CN110178029A

CN110178029A - 用于在施加TTFields的同时在显微镜下观察细胞培养物的系统

Info

Publication number: CN110178029A
Application number: CN201880007065.5A
Authority: CN
Inventors: 摩西·吉拉迪; 尤伦·沃瑟曼; 尤伦·帕尔蒂; 迈克尔·克里特斯基; 迈克尔·什托特兰
Original assignee: Individual
Current assignee: Novokule Co Ltd
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2019-08-27
Anticipated expiration: 2038-01-16
Also published as: US20230141087A1; CN110178029B; CA3049949C; EP3571503A1; US11879886B2; US11573221B2; CA3049949A1; US20180202991A1; WO2018134733A1

Abstract

一种装置包括具有透明区域的底部面板和附连到底部面板的陶瓷侧壁以形成容器。电极设置在侧壁的外表面上的选定位置处，使得当样品定位在容器中时，在电极之间施加电压感应出穿过样品的电场。电导体提供与电极的接触。所有部件的大小和形状被设定为便于将容器定位在倒置显微镜的载物台上，使得当样品定位在容器中时，从光源发出的光沿穿过样品、穿过透明区域并进入倒置显微镜的物镜的光路自由行进。电极和导体相对于透明区域定位，以便不干扰光路。

Description

用于在施加TTFields的同时在显微镜下观察细胞培养物的系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月19日提交的美国临时申请62/448,152的权益，该临时申请通过引用整体并入本文。

背景技术

肿瘤治疗电场(TTFields)为中频范围内的低强度电场，该电场通过破坏有丝分裂来靶向实体肿瘤。当治疗患者时，TTFields经由由具有高介电常数的多个陶瓷盘制成的换能器阵列递送(例如，如美国专利8,715,203中所述，该专利通过引用并入本文)。换能器阵列将电场电容耦合到患者体内。

Novocure公司(Novocure)提供的inovitro^TM系统为用于体外研究TTFields的现有系统。inovitro^TM系统包括陶瓷培养皿，该陶瓷培养皿被构成为在细胞培养物维持在受控温度下时将电场电容耦合到细胞培养物中。这用于模拟电场与患者体内的电容耦合。

发明内容

本发明的一方面涉及用于向样品施加电场并且用于在通过光源照射样品时使用倒置显微镜观察样品的第一装置。倒置显微镜具有载物台和物镜。该第一装置包括底部面板、陶瓷侧壁、多个电极、和多个电导体。底部面板具有透明区域。陶瓷侧壁附连到底部面板上，使得陶瓷侧壁和底部面板配合以形成用于容纳样品的容器，其中陶瓷侧壁附连到底部面板上的围绕透明区域的位置处，并且其中陶瓷侧壁具有至少一个外表面。多个电极设置在陶瓷侧壁的至少一个外表面上的选定位置处，使得当样品定位在容器中时，在多个电极之间电压的施加感应出穿过样品的电场。多个电导体中的每个提供与多个电极中的相应一个的电接触。底部面板、透明区域、和陶瓷侧壁的大小和形状被设定为便于将容器定位在倒置显微镜的载物台上，使得当样品定位在容器中时，从光源发出的光沿穿过样品、穿过透明区域并进入倒置显微镜的物镜的光路自由行进。并且，多个电极中的每个和多个电导体中的每个相对于透明区域定位，以便不干扰光路。

在第一装置的一些实施例中，陶瓷侧壁为圆柱形的。

第一装置的一些实施例还包括至少一个热敏电阻，该热敏电阻安装到陶瓷侧壁上的不干扰光路的位置处。第一装置的一些实施例还包括至少一个热敏电阻，该热敏电阻安装到底部面板上的不干扰光路的位置处。

在第一装置的一些实施例中，陶瓷侧壁使用粘合剂安装到底部面板上。

在第一装置的一些实施例中，陶瓷侧壁使用螺丝型接环安装到底部面板上，该螺丝型接环被构造成将陶瓷侧壁和底部面板挤压在一起。这些实施例中的一些还包括设置在陶瓷侧壁和底部面板之间的O形环。

