DE19731078C2 - Meßeinrichtung - Google Patents
MeßeinrichtungInfo
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Messung von
physiologischen und/oder chemischen und/oder physikalischen
Eigenschaften mindestens einer lebenden Zelle, die
imobilisiert mit der Meßeinrichtung gekoppelt ist. Hierzu
wird die Zelle veranlaßt, sich mit einer Trägereinrichtung
ortsfest zu verbinden, die zur Messung der einzelnen
Zellparameter eine Vielzahl von Sensoren aufweist, wobei
mindestens ein Teil der Sensoren aus feldförmig
angeordneten Optosensoren besteht. Das Material der
Trägereinrichtung besteht dabei insbesondere aus einem
Halbleitermaterial. Meßeinrichtungen mit derartigen
Sensoren sind beispielsweise in der WO 95/31716 A1
oder in der DE 195 12 117 A1
beschrieben.
Im einzelnen beschreibt die genannte DE 195 12 117 A1 eine
Meßeinrichtung zur Messung von physiologischen und/oder
physikalischen Eigenschaften mindestens einer lebenden
Zelle, die immobilisiert mit der Meßeinrichtung gekoppelt
ist. Die Meßeinrichtung enthält eine Vielzahl von Sensoren
auf einer Trägereinrichtung für die Zelle, wobei die
Trägereinrichtung insbesondere aus einem Halbleitermaterial
besteht. Ein Teil der Sensoren sind Optosensoren, die
feldförmig angeordnet sind, wobei die Größe des Feldes
mindestens so groß ist wie der von einer der lebenden
Zellen einzunehmende Bereich auf der Trägereinrichtung. Es
wird dabei auch die Möglichkeit erwähnt, mittels eines CCD-
Arrays morphologische Veränderungen einzelner oder mehrerer
Zellen innerhalb der Meßstruktur zu überwachen.
In der EP 0 751 393 A2 ist eine Meßeinrichtung beschrieben, mit
der aus Blut stammende Mikroorganismen gezählt werden.
Hierfür wird das Fluoreszenzverhalten der Mikroorganismen,
die sich in einer mit einer Kulturlösung gefüllten
Meßkammer befinden, herangezogen. Die optische Auswertung
für die nachfolgende elektronische Verarbeitung erfolgt
über eine CCD-Kamera, die über der Meßkammeranordnung
angebracht ist.
In der DE 40 15 930 A1 ist eine optische Meßeinrichtung zur
Erfassung von Teilchenaggregatsmustern, beispielsweise in
Blut, beschrieben. Über eine CCD-Aufnahmevorrichtung wird
der zweidimensionale Helligkeitsverlauf in den einzelnen
Reaktionsbehältern bestimmt. Die Beleuchtung der
Reaktionsbehälter erfolgt über Leuchtdioden. Die Gesamtheit
der Reaktionsbehälter bildet eine Matrix aus acht Reihen
und zwölf Spalten, die von der zeilenförmigen CCD-
Aufnahmevorrichtung für die Auswertung abgescannt werden.
Nachteilig bei den bekannten Anordnungen ist, daß die
Beobachtung der lebenden Zellen über eine optische
Mikroskopiereinrichtung oder bei einer automatischen
Auswertung über eine CCD-Aufnahmeeinrichtung erfolgt und
die Meßeinrichtung daher einseitig offen ist oder
mindestens über ein optisches Fenster verfügen muß. Dies
erfordert eine relativ aufwendig herzustellende
Meßstruktur, die teilweise aus durchsichtigem Material,
insbesondere Glas oder optisch klaren Kunststoffen,
besteht. Bei offenen Meßstrukturen ist zudem die
horizontale Lage Voraussetzung, weil andernfalls
Flüssigkeiten austreten können. Die Kombination mit den
physiologischen Sensoren, die über elektronische Signale
Eigenschaften der lebenden Zellen messen, und die in der
Regel aus undurchsichtigen Halbleitermaterialien bestehen,
wird dadurch deutlich erschwert.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die einen einfachen
optischen Zugang zu den lebenden Zellen ermöglicht, um
ihren aktuellen Zustand zu überprüfen und auch insbesondere
eine gestaltverändernde Reaktion während des Meßvorganges
zu erfassen. Die Änderung der räumlichen Gestalt der Zelle
stellt gegebenenfalls eine wichtige Zusatzinformation für
das Versuchs- oder Untersuchungsergebnis dar, die auf
andere Weise nur schwierig zu bekommen ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Meßeinrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, zur
