DE10349492A1 - Perfusion apparatus for electrophysiological or optical investigation of cells, comprises a perfusion chamber with a holder which has a rod at one end with a recess, into which cells fit, where the height of the chamber is adjustable - Google Patents

Perfusion apparatus for electrophysiological or optical investigation of cells, comprises a perfusion chamber with a holder which has a rod at one end with a recess, into which cells fit, where the height of the chamber is adjustable Download PDF

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Abstract

A perfusion apparatus for electrophysiological and/or optical investigation of cells (1), cell groups or cell constituents comprises a perfusion chamber (21) with a holder (30) which keeps the cells in it. A perfusion apparatus for electrophysiological and/or optical investigation of cells (1), cell groups or cell constituents comprises a perfusion chamber (21) with a holder (30) which keeps the cells in it. The holder has a rod at one end with a recess (31), into which the cells fit. The height of the chamber can be adjusted and when the holder is positioned in it a perfusion gap (25) is formed which is connected with a fluid outlet (24). Independent claims are included for: (a) an analysis apparatus for cells, cell groups or cell constituents comprising a dosing unit, measurement system and a perfusion unit; and (b) a method for investigation of cells, cell groups or cell constituents using the apparatus.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Objektbehandlung und -untersuchung in einem Flüssigkeitsbad, insbesondere Perfusionsvorrichtungen mit einer Perfusionskammer für biologische Zellen, und Verfahren zur Anwendung der Vorrichtungen.The The invention relates to devices for object treatment and examination in a liquid bath, in particular perfusion devices with a perfusion chamber for biological Cells, and methods of using the devices.

Aus der Literatur sind offene oder geschlossene (abgedeckte) Perfusionskammern bekannt, in den Messungen mit Messelektroden oder patch-Pipetten durchgeführt werden können. Bei offenen Systemen handelt es sich um wannenförmige Perfusionskammern, bei denen eine Flüssigkeit (Behandlungslösung) über eine Schlauchverbindung eingeführt und über eine zweite Schlauchverbindung wieder abgeführt wird. Die Geschwindigkeit des Lösungswechsels hängt vom Lösungsfluss und vom Kammervolumen ab. Eine Beschleunigung der Perfusion kann durch eine Verringerung des Kammervolumens erreicht werden. Bei geschlossenen Perfusionskammern ist eine Abdeckplatte auf der Perfusionskammer vorgesehen. Durch Öffnungen in einer Kammerwand oder in der Abdeckplatte können Messelektroden in die Perfusionskammer eingeführt werden (siehe zum Beispiel DE 43 05 405 C1 ).Open or closed (covered) perfusion chambers are known from the literature, in which measurements can be carried out with measuring electrodes or patch pipettes. Open systems are trough-shaped perfusion chambers in which a liquid (treatment solution) is introduced via a hose connection and discharged via a second hose connection. The rate of solution change depends on the solution flow and chamber volume. An acceleration of the perfusion can be achieved by reducing the chamber volume. With closed perfusion chambers, a cover plate is provided on the perfusion chamber. Through openings in a chamber wall or in the cover plate measuring electrodes can be introduced into the perfusion chamber (see, for example DE 43 05 405 C1 ).

Es sind auch Perfusionsvorrichtungen bekannt, die speziell für eine schnelle Perfusion von vereinzelten, größeren Objekten, wie zum Beispiel Xenopus Oozyten, ausgelegt sind. Diese Zellen sollen zum Beispiel gleichzeitig mit zwei Mikroelektroden untersucht werden. Hierzu beschreibt S. Hering in "Pflüger Archiv", Bd. 436, 1998, S. 303-307 eine Perfusionskammer, die mit einer Glasplatte abgedeckt ist. Durch Öffnungen in der Glasplatte sind Messelektroden so in die Perfu sionskammer einführbar, dass die Zelle von den Elektroden penetriert werden kann und der Prozess durch die Glasplatte beobachtet werden kann. Eine Öffnung in der Glasplatte ist von einem Trichter umgeben. Das Einfüllen von Lösung in den Trichter und das anschließende Anlegen eines Unterdrucks an den Kammerabfluss ermöglichen die Perfusion der Kammer und der darin enthaltenen Objekte (z.B. Xenopus Oozyten). Bei mehrfacher Applikation von Lösungen in den Trichter wird angestrebt, jeweils gleichgroße Flüssigkeitsmengen aus der Kammer abzusaugen.It Perfusion devices are also known, especially for a fast Perfusion of isolated, larger objects, such as Xenopus oocytes, are designed. These cells should For example, be studied simultaneously with two microelectrodes. S. Hering describes this in "Pflüger Archiv", Vol. 436, 1998, Pp. 303-307 a perfusion chamber covered with a glass plate is. Through openings In the glass plate measuring electrodes are so in the perfusion chamber insertable that the cell can be penetrated by the electrodes and the Process can be observed through the glass plate. An opening in the glass plate is surrounded by a funnel. The filling of solution in the funnel and the subsequent Apply a negative pressure to the chamber drain the perfusion of the chamber and the objects contained therein (e.g. Xenopus oocytes). For multiple applications of solutions in the funnel is sought, each equal amounts of liquid from the chamber suck.

Die von S. Hering beschriebene Konstruktion kann in Bezug auf die folgenden Aspekte Nachteile aufweisen. Erstens wird die den Trichter umgebende Öffnung mit der zweiten Messelektrode nur über die Flüssigkeitsschicht zwischen der Elektrode und dem Innenrand der Öffnung verschlossen. Durch diese zweite Öffnung kann deshalb, wenn der Unterdruck in der Kammer die Kraft des verschließenden Flüssigkeitsmeniskus übersteigt, Luft in die Kammer eintreten, was zu Schäden an der Zelle und damit zu Störungen im Messablauf führen kann. Ein weiterer Nachteil des potentiellen Lufteintritts besteht darin, dass ein automatisierter Betrieb erschwert wird. So sollen bei kontinuierlichem Betrieb der Perfusionskammer gleiche Lösungsmengen in den Trichter eingespritzt und am Abfluss abgesaugt werden. Dies wäre durch den Lufteintritt nur mit häufigen Korrekturen möglich. Bei wiederholtem Anlegen von starkem Unterdruck an die Kammer tritt nahezu zwangsläufig durch die zweite Öffnung Luft ein. Damit wird bei gleichem Absaugvolumen entsprechend weniger Flüssigkeit abgeführt und es bildet sich ein störendes Restvolumen im Zufuhrtrichter. Ein automatisierter Betrieb, bei dem wiederholt gleiche Menge zu und abgeführt werden sollen, ist mit dieser Kammerkonstruktion nicht möglich.The Construction described by S. Hering may be related to the following Aspects have disadvantages. First, the opening surrounding the funnel with the second measuring electrode only over the liquid layer closed between the electrode and the inner edge of the opening. By this second opening Therefore, when the negative pressure in the chamber exceeds the force of the occluding fluid meniscus, Air enters the chamber, causing damage to the cell and thus to disturbances lead in the measurement process can. Another disadvantage of the potential air intake exists in that automated operation is made more difficult. So should in continuous operation of the perfusion chamber equal amounts of solution injected into the funnel and sucked off the drain. This would be through the air intake only with frequent Corrections possible. Repeated application of strong negative pressure to the chamber occurs almost inevitably the second opening Air in. This is correspondingly less with the same extraction volume liquid dissipated and it forms a disturbing residual volume in the feed funnel. An automated operation in which repeated same amount added and removed are not possible with this chamber design.

Zweitens ist für viele Untersuchungen an Objekten, wie z. B. Xenopus-Oozyten, ein schneller Austausch der Perfusionslösung wünschenswert. Dies betrifft insbesondere Messungen zur Charakterisierung von Rezeptor-aktivierten Ionenkanälen. Eine langsame Zufuhr führt häufig zur Desensibilisierung der Rezeptoren noch während der Applikation des Agonisten und damit zu inkorrekten Messergebnissen. Bei der von S. Hering et al. beschriebenen Kammerkonstruktion wird die Lösung seitlich an die auf dem Boden der Kammer liegende Zelle appliziert. Der abrupte Flüssigkeitsstrom führt zu einem „Hammer"-Effekt, das heißt die Zelle wird seitlich von einem Druckpuls getroffen. Dieser seitliche Druckpuls kann, je nach Geschwindigkeit und Dauer des Flüssigkeitsstroms, zu Translokationen der Oozyten und letztendlich zum Herausspülen der Zellen aus der Kammer führen. Dabei wird zunächst der Kontakt der Zelle mit den Elektroden gestört und später unterbrochen, was zum Abbruch der Messung führt. Der Kontakt von Messelektroden mit der Zelle ist jedoch sehr empfindlich bezüglich mechanischer Störungen. Bereits geringe mechanische Störungen führen zu Veränderungen der Abdichtung der Elektroden an der Oozytenmembran. Ein seitlicher Druckpuls ist daher für stabile und reproduzierbare Messungen sehr nachteilig. Der Einsatz der herkömmlichen Vorrichtung ist deshalb auf experimentelle Arbeiten beschränkt und nicht für routinemäßige oder automatisierte Messungen geeignet.Secondly is for many investigations on objects, such as B. Xenopus oocytes, a rapid replacement of the perfusion solution desirable. this concerns in particular measurements for the characterization of receptor-activated Ion channels. A slow feed leads often for the desensitization of the receptors even during the application of the agonist and thus incorrect measurement results. In the case of S. Hering et al. described chamber construction, the solution is the side applied to the cell lying on the bottom of the chamber. The abrupt liquid flow leads to a "hammer" effect, that is, the cell is hit laterally by a pressure pulse. This lateral pressure pulse can, depending on the speed and duration of the fluid flow, to translocations the oocytes and finally to flush out the cells from the chamber to lead. It will be first the contact of the cell with the electrodes disturbed and later interrupted, causing the abort the measurement leads. However, the contact of measuring electrodes with the cell is very sensitive in terms of mechanical disturbances. Already minor mechanical disturbances to lead to changes the sealing of the electrodes on the oocyte membrane. One side Pressure pulse is therefore for stable and reproducible measurements very disadvantageous. The use the conventional one Device is therefore limited to experimental work and not for routine or suitable for automated measurements.

