DE2502621B2 - Messung elastischer und dielektrischer eigenschaften der membran lebender zellen - Google Patents
Messung elastischer und dielektrischer eigenschaften der membran lebender zellenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung elastischer und dielektrischer
Eigenschaften der Membran einzelner lebender Zellen von Lebewesen oder der Membranen von in einer
physiologischen Flüssigkeit im Schwebezustand befindlicher oder in einem Verband als Schicht vorliegender
lebender Zellen von Lebewesen.
Bei Prozessen, die in den Zellen von Lebewesen, die sowohl Zellen tierischer als auch pflanzlicher Lebewesen
oder auch Zellen von Mikroorganismen sein können, ablaufen, beispielsweise Prozesse, bei denen
Stoffe in die Membran der Zellen oder durch die Membran der Zellen in das Zellinnere gelangen, spielt
die Beschaffenheit der Membran der Zellen eine entscheidende Rolle. Daher ist man bestrebt, die
Beschaffenheit der Membranen zu bestimmen. Auch für die Beurteilung der Wirkung von Fremdstoffen, die dem
Körper eines Lebewesens zugeführt werden, auf die Membran derartiger Zellen ist die Beschaffenheit der
Membran dieser Zellen von großer Bedeutung. Solche Untersuchungen sind beispielsweise zur Bestimmung
der Wirkung pharmazeutischer Mittel oder der Wirkung von Giften oder von sonstigen Stoffen in für
die Zellen unverträglicher Konzentration oder aber auch des Einflusses von Krankheiten auf die Membran
lebender Zellen wichtig. Zwar ist es bekannt, daB die Funktionsfähigkeit der Membran lebender Zellen für
die in den Zellen ablaufenden Prozesse von elastischen und dieleketrischen Eigenschaften der Membran der
Zellen bestimmt wird und daß bei Änderung dieser Eigenschaften eine Änderung des Verhaltens der Zellen
bei den in den Zellen ablaufenden Prozessen feststellbar ist. Es ist jedoch trotz angestrengter Bemühungen
bisher nicht gelungen, durch ein einfach durchzuführendes Verfahren eine Aussage über die elastischen und
dielektrischen Eigenschaften der Membran der Zelle und somit auch über die Funktionsfiihigkrit von Zellen
für die vorgenannten Pro/esse /11 erhallen. Vielmehr
sind bisher zur Untersuchung der Struktur der Membran lebender Zellen von lebewesen technisch
sehr aufwendige Verfahren ;mgew;indt worden, die nicht in wirtschaftliche· Weise einsel/bar sind. So wird
beispielsweise die Dicke der Membran dadurch gemessen, daß die Zellen mit Röntgenstrahlen durchleuchtet
werden oder in den Zellen elektronenmikroskopisch untersucht werden. Auch wird die Nahordnung
der Moleküle in der Membran lebender Zellen von Lebewesen durch magnetische Anregung des Kernspins
der Moleküle untersucht sowie das Elektronenresonanzsignal des freien Elektrons eines in die Membran
eingeführten Radikals gemessen. Dadurch sind zwar Aussagen über die Änderung der Membranstruktur
möglich. Die elastischen Eigenschaften der Membran lebender Zellen sind jedoch auf diese Weise nicht
feststellbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung elastischer und dielektrischer Eigenschaften
der Membran einzelner lebender Zellen von Lebewesen oder der Membranen von in einer
physiologischen Flüssigkeit im Schwebezustand befindlicher oder in einem Verband als Schicht vorliegender
lebender Zellen von Lebewesen zu schaffen, das es auf technisch einfache und wirtschaftliche Weise ermöglicht,
strukturelle Veränderungen der Membran lebender Zellen von Lebewesen zur Erkennung von auf die
Membran der Zelle oder der Zellen einwirkenden Einflüsssen festzustellen. Darüber hinaus soll das
Verfahren eine Aussage über den strukturellen Aufbau der Membran von Zellen von Lebewesen ermöglichen.