Betrachtung der Zelle miniaturisierbare elektrooptische
Sensoren zu verwenden, die sich sehr nahe bei der Zelle
befinden und zusammen mit anderen Sensoren, die
beispielsweise ionensensitiv oder stoffsensitiv sein
können, auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat als
Trägereinrichtung monolithisch integrierbar sind. Eine
derartige Anordnung stellt in Verbindung mit einer
steuerbaren Beleuchtungseinrichtung ein elektrooptisches
Nahfeldmikroskop dar. Wenn man als Trägereinrichtung für
die Zellen und die Ausbildung der Sensoren ein monolithisch
integrierbares Halbleitermaterial verwendet, läßt sich auch
eine monolithisch integrierte Schaltung auf demselben
Substrat herstellen, wodurch in unmittelbarer Nähe des
Meßobjektes eine Vorverarbeitung stattfinden kann. Es
handelt sich somit um eine "intelligente"
Sensoreinrichtung, die wesentlich mehr leistet, als rein
passive Sensoren. Zumindest können die elektronischen
Ausgangssignale der elektrooptischen Sensoren durch eine
mitintegrierte Schaltung so aufbereitet werden, daß sie
über Ausgangsschaltungen und Anschlußkontakte relativ
problemlos nach außen geführt werden können. Beispielsweise
kann die Vorverarbeitung aus der Digitalisierung der
analogen Sensor- oder Meßsignale und ihrer Umwandlung in
einen geeigneten Datenstrom bestehen. Darüberhinaus sind
auch weitere Verarbeitungsschritte möglich, mit denen z. B.
die Datenmenge reduziert werden kann oder die der externen
Verarbeitung und Darstellung dienen. Damit ist es möglich,
daß die verbleibende Auswertung der optischen und der
anderen Signale und ihre
Darstellung über einen Personal Computer (= PC) erfolgen kann. Die Steuerung der
zugehörigen Einrichtungen auf dem Substrat erfolgt über Steuersignale aus einer
Steuereinrichtung, die ebenfalls ganz oder teilweise auf dem Substrat ausgebildet sein
kann oder extern angeschlossen wird.
Die Auswertung der optischen Signale über einen handelsüblichen Computer hat den
weiteren Vorteil, daß über geeignete Programme eine weitgehende Automatisierung
der Bildauswertung sowie eine Bildspeicherung möglich ist, so daß der Betrachter
ganz andere Möglichkeiten hat als bei der einfachen Mikroskopbetrachtung. Über die
Bildspeicherung wird z. B. eine Zeitrafferauswertung oder eine beliebig häufige
Wiederholung bestimmter Bildsequenzen auf einfache Weise möglich. Bei genügender
Dichte der elektrooptischen Sensoren dient der Bildschirm dem Betrachter als
vollwertiger Mikroskopersatz. Dabei ist durch den variablen Betrachtungsabstand
beim Bildschirm die Betrachtung selbst ermüdungsfreier als beim Mikroskop.
Die Beleuchtung der Zelle erfolgt über eine Beleuchtungseinrichtung, die optisch und
mechanisch so mit den Optosensoren gekoppelt ist, daß ein Strahlungsfeld in
Richtung der Optosensoren erzeugt wird, wobei der räumliche Abstand der
Beleuchtungseinrichtung von den Optosensoren möglichst klein ist. Der Abstand muß
dabei ausreichend bleiben, um die Zellen auf dem Substrat nicht zu behindern. Dabei
kann es zweckmäßig sein, daß die Beleuchtungseinrichtung aus einer Vielzahl von
punktförmigen Strahlungsquellen besteht, die mittels der Steuereinrichtung einzeln
oder in Gruppen aktivierbar sind. Dies ermöglicht eine Auswertung der räumlichen
Gestalt der Zelle, beispielsweise durch unterschiedliche Schattenzonen. Eine ähnliche
Wirkung hat es, wenn der Abstand zwischen der Beleuchtungseinrichtung und den
Optosensoren über eine elektronisch steuerbare Stelleinrichtung definiert veränderbar
ist.
Die Anordnung der punktförmigen Strahlungsquellen, die z. B. aus gebündelten
Lichtleiterfasern oder aus miniaturisierten LED (= Light Emitting Diode) bestehen
oder auf andere Weise realisiert sind, ist zweckmäßigerweise zeilen- oder feldförmig.