Ein weiterer Nachteil der von Hering beschriebenen Technik besteht im Auftreten eines Restvolumens, das besonders durch Kapillarkräfte und Adhäsion von Restflüssigkeit zwischen den Elektroden und der Innenwand des Trichters auftritt. Durch die Kapillarkräfte können Zufuhr und Abfuhr der Flüssigkeit aus dem Trichter nicht ausreichend synchronisiert werden. Außerdem kann es zu einer Vermischung der Flüssigkeiten im Trichter und damit zu einer Verdünnung der Konzentration von Testsubstanzen kommen.One Another disadvantage of the technique described by Hering is in Occurrence of a residual volume, especially by capillary forces and adhesion of residual fluid occurs between the electrodes and the inner wall of the funnel. By the capillary forces can Supply and removal of the liquid can not be synchronized sufficiently from the funnel. In addition, can it causes a mixing of the liquids in the funnel and thus to a dilution of the concentration of Test substances come.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Perfusionsvorrichtung bereitzustellen, mit der die Nachteile der herkömmlichen Perfusionsvorrichtungen überwunden werden und die insbesondere eine Behandlung und/oder Untersuchung biologischer Objekte, wie z. B. biologischer Zellen mit einer erhöhten Stabilität und Zuverlässigkeit ermöglicht. Die verbesserte Perfusionsvorrichtung soll des Weiteren insbesondere den Betrieb bei erhöhten Perfusionsraten und einen kontinuierlichen, automatisierten Betrieb ermöglichen. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, verbesserte Verfahren zur Untersuchung und/oder Behandlung biologischer Objekte, wie insbesondere biologischer Zellen in Perfusionsvorrichtungen anzugeben, bei denen insbesondere mit verminderten Flüssigkeitsmengen unter Beibehaltung einer hohen Selektivität gearbeitet werden kann. Die Erfindung soll insbesondere mit geringen Flüssigkeitsvolumina im Bereich von z. B. 50 bis 200 μl einen vollständigen und zuverlässigen Austausch der Flüssigkeit im Volumen der Perfusionskammer einer Perfusionsvorrichtung ermöglichen. Dabei soll die Balance zwischen zugeführten und abfließenden Flüssigkeitsvolumina auch bei einer Folge von zahlreichen Messzyklen gewahrt bleiben.The The object of the invention is an improved perfusion device to overcome the disadvantages of conventional perfusion devices and in particular a treatment and / or examination biological objects, such. B. biological cells with increased stability and reliability allows. The In addition, the improved perfusion device is intended in particular the operation at elevated Perfusion rates and a continuous, automated operation enable. The object of the invention is also to provide improved methods for Examination and / or treatment of biological objects, in particular indicate biological cells in perfusion devices in which in particular with reduced quantities of liquid while maintaining a high selectivity can be worked. The invention should in particular with low liquid volumes in the range from Z. B. 50 to 200 ul a complete one and reliable Exchange of the liquid allow in the volume of the perfusion chamber of a perfusion device. Here is the balance between supplied and outflowing volumes of liquid even with a series of numerous measuring cycles.

Diese Aufgaben werden durch Perfusionsvorrichtungen und – verfahren mit den Merkmalen entsprechend den Patentansprüchen 1 oder 19 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Tasks are performed by perfusion devices and procedures with the features according to claims 1 or 19 solved. advantageous embodiments and applications of the invention will be apparent from the dependent claims.

Vorrichtungsbezogen wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Perfusionsvorrichtung mit einer in einem Kammerkörper gebildeten Perfusionskammer und einer in der Perfusionskammer angeordneten Halterungseinrichtung für das zu untersuchende Objekt dahingehend gelöst, dass die Halterungseinrichtung einen Vorsprung aufweist, der derart in die ragend Perfusionskammer positioniert werden kann, dass eine zu einem Abfluss der Perfusionskammer fließende Flüssigkeit den Vorsprung allseits seitlich umströmt. Die Halterungseinrichtung umfasst ein vorzugsweise zylinderförmiges Teil, das höhenverstellbar in dem Kammerboden eingefügt ist und von einem (Perfusions-)spalt umgeben ist, der mit dem Abfluss verbunden ist. Die Perfusionskammer bildet um die Halterungseinrichtung relativ zum Kammerkörper den umlaufenden Spalt (Ringspalt, Perfusionsspalt). Der Abfluss kann im Kammerkörper oder in der Halterungseinrichtung vorgesehen sein. Der Perfusionsspalt besitzt vorzugsweise einen kreisringförmigen Querschnitt. Die damit vorzugsweise koaxiale Anordnung der Halterungseinrichtung mit dem umgebenden Perfusionsspalt besitzt den Vorteil, dass beim Durchtritt einer Flüssigkeit durch die Perfusionskammer eine allseitige Umströmung der Aufnahme der Halterungseinrichtung und damit des zu untersuchenden Objektes erfolgt, so dass der einseitige Druckpuls, wie er bei der herkömmlichen Perfusionskammer auftritt, vermieden wird. Die Lösung umfließt das Objekt von allen Seiten in den vorzugsweise koaxialen Perfusionsspalt und wird entweder in einen seitlichen Kanal (Abfluss) oder alternativ durch Öffnungen in der Halterungseinrichtung abgeführt. Beide technischen Lösungen leiten einen annähernd laminaren Fluss um die Zelle in den Perfusionsspalt. Das Objekt, das bspw. eine einzelne biologische Zelle, eine Zellgruppe oder eine Zusammensetzung aus Zellbestandteilen umfasst, wird von der mindestens einen Einführöffnung in die Perfusionskammer hin zum Abfluss in dem laminaren Durchfluss umspült.Based device the above object is achieved by a perfusion device according to the invention with one in a chamber body formed perfusion chamber and arranged in the perfusion chamber Mounting device for the to be examined object solved in that the mounting device has a projection which is so in the protruding perfusion chamber that can be positioned to an outflow of the perfusion chamber flowing liquid the projection flows around on all sides. The mounting device comprises a preferably cylindrical part, the height adjustable inserted in the chamber floor is and is surrounded by a (perfusion) gap with the outflow connected is. The perfusion chamber forms around the mounting device relative to the chamber body the circumferential gap (annular gap, perfusion gap). The drain can in the chamber body or be provided in the mounting device. The perfusion gap preferably has an annular cross-section. The so preferably coaxial arrangement of the mounting device with the surrounding perfusion gap has the advantage that when passing a liquid through the perfusion chamber an all-round flow around the recording of the mounting device and thus the object to be examined takes place, so that the one-sided Pressure pulse, as in the conventional Perfusion chamber occurs, is avoided. The solution flows around the object from all sides in the preferably coaxial perfusion gap and will either in a side channel (drain) or alternatively through openings discharged in the mounting device. Lead both technical solutions an approximate laminar flow around the cell into the perfusion gap. The object, for example, a single biological cell, a cell group or comprises a composition of cell constituents, is derived from the at least one insertion opening in the perfusion chamber towards the outflow in the laminar flow lapped.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Halterungseinrichtung in der Perfusionskammer derart ver stellbar angeordnet, dass die Position der Aufnahme für das zu untersuchende Objekt in der Perfusionskammer und insbesondere entlang der Länge des Perfusionsspaltes veränderlich ist. Diese Ausführungsform kann Vorteile in Bezug auf die Anpassung der Kammergeometrie an das zu untersuchende Objekt besitzen.According to one preferred embodiment of Invention is the support means in the perfusion chamber arranged so ver adjustable that the position of the recording for the examining object in the perfusion chamber and in particular along the length of the perfusion gap changeable is. This embodiment may have advantages in terms of adjusting the chamber geometry own the object to be examined.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemäße Perfusionsvorrichtung mit einer Elektrodenhalterung zur Positionierung von mindestens einer Messelektrode ausgestattet. Eine oder mehrere Messelektroden werden insbesondere für elektrophysiologische Untersuchungen an biologischen Zellen verwendet. Mit der Elektrodenhalterung können die Messelektroden ortsfest relativ zur Perfusionskammer und damit relativ zum zu untersuchenden Objekt positioniert werden. Die Messelektroden selbst haben bei den Untersuchungen auch eine mechanische Halterungsfunktion für das Objekt.According to one further advantageous embodiment The invention is the perfusion device according to the invention an electrode holder for positioning at least one Measuring electrode equipped. One or more measuring electrodes will be especially for electrophysiological studies on biological cells used. With the electrode holder can the measuring electrodes stationary relative to the perfusion chamber and thus relatively be positioned to the object to be examined. The measuring electrodes even have a mechanical support function in the investigations for the Object.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Perfusionsvorrichtung mit einer Abdeckplatte ausgestattet, die die Perfusionskammer nach oben verschließt und in der die mindestens eine Einführöffnung in die Perfusionskammer gebildet ist. Die Verwendung der vom Kammerkörper der Perfusionsvorrichtung vorzugsweise abtrennbaren Abdeckplatte kann Vorteile in Bezug auf einen vereinfachten Zugriff auf das Kammerinnere, z. B. zur Ablage eines zu untersuchenden Objekts auf der Halterungseinrichtung oder für Reinigungszwecke besitzen. Des Weiteren bildet die Abdeckplatte einen Verdunstungsschutz. Ein Flüssigkeitsverlust durch Verdunstung wird vermindert. Die Reproduzierbarkeit der Steuerung bei der Flüssigkeitszufuhr und -abfuhr kann erhöht werden.According to one particularly preferred embodiment The invention is the perfusion device with a cover plate equipped, which closes the perfusion chamber upwards and in the at least one insertion opening in the perfusion chamber is formed. The use of the chamber body of the Perfusion device preferably removable cover plate can Advantages in terms of simplified access to the chamber interior, z. B. for storing an object to be examined on the mounting device or for Have cleaning purposes. Furthermore, the cover plate forms an evaporation protection. A fluid loss by evaporation is reduced. The reproducibility of the controller during hydration and removal can be increased become.