在第一装置的一些实施例中，陶瓷侧壁使用O形环安装到底部面板上，该O形环具有(a)匹配皮氏培养皿的内径的外径和(b)匹配圆柱形侧壁的外径的内径，并且圆柱形侧壁卡在O形环中以提供过盈配合。

在第一装置的一些实施例中，整个底部面板为透明的。

第一装置的一些实施例还包括至少一个热敏电阻，该热敏电阻安装在容器上的不干扰光路的位置处。在这些实施例中，整个底部面板为透明的，陶瓷侧壁为圆柱形的，并且第二方向大致垂直于第一方向。

在第一装置的一些实施例中，多个电极包括至少四个电极，至少四个电极设置在陶瓷侧壁的至少一个外表面上的选定位置处，使得当样品定位在容器中时，(a)在至少四个电极的第一子集之间电压的施加感应出在第一方向上穿过样品的电场，以及(b)在至少四个电极的第二子集之间电压的施加感应出在第二方向上穿过样品的电场。多个电导体包括至少四个电导体，并且至少四个电导体中的每个提供与至少四个电极中的相应一个的电接触。在这些实施例的一些中，第二方向大致垂直于第一方向。

本发明的另一方面涉及用于在向样品施加电场的同时光学地观察样品的第二装置。该第二装置包括流体密封容器；第一电极、第二电极、第三电极、和第四电极；以及第一电导体、第二电导体、第三电导体、和第四电导体。流体密封容器的形状和尺寸被设定为容纳样品，并且容器具有透明底部面板和附连到透明底部面板上的陶瓷侧壁，其中陶瓷侧壁具有至少一个外表面。第一电极设置在陶瓷侧壁的至少一个外表面上的第一位置处。第二电极设置在陶瓷侧壁的至少一个外表面上的第二位置处，其中第二位置与第一位置相对，使得在第一电极和第二电极之间AC电压的施加感应出在第一方向上穿过样品的AC电场。第三电极设置在陶瓷侧壁的至少一个外表面上的第三位置处。第四电极设置在陶瓷侧壁的至少一个外表面上的第四位置处，其中第四位置与第三位置相对，使得在第三电极和第四电极之间AC电压的施加感应出在第二方向上穿过样品的AC电场。第一电导体布置成沿绕过透明底部面板的路径在第一电端子和第一电极之间输送电。第二电导体布置成沿绕过透明底部面板的路径在第二电端子和第二电极之间输送电。第三电导体布置成沿绕过透明底部面板的路径在第三电端子和第三电极之间输送电。并且第四电导体布置成沿绕过透明底部面板的路径在第四电端子和第四电极之间输送电。

在第二装置的一些实施例中，第一电端子、第二电端子、第三电端子、和第四电端子均设置在单个电连接器中。在第二装置的一些实施例中，陶瓷侧壁为圆柱形的。

第二装置的一些实施例还包括安装到陶瓷侧壁上的至少一个热敏电阻。

在第二装置的一些实施例中，陶瓷侧壁使用粘合剂安装到底部面板上。在这些实施例的一些中，容器具有设置在陶瓷侧壁和底部面板之间的O形环，并且陶瓷侧壁使用螺丝型接环安装到底部面板上，该螺丝型接环被构造成将陶瓷侧壁和底部面板挤压在一起。

在第二装置的一些实施例中，陶瓷侧壁使用O形环安装到底部面板上，O形环具有(a)匹配皮氏培养皿的内径的外径和(b)匹配圆柱形侧壁的外径的内径，并且圆柱形侧壁卡在O形环中以提供过盈配合。