Dadurch soll in Verbindung mit der Feststellung etwaiger struktureller Veränderungen der Membran
lebender Zellen von Lebewesen infolge der Wirkung von in die Membran gelangte Fremdstoffe oder von
sonstigen Stoffen, die in den Zellen in für die Zellen unverträglicher Konzentration vorliegen, oder infolge
von Krankheiten eine Aussage über deren Funklionsfähigkeit für in den Zellen ablaufenden Lebensprozessen
gestatten. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu
schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die Permeabilität einer Zelle,
deren Membran in ein elektrisches Spannungsfeld gebracht wird, bei einer bestimmten, im folgenden als
Durchbruchsspannung bezeichneten Spannung erhöht wird. Die Membran einer lebenden Zelle, die in ihrem
Normalzustand praktisch elektrisch nicht leitend ist, wird dabei elektrisch leitend. Feststellbar ist diese
Änderung der Eigenschaft durch eine meßbare Erhöhung des durch die Membran fließenden elektrischen
Stromes. Die Erfindung geht weiterhin von der Erkenntnis aus, daß die Höhe der Durchbruchsspannung,
bei der die Permeabilitätserhöhung eintritt, im wesentlichen von den dielektrischen Eigenschaften der
Membran der Zelle, von den elastischen Eigenschaften sowie von der Dicke der Membran der Zelle abhängt,
wobei diese Abhängigkeit durch die Beziehung
(Höhe der Durchbruchsspannung)2= —'■ ———
t · F0
beschrieben wird. Dabei sind
y der Elastizitätsmodul der Membran senkrecht zu
deren Oberfläche,
(\, die Dicke der Membran vor dem Anlegen des elektrischen Feldes,
(\, die Dicke der Membran vor dem Anlegen des elektrischen Feldes,
t die Dielektrizitätskonstante für die Membran,
t,i die Dielektrizitätskonstante für das Vakuum.
t,i die Dielektrizitätskonstante für das Vakuum.
Die Höhe der Durchbruchsspannung stellt somit eine Maßzahl für diese spezifischen Eigenschaften der
Membran der Zelle dar.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit dem im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahren
gelöst. Dadurch, daß die Spannung impulsweise auf die Membran der Zelle oder der Zellen gegeben wird, wird
gewährleistet, daß eine Zerstörung der Zelle oder der Zellen infolge Erhitzung, die bei Anwendung einer
ίο konstanten Spannung möglich wäre, verhindert wird.
Es wird also die in die physiologische Flüssigkeit eingegebene Zelle an die höchstens die Abmessung des
Durchmessers der Zelle aufweisende öffnung in einer die zur Abgabe und zur Aufnahme von Spannungs- und
Stromimpulsen vorgesehenen Elektroden sowie die Meßelektroden elektrisch isolierend voneinander trennenden
Wandung angesaugt oder die in die physiologische Flüssigkeit eingegebenen Zellen werden an die
höchstens die Abmessung des Durchmessers der Zellen aufweisenden öffnungen in einer die zur Abgabe und
zur Aufnahme von Spannungs- und Stromimpulsen vorgesehenen Elektroden sowie die Meßelektroden
elektrisch isolierend voneinander trennenden Wandung angesaugt, so daß beim Anlegen einer elektrischen
Spannung an die beiden zur Abgabe und zur Aufnahme von Spannungs- und Stromimpulsen vorgesehenen
Elektroden die die öffnung oder die Öffnungen durchdringenden Stromlinien des so erzeugten elektrischen
Feldes zugleich die Membran der an die öffnung
3ü angesaugten Zelle oder die Membranen der an die
öffnungen angesaugten Zellen durchdringen. Der Durchmesser der öffnung oder der öffnungen in der
Wandung ist dabei so bemessen, daß die angesaugten Zellen die öffnungen verstopfen.
