CN113164959A - 用于生物样品的样品保持装置，包括由碳基材料制成的样品容纳部 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种适于保持生物样品(1)的样品保持装置(100、101)，其包括：基体(10)，其具有至少一个壁(11)，所述壁(11)布置为用于界定样品容纳部(12)，其中，至少一个壁(11)至少在面向样品容纳部(12)的表面上包括面式的碳基材料，其对于样品容纳部(12)中的液体是不可渗透的，其中，碳基材料的碳含量高至使得碳基材料不透明且导电。样品保持装置包括例如皿，特别是培养皿(101)；扁平的基底；多孔板；样品烧杯，特别是玻璃烧杯形式；样品管，特别是试管或用于低温保存的管(低温保存管)的形式和/或中空纤维。本申请还涉及使用样品保持装置的方法。

Description

用于生物样品的样品保持装置，包括由碳基材料制成的样品 容纳部

技术领域

本发明涉及一种用于生物样品的样品保持装置，特别是一种用于培养介质中细胞培养物的样品保持装置，例如以便测试、培养和/或分化生物细胞。本发明还涉及用于制造和使用样品保持装置的方法。本发明特别适用于生物技术、生物医学和医学工程，特别是诊断学和/或再生医学。

背景技术

众所周知，由塑料或玻璃制成的容器用于处理生物细胞或组织样品。这些容器包括例如培养皿、烧杯、试管或多孔皿。处理生物细胞或组织样品的典型工作步骤包括：在培养皿或多孔培养皿中培养细胞培养物，在这种情况下频繁更换培养介质；执行借助于各种方法定期检查的分化步骤(例如通过荧光显微镜、电生理学导出表达细胞特异性标志物)；或生物材料的运输和/或储存，其中相关温度范围为37℃、室温、+4℃冷却或在-80℃和-196℃之间低温(低温保存)。

实践中已知的容器通常具有简单、标准化的形式，其适用于手动、半自动或自动执行的工作步骤。在实验室工作过程中培养和/或分化生物样品时，通常对容器中的样品例如通过直接观察或显微镜进行目视检查，因此通常使用透明容器材料。此外，容器通常用作一次性物品，以免由于容器污染而损坏样品。因此，以前使用的容器通常由低成本塑料制成，例如聚苯乙烯或聚丙烯，由于它们的透明度，也便于目视检查。

例如在诊断或再生医学中，对高通量研究的需求不断增加，其中生物样品的处理是并行化和小型化的。出于可并行性和小型化的目的，对容器的形状和尺寸进行了调整。例如，具有例如每板6孔至每板1536孔的标准化格式的多孔板(具有多个单容器的基板，例如微或纳量滴定板)被用于自动化高通量方法。

多孔板对于相对简单的过程具有高水平的性能，例如用于体外诊断(IVD)研究中的毒性测定。然而，在实践中，在更复杂的过程中会出现限制，例如在细胞和组织培养的情况下，特别是在高通量应用的情况下。越来越多的商用测定不需要对样品进行可见接近，但需要进行特定的测量，例如荧光测量或电生理测试，并且应该可以自动化以实现高通量。这方面的一个例子是基于荧光的测定，商品名为“CelltiterGlo”，可检测介质中的ATP含量。在荧光测量的情况下，人们对屏蔽来自周围环境的破坏性外部光的措施感兴趣。此外，迄今为止，有必要将用于心肌细胞或神经元的电生理测试(细胞电流和/或电位的导出)的细胞转移到适用于电生理测试的特殊装置中。这需要可能损坏样品的酶促或机械解离步骤。最后，转移到特殊容器、例如低温保存管中，借助于低温保存储存功能细胞和组织，这些特殊的容器，由于其热和机械特性，可以承受较大的温度变化(通常为+4℃至-196℃)，长期稳定，并且在低温保存中使用的物质、例如生理盐水方面具有化学抗性。