在第二装置的一些实施例中，第二方向大致垂直于第一方向。

附图说明

图1为用于在施加TTFields的同时在显微镜下观察细胞培养物的装置的第一实施例的组装图。

图2为图1装置的分解图。

图3描绘图2视图，其中移除上壳体以便露出陶瓷侧壁。

图4描绘图1实施例的圆柱形陶瓷侧壁的透视图。

图5描绘图4中出现的部件的示意性平面图。

下面参考附图详细描述各种实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

inovitro^TM系统的一个局限性为，陶瓷培养皿和用于向培养皿上的电极施加电信号的电路的构造使得在细胞经受TTFields时不可能对这些细胞进行活细胞显微镜检查实验。下面描述的实施例克服这一缺点。

图1至图5描绘用于向样品施加电场并且用于在通过光源照射样品时使用倒置显微镜观察样品的盘状装置的实施例的各种视图。该实施例便于在施加TTFields期间的延时显微镜检查。用于观察样品的倒置显微镜通常具有载物台和物镜。盘状装置可设计成当倒置显微镜定位在培养箱(其任选地可向样品提供任何必要的气体)中时直接位于倒置显微镜的载物台上。

为了允许光流过样品以用于显微镜检查实验或其他成像技术的目的，盘状装置具有带有透明区域的底部面板20。在所示实施例中，整个底部面板20为透明的。然而，在另选实施例中，仅底部面板20的一部分可为透明的。在所示实施例中，玻璃皮氏培养皿10的底板用作底部面板20。优选地，透明区域不引入光学畸变。在使用玻璃皮氏培养皿的底板以用作底部面板的那些实施例中，培养皿可用于最小化光学畸变。

陶瓷侧壁30(图3至图5中可见)附连到底部面板20上，使得陶瓷侧壁30和底部面板20配合以形成容器，该容器的形状和尺寸被设定为用于容纳样品。在仅底部面板20的一部分为透明的那些实施例中，陶瓷侧壁30附连到底部面板20上的围绕透明区域的位置处。在整个底部面板20为透明的那些实施例中，陶瓷侧壁30可附连到底部面板20上的任何位置处(例如,靠近底部面板的周边)。在这种情况下，底部面板20的位于陶瓷侧壁30的边界内的部分将用作透明区域。陶瓷侧壁30优选地由高电容材料(例如，PMN-PT)制成。

底部面板20、底部面板20的透明区域、和陶瓷侧壁30的大小和形状被设定为便于将容器定位在倒置显微镜的载物台上，使得当样品定位在容器中时，从光源发出的光沿穿过样品、穿过底部面板20的透明区域并进入倒置显微镜的物镜的光路自由行进。

在一些优选实施例(包括所示实施例)中，陶瓷侧壁30由单个圆柱形管形成。在这些实施例中，陶瓷侧壁30将具有单个圆柱形外表面。在另选实施例中，可使用具有不同形状的陶瓷侧壁30(例如，正方形或八边形)。在这些实施例中，陶瓷侧壁30将具有两个或更多个外表面。例如，在使用正方形陶瓷侧壁的那些实施例中，陶瓷侧壁将具有四个外表面。

在一些实施例中，陶瓷侧壁30使用粘合剂(例如，生物相容性胶或水泥)安装到底部面板20上。

在另选实施例中，陶瓷侧壁30使用螺丝型接环安装到底部面板20，该螺丝型接环被构造成将陶瓷侧壁30和底部面板20挤压在一起。例如，上壳体70可使用螺纹螺丝型接环连接件连接到皮氏培养皿10，该螺纹螺丝型接环连接件包括上壳体70上的一组外螺纹(未示出)和皮氏培养皿10上的相应一组内螺纹(未示出)。在这些实施例中，O形环75优选地定位在皮氏培养皿10的陶瓷侧壁30和底部面板20之间，使得当上壳体70拧入皮氏培养皿10中时，O形环75被压缩。O形环75将液体密封到由底部面板20和圆柱形侧壁30限定的容积中。上壳体70具有开口72，样品可穿过该开口72插入皮氏培养皿10中。