Für den Fall, daß eine Vielzahl von Zellen untersucht werden soil, wird als Wandung zwischen den Elektroden
zweckmäßigerweise eine Glasfritte oder ein Filter verwendet, bei denen die öffnungen der Poren
Abmessungen von höchstens der Größe der Durchmesser der Zellen aufweisen. Dabei werden bei der
Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung die in der physiologischen Flüssigkeit im Schwebezustand
befindlichen Zellen an eine Seite der die öffnungen aufweisenden Wandung der Glasfritte oder an das Filter
gesaugt, wobei sie die öffnungen der Poren der Glasfritte oder des Filters verstopfen. Diese Verstopfung
der Porenöffnungen führt einerseits zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes für die Flüssigkeit,
der mittels eines an das System angeschlossenen Manometers meßbar ist und andererseits infolge der als
elektrischer Isolation wirkenden Membran der angesaugten Zelle oder der Zellen zu einer Erhöhung des
elektrischen Widerstandes zwischen den Elektroden, der mittels der an die Elektroden angeschlossenen
Einrichtung meßbar ist. Im Anschluß daran wird nach dem Verfahren gemäß der Erfindung die Durchbruchsspannung
für die Zellmembranen gemessen, wobei ein statistischer Mittelwert für die Durchbruchsspannung
erhalten wird.
Da die bei Erreichen der Durchbruchsspannung erfolgende Permeabilitätshöhung der Membran der
Zellen nach einer je nach Art der Zellen unterschiedlicher Zeit zwischen einer Sekunde bis zu einigen
Minuten, während der keine Spannungsirnpulse an die
b5 Elektroden angelegt werden, wieder ausheilt, ist das
Verfahren gemäß der Erfindung somit dem den gleichen Zellen nach relativ kurzer Zeit wiederholbar.
Für den Fall, daß nur weniee Zellen für die
Untersuchung zur Verfügung stehen oder bei Untersuchungen, bei denen die Membraneigenschaften einzelner
Zellen erforscht werden sollen, wird als die Elektroden isolierend voneinander trennende Wandung
eine solche verwendet, die nur eine öffnung oder anstelle der öffnung eine Kapillare aufweist, wobei
deren Durchmesser höchstens so groß ist wie der Durchmesser der zu untersuchenden Zelle. Das
Verfahren gemäß der Erfindung wird sodann analog der Messung der Durchbruchsspannung für eine Vielzahl
von Zellen durchgeführt.
Diese Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei der eine einzelne, mehrere oder eine Vielzahl von
Zellen an die öffnungen oder die öffnungen in einer Wandung angesaugt werden, ist für alle Zellen von
Lebewesen anwendbar, die entweder schon in ihrem natürlichen Zustand in einer physiologischen Flüssigkeit
suspendiert sind, wie beispielsweise Erythrozyten oder Leukozyten im Blut oder Mikroorganismen in ihrem
Nährmedium, oder die durch Anwendung entsprechender Verfahren in physiologischer Flüssigkeit suspendierbar
sind und somit als einzelne Zellen in der Flüssigkeit in der Schwebe gehalten werden. Dies ist beispielsweise
der Fall bei Tumorzellen oder bei Zellen von pflanzlichen Organen, die beispielsweise durch Anwendung
von Detergenzien oder auch Komplexbildnern, wie Äthyldiamintetraessigsäure, aus dem Verband der
Zellen herauslösbar sind.
Für den Fall, daß das Verfahren gemäß der Erfindung zur Messung der Durchbruchsspannung der Membran
von Zellen in einer Schicht, die aus bis zu 20 Lagen von Zellen bestehen kann, beispielsweise dem Blatt einer
Pflanze oder dem Schnitt eines Zellgewebes au» einem Organ, eingesetzt wird, wird die Schicht voll Zellen
zweckmäßigerweise an der öffnung oder an den öffnungen in der die Elektroden elektrisch isolierend
voneinander trennende Wandung durch Verkleben oder durch Andrücken mittels eines Gummiringes befestigt.