Um bestimmte Strukturmerkmale der Zelle zu erfassen kann es vorteilhaft sein, daß
die Strahlungsquellen in der Frequenz durchstimmbar sind oder daß
Strahlungsquellen unterschiedlicher Frequenz vorhanden sind. Dem entspricht, daß
auf der Sensorseite nicht nur unterschiedliche Sensoren für die physiologischen
und/oder chemischen und/oder physikalischen Messungen zur Verfügung stehen,
sondern gegebenenfalls auch unterschiedliche oder durchstimmbare oder
umschaltbare Sensoren für die optische Auswertung.
Die Meßeinrichtung und vorteilhafte Ausgestaltungen werden nun anhand der Figuren der
Zeichnung näher erläutert:
Fig. 1 zeigt schematisch eine Meßeinrichtung nach der Erfindung, die mit einem
Personal Computer gekoppelt ist,
Fig. 2 zeigt schematisch in Aufsicht einen Ausschnitt eines Sensorfeldes mit einer
Vielzahl von optischen und weiteren Sensoren und
Fig. 3 zeigt schematisch in Seitenansicht eine Zelle auf dem Sensorfeld mit
verschiedenen Schattenzonen.
In Fig. 1 umfaßt der Block diejenigen Teile der Meßeinrichtung 1, die auch räumlich
zusammengehören. Das ist eine Trägereinrichtung 2 für das Meßobjekt 3, das
beispielsweise eine lebende Zelle sein kann, und die Sensoren 4. In einem räumlichen
Abstand d von Trägereinrichtung 2 befindet sich eine Beleuchtungseinrichtung 5, die
aus einzelnen Beleuchtungsquellen 5.1 besteht, die flächenförmig oberhalb des
Meßobjektes angeordnet sind.
In der Regel enthält der Block auch eine elektronische
Steuereinrichtung 6. Diese muß jedoch nicht zwingend im Block angeordnet sein,
denn sie kann sich auch völlig außerhalb der Meßeinrichtung 1 befinden oder teils
außerhalb und teils innerhalb. Auch können einige Steuerfunktionen von dem
angeschlossenen PC übernommen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die
Trägereinrichtung 2, die Sensoren und die Beleuchtungseinrichtung 5 eine bauliche Einheit bilden, weil dann
mindestens ein Teil der Steuereinrichtung 6 direkt Zugang zu den Sensoren 4 hat,
wodurch die Anzahl nach außen zu führenden elektrischen Signal- und
Steuerleitungen sehr reduziert werden kann. Als Trägermaterial 2 eignen sich
insbesondere Halbleitermaterialien, z. B. Silizium, weil sie einmal eine gute
Verträglichkeit mit lebenden Zellen aufweisen, gegebenenfalls unter Verwendung
geeigneter Passivierungsmaßnahmen, und weil sie zum anderen bekannte
Herstellungsverfahren für monolithisch integrierte Schaltungen zulassen. Da als
Material für die Trägereinrichtung 2 insbesondere derartige Halbleitermaterialien
angesprochen sind, wird vereinfachend auch der aus der Halbleitertechnik vertraute
Begriff "Substrat" für die Trägereinrichtung 2 verwendet. Der Abstand der
Beleuchtungseinrichtung 5 von der Trägereinrichtung 2 kann mittels einer
elektronisch steuerbaren Stelleinrichtung 5.5 verändert werden, wobei auch die
Ebenen gegebenenfalls gegeneinander neigbar sind, um auch leicht geneigte
Strukturen optimal darstellen zu können.
Die Imobilisierung und Ernährung der einen lebenden Zelle 3 oder der mehreren
lebenden Zellen auf der Trägereinrichtung 2 erfolgt durch Verfahren und
Maßnahmen, die in den oben angegebenen Patentanmeldungen ausführlich
beschrieben sind. Die hierzu erforderlichen Anschlüsse oder Einrichtungen sind in
Fig. 1 nicht dargestellt. Der eigentliche Meßbereich der Meßeinrichtung 1 ist im
wesentlichen auf die Größe der lebenden Zelle 3 abgestimmt. Die möglichst nahe
beieinanderliegenden optischen Sensoren 4 sind mindestens eine Größenordnung
kleiner als die Zelle, sonst wird die optische Auflösung zu schlecht. Bei der
zunehmenden Miniaturisierung der Sensortechnik und den entsprechenden
Halbleitertechnologien ist diese Bedingung leicht zu erfüllen. Es ist hierbei sogar
denkbar, daß durch die elektrooptische Nahfeldmikroskopie eine
Auflösung erreicht wird, die unterhalb der Lichtwellenlänge liegt. Als
Beleuchtungseinrichtung dienen z. B. miniaturisierte Leuchtdioden 5.1 (= LED), die
zeilenweise oder als Feld angeordnet sind. Über eine sequentielle Ansteuerung der
einzelnen Leuchtdioden und die sequentielle Auswertung der zugehörigen
Sensorsignale kann eine Auswertung nach dem Tomographieprinzip erfolgen, sodaß
sich ein dreidimensionales Bild der Zelle 3 darstellen läßt.