在另选实施例中，代替使用螺丝型接环，使用具有(a)匹配皮氏培养皿10的内径的外径和(b)匹配圆柱形侧壁30的外径的内径的O形环75，并且圆柱形侧壁30卡在O形环75中以提供过盈配合。由Ibidi股份有限公司(Ibidi GmbH)(ibid.com)制造的35mm的m培养皿适合用作该实施例中的皮氏培养皿10。

应当注意，在使用玻璃皮氏培养皿10的底板以用作底部面板20的那些实施例中，培养皿10的竖直壁径向设置在陶瓷侧壁30之外。

可使陶瓷侧壁30的高度变化，以允许在每个容器内放置不同量的培养基以及容纳可能的插入物(例如，Boyden插入物)。在另选实施例中，高容器可通过将由生物相容性材料(例如，玻璃或聚碳酸酯)制成的第二圆柱体嫁接到短陶瓷圆柱体的顶部而获得。将陶瓷圆柱体定位在容器的底部处便于向细胞所铺板的容器的底部施加TTFields。

任选地，提供管90以允许更换培养基而无需在维持无菌条件的同时从显微镜(未示出)的载物台移除培养皿10。尽管在图1至图3中仅描绘单件管90，但是在另选实施例中可使用两件或更多件管(未示出)。

如图4和图5中最佳所示，多个电极41-44设置在陶瓷侧壁30的至少一个外表面上的选定位置处，使得当样品定位在容器中时，在多个电极41-44之间电压的施加感应出穿过样品的电场。在一些实施例中，至少四个电极41-44设置在陶瓷侧壁30的外表面(或多个表面)上的选定位置处，使得当样品定位在容器中时，(a)在至少四个电极的第一子集之间电压的施加感应出在第一方向上穿过样品的电场，以及(b)在至少四个电极的第二子集之间电压的施加感应出在第二方向上穿过样品的电场。电极41-44可通过将导电材料的面板直接涂到外表面上、通过使用合适的导电粘合剂施加导电材料的薄片、通过将金属(例如，金)的薄片直接压缩到陶瓷侧壁30的外表面上或者通过将对相关领域的技术人员显而易见的各种另选方法而形成在陶瓷侧壁30的外表面上。

电极41-44以及电极41-44下方的陶瓷侧壁30的区域形成电容电极，电场穿过电容电极耦合到样品(即，细胞培养物)中。使用具有高相对介电常数的陶瓷的优点在于，电极的阻抗可保持较低，同时将壁维持在确保盘状装置的机械刚性的厚度下。

在所示实施例中并且如图5中最佳所示，侧壁30为圆柱形的，并且四个电极41-44定位在圆柱形侧壁30的相应象限上。第一电极41设置在圆柱形侧壁30上的第一位置处，并且第二电极42设置在圆柱形侧壁30上与第一位置相对的第二位置处。第三电极43设置在圆柱形侧壁30上的第三位置处，并且第四电极44设置在圆柱形侧壁30上与第三位置相对的第四位置处。

在由电极41和电极42组成的第一电极子集之间AC电压的施加感应出在第一方向上穿过样品的电场。在由电极43和电极44组成的第二电极子集之间AC电压的施加感应出在第二方向上穿过样品的电场。当电极如图4和图5所描绘的那样布置时，第二方向垂直于第一方向。如果一个电极子集(例如，电极41和电极42)移动小角度(例如，小于10°)，则第二方向将大致垂直于第一方向。

提供多个电导体50，并且多个电导体50中的每个提供与多个电极41-44中的相应一个的电接触，并且在这些电极41-44中的给定一个和相应的对应电端子之间输送电。在具有至少四个电极的实施例中，提供至少四个电导体50，并且至少四个电导体50中的每个在至少四个电端子中的相应一个和至少四个电极41-44中的相应一个之间提供电接触。导体50可使用单独的导线、带状电缆、柔性电路等来实施。导体50中的每个可使用任何适当的方法连接到电极41-44，包括但不限于焊接、电连接器等。在一些实施例中，电端子中的每个设置在单个电连接器52(在图2和图3中示出)中。