Wenn gemäß einer Variante ein Einführtrichter vorgesehen ist, der mit der mindestens einen Einführöffnung verbunden ist, können sich Vorteile in Bezug auf die Flüssigkeitszufuhr in die Perfusionskammer ergeben. Gemäß einer erfindungsgemäßen Gestaltung ist der Einführtrichter ein Teil des Kammerkörpers, was Vorteile für einen vereinfachten, integralen Aufbau der Perfusionsvorrichtung besitzen kann. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der Einführtrichter als Teil der o. g. Abdeckplatte auf deren Oberseite angeordnet ist, so dass durch die Abdeckplatte ein Boden des Einführtrichters gebildet wird, in dem die mindestens eine Einführöffnung angeordnet ist und unter dem sich im zusammengesetzten Zustand die Perfusionskammer befindet. Vorteilhafterweise kann dann zur Beschickung oder Reinigung der Perfusionskammer der Aufbau aus Abdeckplatte und Einführtrichter besonders einfach von der Perfusionsvorrichtung abgenommen werden.If, according to a variant, an insertion funnel is provided, with the at least one on associated with opening, there may be advantages in terms of the supply of liquid into the perfusion chamber. According to a design according to the invention, the insertion funnel is a part of the chamber body, which may have advantages for a simplified, integral construction of the perfusion device. However, it is preferred if the insertion funnel is arranged as part of the above cover plate on the top, so that a bottom of the insertion funnel is formed by the cover, in which the at least one insertion opening is arranged and under which the perfusion chamber is in the assembled state. Advantageously, the construction of cover plate and insertion funnel can then be removed from the perfusion device in a particularly simple manner for charging or cleaning the perfusion chamber.

Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Perfusionsvorrichtung ergeben sich, wenn die Abdeckplatte zwei Einführöffnungen aufweist, die am Boden des Einführtrichters gebildet und im zusammengesetzten Zustand der Abdeckplatte mit dem Kammerkörper symmetrisch relativ zur Längsrichtung des durch die Halterungsrichtung gebildeten Vorsprungs in der Perfusionskammer angeordnet sind. Diese Variante der Erfindung besitzt erstens den Vorteil, dass der wannenförmige Trichter beide Einführöffnungen zur Flüssigkeitszufuhr und/oder zum Zugriff durch die Messelektroden einschließt. Dadurch wird der oben für die herkömmlichen Perfusionsvorrichtungen beschriebene, nachteilige Eintritt von Luft in die Perfusionskammer in jedem Fall vermieden. Die Flüssigkeit kann gleichermaßen durch beide Einführöffnungen eintreten, was den Eintritt von Luft ausschließt. Ein zweiter Vorteil besteht in der symmetrischen Anordnung der Einführöffnungen oberhalb der Aufnahme für das zu untersuchende Objekt. Dadurch wird das symmetrische Umspülen des Objekts von allen Seiten von den Einführöffnungen hin zum koaxialen Perfusionsspalt verbessert. Durch das symmetrische Umspülen der Zellen von allen Seiten in den koaxialen Perfusionsspalt treten seitlich Kräfte praktisch nicht auf. Mechanische Störungen der Messungen oder Objektbehandlungen werden vermieden.Special Advantages of the perfusion device according to the invention arise when the cover plate has two insertion holes, which are at the bottom of the insertion funnel formed and symmetrical in the assembled state of the cover plate with the chamber body relative to the longitudinal direction the protrusion formed by the support direction in the perfusion chamber are arranged. This variant of the invention firstly has the Advantage that the tub-shaped Funnel both insertion openings for hydration and / or for access by the measuring electrodes. Thereby Will the above for the conventional ones Perfusion devices described, adverse entry of air avoided in the perfusion chamber in any case. The liquid can be alike through both insertion openings enter, which excludes the entry of air. A second advantage exists in the symmetrical arrangement of the insertion openings above the receptacle for the object to be examined. This will cause the symmetrical flushing of the Object from all sides from the insertion holes to the coaxial Perfusion gap improved. By the symmetrical flushing the Cells from all sides into the coaxial perfusion gap enter laterally personnel practically not on. Mechanical disturbances of measurements or object treatments will be avoided.

Schließlich besteht ein weiterer Vorteil der Integration der Einführöffnungen in den Boden des Einführtrichters darin, dass durch die Größe der Einführöffnungen (ggf. vermindert durch die eingesetzten Messelektroden) der Fluss einer in den Einführtrichter gefüllten Flüssigkeit in die Perfusionskammer verzögert wird. Wenn eine neue Flüssigkeit, z. B. eine Testlösung in den Einführtrichter auf der Abdeckplatte gefüllt wird, erfolgt zunächst lediglich eine Diffusion vom Trichter durch den verbleibenden Zwischenraum zwischen den Messelektroden und den Innenseiten der Einführöffnungen in die Perfusionskammer. Erst bei Anwendung eines Unterdrucks am Abfluss der Perfusionskammer wird die Flüssigkeit durch die Einführöffnungen symmetrisch hin zum untersuchenden Objekt gezogen. Der Unterdruck kann so eingestellt werden, dass diese Strömungsbewegung erheblich schneller als die Diffusionsbewegung erfolgt. Dies ermöglicht vorteilhafterweise einen Lösungswechsel in der Perfusionskammer mit einer scharf abgegrenzten und sich relativ schnell bewegenden Flüssigkeitsfront (Grenze zwischen verschiedenen Behandlungs-, Spül- oder Testlösungen). Die zeitliche Steuerung der Objektbehandlung oder -untersuchung kann mit hoher Genauigkeit und Präzision durchgeführt werden.Finally exists Another advantage of the integration of the insertion holes in the bottom of the insertion funnel in that by the size of the insertion holes (possibly reduced by the measuring electrodes used) the flow one in the insertion funnel filled liquid delayed into the perfusion chamber becomes. If a new liquid, z. B. a test solution in the insertion funnel filled on the cover plate is done first only a diffusion from the funnel through the remaining space between the measuring electrodes and the insides of the insertion openings in the perfusion chamber. Only when applying a negative pressure at the outflow of the perfusion chamber becomes the liquid through the insertion openings drawn symmetrically towards the examining object. The negative pressure Can be adjusted so that this flow movement significantly faster as the diffusion movement takes place. This advantageously allows one solution exchange in the perfusion chamber with a sharply demarcated and relative fast-moving liquid front (border between different treatment, rinsing or test solutions). The timing of the object treatment or examination can be done with high accuracy and precision.

Wenn die Einführöffnungen gemäß einer bevorzugten Gestaltung jeweils den gleichen Durchmesser besitzen, wird die symmetrische Ausübung der Strömungskräfte vorteilhafterweise noch verbessert.If the insertion openings according to a preferred design each have the same diameter, will the symmetrical exercise of Flow forces advantageously even better.

Die Abdeckplatte mit dem Einführtrichter ist vorzugsweise seitlich verschiebbar auf dem Kammerkörper angeordnet. Vorteilhafterweise kann dadurch die Perfusionskammer wahlweise geöffnet oder verschlossen werden, ohne dass die Abdeckplatte mit dem Einfülltrichter vollständig vom Kammerkörper getrennt werden.The Cover plate with the insertion funnel is preferably arranged laterally displaceable on the chamber body. Advantageously, this allows the perfusion chamber to be opened or opened as desired be closed without the cover plate with the hopper Completely from the chamber body be separated.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt die Halterungseinrichtung in der Perfusionskammer die Form eines Zylinders. Diese Gestaltung verbessert die Gleichförmigkeit des Durchflusses durch den Perfusionsspalt hin zum Abfluss.According to one further advantageous embodiment The invention has the support device in the perfusion chamber the shape of a cylinder. This design improves the uniformity the flow through the perfusion gap to the drain.

Wenn die Halterungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung an ihrem oberen Ende eine Halterung der Vertiefung zur mittigen Aufnahme des zu untersuchenden Objektes aufweist, können sich weitere Vorteile für die Stabilisierung des Objekts im Flüssigkeitsstrom ergeben.If the mounting device according to a another embodiment the invention at its upper end a holder of the recess for central recording of the object to be examined, may more benefits for give the stabilization of the object in the liquid stream.