已知使样品容纳部适应特殊任务。例如，EP 1 486 767 A1描述了一种多孔板，其在各个孔中设有碳晶格。作为附加模块插入孔中的碳晶格用于多孔板中样品的红外光谱测量。EP 542 422 A1描述了一种多孔板，该多孔板设有加热装置并且由塑料、例如聚苯乙烯制成。为了支持加热装置的作用，可以通过添加氧化铝、金属或碳纤维来提高塑料的导热率。同时，EP 542 422 A1要求在进行光学测量时孔中的塑料是光学透明的并具有光滑的表面。然而，由于它们适用于特定的测量任务，因此这种特殊容器的应用领域很有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的用于保持生物样品的样品保持装置，利用该装置应避免常规技术的缺点。样品保持装置尤其应该具有扩展的应用领域——例如在诊断、治疗和生物医学过程和/或测试中，具有简单的结构，适合作为一次性物品，能够使用更多不同的方法来处理和/或研究生物细胞，适合复杂的测定，和/或能够低温保存——例如在处理和/或研究样品后，而无需更换样品容纳部。本发明的目的还在于提供用于使用这种样品保持装置的改进方法，利用该方法避免了传统技术的缺点。该方法尤其应当能够在不改变样品容纳部的情况下进行样品的各种类型的处理和/或研究。

这些目的分别通过具有根据本申请的一个方面的样品保持装置及其使用方法来实现。本发明的有利实施例和应用将从根据本申请的其他方面变得显而易见。

根据本发明的第一总体方面，上述目的通过用于保持至少一个生物样品(特别是细胞、细胞成分、细胞聚集体、微生物和/或组织)的样品保持装置(或：培养装置、容器布置、培养容器、培养基体)实现。样品保持装置包括具有至少一个样品容纳部的基体。所述至少一个样品容纳部被配置为容纳生物样品，可能通过液体介质来容纳。所述至少一个样品容纳部在至少一个空间方向上由至少一个壁界定。所述至少一个壁在面向样品容纳部的表面上具有液体不可渗透的面式的碳基材料。基体是容器体，其壁优选地具有小于所述至少一个样品容纳部的横截面尺寸的厚度，和/或紧凑的长方体，特别是紧凑的、平面或弯曲的板，其中形成所述至少一个样品容纳部。

根据本发明，碳基材料所具有的碳含量高到使得碳基材料不透明且导电。碳基材料有利地实现了附加于相应样品容纳部的简单限界的其它功能，这些其他功能是最初应实验室工作要求开发的且由玻璃或塑料组成的传统透明容器壁材料无法实现的。发明人已经发现样品容纳部壁中的碳提供特别是对于电生理测量和/或电生理学刺激而言足够高的电导率。避免了使用昂贵的金属电极并将其安装在容器中。碳还形成了对光的屏蔽，特别是来自样品保持装置周围环境的散射光，例如可见光谱范围内的光。这有利地为光敏样品提供了保护(避免了所谓的漂白)，并且可以在没有外部光的情况下测量样品的甚至非常小的辐射、例如荧光或磷光，并且减少背景噪音。碳有利地是化学惰性的，从而避免了样品和样品容纳部壁之间的不希望的反应。同时，碳基材料的使用使得能够以低成本提供样品保持装置。碳基材料的其它优势源于其杀菌能力和生物相容性。此外，它可以在实践中作为感兴趣的相关细胞类型的生长表面，甚至可以用作生物材料的不变存储，以备在低温下使用。碳基材料可以制造成具有光滑(无台阶)表面或结构化表面。碳基材料还可以具有影响生物样品或其与表面的相互作用的功能涂层，例如分化触发或增加依从性。

与EP 542 422 A1相比，样品容纳部的所述至少一个壁是不透明的。然而，对于许多应用，特别是在样品的半自动或自动处理的情况下，无法通过容器壁对样品进行直接目视检查或光学标测并不表现出任何严重的缺点。在半自动或自动处理的情况下，通常不提供操作人员的目视检查，并且在必要时，样品的检查也可以以自动方式执行，例如通过入射光显微镜执行。

碳基材料的另一个重要优点在于它具有高度的尺寸稳定性和热稳定性。可以制造具有高平面度的碳基材料。有利地避免了由于机械力或在温度变化的情况下样品保持装置的变形。即使经过温度发生多次变化的温度控制循环，也能保持与温度控制装置的形状配合接触。样品保持装置可提供多次使用或作为一次性使用的物品。