多个电极41-44中的每个和多个电导体50中的每个相对于底部面板20的透明区域定位，以便不干扰上述光路。例如，在整个底部面板20为透明的那些实施例中，多个电导体50中的每个可横穿绕过整个透明底部面板20的路径。导体用于向定位在容器中的样品施加电场。例如，可横跨线接到第一电极对41-42的导体施加50kHz至500kHz之间的AC电压，并且然后以交替和重复顺序横跨线接到第二电极对43-44的导体施加该AC电压。这将引起在位于容器中的样品中以对应的交替和重复顺序生成具有不同方向的电场。在另选实施例中，可以不同的顺序横跨电极41-44的不同组合施加电压，以提供另选的场形状或方向。

本文所述的盘状装置可用于各种测定，诸如：观察细胞结构响应于TTFields的进化；使用荧光染料、GFP标记蛋白质或其他标记蛋白质；扫描频率以确定最有效的频率；测量细胞对不同TTFields强度的灵敏度测定；测量细胞直径；在TTFields施加期间测量迁移速率和方向；使用插入容器中的Boyden小室确定TTFields对细胞侵袭的影响；确定TTFields对细胞内不同结构/分子的细胞内影响；以及使用维持和支持3D结构(例如，微球体)的特定插入物(例如，琼脂糖网格)确定TTFields对3D结构中生长的细胞的影响。

如图2和图3中最佳所示，在一些实施例中，容器具有透明盖80，该透明盖80维持容器内的无菌条件并使蒸发最小化同时允许气体交换。盖80优选地由透明材料制成，该透明材料允许来自显微镜聚光器的光到达样品(即，细胞培养物)，从而能够使用来自聚光器的光对样品成像。任选地，可提供加热元件以加热透明盖80，以防止液体冷凝干扰样品的观察。任选地，温度传感器可用于控制盖80的温度。

现在转向图3，至少一个温度传感器(例如，热敏电阻60)优选地设置成与容器(如上所述，其由陶瓷侧壁30和底部面板20形成)热接触以测量容器的温度。一个或多个热敏电阻60安装在不干扰上述光路的位置处。在一些实施例中，一个或多个热敏电阻60安装到陶瓷侧壁30上的不干扰光路的位置处。在另选实施例中，一个或多个热敏电阻60安装到底部面板20上的不干扰光路的位置处。在一些实施例中，至少一个热敏电阻60包括安装在陶瓷侧壁30的相对侧上的两个热敏电阻。热敏电阻可使用导热粘合剂连接到陶瓷侧壁30。到热敏电阻60(未示出)的电布线不应干扰光路。在另选实施例中，代替热敏电阻，可使用不同类型的温度传感器。

当向细胞培养物施加TTFields时，细胞培养物中的欧姆损失加热细胞培养基。一个或多个热敏电阻60用于监测容器中的温度。然后可控制电场强度和/或环境温度以维持细胞培养物中的所期望的温度。

下面提供适合于在施加TTFields时使用的温度控制算法的一个示例。来自附接到陶瓷侧壁30的热敏电阻的数据被传送到处理器(未示出)。处理器将最热的热敏电阻的当前温度与前20次测量中记录的温度进行比较，并提供关于当前设置中接下来的20次测量中要达到的温度的预测。该预测基于以下等式：

等式1：D＝[(T_(n)-T_(n-20))]

