

带有多个穿孔（114）的过滤元件（112），其中，所述过滤元件（112）构造在所述第一空穴（106）和所述第二空穴（108）之间，以便当所述生物试样在所述第一空穴（106）和所述第二空穴（108）之间运动时，通过所述过滤元件（112）把所述生物试样的多个有机细胞拦挡在所述多个穿孔（114）上；和

能导电的结构（306），该能导电的结构布置和构造在所述过滤元件（112）处，以便引发所述有机细胞的溶解，和/或将暴露的DNA的限定了的片段进行复制和/或进行检验。

2.根据权利要求1的装置（100），其特征在于，所述第一基底（102）和所述第二基底（104）至少部分地由硅构成。

3.根据上述权利要求中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述装置（100）具有第一流体通道（116）和第二流体通道（118），该第一流体通道在所述第一基底（102）的远离所述第一空穴（106）的主侧面（304）与所述第一空穴（106）之间，该第二流体通道在所述第一基底（102）的主侧面（304）与所述第二空穴（108）之间；其中，所述第一流体通道（116）和所述第二流体通道（118）构造用于使所述生物试样进入到所述腔室（110）中和/或从所述腔室（110）中出来。

4.根据上述权利要求中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述第二基底（104）具有第一基底部段（200），该第一基底部段具有所述第二空穴（108）；并且所述第二基底具有第二基底部段（202），该第二基底部段布置为与所述第二空穴（108）的底部（300）相邻，该底部构成了所述腔室（110）的壁；其中，所述第一基底部段（200）由硅构成，所述第二基底部段（202）由玻璃制成。

5.根据上述权利要求中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述能导电的结构（306）具有第一线路（600）和第二线路（602）；该第一线路在所述能导电的结构（306）的第一连接区域（604）与所述能导电的结构（306）的第二连接区域（606）之间，用于在所述第一连接区域（604）与所述第二连接区域（606）之间施加第一电压；该第二线路在所述能导电的结构（306）的第三连接区域（608）与所述能导电的结构（306）的第四连接区域（610）之间，用于在所述第三连接区域（608）与所述第四连接区域（610）之间施加第二电压；尤其是，其中，所述第一线路（600）在第一曲折部中沿着所述过滤元件（112）的多个穿孔（114）从所述第一连接区域（604）延伸至所述第二连接区域（606）；所述第二线路（602）在与所述第一曲折部平行的第二曲折部中沿着所述过滤元件（112）的多个穿孔（114）从所述第三连接区域（608）延伸至所述第四连接区域（610）。

6.根据权利要求5所述的装置（100），其特征在于，所述第一线路（600）具有至少一个第一线路部段（616），所述第二线路（602）具有至少一个第二线路部段（618），其中，所述第一线路部段（616）延伸至穿孔（114）的边缘（612）处，并且所述第二线路部段（618）延伸至所述穿孔（114）的、与所述边缘（612）对置的另一个边缘（614）处。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的装置（100），其特征在于，为了使能导电的结构（306）电接触，所述第一基底（102）具有在所述第一基底（102）的主侧面（304）与所述能导电的结构（306）之间的第一通孔（308），和/或所述第二基底（104）具有在所述第二基底（104）的、远离所述第二空穴（108）的主侧面（312）与所述能导电的结构（306）之间的第二通孔（310）。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述装置（100）具有另一个可传导结构（400），其中，所述另外的可传导结构（400）布置在所述第二空穴（108）的底部（300）处。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的装置（100），其特征在于，所述装置（100）具有用于接收在溶解所述有机细胞时获得的溶解物的探测区域（500），其中，所述探测区域（500）邻近所述第一流体通道（116）和/或第二流体通道（118）地布置在所述第一基底（102）的所述主侧面（304）上。

10. 用于分析一种生物试样的分析系统（700），其中，所述分析系统（700）具有下述特征：

根据权利要求9的、用于处理有机细胞的生物试样的装置（100）；和

用于探测在所述装置（100）中从所述有机细胞中分解出来的、预先确定的、所述生物试样的细胞组成部分的探测单元（702），其中，所述探测单元（702）与所述装置（100）流体地耦接。

11.根据权利要求10所述的分析系统（700），其特征在于，所述探测单元（702）具有一种层构造-该层构造由具有通道系统（710）的第一聚合物基底（704）、具有凹坑（712）的第二聚合物基底（708）、布置在所述第一聚合物基底（704）与所述第二聚合物基底（708）之间并具有微流体网络的微流体层（706）组成-；以及用于对在所述装置（100）中获得的溶解物实施分析方法的、与所述通道系统（710）相耦接的分析空穴（714），其中，所述装置（100）这样在所述凹坑（712）中并且毗邻所述微流体层（706）地布置：使得所述探测区域（500）处于所述分析空穴（714）中，并且所述第一流体通道（116）和/或所述第二流体通道（118）与所述通道系统（710）流体地耦接。

12. 用于处理生物试样的方法（900），其中，所述方法（900）具有下述步骤：

使得所述生物试样在位于第一基底（102）中的第一空穴（106）-该第一空穴构成用于容纳所述生物试样的腔室（110）的第一腔室部段-与位于第二基底（104）中的第二空穴（108）-该第二空穴构成所述腔室（110）的第二腔室部段-之间进行运动，穿过带有多个穿孔（114）的、构造在所述第一空穴（106）与所述第二空穴（108）之间的过滤元件（112）以及布置在所述过滤元件（112）处的能导电的结构（306），以便将所述生物试样的多个有机细胞拦挡在所述多个穿孔（114）上；以及

在存在混入到所述腔室（110）中的溶解剂的情况下，将至少一个电压施加（904）在所述能导电的结构（306）上，以便溶解被拦挡在所述多个穿孔（114）处的所述多个有机细胞。

13.根据权利要求12所述的方法（900），其特征在于，在施加（904）的步骤中，所述电压被施加在将所述能导电的结构（306）的第一连接区域（604）与所述能导电的结构（306）的第二连接区域（606）相连接的第一线路（600）上，以便基于所述过滤元件（112）的焦耳加热将拦挡在所述多个穿孔（114）处的所述多个有机细胞热溶解。

14.根据权利要求12或13所述的方法（900），其特征在于，在所述施加（904）的步骤中，另一个电压被施加在将所述能导电的结构（306）的第三连接区域（608）与所述能导电的结构（306）的第四连接区域（610）相连接的第二线路（602）上，以便基于在所述第一线路（600）和所述第二线路（602）之间产生的电场将拦挡在所述多个穿孔（114）处的所述多个有机细胞电溶解。

15.根据权利要求12至14所述的方法（900），其特征在于，所述方法（900）具有将所述电压重新施加（906）于所述能导电的结构（306）上的步骤，以便在在所述腔室（110）中存在反应剂的情况下对于多个在溶解时从所述多个有机细胞中释放出的细胞组成部分进行复制。