样品保持装置优选地是一体式构件，包括碳基材料和可能的基体的其它组成。样品保持装置特别优选地不包含单独的主动温度控制装置、例如加热板。

根据本发明的第二个总体方面，上述目的通过使用根据本发明的第一个总体方面的样品保持装置的方法来实现，该方法包括生物样品的处理(特别是细胞的培养和/或分化)、样品与光的相互作用的测量(特别是荧光测量)、电生理测量(特别是电势和/或电流的导出)、生物样品的运输和/或储存(特别是在冷冻状态下)、生物样品的低温处理(特别是在低于-140℃的温度下)和/或高通量测试(特别是用于诊断或再生医学任务)。

由于根据本发明使用不透明且导电的碳基材料，有利地克服了用于处理生物样品的常规容器的局限性。特别是在生物样品的低温保存的情况下，由于碳基材料能够精确制造形状稳定的样品容纳部，样品体积小时，在玻化过程中热传递极快，因此有利于无冰晶冷冻(玻化)。可以在不损失稳定性的情况下由碳基材料制成具有小壁厚的样品容纳部，特别是厚度小于0.2mm，从而通过样品容纳部的壁引入的热容量小并确保了快速的热传递。根据本发明的样品保持装置特别是能够在样品容纳部中实现至少20,000℃/分钟的冷却速率。

根据本发明的一个有利实施例，所述至少一个壁可以由碳基材料构成。碳基材料在壁的整个表面积和厚度范围内形成壁。该实施例在样品保持装置、特别是至少一个样品容纳部的低成本制造以及在温度变化的情况下的稳定性方面具有特别的优势。由碳基材料构成的至少一个壁的厚度优选选择在150μm至1mm的范围内。该厚度范围在低热容量和快速传热方面具有特别优势。替代性地，可以选择更大的厚度，例如最大2mm、5mm或以上的范围。样品保持装置的整个基体可以有利地由碳基材料构成。在这种情况下，样品保持装置的制造成本具有优势。基体特别可以由碳基材料一件式地制造(由均匀材料构成的一体式构件)。

根据本发明的另一变型，所述至少一个壁可以具有多层结构，其中在面向样品容纳部的表面上设有由碳基材料构成的涂层。样品容纳部的内表面由碳基材料形成。外层可以例如由塑料或玻璃形成。本发明的该实施例在主要需要屏蔽环境光的应用的情况下具有特别的优势。此外，基于碳的涂层对于具有复杂内部形状的样品容纳部可能是有利的。由碳基材料制成的涂层的厚度优选在2nm至500μm的范围内选择。即使在纳米范围内的小厚度的情况下，也可以有利地实现碳基材料的不透明性，特别是如果它由纯碳构成的话。

根据本发明的另一优选实施例，碳基材料可在其面向样品容纳部的表面上具有表面结构。表面结构包括相对于表面的表面区域的凸起和/或凹陷。选择凸起和/或凹陷的形状和尺寸以促进生物样品与碳基材料的机械相互作用。表面结构特别包括边缘和末端，它们形成用于生物细胞粘附联接的联接点。此外，如果生物样品、特别是生物细胞，由于表面结构而与表面形成点接触，则对于粘附联接的后续释放也可能是有利的。

表面结构特别优选地包括碳基材料的预定粗糙度和/或具有碳基材料的多个突起的表面。可以有利地根据具体应用，特别是待保持在样品保持装置中的细胞类型来选择粗糙度。碳基材料的粗糙度优选形成典型尺寸小于100nm的亚微米或纳米结构。由于粘附联接和/或细胞反应，细胞对粗糙度的反应不同。可以通过调节粗糙度来调节吸附性蛋白分子的数量。分化步骤也可以由粗糙的表面触发。突起可以形成为例如具有柱状或棱锥状，其中优选的厚度尺寸在250nm至500μm的范围内选择。碳基材料的突起的尺寸和布置特别优选使得在生物细胞的接触表面的区域中提供多个突起，优选在侧向方向上覆盖大约20μm的长度。