等式2：T_(n+20)＝T_n+D

其中：

D-最近20次测量中的温度改变

T_n-测量的最后温度

T_(n+20)-接下来的20次测量中的预测的温度

基于所预测的温度，该算法通过改变输出电流确定电场强度的改变，从而允许盘状装置内的温度以最小过冲达到目标温度T_目标。输出电流的改变程度基于以下方案：

1.如果(T_目标-0.4)≤T_(n+20)≤T_目标→不改变电流

2.如果T_n<(T_目标-0.4)且D>0.3→不改变电流

3.如果T_n<(T_目标-0.4)且D*20>0.8→不改变电流

4.如果1至3为假，则按如下方式改变电流：

·如果需要冷却→将电流降低(T_(n+20)-T_目标)*K₁，但不超过K₂。

·如果需要加热→将电流增加(T_目标-T_(n+20))*K₃，但不超过K₄。

其中：

T_目标为目标温度

K₁-描述电流降压的常数

K₂-描述电流最大降压的常数

K₃-描述电流升压的常数

K₄-描述电流最大升压的常数

该算法考虑陶瓷侧壁30的温度与环境温度之间的差异，并提供容器内温度的准确估计(例如，±1℃)。容器内温度的精确估计基于使用附接到陶瓷侧壁30的热敏电阻进行的大量温度测量。任选地，插入容器内的培养基中的温度探针可用于补充使用热敏电阻获得的温度测量。

该算法还确保当对照培养皿从室温转移到设定为目标温度的培养箱时，容器内从室温到目标温度的温度增加将花费至少25分钟来跟随对照培养皿中的温度速率增加。

在一些优选实施例中，每1至5秒(例如，每3秒)进行温度测量；每2至10秒(例如，每6秒)开始预测算法，并且常数K₁至K₄的值如下：

K₁介于1mA和5mA之间(例如，2mA或2.2mA)

K₂＝4×K₁

K₃＝K₁

K₄＝2×K₃

在一些优选实施例中，最大测量负载电流为546mA；最大测量输出电压为210V；并且该算法与数字微调步骤一起工作，其中最小电流为25步(例如，对应于54.6mA)，并且最大电流为250步(例如，对应于546mA)。

虽然已经参考某些实施例公开了本发明，但是在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的范畴和范围的情况下，对所述实施例的多种修改、变更和改变是可能的。因此，意图为本发明不限于所述实施例，而是具有由所附权利要求及其等同物的语言限定的全部范围。

Claims

1.一种用于向样品施加电场并且用于在通过光源照射所述样品时使用倒置显微镜观察所述样品的装置，所述倒置显微镜具有载物台和物镜，所述装置包括：

底部面板，所述底部面板具有透明区域；

陶瓷侧壁，所述陶瓷侧壁附连到所述底部面板上，使得所述陶瓷侧壁和所述底部面板配合以形成用于容纳所述样品的容器，其中所述陶瓷侧壁附连到所述底部面板上的围绕所述透明区域的位置处，并且其中所述陶瓷侧壁具有至少一个外表面；

多个电极，所述多个电极设置在所述陶瓷侧壁的至少一个外表面上的选定位置处，使得当所述样品定位在所述容器中时，在所述多个电极之间电压的施加感应出穿过所述样品的电场；以及

多个电导体，其中所述多个电导体中的每个提供与所述多个电极中的相应一个的电接触，

其中所述底部面板、所述透明区域和所述陶瓷侧壁的大小和形状被设定为便于将所述容器定位在所述倒置显微镜的所述载物台上，使得当所述样品定位在所述容器中时，从所述光源发出的光沿穿过所述样品、穿过所述透明区域并进入所述倒置显微镜的所述物镜的光路自由行进，并且

其中所述多个电极中的每个和所述多个电导体中的每个相对于所述透明区域定位，以便不干扰所述光路。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述陶瓷侧壁为圆柱形的。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括至少一个热敏电阻，所述热敏电阻安装到所述陶瓷侧壁上的不干扰所述光路的位置处。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括至少一个热敏电阻，所述热敏电阻安装到所述底部面板上的不干扰所述光路的位置处。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述陶瓷侧壁使用粘合剂安装到所述底部面板上。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述陶瓷侧壁使用螺丝型接环安装到所述底部面板上，所述螺丝型接环被构造成将所述陶瓷侧壁和所述底部面板挤压在一起。