Der besseren Übersicht wegen sind in Fig. 1 nur elektrooptische Sensoren 4
dargestellt. Eine Bestimmung möglichst vieler physiologischer und/oder chemischer
und/oder physikalischer Parameter erfordert entsprechende ionensensitive oder
stoffsensitive Sensoren auf der Trägereinrichtung 2 oder in deren Nachbarschaft, vgl.
in Fig. 2 beispielsweise die weiteren Sensoren 4.1, 4.2. Diese Sensoren sind
beispielsweise in der Art von Feldeffekttransistoren mit und ohne Gate-Anschluß
ausgebildet. Die Steuerung des Gates und damit des Stromes erfolgt im wesentlichen
durch die Reaktion der darüberliegenden Zelle auf unterschiedliche
Umgebungszustände. Diese feldeffektähnlichen Sensoren 4.1, 4.2 sind in Fig. 2
deutlich größer als die optischen Sensoren 4 dargestellt. Sie umfassen beispielsweise
jeweils eine etwa quadratische Fläche von 15 Mikrometer Seitenlänge auf dem
Substrat. Diese Sensoren 4.1, 4.2 können jedoch bei einer weiteren Miniaturisierung
ebenfalls so verkleinert werden, daß sie leicht in das optische Array einfügbar sind,
vgl. dort z. B. die Sensoren 4.3.
Mit den Sensoren 4.1, 4.2, die entweder im Feld der elektrooptischen Sensoren 4
eingebettet oder zu diesem unmittelbar benachbart sind, lassen sich elektronische
Signale abgreifen, die eine Aussage über den jeweiligen chemisch und/oder
physiologischen Zustand des Meßobjektes oder der biologischen Struktur zulassen.
Die Auswertung dieser charakterisierenden Signale in Verbindung mit der
elektrooptischen Auswertung ergibt schnelle und eindeutige Meßergebnisse. Über die
Änderung der Umgebung der Zelle 3, z. B. durch Zugabe von physiologisch
wirksamen Substanzen, die in Wechselwirkung mit dem Stoffwechsel der Zelle treten,
lassen sich auf diese Weise rasch Erkenntnisse gewinnen, wie die Zelle 3 oder das
Meßobjekt auf die zugegebenen Substanzen reagiert.
In Fig. 2 ist schematisch eine Aufsicht auf das Feld der elektrooptischen Sensoren 4
dargestellt. Diese rasterförmige Anordnung erlaubt eine gezielte Einzelabtastung der
Sensoren. Nacheinander werden so alle Sensoren zeilenweise abgefragt und als
entsprechende Bildpunkte auf dem Bildschirm des PC's dargestellt. Die Abtastung der
einzelnen Sensoren 4 wird von der Schalteinrichtung 8 gesteuert, die
vorteilhafterweise auf dem Substrat mitintegriert ist. Hierzu steht die
Schalteinrichtung 8 über eine Busverbindung mit der Steuereinrichtung 6 in
Verbindung, die ihrerseits Steuersignale von dem angeschlossenen PC bekommt. Die
Steuereinrichtung 6 dient dabei auch als Interface-Schaltung, um die Daten des PC in
Steuersignale für die Schalteinrichtung 8 umzusetzen, die letztendlich die
Ansteuersignale für die einzelnen Sensoren 4, 4.1, 4.2, 4.3 bildet, und auch deren
Antwortsignale empfängt. Die Signale der einzelnen Sensoren sind analoge
Spannungs- oder Stromwerte, die vor der weiteren Verarbeitung in der Regel zu
digitalisieren sind. Dies erfolgt zweckmäßigerweise im Zusammenhang mit der
Schalteinrichtung 8 in unmittelbarer Nähe der Sensoren, weil dadurch mögliche
Signalverfälschungen weitgehend unterdrückt werden können. Mittels eines
Verstärkers 9 werden die schwachen Meßsignale verstärkt, bevor sie in einem Analog-
Digitalumsetzer 10 digitalisiert werden. Diese Daten werden dann über eine
Ausgangsschaltung 11 parallel, seriell oder in gemischter Form nach außen geführt.