此外，样品容纳部的至少一个内表面，特别是光滑的、非结构化的表面或具有表面结构的表面，可以另外设置有功能涂层。功能涂层可以包括例如吸附蛋白，形成生物细胞粘附联接的锚点。

碳基材料中碳的体积比通常至少为5％、特别是至少25％。碳基材料优选为黑色。本发明的另一个优点在于可以使用几种导电且不透明的碳基材料。根据第一变型，碳基材料可包括纯碳、例如热解碳。替代地，碳基材料可以包括用碳纤维增强的塑料(碳纤维增强塑料，CFP)。此外替代性地，还可以使用添加有硅的碳，特别是碳化硅，其导热率大于120W/(m·K)、特别是大于250W/(m·K)。此外，通常还可以由碳基材料形成面向样品容纳部内部的表面，该碳基材料包括多种组成，例如至少一层纯碳和至少一层碳纤维增强塑料或不同碳形式的化合物。碳基材料中的碳可以具有无定形、结晶或多晶结构，但其中不包括金刚石材料(具有金刚石结构的碳的材料)。

碳基材料的上述例子有利地具有高度的导电和导热性(特别是适应铜的导电和导热性)、高氧化稳定性(材料是化学惰性的，特别是对于生物样品)、生物相容性和组织相容性、良好的机械性能(例如高强度(特别是断裂强度)和高平面度)、对温度变化的高耐受性、低膨胀系数和高化学耐性。

根据本发明的另一方面，样品保持装置可以用以下方法之一制造。根据具体使用的材料选择该方法。根据第一变型，样品保持装置可以通过机械移除方法制造，例如从含有碳、例如热解碳或碳纤维增强塑料的固体材料铣削、锯切和/或镗削。根据另一变型，碳基材料最初可以通过由粘合剂、例如聚苯乙烯或聚丙烯以及碳纤维形成的复合物来制造。然后可以通过在样品容纳部的内侧上施加由复合材料制成的涂层和/或通过注射成型来执行成形。

根据本发明的另一有利实施例，样品保持装置可设置有至少一个接触区段，该接触区段被配置用于将至少一个壁电连接到电压源和/或测量装置。接触区段可以包括例如基体上的导电涂层、如金属层，和/或连接线、如连接导线。如果样品保持装置包括多个样品容纳部，则这些样品容纳部优选地彼此电绝缘地布置并且分别相应地设置有接触区段。因此有利地在样品容纳部中并行地、彼此独立地实现若干电生理学测试和/或刺激。

至少一个样品容纳部通常被形成为使得可能具有液体介质的生物样品位于所述至少一个壁上。在重力(例如，当将液滴沉在降基材上时)、分子间力(例如，在悬滴的保持中)和/或多个壁对封闭在样品容纳部中的样品施加的约束力的作用下，实现在至少一个壁上的保持。

根据另一优选实施例，如果本发明的基体包括包围样品容纳部的内部容积的多个壁，则壁的碳基材料形成为一体的。样品容纳部的内部容积可以在一侧或多侧由至少一个壁限定。样品容纳部的所有侧都可以用至少一个可关闭的进入开口封闭，或者可以在一侧或多侧打开。壁例如在重力方向上和在水平方向上在所有侧(样品容纳部在顶部敞开)或在所有空间方向(样品容纳部在所有侧封闭)界定样品容纳部。

具有一个或多个样品容纳部的多种形式的样品保持装置是有利地可获得的。样品保持装置可以包括例如皿(可选地带有盖，特别是培养皿)、基体、多孔板(特别是微或纳量滴定板)、样品烧杯(特别是玻璃烧杯的形式)、样品管(特别是以试管或所谓的用于低温保存的管(低温保存管)的形式)和/或中空纤维。根据本发明由碳基材料制造的中空纤维在中空纤维生物反应器(具有容器的培养装置，其中布置有中空纤维，细胞粘附在中空纤维的外表面上，并且培养介质流过中空纤维)中具有有利的应用。还可以提供所述的形式和/或具有多个样品保持装置的布置的组合。有利地提供碳基样品保持装置，特别是细胞培养一次性用品，其在尺寸和形状方面与常规容器相同，因此可以容易地集成到现有工艺中。特别是在多孔板的情况下，其可以完全地或仅在孔(单个容器、碗)的内侧由碳基材料制造。