Die Abmessungen der öffnungen sind dabei zweckmäßigerweise
der Größe der Schicht der Zellen angepaßt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist sehr gut zur Ermittlung von durch Krankheiten oder durch Fremdstoffe
oder durch Stoffe in für die Zellen unverträglicher Konzentration bewirkten Veränderungen der Membran
von Zellen von Lebewesen anwendbar. Veränderungen der Membranstruktur der Zellen von Lebewesen, die
durch Krankheiten hervorgerufen werden, wie dies beispielsweise bei an Sichelzellenanämie erkrankten
Erythrozyten oder bei an Krebs erkrankten Gewebezellen, wie Tumorzellen oder dergleichen, der Fall ist, sind
durch Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung auf einfache Weise feststellbar. Durch Verwendung des
Verfahrens gemäß der Erfindung sind auf ebenso einfache Weise außerdem Veränderungen der Membranstniklur
der Zellen von Lebewesen feststellbar, die durch Fremdstoffe, beispielsweise Giftstoffe oder
sonstige umweltbedingte Schadstoffe oder auch Medikamente hervorgerufen worden sind. Das Verfahren
gemäß der Erfindung wird daher auch zur Erkennung derartiger, die Membran der Zellen verändernder
Einflüsse, beispielsweise auch zur Früherkennung von krankhaften Veränderungen der Membran der Zellen
von Lebewesen, eingesetzt. Dabei erstreckt sich die Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zur
Ermittlung von Veränderungen der Membran der Zellen von Lebewesen beispielsweise auch auf die
Ermittlung von Veränderungen der Membran der Zellen von Süßwasser- oder Meercswnsscralgcn,
wodurch der Einfluß umweltbedingter Schadstoffe auf die Ökologie der Gewässer feststellbar ist. Die
Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zur Ermittlung von Veränderungen der Membran von
Zellen ist darüber hinaus auch bei Mikroorganismen, beispielsweise Bakterien oder Hefezellen, möglich. So
kann beispielsweise die erforderliche Dosierung von zur Tötung von Bakterien vorgesehener Mittel auf einfache
Weise festgestellt werden.
Im Patentanspruch 2 ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
definiert.
Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden
im folgenden näher erläutert: Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Behälter mit einer eine einzige, als Kapillare ausgebildete Öffnung
aufweisenden Zwischenwandung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Behälter mit einer eine Vielzahl von öffnungen aufweisenden
Zwischenwandung,
F i g. 3 eine schematische Darstellung der Einrichtung zur Erzeugung von Spannungsimpulsen und zur
Messung der Amplitude der resultierenden Stromimpulse und der Einrichtung zur Messung der Durchbruchsspannung.
Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, weist der Behälter 1 eine Zwischenwandung 2 auf, durch die der
Behälter 1 in eine Kammer 3 und eine Kammer 4 unterteilt wird. In beiden Kammern 3 und 4 ist je eine
zur Abgabe der Spannungs- und Stromimpulse vorgesehene Elektrode 5 und je eine Meßelektrode 6
angeordnet, die zur Messung der Potentialdifferenz von auf beiden Seiten der Zwischenwandung 2 anstehenden
Spannungen vorgesehen ist. Die Meßelektroden bestehen aus einem in einer Mikropipette angeordneten
chlorierten Silberdraht, wobei die Mikropipette mit einer 2 N-KCl-Lösung gefüllt ist, die durch Zugabe einer
bestimmten Menge Agar-Agar verfestigt wurde. Kammer 3 weist einen Anschluß 7 für die Zuführung von
physiologischer Flüssigkeit, in der sich die Zelle oder die Zellen von Lebewesen im Schwebezustand befinden,
auf. Kammer 4 weist einen Anschluß 8 für die Zuführung von Elektrolytflüssigkeit auf, der zugleich als Leitungsanschluß
für eine in der Zeichnung nicht dargestellte Saugeinrichtung zum Ansaugen der Zellen an die
Zwischenwandung 2 dient. Die Zwischenwandung 2 in dem in F i g. 1 dargestellten Behälter 1, der zur Messung
der Durchbruchsspannung an einer einzelnen Zelle
so vorgesehen ist, weist eine als Kapillare ausgebildete Öffnung 9 auf. Die Zwischenwandung 2 des in Fig.2
dargestellten Behälters 1, der zur Messung der Durchbruchsspannung an einer Vielzahl von Zellen
vorgesehen ist, besteht aus einem eine Vielzahl von öffnungen 9 aufweisenden Membran-Filter, das auf
einer als Stützwandung für das Mcmbran-Filtcr vorgesehenen Siebplatte 10 aufliegt und an diese über
einen Gummi-Ring 11 mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Klemmvorrichtung angedrückt wird.