Gemäß einer weiteren Variante am unteren Ende der Halterungseinrichtung eine Schraubverbindung zur Fixierung im Kammerkörper vorgesehen sein, wodurch vorteilhafterweise die oben beschriebene Verstellbarkeit der Halterungseinrichtung erleichtert wird. Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die flexible (z.B. durch Verschrauben) Verbindung des zylinderförmigen Vorsprungs (Perfusionspodest) das zu untersuchende Objekt höhenverstellbar in der Perfusionskammer platziert werden kann. Diese flexible Höhenverstellbarkeit hat die folgenden Vorteile: Erstens können die seitlich durch die in der Abdeckplatte in die Kammer eingeführten Messelektroden in ihrem Winkel verstellt werden. Die Verstellbarkeit des Einstichwinkels ist vorteilhaft. Diese Veränderung kann durch Anpassung der Höhe des durch die Hal terungseinrichtung gebildeten Perfusionspodestes in der Perfusionskammer korrigiert werden. Dies ist besonders bei Untersuchungen an Objekten verschiedener Größe von Vorteil, wo der Einstich in genauer seitlicher Position und unter einem bestimmten Winkel in die Zelle erfolgen muss. Zweitens ermöglicht es die Höhenverstellbarkeit der Halterungseinrichtung, die Zelle wahlweise höher oder tiefer im Perfusionsspalt zu positionieren. Dies hat Auswirkungen auf die Zeit zwischen Anlegen eines Unterdrucks am Perfusionskanal und der Zellperfusion, aber auch auf die Stabilität der Zelle im Flüssigkeitsstrom während der Messung. Ein tieferes Absenken der Zelle in der Perfusionskammer durch Absenken der Halterungseinrichtung verlängert die Zeit, bis die Lösung im Trichter die Zelle erreicht und stabilisiert die Zelle im laminaren Durchfluss, da das Einwirken von seitlichen (ggf. asymmetrischen) Kräften auf die Oberfläche der Zelle in tieferen Abschnitten des Perfusionskanals weiter verringert wird.According to a further variant, a screw connection for fixing in the chamber body may be provided at the lower end of the mounting device, whereby advantageously the above-described adjustability of the mounting device is facilitated. An important advantage of the invention is that the object to be examined can be placed in a height-adjustable manner in the perfusion chamber by means of the flexible (eg by screwing) connection of the cylindrical protrusion (perfusion pedestal). This flexible height adjustment has the following advantages: First, the measuring electrodes inserted laterally into the chamber through the cover plate can be adjusted in their angle. The adjustability of the insertion angle is advantageous. This change can be achieved by adjusting the height of the perfusion pedestal formed by the Hal sion device in the perfusion be corrected. This is particularly advantageous for investigations on objects of different sizes, where the puncture must be in a precise lateral position and at a certain angle into the cell. Second, the height adjustability of the support means allows the cell to be positioned either higher or lower in the perfusion gap. This has an effect on the time between the application of a negative pressure at the perfusion channel and the cell perfusion, but also on the stability of the cell in the liquid flow during the measurement. Lowering the cell in the perfusion chamber by lowering the fixture lengthens the time until the solution in the funnel reaches the cell and stabilizes the cell in the laminar flow, as the action of lateral (possibly asymmetric) forces on the surface of the cell in deeper Sections of the perfusion channel is further reduced.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Halterungseinrichtung zumindest teilweise aus einem transparenten Material besteht, was die Beleuchtung und/oder Beobachtung der zu untersuchenden Objekte von der Bodenseite des Kammerkörpers her ermöglicht. In die Halterungseinrichtung kann insbesondere ein Lichtleiter eingebracht werden, der an seiner Lichtaustrittsoberfläche unmittelbaren Kontakt mit dem Untersuchungsobjekt hat. Dadurch kann z. B. der Zelle während der Messung Licht zugeführt werden bzw. es können Lichtsignale, z. B. Fluoreszenzsignale von der Oberfläche abgenommen werden.at a further embodiment The invention provides that the mounting device at least partly made of a transparent material, what the lighting and / or observation of the objects to be examined from the bottom side of the chamber body allowed. In particular, a light guide can be introduced into the mounting device be, who at its light exit surface immediate contact with the Examination object has. As a result, z. B. the cell during the Measuring light supplied can or can Light signals, z. B. fluorescence signals removed from the surface become.

Wenn die Halterungseinrichtung gemäß einer weiteren Variante der Erfindung eine Referenzelektrode aufweist, können Messfehler bei elektrischen Messungen am Untersuchungsobjekt vermieden oder vermindert werden.If the mounting device according to a further variant of the invention comprises a reference electrode, can Measurement errors in electrical measurements on the examination subject avoided or diminished.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Abfluss aus der Perfusionskammer mit einer Pumpe verbunden und/oder im Abfluss eine Referenzelektrode angeordnet ist. Beide Merkmale dienen einer verbesserten Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Perfusionsvorrichtung beim automatisierten Betrieb.Further advantageous embodiments The invention is characterized in that the outflow from the Perfusion chamber connected to a pump and / or in the outflow one Reference electrode is arranged. Both features serve to improve Usability of the perfusion device according to the invention in automated operation.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Untersuchungsapparatur für biologische Objekte, insbesondere biologische Zellen, Zellgruppen oder Zellbestandteile, die eine Dosiereinrichtung, eine Messeinrichtung und die erfindungsgemäße Perfusionsvorrichtung umfasst. Die Dosiereinrichtung dient insbesondere der automatischen Zufuhr von verschiedenen Flüssigkeiten (insbesondere Behandlungs-, Spül- und Testlösungen) aus Vorratsreservoiren in die Perfusionskammer. Die Messeinrichtung ist in an sich bekannter Weise für elektrophysiologische und/oder optische Messungen an den in der Perfusionskammer behandelten Objekten eingerichtet.One Another object of the invention is an inspection apparatus for biological Objects, in particular biological cells, cell groups or cell components, the one metering device, a measuring device and the perfusion device according to the invention includes. The metering device is used in particular the automatic Supply of different liquids (especially treatment, rinsing and test solutions) from storage reservoirs into the perfusion chamber. The measuring device is in a known manner for electrophysiological and / or optical measurements of those in the perfusion chamber set up for treated objects.

Verfahrensbezogen wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren zur Untersuchung und/oder Behandlung mindestens einer biologischen Zelle in der erfindungsgemäßen Perfusionsvorrichtung mit den folgenden Schritten gelöst. Nach einer Positionierung der mindestens einen Zelle auf der Halterungseinrichtung erfolgt eine Einfüllung eines vorbestimmten Volumens einer Behandlungslösung in die Probenkammer und eine Messung an der mindestens einen Zelle. Durch Anlegen eines Unterdrucks an den Abfluss der Perfusionskammer oder den Trichterabfluss des Einführtrichters kann die Behandlungslösung abgeführt werden. Diese Verfahrensweise besitzt den besonderen Vorteil, dass die Positionierung der mindestens einen Zelle auf der Halterungseinrichtung durch den Flüssig keitsstrom durch die Perfusionskammer stabilisiert und damit die Zuverlässigkeit der Messung erhöht wird.Based method the above object is achieved by a method for examination and / or Treatment of at least one biological cell in the perfusion device according to the invention solved with the following steps. After positioning the at least one cell on the mounting device a filling takes place a predetermined volume of a treatment solution in the sample chamber and a measurement on the at least one cell. By creating a Negative pressure at the outflow of the perfusion chamber or the funnel drain of the insertion funnel can the treatment solution dissipated become. This procedure has the particular advantage that the positioning of the at least one cell on the mounting device through the liquid keitsstrom the perfusion chamber stabilizes and thus the reliability the measurement increases becomes.

Gemäß vorteilhaften Varianten der Erfindung sind als Messung an der Zelle eine Fluoreszenzmessung und/oder eine elektrophysiologische Messung vorgesehen, wodurch vorteilhafterweise die Reaktion der Zelle auf die Behandlungslösung und/oder elektrische Reize charakterisiert werden kann.According to advantageous Variants of the invention are a fluorescence measurement as a measurement on the cell and / or an electrophysiological measurement provided, whereby Advantageously, the reaction of the cell to the treatment solution and / or electrical stimuli can be characterized.

Vorteilhafterweise kann die Behandlungslösung mit einer Dosiereinrichtung in die Probenkammer eingeführt werden, die zeitsynchron mit der Steuerung des Abführens der Flüssigkeit betrieben wird. Dabei werden vorzugsweise in der Dosiereinrichtung verschiedene Testreservoirs verwendet, von denen die jeweils gewünschte Behandlungslösung in die Probenkammer, insbesondere in den Einführtrichter der Probenkammer eingefüllt wird. Die Richtungen der Flüssigkeitszufuhr und -abfuhr können umgekehrt werden, indem die Behandlungslösung durch den Abfluss in die Probenkammer eingefüllt und durch den Trichterabfluss abgeführt wird. In diesem Fall können sich Vorteile für eine flexiblere Anwendung der Perfusionsvorrichtung ergeben.advantageously, can the treatment solution be introduced into the sample chamber with a metering device, the time synchronized with the control of the discharge of the liquid is operated. In this case, preferably in the metering device used different test reservoirs, of which the respectively desired treatment solution in the Sample chamber, in particular in the insertion funnel of the sample chamber filled becomes. The directions of hydration and removal can be reversed by passing the treatment solution through filled the drain into the sample chamber and through the funnel drain dissipated becomes. In this case, you can benefits for provide a more flexible application of the perfusion device.