附图说明

本发明的进一步细节和优点参照附图描述如下，附图示意性示出：

图1是根据本发明的培养皿形式的样品保持装置的实施例的透视图；

图2A和2B是根据本发明的低温保存管形式的样品保持装置的实施例的侧视图；

图3和图4是根据本发明的多孔板形式的样品保持装置的实施例的透视图。

图5是使用根据本发明的样品保持装置的实施例的电生理测量的图示；

图6是使用根据本发明的样品保持装置的实施例的光学测量的图示；

图7是本发明的一个实施例，在该实施例中，多个中空纤维形式的样品保持装置布置在生物反应器中。

具体实施方式

下面示例性地参考根据本发明的培养皿、低温保存管和多孔板形式的样品保持装置的实施例来描述本发明的实施例。需要强调的是，本发明的实施不限于这些变型，而是可以相应地与其它容器形式一起使用，例如烧杯、烧瓶、空心管反应器等，或扁平基底形式的样品保持装置。此外，样品保持装置和/或各个样品容纳部的尺寸和/或形式的修改是可能的，特别是为了对特殊应用进行调整。生物样品的处理和/或研究的细节在此没有描述，因为它们本身是从常规技术中已知的。

图1示出了根据本发明的培养皿101形式的样品保持装置100的实施例。培养皿101的形状和尺寸可以如从常规培养皿中已知的那样选择。它特别可以具有1cm的高度和3至12cm的直径。培养皿101包括呈皿部分形式的基体10，其形成用于生物样品1的样品容纳部12。样品容纳部12由壁11界定，壁11包括皿基部和侧向环绕的皿壁，例如由玻璃或塑料制成。由碳纤维增强塑料构成的涂层13设置在壁11的内侧。用于培养例如细胞或细胞组织的固体人造培养底可以布置在皿基部上。

培养皿101还优选地设有封闭的盖部分14。盖部分14被示为是透明的以说明培养皿101的内部，但是其像塑料或玻璃的皿部分一样构成有由碳纤维增强塑料制成的内涂层。盖部分14可以特别优选地以不透液的方式联接到基体10(皿部分)。

图2示出了根据本发明的低温保存管102形式的样品保持装置100的实施例的两个变型。根据图2A，低温保存管102包括外部塑料或玻璃和内部由碳基材料、例如碳纤维增强塑料制成的涂层13，而根据图2B，整个低温保存管102由碳基材料制造。详细地，低温保存管102包括在一侧封闭的样品管形式的基体10，其具有在下端(基部)封闭的圆柱形壁11。样品管的内部形成样品容纳部12。以不透液方式封闭的盖部分14紧固到样品管的上端。低温保存管102具有例如11mm的内径和4.1cm的轴向长度。

在图3和4中示意性地示出了根据本发明的多孔板103形式的样品保持装置100的进一步实施例。样品容纳部12(孔)的布置结构设置在形成多孔板103的基板的基体10中。样品容纳部12的数量和尺寸是从传统的微或纳量滴定板本身已知的。多孔板103还具有盖部分14，样品容纳部12用该盖部分14覆盖并且可选地以不透液的方式密封。根据图3，整个多孔板103由碳基材料、例如热解碳或碳化硅制成。根据图4，仅多孔板103的样品容纳部12和盖部分的面向样品容纳部12的一侧设有碳基材料、例如碳纤维增强塑料的层，而其余的基板和其余的盖部分由塑料或玻璃制成。为了即使在使用具有封闭的盖部分14的多孔板103时也将样品容纳部12彼此电隔离，盖部分14可设置有结构化涂层，其限于样品容纳部12的开口并由碳基材料制成。

图4还示出了接触区段30，其包括在保持体10的表面上的金属导体条。导体条分别彼此分开地电连接到样品容纳部12中的相应一个。虽然为清楚起见图4仅示出了针对第一排样品容纳部12的情况，但是每个样品容纳部12优选地均可设置有相关联的接触区段30，用于连接到电压源和/或测量装置40(见图5)。因此有利地能够实现各个样品容纳部12中的特定电气测量和/或刺激。替代性地，多孔板103的样品容纳部12可以通过几个或单个接触区段30成组地或全部联合地联接到电压源和/或测量装置。