M) In beiden Fig. 1 und 2 sind die zu untersuchenden
Zellen 12 in einer Lage dargestellt, in der sie sich befinden, nachdem sie an die Zwischenwandung
angesaugt worden sind. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, verstopfen sie dabei die öffnungen 9, so
hri daß die die öffnungen 9 durchdringenden Stromlinien
eines zwischen den Elektroden 5 angelegten elektrischen Feldes zugleich die Membran der angesaugten
Zelle oder der ungesätigten Zellen durchdringen.
Für den Fall, daß eine Schicht von Zellen untersucht
werden soll, wird die Schicht anstelle des in Fig. 2 dargestellten Membranfilters an die Siebplatte 10 über
den Gummiring 11 angedrückt.
Wie aus F i g. 3 hervorgeht, sind die zur Abgabe und zur Aufnahme der Spannungsimpulse vorgesehenen
Elektroden 5 mit einem Impulsgenerator 13, der einen niedrigen Ausgangswiderstand aufweist, verbunden.
Der Impulsgenerator 13 erzeugt, in der Zeichnung nicht dargestellt, eine Folge von konstanten Spannungsimpulsen
einer Pulsdauer zwischen 1 μ$ und 10 ms. In einer
der beiden Verbindungsleitungen zwischen den Elektroden 5 und dem Impulsgenerator 13 ist ein Widerstand 14
angeordnet. Er dient dazu, den über die Elektroden 5 fließenden Strom durch Spannungsabgriff an den beiden
Enden des Widerstandes 14 zu ermitteln. Der an dem Widerstand 14 gemessene Spannungsabfall wird zur
Anzeige auf einen Kathodenstrahloszillographen 15 gegeben, der als Speicheroszillograph ausgebildet ist.
Wie aus F i g. 3 ferner hervorgeht, sind die beiden zur Messung der Durchbruchsspannung der Membran der
Zelle oder der Zellen vorgesehenen Meßelektroden 6 mit einem Differenzverstärker 16, der eine hohe
Eingangsimpedanz aufweist, verbunden. Die im Verstärker 16 verstärkten Spannungswerte werden ebenfalls
auf den Kathodenstrahloszillographen 15 gegeben und zusammen mit den als Spannungsabfall über dem
Widerstand 14 gemessenen Stromimpulsen auf dem Anzeigeschirm des Kathodenstrahloszillographen angezeigt.
Wie aus Fig. 3 ebenfalls hervorgeht, ist zur Festlegung der Pulsfolge ein Impulsgeber 17 vorgesehen,
der zur sequentiellen Anzeige der vom Impulsgenerator 13 ausgehenden Spannungsimpulse und somit
auch der resultierenden Stromimpulse sowie der über die Meßelektroden 6 gemessenen Impulse der Potentialwerte,
direkt mit dem Kathodenstrahloszillographen 15 und über eine Steuereinrichtung 18 mit dem
Impulsgenerator 13 verbunden ist. Durch die Steuereinrichtung 18 werden die vom Impulsgenerator 13
ausgehenden Spannungsimpulse jeweils so lange verzögert, daß die Spannungsimpulse und die resultierenden
Stromimpulse sowie die über die Meßelektroden 6 gemessenen Impulse der Potentialwerte in der ihrer
zeitlichen Aufeinanderfolge entsprechenden Reihenfolge auf dem Anzeigeschirm des Kathodenstrahloszillographen
15 angezeigt werden. Durch die Steuereinrichtung 19, über die der Impulsgeber 17 ebenfalls mit dem
Impulsgenerator verbunden ist, wird die Amplitude der vom Impulsgenerator 13 ausgehenden Spannungsimpulse
kontrolliert und entsprechend einer vorgegebenen Gesetzmäßigkeit erhöht.
wurde, wurden die zehn, eine unterschiedliche Menge ;in
Benzylalkohol aufweisenden Teilmengen jeweils getrennt in die Kammer 3 des Behälters 1 nach F i g. 2
gegeben, dessen Zwischenwand aus einem Membran-Filter mit einem Porendurchmesscr von 2 μηι bestand.
Im Anschluß daran wurde an die Kammer 4 ein Unterdruck von etwa 0,6 atm so lange angelegt, bis die
Poren des Filters mit Erythrozyten verstopft waren, was mittels eines an die Saugleitung angeschlossenen
ίο Manometers festgestellt wurde.