Bei Verwendung eines Halbleitermaterials als Trägereinrichtung 2 kann sowohl die
Steuereinrichtung 6 als auch die Ausgangsschaltung 11 auf dem Substrat mitintegriert
werden. Gegebenenfalls können auch beide Schaltungen 6, 11 mit einer gemeinsamen,
bidirektionalen Ein/Ausgangsschaltung zusammenarbeiten, wodurch sich die Anzahl
nach außen zu führenden Leitungen weiter verringert. Wenn die Anzahl der Sensoren
eine ausreichende optische Auflösung ermöglichen soll, dann ist eine intelligente
Vorverarbeitung der riesigen Datenmenge auf der Trägereinrichtung 2 erforderlich,
weil die Vielzahl der auswertenden Sensorsignale schon aus mechanischen Gründen
wegen der Enge gar nicht von der Trägereinrichtung 2 abgreifbar wären.
Im Array der optischen Sensoren 4 von Fig. 2 sind einige Sensoren 4.3 durch
Schrägschraffur dargestellt. Es handelt sich hierbei entweder um modifizierte optische
Sensoren 4, die z. B. für eine andere Wellenlänge optimiert sind oder um
miniaturisierte Sensoren im Sinne der Sensoren 4.1, 4.2, die einen chemischen
und/oder physiologischen und/oder physikalischen Parameter der Zelle 3
bestimmen.
In Fig. 3 ist schematisch in Seitenansicht eine Zelle 3 auf der Trägereinrichtung 2
dargestellt. Hierbei schmiegt sich die Zelle nicht so gut an die Oberfläche der
Trägereinrichtung an wie in Fig. 1. Bei der Beleuchtung durch einzelne
Strahlungsquellen 5.1, 5.2 innerhalb der Beleuchtungseinrichtung 5 entstehen im
Randbereich der Zelle 3 unterschiedliche Schattenzonen S1, S2, S3, S4, die sich
teilweise überlappen, z. B. die Schattenzonen S1, S2 und die Schattenzonen S3, S4. Die
unterschiedliche Ausbildung der Schattenzonen führt bei den optischen Sensoren 4 zu
unterschiedlichen Umrißkonturen, die in der Auswerteeinrichtung gespeichert und
miteinander verarbeitet werden. Es lassen sich dabei tomographieähnliche
Darstellungen gewinnen, die eine räumliche Aussage über die Zellform und
insbesondere mögliche Änderungen der Form zulassen. Eine wichtige Aussage über
das momentane Befinden der Zelle 3 ist die Information, in wieweit sich die Zelle von
ihrer Unterlage löst. Wenn das Umfeld einschließlich der Trägeroberfläche für
epithelartige Zellen positiv ist, dann sind sie bestrebt, sich möglichst dicht an die
Trägeroberfläche anzuschmiegen. Wenn das Umfeld jedoch ungünstig oder gar
zellfeindlich wird, dann versuchen die Zellen zunächst eine kleinere Oberfläche
anzunehmen. Sie ziehen sich hierfür zusammen bis sie sich im Extremfall von der
Unterlage ablösen und schließlich sterben. Das Zusammenziehen erfolgt zuerst im
Randbereich und ist daher durch die beschriebene Änderung der Schattenzonen S1,
bis S4 leicht festzustellen.
Auch eine Änderung des Abstandes d der punktförmigen Strahlungsquellen bewirkt
ebenfalls eine Änderung der Schattenzone, die als räumliche Information ausgewertet
werden kann. Die Änderung der Schattenzone ist auch beobachtbar, wenn statt der
punktförmigen Strahlungsquellen zeilenförmige Gruppen von Strahlungsquellen
umgeschaltet werden.
Die Überwachung der Zellform auf diese Weise ist sehr effektiv, denn die Wirkung
der zu untersuchenden Substanz auf den Zellzustand kann bereits im Anfang der
Zugabe oder bei schwachen Konzentrationen überprüft werden und man muß nicht
abwarten, bis eine irreversible Zellschädigung oder gar der Zelltod eingetreten ist. In
diesem Anfangsbereich reagiert die Zelle aktiv auf die feindlichen Substanzen und der
Zustand ist reversibel, wenn das die Zelle umgebende Medium wieder
zellfreundlicher wird. Man kommt somit sehr rasch zu den zutreffenden Aussagen
über die Wirkung der zu untersuchenden Substanzen auf die Zelle. Durch den
schonenden Umgang steht somit die Meßanordnung 1 mit der lebenden Zelle 3 für
weitere Untersuchungen zur Verfügung. Dies ermöglicht eine Vielzahl von
Einzeluntersuchungen, die ohne die Meßeinrichtung nach der Erfindung sehr
aufwendig wären. Die optische Überwachung der Zellform in Verbindung mit den
Aussagen der anderen Sensoren stellt somit eine äußerst leistungsfähige
Meßeinrichtung dar.