在根据图5的样品保持装置100的示意性剖视图中示出了在样品保持装置100的各种变型的情况下可以单独或组合实现的本发明的优选实施例的进一步特征。在液体介质3、例如培养介质和/或具有分化因子的介质中具有至少一个生物细胞2的生物样品位于样品容纳部12中，其中仅示出了样品容纳部12的下壁11(基部)。

壁11的碳基材料在其面向样品容纳部12的内表面上具有表面结构20，该表面结构20具有碳基材料的柱状突起21。突起21具有例如2μm的高度，5μm的横截面尺寸、例如直径，并且彼此中心-中心间距为20μm。在图5中，所有突起21的尺寸都具有相同的高度，使得突起21的自由端跨越平面载体表面，用于粘附保持生物样品、例如粘附细胞2。替代地，突起21可以具有不同的高度，因此可以增加细胞对表面的粘附。生物细胞2在接触区域之上沿表面在侧向方向上接触突起21，接触区域的典型范围例如为40μm，因此被多个突起21支承。

突起21的自由端或其末端或边缘形成几何表面特征(联接点)，在其上促进生物细胞的粘附联接。可以进一步增加粘附性，因为突起21设有功能性涂层以增加粘附性，例如由纤连蛋白、层粘连蛋白或合成RGD肽序列制成。

图5还示意性地示出了用于电测量的测量装置40，其经由连接线41一方面连接到壁11的碳基材料，另一方面连接到样品容纳部12的内部，例如直接连接到生物细胞2或液体介质3。与碳基材料的接触可以通过接触区段(未显示，参见图4)实现。测量装置40包括例如用于从细胞2导出膜电位或膜电位电流的电压测量装置。与图5不同地，可以提供一个或多个测量装置和一个或多个连接线的其它布置。

图6示意性地示出了根据本发明的样品保持装置100的另一实施例的用于对样品容纳部12中的细胞培养物4形式的生物样品进行光学测量的测量装置40。测量装置40包括一个或多个激发光源42、例如激光二极管，以及一个或多个传感器装置43、例如光电二极管、光谱分辨探测器和/或传感器相机。激发光源42和传感器装置43通过光纤光学联接到样品容纳部12的内部。由于壁11和盖14使用不透明碳基材料形成，在样品容纳部12的内部排除了破坏性的外部光。激发光源42和传感器装置43此外连接到控制装置(未示出)，该控制装置被配置为控制激发光源42并且记录和分析评价传感器信号。例如，可以利用用于光学测量的测量装置40来执行样品容纳部中的荧光测量。

根据图7中的示意性局部视图，本发明的另一实施例包括布置在生物反应器200中的多个中空纤维104。中空纤维104至少在它们的表面上例如由碳纤维增强塑料制成和/或涂有碳，并且它们的内径范围从例如0.1mm到5mm。生物反应器200以本身已知的方式包括容器，例如呈中空圆柱体形式，容器壁在所有侧封闭(此处显示为敞开的)。容器壁设置有流体和传感器连接，并且可选地设置有窗口和/或另外的进入开口。中空纤维104沿生物反应器200的轴向方向延伸。例如，10000个中空纤维104布置在生物反应器中，并且其中填充有培养介质，培养介质环绕中空纤维104冲洗。优选地使培养介质流过生物反应器200。

在生物样品的玻化过程中测试了根据本发明的样品保持装置的应用。随着玻化例如黑腹果蝇胚胎(DM胚胎)、人类干细胞(胚胎、成体、诱导)、分化细胞，特别是那些可以进行电生理测试的细胞(心肌细胞、神经元细胞)、蛋白质、精子细胞和组织(例如活检样品)，特别是SiC衬底已被证明是有利的，因为它与联接到样品保持装置的冷却装置进行快速热交换。