An die Elektroden 5 wurde sodann alle 30 Sekunden ein Spannungsimpuls einer Pulsdauer von etwa 25 μ&
angelegt, wobei die Amplitude der Spannungsimpulse um jeweils 300 mV erhöht wurde. Auf diese Weise
wurde die Höhe der Durchbruchsspannung in einer ersten Messung grob ermittelt. In einer zweiten
Messung, die nach einer Wartezeit von etwa fünf Minuten, in der die Zellen wieder ausheilten, durchgeführt
wurde, wurde die Amplitude der Spannungsimpulse im Bereich der Höhe der Durchbruchsspannung um
jeweils 50 bis 100 mV erhöht. Dabei wurde für die Membran der in den eine unterschiedliche Konzentration
an Benzylalkohol enthaltene Teillösungen befindlichen Zellen die in der zweiten Spalte der in der Tabelle 1
aufgeführten Durchbruchsspannungen gemessen. In der dritten Spalte der Tabelle 1 sind die entsprechenden
Werte für die prozentuale Änderung der gemessenen Durchbruchsspannung, bezogen auf den für die in der
ersten Zeile der Tabelle 1 angegebenen Lösungen gemessenen Wert, aufgeführt.
Ausführungsbeispiel 1
I ml Erythrozyten wurde in 100 ml einer 139mM/l Natriumchlorid sowie 15mM/l Natriumphosphat enthaltenden
und eine Temperatur von etwa 20° aufweisende physiologische Lösung, deren pH-Wert 7,4
betrug, eingegeben. Die so gebildete Suspension, an der sich die Erythrozyten in der Schwebe befanden, wurden
in 10 etwa gleiche Teilmengen unterteilt, von denen 9 Teilmengen jeweils mit einer unterschiedlichen, in der
ersten Spalte der Tabelle I angegebenen Menge an Benzylalkohol versetzt wurden.
Zur Messung der Durchbruchsspannung, die mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 2 und Fig.3 durchgeführt
Konzentration Durchbruchsan Benzylalkohol spannung
in mM/1 in Volt
in mM/1 in Volt
Relative Änderung der Durchbruchsspannung in %
0 | ,42 | 0 |
40 1 | ,42 | 0 |
10 | ,38 | - 3 |
30 | ,36 | - 4 |
50 | ,31 | - 8 |
70 | ,18 | -17 |
45 90 | ,12 | -21 |
100 | ,02 | -28 |
110 ( | ),99 | -30 |
120 ( | ),89 | -37 |
Ausführungsbeispiel 2
In analoger Weise wie im Ausführungsbeispiel 1 wurde die Durchbruchsspannung für die Membranen
von Erythrozyten, die sich durch ihren Cholesteringehalt unterscheiden, gemessen. Der Cholesteringehall
der Membran der Zellen, der durch biochemische Analyse ermittelt worden war, ist in der ersten Spalte
bo der Tabelle 2 als qualitative Änderung zu einer in der
ersten Zeile der Tabelle 2 angeführten Teilmenge von Erythrozyten mit normalem Cholestcringehalt angegeben.
Die gemessenen Durchbruchsspannungen sind in der zweiten Spalte der Tabelle 2 in Volt angegeben. In
b5 der dritten Spalte der Tabelle 2 sind die prozentualen
Änderungen der Durchbruchsspannungen, bezogen auf die für die erste Lösung gemessenen Durchbruchsspannung,
aufgeführt.