Wenn gemäß einer Variante der Erfindung durch den Abfluss und den Trichterabfluss jeweils Teilvolumina abgesaugt werden, deren Summe gleich dem eingefüllten Volumen der Behandlungslösung ist, können sich Vorteile für die Flüssigkeitsdosierung ergeben. Es kann insbesondere in den Einführtrichter mit geringer Dosiergenauigkeit zunächst ein größeres Lösungsvolumen zugeführt werden, als für die Perfusion benötigt wird, und dann über den Trichterabfluss ein Überschuss abgezogen werden, so dass die Flüssigkeitsmenge in der Probenkammer mit hoher Genauigkeit eingestellt wird.If according to a Variant of the invention by the drain and the funnel drain each partial volumes are sucked off, the sum of which is equal to the filled volume the treatment solution is, can benefits for the liquid dosage result. It can in particular in the insertion funnel with low dosing accuracy first one larger solution volume supplied be, as for the perfusion needed will, and then over the funnel drain a surplus be deducted, so that the amount of liquid is set in the sample chamber with high accuracy.

Vorteilhafterweise kann gemäß einer Variante eine kontinuierliche Zufuhr der Behandlungslösung bei einem gleichzeitigen kontinuierlichen Abfluss aus der Perfusionskammer erfolgen. Alternativ kann für bestimmte Messmethoden ein diskontinuierlicher Betrieb von Vorteil sein.Advantageously, according to a variant, a continuous supply of Behandlungsloö be done with a simultaneous continuous outflow from the perfusion chamber. Alternatively, discontinuous operation may be advantageous for certain measurement methods.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen: Further Details and advantages of the invention will become apparent from the following Description of the attached Drawings visible. Show it:

1: eine schematische, vergrößerte Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Perfusionsvorrichtung; 1 a schematic, enlarged sectional view of a first embodiment of the perfusion device according to the invention;

2: eine schematische Draufsicht auf eine Perfusionsvorrichtung gemäß 1; 2 FIG. 2 is a schematic plan view of a perfusion device according to FIG 1 ;

3: eine schematische, vergrößerte Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Perfusionsvorrichtung; und 3 a schematic, enlarged sectional view of a further embodiment of the perfusion device according to the invention; and

4: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Untersuchungsapparatur, die mit der erfindungsgemäßen Perfusionsvorrichtung ausgestattet ist. 4 : A schematic representation of an examination apparatus according to the invention, which is equipped with the perfusion device according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben, bei der die Perfusionsvorrichtung mit einer Abdeckplatte mit integriertem Einführtrichter ausgestattet ist. Es wird betont, dass die Umsetzung der Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt, sondern alternativ derart möglich ist, dass keine Abdeckplatte oder eine Abdeckplatte ohne einen Einführtrichter oder ein integraler Aufbau des Kammerkörpers mit dem Einführtrichter vorgesehen ist. Des Weiteren wird betont, dass es sich bei den Illustrationen nicht um maßstäbliche Zeichnungen handelt. Die absoluten Größen und Größenverhältnisse können bei der Umsetzung der Erfindung in Abhängigkeit von den konkreten Anwendungsforderungen gewählt werden.The The invention will be described below by way of example with reference to an embodiment described in which the perfusion device with a cover plate with integrated insertion funnel Is provided. It is emphasized that the implementation of the invention is not limited to this design, but alternatively possible is that no cover plate or a cover plate without an insertion funnel or an integral structure of the chamber body with the insertion funnel is provided. Furthermore, it is emphasized that the illustrations not to scale drawings is. The absolute sizes and proportions can in the implementation of the invention depending on the concrete Application requirements selected become.

Die in den 1 und 2 in schematischer Schnittansicht bzw. in Draufsicht gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Perfusionsvorrichtung 10 umfasst einen Kammerkörper 20, eine Halterungseinrichtung 30, eine Elektrodenhalterung 40, die Abdeckplatte 50 und eine Auffangeinrichtung 60. Weitere an sich bekannte Einzelheiten der Perfusionsvorrichtung, wie z. B. eine Halterung in einem Laborgerät oder Verbindungsteile zum Anschluss an Mess-, Zusatz- oder Steuergeräte sind in den 1 und 2 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt.The in the 1 and 2 Shown in a schematic sectional view or in plan view embodiment of a perfusion device according to the invention 10 comprises a chamber body 20 , a mounting device 30 , an electrode holder 40 , the cover plate 50 and a catcher 60 , Further per se known details of the perfusion device, such as. As a holder in a laboratory device or connecting parts for connection to measuring, additional or control devices are in the 1 and 2 not shown for clarity.

Der Kammerkörper 20 wird durch ein Kunststoffteil gebildet, in das die Probenkammer 21, 25 und der Abfluss 24 integriert sind. Der Kammerkörper 20 besteht bspw. aus PTFE oder einem anderen geeigneten Kunststoff. Die Perfusionskammer 21, 25 umfasst einen oberen Kammerbereich 21, durch den eintretende Flüssigkeit hin zum zu behandelnden Objekt fließt, und einen unteren Kammerbereich 25, der bei eingesetzter Halterungseinrichtung 30 im Wesentlichen den Ring- oder Perfusionsspalt bildet, durch den die Flüssigkeit zum Abfluss 24 abfließt. Der Abfluss 24 ist mit der Auffangeinrichtung 60 verbunden, die mit einer Pumpe 61 und einem Auffangreservoir 62 ausgestattet ist.The chamber body 20 is formed by a plastic part into which the sample chamber 21 . 25 and the drain 24 are integrated. The chamber body 20 consists, for example, of PTFE or another suitable plastic. The perfusion chamber 21 . 25 includes an upper chamber area 21 through which incoming liquid flows toward the object to be treated, and a lower chamber area 25 , the inserted with mounting device 30 essentially forms the annular or perfusion gap through which the liquid to the drain 24 flows. The drain 24 is with the catcher 60 connected with a pump 61 and a collection reservoir 62 Is provided.

Der Durchmesser der Zelle 1 ist in der Regel kleiner als 1 mm, z. B. bei Oozyten rd. 800 μm, oder sogar kleiner als 500 μm. Das Volumen der Probenkammer 21, 25 beträgt bspw. rd. 10 bis 15 μl. Dies bedeutet, dass bei der Zufuhr von bspw. 50 bis 100 μl einer Behandlungslösung das innere Volumen der Probenkammer mehrfach ausgetauscht wird. Der Durchmesser des Abflusses 24 beträgt bspw. 500 μm bis 5 mm.The diameter of the cell 1 is usually less than 1 mm, z. B. in oocytes approx. 800 μm, or even less than 500 μm. The volume of the sample chamber 21 . 25 is, for example, approx. 10 to 15 μl. This means that in the supply of, for example, 50 to 100 .mu.l of a treatment solution, the inner volume of the sample chamber is replaced several times. The diameter of the drain 24 is, for example, 500 .mu.m to 5 mm.

Auf der Unterseite ist der Kammerkörper 20 mit einer Gewindebohrung 26 ausgestattet, in die die Halterungseinrichtung 30 einschraubbar ist (siehe unten). Auf der Oberseite des Kammerkörpers 20 ist eine Ausnehmung 27 vorgesehen, deren innere Ausdehnung der Größe der Abdeckplatte 50 (siehe unten) angepasst ist.On the bottom is the chamber body 20 with a threaded hole 26 equipped, in which the mounting device 30 can be screwed in (see below). On top of the chamber body 20 is a recess 27 provided, the inner extent of the size of the cover plate 50 (see below).

Die Halterungseinrichtung 30 wird durch einen zylinderförmigen Vorsprung gebildet, dessen oberes Ende eine Aufnahme 31 für das zu untersuchende Objekt (Zelle 1) bildet und dessen unteres Ende mit einem Außengewinde 33 zum Eingriff in die Gewindebohrung 26 ausgestattet ist. Der zylinderförmige Vorsprung erstreckt sich in vertikaler Richtung nach oben in die Probenkammer 21, 25. An der Aufnahme 31 ist eine halbkugelförmige Vertiefung 32 vorgesehen, die die Zelle 1 in der Untersuchungsposition stabilisiert. In die Halterungseinrichtung 31 ist mindestens ein Lichtleiter 34 für optische Beleuchtungs- oder Messzwecke integriert, der zwischen der Aufnahme 31 am oberen Ende der Halterungseinrichtung 30 und einer Messeinrichtung (nicht dargestellt) verläuft.The mounting device 30 is formed by a cylindrical projection whose upper end is a receptacle 31 for the object to be examined (cell 1 ) and its lower end with an external thread 33 for engagement in the threaded hole 26 Is provided. The cylindrical projection extends vertically upward in the sample chamber 21 . 25 , At the reception 31 is a hemispherical depression 32 provided the cell 1 stabilized in the examination position. In the mounting device 31 is at least one light guide 34 integrated for optical lighting or measuring purposes, between the recording 31 at the upper end of the mounting device 30 and a measuring device (not shown) runs.