Claims (13)
1. Meßeinrichtung (1) zur Messung von physiologischen
und/oder chemischen und/oder physikalischen
Eigenschaften mindestens einer lebenden Zelle (3), die
immobilisiert mit der Meßeinrichtung (1) gekoppelt
ist, mittels einer Vielzahl von Sensoren (4; 4.1, 4.2,
4.3) auf einer Trägereinrichtung (2), die insbesondere
aus einem Halbleitermaterial besteht, wobei zur
Erfassung einer gestaltverändernden Funktion der
mindestens einen lebenden Zelle (3) mindestens ein
Teil der Sensoren aus feldförmig angeordneten
Optosensoren (4) besteht,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die Optosensoren (4) bilden in Verbindung mit einer aus einer Vielzahl von unabhängig ansteuerbaren Strahlungsquellen (5.1, 5.2) bestehenden Beleuchtungseinrichtung (5) ein elektrooptisches Nahfeldmikroskop zur Erfassung der Änderung der räumlichen Gestalt der mindestens einen lebenden Zelle (3),
- - die Beleuchtungseinrichtung (5) erzeugt ein Strahlungsfeld in Richtung der Optosensoren (4), wobei der räumliche Abstand (d) und/oder die relative Ausrichtung der Beleuchtungseinrichtung (5) zu den Optosensoren (4) mittels einer elektronisch gesteuerten Stelleinrichtung (5.5) einstellbar ist, jedoch der räumliche Abstand (d) mindestens so groß ist, daß die mindestens eine lebende Zelle (3) auf der Trägereinrichtung (2) nicht behindert ist, und
- - eine mit einer Steuereinrichtung (6) über Steuersignale gekoppelte elektronische Schalteinrichtung (8) ist mit den Optosensoren (4) und der Beleuchtungseinrichtung (5) elektronisch verbunden, um die Strahlungsquellen (5.1, 5.2) einzeln oder in Gruppen zu aktivieren und gezielt die Signale der Optosensoren (4) abzugreifen und einer Signalauswerteeinrichtung (7) zuzuführen.
2. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der
Optosensoren (4) mittels eines auf dem Substrat
ausgebildeten Analog/Digital-Umsetzers (10)
digitalisiert sind.
3. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des
Analog/Digital-Umsetzers (10) einem Rechner,
insbesondere einem Personal-Computer als externer
Auswerte- und Wiedergabeeinrichtung zugeführt sind.
4. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Strahlungsquellen (5.1, 5.2) mittels der
Steuereinrichtung (6) einzeln oder in Gruppen
aktivierbar sind.
5. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlungsquellen (5.1, 5.2)
zeilenförmig angeordnet sind.
6. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlungsquellen (5.1, 5.2)
feldförmig angeordnet sind.
7. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Optosensoren (4) bezüglich des
Wellenlängenbereiches durchstimmbar oder umschaltbar
sind.
8. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (5)
und/oder die Optosensoren (4; 4.3) bezüglich des
Wellenlängenbereiches durchstimmbar oder umschaltbar
sind.
9. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich der feldförmig
angeordneten Optosensoren (4, 4.3) weitere Sensoren
(4.1, 4.2) für physiologische und/oder chemische
und/oder physikalische Messungen an der mindestens
einen lebenden Zelle (3) und/oder anderen lebenden
Zellen enthalten sind.
10. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die weiteren Sensoren (4.1, 4.2)
im Feldbereich der Optosensoren (4, 4.3) mindestens
teilweise unterschiedlich ausgebildet sind, um
unterschiedliche Zellparameter zu messen.
11. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß mittels einer unterschiedlichen
Ansteuerung der Strahlungsquellen (5.1, 5.2) die
räumliche Gestalt und/oder Struktureigenschaften der
mindestens einen lebenden Zelle (3) bestimmbar sind.
12. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalauswerteeinrichtung (7) ebene
und räumliche Strukturgrößen der Zellgeometrie
automatisch bestimmt und auswertet.
13. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalauswerteeinrichtung (7) die
Änderungen der Zellgeometrie in einer
Zeitrafferdarstellung wiedergibt.
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