7.根据权利要求6所述的装置，还包括设置在所述陶瓷侧壁和所述底部面板之间的O形环。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述陶瓷侧壁使用O形环安装到所述底部面板上，所述O形环具有(a)匹配皮氏培养皿的内径的外径和(b)匹配所述圆柱形侧壁的外径的内径，并且所述圆柱形侧壁卡在所述O形环中以提供过盈配合。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述整个底部面板为透明的。

10.根据权利要求1所述的装置，还包括至少一个热敏电阻，所述热敏电阻安装到所述容器上的不干扰所述光路的位置处，

其中所述整个底部面板为透明的，其中所述陶瓷侧壁为圆柱形的，并且其中第二方向大致垂直于第一方向。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个电极包括至少四个电极，所述至少四个电极设置在所述陶瓷侧壁的所述至少一个外表面上的选定位置处，使得当所述样品定位在所述容器中时，(a)在所述至少四个电极的第一子集之间电压的施加感应出在第一方向上穿过所述样品的电场，以及(b)在所述至少四个电极的第二子集之间电压的施加感应出在第二方向上穿过所述样品的电场，

其中所述多个电导体包括至少四个电导体，并且

其中所述至少四个电导体中的每个提供与所述至少四个电极中的相应一个的电接触。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述第二方向大致垂直于所述第一方向。

13.一种用于在向样品施加电场的同时光学地观察所述样品的装置，所述装置包括：

流体密封容器，所述流体密封容器的形状和尺寸被设定为容纳所述样品，所述容器具有透明底部面板和附连到所述透明底部面板上的陶瓷侧壁，其中所述陶瓷侧壁具有至少一个外表面；

第一电极，所述第一电极设置在所述陶瓷侧壁的所述至少一个外表面上的第一位置处；

第二电极，所述第二电极设置在所述陶瓷侧壁的所述至少一个外表面上的第二位置处，其中所述第二位置与所述第一位置相对，使得在所述第一电极和所述第二电极之间AC电压的施加感应出在第一方向上穿过所述样品的AC电场；

第三电极，所述第三电极设置在所述陶瓷侧壁的所述至少一个外表面上的第三位置处；

第四电极，所述第四电极设置在所述陶瓷侧壁的所述至少一个外表面上的第四位置处，其中所述第四位置与所述第三位置相对，使得在所述第三电极和所述第四电极之间AC电压的施加感应出在第二方向上穿过所述样品的AC电场；

第一电导体，所述第一电导体被布置成沿绕过所述透明底部面板的路径在第一电端子和所述第一电极之间输送电；

第二电导体，所述第二电导体被布置成沿绕过所述透明底部面板的路径在第二电端子和所述第二电极之间输送电；

第三电导体，所述第三电导体被布置成沿绕过所述透明底部面板的路径在第三电端子和所述第三电极之间输送电；以及

第四电导体，所述第四电导体被布置成沿绕过所述透明底部面板的路径在第四电端子和所述第四电极之间输送电。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一电端子、所述第二电端子、所述第三电端子、和所述第四电端子都设置在单个电连接器中。

15.根据权利要求13所述的装置，其中所述陶瓷侧壁为圆柱形的。

16.根据权利要求13所述的装置，还包括安装到所述陶瓷侧壁上的至少一个热敏电阻。

17.根据权利要求13所述的装置，其中所述陶瓷侧壁使用粘合剂安装到所述底部面板上。

18.根据权利要求18所述的装置，其中所述容器具有设置在所述陶瓷侧壁和所述底部面板之间的O形环，并且其中所述陶瓷侧壁使用螺丝型接环安装到所述底部面板上，所述螺丝型接环被构造成将所述陶瓷侧壁和所述底部面板挤压在一起。

19.根据权利要求13所述的装置，其中所述陶瓷侧壁使用O形环安装到所述底部面板上，所述O形环具有(a)匹配皮氏培养皿的内径的外径和(b)匹配所述圆柱形侧壁的外径的内径，并且所述圆柱形侧壁卡在所述O形环中以提供过盈配合。

20.根据权利要求13所述的装置，其中所述第二方向大致垂直于所述第一方向。