Die lediglich schematisch gezeigte Elektrodenhalterung 40 dient der ortsfesten Positionierung der Messelektroden 41, 42 relativ zur Perfusionsvorrichtung 10. Die Elektrodenhalterung 40 umfasst bspw. ein an sich bekanntes Gestell, ggf. mit einer 3D-Präzisionsstelleinrichtung. Alternativ sind die Messelektroden 41, 42 an Manipulatoren angebracht, die auf Halterungen stehen, die mechanisch mit dem Kammerkörper 20 verbunden sind. Die Messelektroden 41, 42 werden durch die Einführöffnungen 22, 23 in die Probenkammer hineingeschoben.The electrode holder shown only schematically 40 serves the stationary positioning of the measuring electrodes 41 . 42 relative to the perfusion device 10 , The electrode holder 40 includes, for example, a known per se frame, possibly with a 3D precision adjusting device. Alternatively, the measuring electrodes 41 . 42 attached to manipulators that rest on brackets that are mechanically attached to the chamber body 20 are connected. The measuring electrodes 41 . 42 be through the insertion openings 22 . 23 pushed into the sample chamber.

Die Perfusionsvorrichtung 10 ist mit wenigstens einer der folgenden Referenzelektroden ausgestattet. Eine erste Referenzelektrode 43 ist im Abfluss 24 angeordnet. Für Ionenstrommessungen kann es von Vorteil sein, wenn zwei Referenzelektroden verwendet werden. Eine zweite Referenzelektrode 44 sollte sich zu diesem Zweck in unmittelbarer Nähe zur Zelle befinden, an der die Messungen durchgeführt werden. Dadurch werden Einflüsse von Störwiderständen (z.B. Serienwiderständen) auf die Messung minimiert.The perfusion device 10 is designed with at least one of the following reference electrodes equips. A first reference electrode 43 is in the drain 24 arranged. For ion current measurements, it may be advantageous to use two reference electrodes. A second reference electrode 44 For this purpose, it should be in close proximity to the cell where the measurements are taken. This minimizes the influence of interference resistances (eg series resistances) on the measurement.

In einer vorteilhaften Ausführung ist eine der Referenzelektroden 44 in die Halterungseinrichtung 30 integriert, wobei die Elektrode in unmittelbarer Nähe zur Zelle aus der Halterung austritt. Das Referenzpotential kann dadurch unmittelbar neben der Zelle gebildet werden. Als integraler Bestandteil der Halterungsvorrichtung kann die Elektrode 44 über die Schraubverbindung 33 vom Kammerkörper gelöst und leicht ausgetauscht werden. Dies ist besonders bei Verwendung von z.B. Silber-Silberchlorid-Elektroden von Vorteil, die nach einer bestimmten Zeit erneuert bzw. ausgetauscht werden müssen.In an advantageous embodiment, one of the reference electrodes 44 in the mounting device 30 integrated, wherein the electrode emerges from the holder in close proximity to the cell. The reference potential can thus be formed directly next to the cell. As an integral part of the mounting device, the electrode 44 over the screw connection 33 detached from the chamber body and easily replaced. This is particularly advantageous when using, for example, silver-silver chloride electrodes, which have to be renewed or replaced after a certain time.

Gemäß diesem unabhängigen Gesichtspunkt der Erfindung kann die Halterungseinrichtung 30 als Elektrodeneinsatz oder Einwegelektrode zum Einschrauben in eine Perfusionsvorrichtung 10 bereitgestellt werden.According to this independent aspect of the invention, the support means 30 as an electrode insert or disposable electrode for screwing into a perfusion device 10 to be provided.

Die Abdeckplatte 50 ist ein im Wesentlichen ebenes Bauteil aus einem transparenten Material, wie z. B. aus Glas oder aus Kunststoff. Die Abdeckplatte 50 besteht aus einem Einführtrichter 51, der auf einem Basisteil 52 mit den Einführöffnungen 22, 23 angeordnet ist. Das Basisteil ist eine rechteckige Platte, die in die Ausnehmung 27 des Kammerkörpers 20 eingepasst ist. Alternativ kann die Ausnehmung 27 lediglich einen ein- oder zweiseitigen Anschlag für die Abdeckplatte 50 bilden und im übrigen eine Verschiebung der Abdeckplatte 50 auf dem Kammerkörper 20 ermöglichen, so dass der obere Kammerbereich 21 der Perfusionskammer freigegeben werden kann. Die Einführöffnungen 22, 23 verlaufen entsprechend der gewünschten Ausrichtung der Messelektroden mit einem vorbestimmten Winkel relativ zur Plattenebene schräg durch die Abdeckplatte 50.The cover plate 50 is a substantially planar member made of a transparent material, such. B. made of glass or plastic. The cover plate 50 consists of an insertion funnel 51 who is on a base part 52 with the insertion openings 22 . 23 is arranged. The base part is a rectangular plate, which is in the recess 27 of the chamber body 20 is fitted. Alternatively, the recess 27 only a one- or two-sided stop for the cover plate 50 form and otherwise a shift of the cover plate 50 on the chamber body 20 allow, so the upper chamber area 21 the perfusion chamber can be released. The insertion openings 22 . 23 extend in accordance with the desired orientation of the measuring electrodes at a predetermined angle relative to the plate plane obliquely through the cover plate 50 ,

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst die Perfusionskammer mit einer Spülflüssigkeit, wie z. B. einer physiologischen Salzlösung gefüllt. Anschließend wird mindestens eine zu untersuchende Zelle 1 auf der Halterungseinrichtung 30 positioniert. Hierzu wird die Abdeckplatte 50 abgenommen oder verschoben, so dass die Perfusionskammer 21, 25 freiliegt. Die Zelle 1 wird bspw. mit einer Pasteurpipette auf die Aufnahme 31 aufgelegt. Anschließend werden die Messelektroden 41, 42 je nach dem gewünschten Untersuchungsverfahren in an sich bekannter Weise so positioniert, dass die Messelektroden die Zelle 1 berühren oder in sie einstechen. Anschließend wird in den Einführtrichter 51 eine Behandlungslösung 2 eingefüllt (siehe Pfeil A in 1). Die Behandlungslösung stellt zunächst eine Flüssigkeitsfront gegenüber der in der Perfusionskammer 21, 25 vorhandenen Spülflüssigkeit dar. Durch die Betätigung der Pumpe 61 wird die Spülflüssigkeit abgezogen (siehe Pfeil B in 1), so dass die Behandlungslösung vom Einführtrichter 51 in die Perfusionskammer 21, 25 einströmt. Je nach dem gewünschten Messprotokoll erfolgt zeitgleich oder mit einer bestimmten Verzögerung die gewünschte optische und/oder elektrische Messung an der Zelle 1. Anschließend können ggf. weitere Behandlungslösungen über die Einführöffnungen 22, 23 in die Perfusionskammer 21, 25 zugeführt werden.To carry out the method according to the invention, the perfusion chamber with a rinsing liquid, such as. B. a physiological saline solution. Subsequently, at least one cell to be examined 1 on the mounting device 30 positioned. For this purpose, the cover plate 50 taken off or moved, leaving the perfusion chamber 21 . 25 exposed. The cell 1 is for example. With a Pasteur pipette on the recording 31 hung up. Subsequently, the measuring electrodes 41 . 42 depending on the desired examination method in a conventional manner so positioned that the measuring electrodes, the cell 1 touch or pierce into it. Subsequently, in the insertion funnel 51 a treatment solution 2 filled (see arrow A in 1 ). The treatment solution initially places a fluid front opposite the one in the perfusion chamber 21 . 25 By operating the pump 61 the rinsing liquid is withdrawn (see arrow B in 1 ), so that the treatment solution from the insertion funnel 51 into the perfusion chamber 21 . 25 flows. Depending on the desired measurement protocol, the desired optical and / or electrical measurement takes place at the cell at the same time or with a certain delay 1 , Subsequently, if necessary, further treatment solutions via the insertion 22 . 23 into the perfusion chamber 21 . 25 be supplied.

Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich am Einführtrichter 51 mindestens ein seitlicher Trichterabfluss 53 vorgesehen, der mit einer Saugpumpe (nicht dargestellt) verbunden ist. Dieser Trichterabfluss 53 ist vorzugsweise oberhalb des Basisteils 51 in einem Abschnitt der Trichterwand angeordnet, der sich in unmittelbarer Nähe zur Position einer oder beider Elektroden 41, 42 befindet. Der Durchmesser des Trichterabflusses 53 in der Trichterwand beträgt bspw. 500 μm bis 2 mm.At the in 3 shown embodiment of the invention is additionally at the insertion funnel 51 at least one side funnel outlet 53 provided, which is connected to a suction pump (not shown). This funnel drain 53 is preferably above the base part 51 arranged in a section of the funnel wall, which is in close proximity to the position of one or both electrodes 41 . 42 located. The diameter of the funnel outlet 53 in the funnel wall is, for example, 500 microns to 2 mm.

Durch das Anlegen eines Unterdrucks an den Trichterabfluss 53 kann ein Restvolumen aus der Probenkammer 21 schnell und zuverlässig entfernt werden. Ein Durchmischen von Restflüssigkeit und neu applizierter Flüssigkeit im Einführtrichter 51 wird dadurch vorteilhafterweise vermieden. Verfahrenstechnisch wird dadurch gewährleistet, dass Restvolumina schnell entfernt werden und selbst bei Zufuhr eines Lösungsüberschusses dieser schnell korrigiert werden kann.By applying a negative pressure to the funnel outlet 53 can be a residual volume from the sample chamber 21 be removed quickly and reliably. A mixing of residual liquid and newly applied liquid in the insertion funnel 51 is thereby advantageously avoided. In terms of process technology, this ensures that residual volumes are removed quickly and, even when a solution surplus is supplied, this can be quickly corrected.