根据本发明的样品保持装置在电生理测量的情况下的进一步应用同样是成功的。电生理测量之前通常是长期培养和分化方案，持续数周到数月，直到细胞具有所需的成熟度，其特征是形成特定的通道或接触。与当前现有技术的情况相比，样品保持装置提供了在更大的表面积上导出电生理信号的各种可能性。例如，在根据膜片钳方法导出的情况下，通常仅用一个细胞测量电生理信号。根据本发明的技术能够在多个细胞处进行并行测量。此外，可以通过电信号操纵在样品保持装置中粘附生长的细胞，并且因此可以影响分化步骤。由于样品保持装置的不透明性，可以在没有背景噪音的情况下记录基于荧光的钙散发测量。特别是对于膜片钳方法，细胞最初被培养，然后在相同的培养容器、例如直径为35mm的培养皿中进行测量。特别是由热解碳制成的样品容纳部的壁已被证明有利于电生理测量。

在以上描述、附图和权利要求中公开的本发明的特征可以单独地、组合地或子组合地具有重要性，以便在其各种配置中实施本发明。

Claims (14)

1.一种适于保持生物样品(1)的样品保持装置(100、101、102、103、104)，其包括

-基体(10)，其具有至少一个壁(11)，所述壁(11)布置成用于界定样品容纳部(12)，其中，

-所述至少一个壁(11)至少在面向样品容纳部(12)的表面上包括面式的碳基材料，碳基材料对于样品容纳部(12)中的液体是不可渗透的，

其特征在于，

-碳基材料的碳含量高至使得碳基材料不透明且导电。

2.根据权利要求1所述的样品保持装置，其中，

-所述至少一个壁(11)由碳基材料构成。

3.根据权利要求2所述的样品保持装置，其中，

-由碳基材料制成的所述至少一个壁(11)的厚度在150μm至1mm的范围内。

4.根据权利要求2或3所述的样品保持装置，其中，

-整个基体(10)由碳基材料构成。

5.根据权利要求1所述的样品保持装置，其中，

-所述至少一个壁(11)在面向样品容纳部(12)的表面上具有由碳基材料构成的涂层(13)。

6.根据权利要求5所述的样品保持装置，其中，

-由碳基材料制成的涂层(13)的厚度范围为2nm至500μm。

7.根据前述权利要求中任一项所述的样品保持装置，其中，

-碳基材料在面向样品容纳部(12)的表面上具有表面结构(20)，所述表面结构促进生物样品与碳基材料的机械相互作用。

8.根据权利要求7所述的样品保持装置，其中，

-所述表面结构(20)包括碳基材料的预定粗糙度和/或碳基材料的多个突起(21)。

9.根据权利要求8所述的样品保持装置，其中，

-所述表面结构(20)包括碳基材料的多个突起(21)，其中，

-突起(21)的尺寸和布置使得在生物细胞(2)的接触区的区域中提供多个突起(21)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的样品保持装置，其中，

-碳基材料由纯碳、碳纤维增强塑料和/或碳化硅构成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的样品保持装置，其中，所述样品保持装置还包括

-至少一个接触区段(30)，其布置成用于将所述至少一个壁(11)连接到电压源和/或测量装置(40)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的样品保持装置，其中，

-基体(10)包括多个壁(11)，所述多个壁(11)包围样品容纳部(12)的容积，其中

-壁(11)的碳基材料一体形成。

13.根据前述权利要求中任一项所述的样品保持装置，其中，所述样品保持装置包括以下中的至少一个：

-皿，特别是培养皿(101)，

-扁平的基底，

-多孔板(103)，

-样品烧杯，特别是玻璃烧杯的形式，

-样品管(102)，特别是试管或用于低温保存的管(低温保存管)的形式，和

-中空纤维(104)，特别是用于生物细胞的粘附保持。

14.根据前述权利要求中任一项所述的样品保持装置(100、101、102、103、104)的用途，用于执行下述方法中的至少一种：

-细胞或组织样品的处理，特别是细胞培养物的培养和/或分化，

-光学测量，特别是荧光测量，

-电生理测量，特别是电势或电流的导出，

-生物样品的运输和/或储存，特别是在冷冻状态下，

-生物样品的低温处理，以及

-高通量测试，特别是用于诊断或再生医学任务。

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