Das Anbringen des mindestens einen zusätzlichen Trichterabflusses 53 in die Trichterwand hat den weiteren Vorteil, dass bei Bedarf in die Probenkammer 21 auch von unten über den Abfluss 24 Flüssigkeit zugeführt und durch den Trichter 51 kontinuierlich abgesaugt werden kann. Durch eine Lösungszufuhr zum Abfluss 24 und kontinuierliches Absaugen der Lösung durch den Trichterabfluss 53 kann die Probenkammer (zwischen dem schnellen Lösungswechsel z.B. bei Applikation eines Agonisten in den Trichter) kontinuierlich (von unten nach oben) perfundiert werden. Durch diese Anwendung erweitert sich das Anwendungsspektrum der Kammer erheblich und die Stabilität der Messungen wird erhöht.The attachment of at least one additional funnel drain 53 in the funnel wall has the further advantage that when needed in the sample chamber 21 also from below over the drain 24 Liquid supplied and through the funnel 51 can be sucked off continuously. Through a solution supply to the drain 24 and continuous suction of the solution through the funnel drain 53 The sample chamber can be continuously perfused (from the bottom to the top) between rapid solution changes, eg when an agonist is placed in the funnel. This application significantly extends the range of applications of the chamber and increases the stability of the measurements.

Insbesondere bei der Ausführungsform der Erfindung mit dem Trichterabfluss 53 kann das Basisteil 52 der Abdeckplatte 50 im Inneren des Trichters 51 mindestens eine weitere freie Öffnung aufweisen, in die keine Mikroelektrode eingeführt ist. In diesem Fall kann die Lösung wahlweise aus dem Trichter ins Innere der Probenkammer oder umgekehrt aus der Kammer in den Trichter eintreten. Freie Öffnungen, die sich neben den Elektrodenöffnungen befinden, können sich insbesondere aus Symmetriegründen oder zum Druckausgleich als nützlich erweisen.Especially in the embodiment of the invention with the funnel drain 53 can the base part 52 the cover plate 50 inside the funnel 51 have at least one further free opening into which no microelectrode is inserted. In this Case, the solution may optionally enter from the funnel into the interior of the sample chamber or vice versa from the chamber into the hopper. Free openings located adjacent to the electrode openings may prove useful, particularly for reasons of symmetry or pressure equalization.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zunächst weniger Testlösung aus dem Trichter abgesaugt wird als mit einer Pipettiereinrichtung eingefüllt wurde und das im Trichter verbleibende Restvolumen über eine zusätzliche Saug-Pumpe über den Trichterabfluss 53 in der Trichterwand aus dem Trichter abgeführt wird.To carry out the method according to the invention, it may be provided that initially less test solution is sucked out of the funnel than was filled in with a pipetting device and the remaining volume remaining in the funnel via an additional suction pump via the funnel outlet 53 is discharged from the funnel in the funnel wall.

Eine komplette Untersuchungsapparatur gemäß der Erfindung, die für den beschriebenen Verfahrensablauf geeignet ist, ist in 4 schematisch gezeigt. Die Untersuchungsapparatur 100 umfasst neben der erfindungsgemäßen Perfusionsvorrichtung 10 die Dosiereinrichtung 70 und die Messeinrichtung (nicht dargestellt). Die Dosiereinrichtung 70 umfasst eine Flüssigkeitsfördereinrichtung 71 (z. B. Pipette, Spritze oder dgl.), die mit einem 3D-Antrieb 72 zwischen Flüssigkeitsreservoiren 73, 74 und dem Einführtrichter 51 beweglich ist. Die Flüssigkeitsfördereinrichtung 71 ist mit einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) verbunden, mit der auch die Pumpe 61 der Auffangeinrichtung 60 verbunden ist, um ein zeitsynchrones Arbeiten der Pumpe 61 und der Flüssigkeitsfördereinrichtung 71 zu ermöglichen.A complete examination apparatus according to the invention, which is suitable for the described process sequence, is in 4 shown schematically. The examination apparatus 100 includes in addition to the perfusion device according to the invention 10 the metering device 70 and the measuring device (not shown). The metering device 70 comprises a fluid delivery device 71 (eg pipette, syringe or the like), with a 3D drive 72 between liquid reservoirs 73 . 74 and the insertion funnel 51 is mobile. The liquid conveyor 71 is connected to a control device (not shown), with which also the pump 61 the catcher 60 connected to a time-synchronous operation of the pump 61 and the liquid conveyor 71 to enable.

Eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass zwischen den oben beschriebenen diskreten Applikationen von Testlösungen in den Einführtrichter und dem Absaugen der Lösung durch den Abfluss 24 dieser Abfluss 24 wahlweise auch für die Zufuhr von Lösungen verwendet werden kann. Die Lösung tritt in diesem Fall durch die Öffnungen in der Glasplatte in den Trichter aus und wird durch Trichterabfluss 53 abgeführt. Durch die kontinuierliche Perfusion der Oozyten zwischen den diskreten Applikation wird z.B. das Auswaschen von Testsubstanzen aus der Oozytenmembran verbessert. Nach dem Stoppen der kontinuierlichen Lösungszufuhr über Abfluss 24 wird das Restvolumen aus dem Trichter über Trichterabfluss 53 entfernt und es kann wahlweise die Zufuhr von diskreten Lösungsmengen in den Einführtrichter mit der Pipettiereinrichtung fortgesetzt werden.A further application of the method according to the invention is that between the above-described discrete applications of test solutions in the insertion funnel and the suction of the solution through the drain 24 this drain 24 optionally also for the supply of solutions can be used. The solution in this case exits through the openings in the glass plate in the funnel and is through funnel drain 53 dissipated. The continuous perfusion of the oocytes between the discrete application improves, for example, the washing out of test substances from the oocyte membrane. After stopping the continuous solution supply via drain 24 the residual volume is removed from the funnel via funnel outlet 53 optionally, the supply of discrete quantities of solution into the insertion funnel may be continued with the pipetting device.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The in the foregoing description, drawings and claims Features of the invention can both individually and in combination for the realization of the invention be significant in their various embodiments.

Claims (27)

Perfusionsvorrichtung (10), insbesondere für elektrophysiologische und/oder optische Untersuchungen an biologischen Objekten (1), die umfasst: – einen Kammerkörper (20), in dem eine Perfusionskammer (21, 25) mit mindestens einer Einführöffnung (22, 23) und mindestens einem Abfluss (24) gebildet ist, und – einer Halterungseinrichtung (30) zur Halterung von mindestens einem zu untersuchenden Objekt (1) in der Perfusionskammer, dadurch gekennzeichnet, dass – die Halterungseinrichtung (30) einen Vorsprung umfasst, der an einem oberen Ende eine Aufnahme (31) für das zu untersuchende Objekt (1) bildet und in der Perfusionskammer (21, 25) höhenverstellbar angeordnet ist, wobei wenn die Halterungseinrichtung (30) in die Perfusionskammer (21, 25) ragt, seitlich relativ zum Kammerkörper (20) ein umlaufender Perfusionsspalt (25) gebildet ist, der mit dem Abfluss (24) verbunden ist.Perfusion device ( 10 ), in particular for electrophysiological and / or optical investigations on biological objects ( 1 ), comprising: - a chamber body ( 20 ), in which a perfusion chamber ( 21 . 25 ) with at least one insertion opening ( 22 . 23 ) and at least one outflow ( 24 ) is formed, and - a mounting device ( 30 ) for holding at least one object to be examined ( 1 ) in the perfusion chamber, characterized in that - the holding device ( 30 ) comprises a projection having at a top end a receptacle ( 31 ) for the object to be examined ( 1 ) and in the perfusion chamber ( 21 . 25 ) is arranged adjustable in height, wherein when the mounting device ( 30 ) into the perfusion chamber ( 21 . 25 ) projects laterally relative to the chamber body ( 20 ) a circumferential perfusion gap ( 25 ) formed with the outflow ( 24 ) connected is. Perfusionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Elektrodenhalterung (40) zur Positionierung von mindestens einer Messelektrode (41, 42) vorgesehen ist, die in die Perfusionskammer (21, 25) ragt.Perfusion device according to claim 1, in which an electrode holder ( 40 ) for positioning at least one measuring electrode ( 41 . 42 ) provided in the perfusion chamber ( 21 . 25 protrudes. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, bei der eine Abdeckplatte (50) vorgesehen ist, mit der die Perfusionskammer (21, 25) nach oben abgedeckt ist und in der die mindestens eine Einführöffnung (22, 23) gebildet ist.Perfusion device according to at least one of the preceding claims 1 or 2, wherein a cover plate ( 50 ), with which the perfusion chamber ( 21 . 25 ) is covered at the top and in the at least one insertion opening ( 22 . 23 ) is formed. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, bei der ein Einführtrichter (51) vorgesehen ist, der mit der mindestens einen Einführöffnung (21, 23) verbunden ist.Perfusion device according to at least one of the preceding claims 1 to 3, in which an insertion funnel ( 51 ) provided with the at least one insertion opening ( 21 . 23 ) connected is. Perfusionsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Einführtrichter (51) ein Teil des Kammerkörpers (20) ist.Perfusion device according to claim 4, in which the insertion funnel ( 51 ) a part of the chamber body ( 20 ). Perfusionsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Einführtrichter (51) ein Teil der Abdeckplatte (50) ist.Perfusion device according to claim 4, in which the insertion funnel ( 51 ) a part of the cover plate ( 50 ). Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, bei der der Einführtrichter (51) mindestens einen Trichterabfluss (53) aufweist, durch den Flüssigkeit aus dem Einführtrichter (51) entfernt werden kann.Perfusion device according to at least one of the preceding claims 4 to 6, in which the insertion funnel ( 51 ) at least one funnel outlet ( 53 ), through the liquid from the insertion funnel ( 51 ) can be removed. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, bei der die Abdeckplatte (50) zwei Einführöffnungen (22, 23) aufweist, die am Boden des Einführtrichters (51) gebildet und symmetrisch relativ zur Längsrichtung der Halterungseinrichtung (30) angeordnet sind.Perfusion device according to at least one of the preceding claims 6 or 7, in which the cover plate ( 50 ) two insertion openings ( 22 . 23 ) located at the bottom of the insertion funnel ( 51 ) and symmetrical relative to the longitudinal direction of the mounting device ( 30 ) are arranged. Perfusionsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die zwei Einführöffnungen (22, 23) den gleichen Durchmesser aufweisen.Perfusion device according to claim 8, in which the two insertion openings ( 22 . 23 ) have the same diameter. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 9, bei der die Abdeckplatte (50) seitlich verschiebbar angeordnet ist, so dass die Perfusionskammer (21, 25) wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann.Perfusion device according to at least one of the preceding claims 4 to 9, in which the cover plate ( 50 ) is arranged laterally displaceable, so that the perfusion chamber ( 21 . 25 ) can be optionally opened and closed. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Halterungseinrichtung (30) die Form eines Zylinders besitzt.Perfusion device according to at least one of the preceding claims, in which the mounting device ( 30 ) has the shape of a cylinder. Perfusionsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Zylinder am oberen Ende eine halbrunde Vertiefung (32) zur mittigen Aufnahme der Zelle (1) aufweist.Perfusion device according to claim 11, in which the cylinder has at the upper end a semicircular depression ( 32 ) for the central uptake of the cell ( 1 ) having. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Halterungseinrichtung (30) an ihrem unteren Ende durch eine Schraubverbindung (33) mit dem Kammerkörper (20) verbunden ist.Perfusion device according to at least one of the preceding claims, in which the mounting device ( 30 ) at its lower end by a screw connection ( 33 ) with the chamber body ( 20 ) connected is. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Halterungseinrichtung (30) zumindest teilweise aus einem transparenten Material besteht und/oder mit einem Lichtleiter (34) ausgestattet ist.Perfusion device according to at least one of the preceding claims, in which the mounting device ( 30 ) consists at least partially of a transparent material and / or with a light guide ( 34 ) Is provided. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Halterungseinrichtung (30) eine Referenzelektrode (44) aufweist.Perfusion device according to at least one of the preceding claims, in which the mounting device ( 30 ) a reference electrode ( 44 ) having. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Abfluss (24) mit einer Pumpe (61) verbunden ist.Perfusion device according to at least one of the preceding claims, wherein the outflow ( 24 ) with a pump ( 61 ) connected is. Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im Abfluss (24) eine Referenzelektrode (43) angeordnet ist.Perfusion device according to at least one of the preceding claims, wherein in the outflow ( 24 ) a reference electrode ( 43 ) is arranged. Untersuchungsapparatur (100) für biologische Objekte, insbesondere biologische Zellen, Zellgruppen oder Zellbestandteile, die eine Dosiereinrichtung (70), eine Messeinrichtung und die Perfusionsvorrichtung (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.Examination apparatus ( 100 ) for biological objects, in particular biological cells, cell groups or cell constituents, comprising a dosing device ( 70 ), a measuring device and the perfusion device ( 10 ) according to at least one of the preceding claims. Verfahren zur Untersuchung von mindestens einem biologischen Objekt, insbesondere von einer biologische Zelle, Zellgruppen oder Zellbestandteilen, in einer Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17, mit den Schritten: – Positionierung des mindestens einen Objektes (1) auf der Halterungseinrichtung (30), – Einfüllung eines definierten Volumens einer Behandlungslösung (2) in die Perfusionskammer (21, 25), – Durchführung einer Messung an dem mindestens einen Objekt (1), - Anlegen eines Unterdruckes an den Abfluss (24), und – Abführen der Behandlungslösung (2) durch den Perfusionsspalt (25) in den Abfluss (24) oder durch den Trichterabfluss (53).Method for the examination of at least one biological object, in particular of a biological cell, cell groups or cell components, in a perfusion device according to at least one of the preceding claims 1 to 17, with the steps: positioning of the at least one object ( 1 ) on the mounting device ( 30 ), - filling a defined volume of a treatment solution ( 2 ) into the perfusion chamber ( 21 . 25 ), - performing a measurement on the at least one object ( 1 ), - applying a negative pressure to the drain ( 24 ), and - removing the treatment solution ( 2 ) through the perfusion gap ( 25 ) into the drain ( 24 ) or through the funnel outlet ( 53 ). Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Messung eine Fluoreszenzmessung und/oder eine elektrophysiologische Messung umfasst.The method of claim 19, wherein the measurement a fluorescence measurement and / or an electrophysiological measurement includes. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, bei dem die Behandlungslösung (2) mit einer Dosiereinrichtung eingefüllt wird und entsprechend einer vorbestimmten Zeitsteuerung durch den Abfluss (24) und/oder den Trichterabfluss (53) ein Volumen abgesaugt wird, das gleich dem eingefüllten Volumen der Behandlungslösung (2) ist.Method according to one of claims 19 or 20, in which the treatment solution ( 2 ) is filled with a metering device and according to a predetermined timing by the outflow ( 24 ) and / or the funnel drain ( 53 ) is aspirated a volume equal to the filled volume of the treatment solution ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 21, bei dem durch den Abfluss (24) und den Trichterabfluss (53) jeweils Teilvolumina abgesaugt werden.A method according to claim 21, wherein the effluent ( 24 ) and the funnel drain ( 53 ) each partial volumes are sucked off. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem mit der Dosiereinrichtung die Behandlungslösung (2) von verschiedenen Testre servoiren aufgenommen und durch eine Düse in die Probenkammer eingefüllt wird.Process according to Claim 21, in which the metering device is used to treat the treatment solution ( 2 ) is received by different Testre servoiren and filled through a nozzle in the sample chamber. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem die Behandlungslösung durch den Abfluss (24) in die Probenkammer eingefüllt und durch den Trichterabfluss (53) das Volumen abgesaugt wird, das gleich dem eingefüllten Volumen der Behandlungslösung ist.Process according to Claim 21, in which the treatment solution is separated by the effluent ( 24 ) filled into the sample chamber and through the funnel drain ( 53 ) the volume is sucked off, which is equal to the filled volume of the treatment solution. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem die Behandlungslösung (2) kontinuierlich in die Perfusionskammer eingefüllt und mit gleicher Geschwindigkeit kontinuierlich durch den Abfluss (24) oder den Trichterabfluss (53) abgeführt wird, während die Messung an dem mindestens einen Objekt erfolgt.Method according to one of claims 19 to 24, wherein the treatment solution ( 2 ) continuously filled in the perfusion chamber and continuously with the same speed through the drain ( 24 ) or the funnel drain ( 53 ) while the measurement is being made on the at least one object. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem die Behandlungslösung (2) diskontinuierlich in die Perfusionskammer eingefüllt und entsprechend diskontinuierlich durch den Abfluss (24) oder den Trichterabfluss (53) abgeführt wird, wobei die Messung an dem mindestens einen Objekt erfolgt, während die Behandlungslösung ruht.Method according to one of claims 19 to 24, wherein the treatment solution ( 2 ) discontinuously filled in the perfusion chamber and accordingly discontinuous by the outflow ( 24 ) or the funnel drain ( 53 ), wherein the measurement is performed on the at least one object while the treatment solution is at rest. Verwendung einer Perfusionsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18: – zur Messung des Membranpotentials von Zellen, insbesondere mit der patch-clamp-Technik.Use of a perfusion device after at least one of the claims 1 to 18: - to Measurement of the membrane potential of cells, in particular with the patch-clamp technique.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110658047A (en) * 2019-11-12 2020-01-07 宁夏医科大学 Animal experiment pathological specimen fixing, dehydrating and decalcifying system and method
CN113406316A (en) * 2021-06-17 2021-09-17 重庆医科大学附属儿童医院 Electrophysiological patch clamp perfusion device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4305405C1 (en) * 1993-02-22 1994-05-26 Hering Steffen Dr Sc Med Cell examination device using perfusion chamber - has perfusion fluid inlet and outlet on opposite sides and opening on underside of chamber sealed to substrate
JP3707303B2 (en) * 1999-06-30 2005-10-19 株式会社日立製作所 Histamine measuring method and histamine measuring device
US6541243B1 (en) * 2000-06-05 2003-04-01 Axon Instruments, Inc. Perfusion chamber for electrophysiological testing of oocytes

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110658047A (en) * 2019-11-12 2020-01-07 宁夏医科大学 Animal experiment pathological specimen fixing, dehydrating and decalcifying system and method
CN110658047B (en) * 2019-11-12 2024-02-06 宁夏医科大学 Animal experiment pathology specimen fixing, dehydrating and decalcification system and method
CN113406316A (en) * 2021-06-17 2021-09-17 重庆医科大学附属儿童医院 Electrophysiological patch clamp perfusion device
CN113406316B (en) * 2021-06-17 2023-08-08 重庆医科大学附属儿童医院 Electrophysiology patch clamp perfusion device

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