Cholesteringehalt | Durchbruchs | Relative |
der Membran der | spannung in Volt | Änderung der |
Erythrozyten | Durchbruchs | |
spannung in % |
Normal | 1,39 | 0 |
Schwache | ||
Verarmung | 1,63 | + 17,3 |
Starke Verarmung | 1,66 | + 19,4 |
Schwache | ||
Anreicherung | 1,42 | + 2,2 |
Starke | ||
Anreicherung | 1,19 | -14,4 |
Ausführungsbeispiel 3
In eine eine Temperatur von etwa 20°C aufweisende
physiologische Flüssigkeit, die 30 mMol/l KCI, I mMol/1
10
MgCl2, 90mMol/l Na2HPO4, 30mMol/l NaH2PO4,
15mMol/l (NH4)2SO4, 0,5% Glukose sowie jeweils
100 mg/1 Histidin und Leucin enthielt, wurden Bakterien der Art Escherichia coli B 163 eingegeben. Nach etwa 6
"> Stunden wurde eine Teilmenge aus der so gebildeten
Lösung entnommen, in der sich die Bakterien zu diesem Zeitpunkt im logarithmischen Wachstum befanden und
sodann die Durchbruchsspannung der Membran der Zellen der in dieser Teilmengen befindlichen Bakterien
ίο in analoger Weise wie im Ausführungsbeispiel 1
bestimmt. Der Porendurchmesser der Poren des verwendeten Membran-Filters betrug 0,45 μίτι. Die
gemessene Durchbruchsspännung betrug 1,06 V. Nach weiteren zehn Stunden wurde eine weitere Teilmenge
der Lösung entnommen, in der sich die Bakterien zu diesem Zeitpunkt im stationären Wachstum befanden.
Die gemessene Durchbruchsspannung der Membranen der Zellen der in dieser Teilmenge befindlichen
Bakterien betrug 1,29 V.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Bestimmung elastischer und dielektrischer Eigenschaften der Membran einzelner r>
lebender Zellen von Lebewesen oder der Membranen von in einer physiologischen Flüssigkeit im
Schwebezustand befindlicher oder in einem Verband als Schicht vorliegender lebender Zellen von
Lebewesen, dadurch gekennzeichnet, daß ι ο eine einzelne Zelle, mehrere oder eine Vielzahl
einzelner Zellen oder eine ein- oder mehrlagige Schicht von Zellen in eine eine zwischen 0 und 400C
liegende Temperatur aufweisende, elektrischen Strom leitende, eine Elektrolytlösung bildende
physiologische Flüssigkeit eingegebenen und die Zelle an die höchstens die Abmessung des
Durchmessers der Zelle aufweisende Öffnung in einer die zur Abgabe und zur Aufnahme von
Spannungs- und Stromimpulsen vorgesehenen Elektroden sowie die Meßelektroden elektrisch isolierend
voneinander trennenden Wandung angesaugt wird oder daß die in die physiologische Flüssigkeit
eingegebenen Zellen an die höchstens die Abmessung des Durchmessers der Zellen aufweisenden
öffnungen in einer die zur Abgabe und Aufnahme von Spannungs- und Stromimpulsen vorgesehenen
Elektroden sowie die Meßelektroden elektrisch isolierend voneinander trennenden Wandung angesaugt
werden, wobei beim Anlegen einer elektri- jo sehen Spannung an die beiden zur Abgabe und
Aufnahme von Spannungs- und Stromimpulsen vorgesehenen Elektroden die die öffnung oder die
Öffnungen durchdringenden Stromlinien des so erzeugten elektrischen Feldes zugleich die Membran
der an die öffnung angesaugten Zelle oder die Membran der an die öffnungen angesaugten Zellen
durchdringen, worauf an die Elektroden eine Folge von Spannungsimpulsen mit einer konstanten,
zwischen 1 ps und 10 ms liegenden Pulsdauer angelegt und die Amplitude der Spannungsimpulse
zwischen 100 mV und 5 V so lange erhöht wird, bis bei Erreichen der Durchbruchsspannung die mit
einem mit den Elektroden in Verbindung stehenden Strommeßgerät meßbaren, resultierenden Stromimpuls
stark ansteigen, worauf die Durchbruchsspannung an zwei stromlos beidseitig der zwischen den
Elektroden angebrachten Zelle, der zwischen den Elektroden angebrachten Zellen oder der zwischen
den Elektroden angebrachten Schicht von Zellen angeordneten Meßelektroden gemessen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
durch eine Zwischenwandung (2) in zwei Kammern geteilter Behälter (1) aus elektrisch nicht leitendem
Material mit jeweils einer in den Kammern (3 und 4) angeordneten Elektrode (5) zur Abgabe und zur
Aufnahme von Spannungs- und Stromimpulsen und mit jeweils einer in den Kammern angeordneter, zur
Messung der Durchbruchsspannung vorgesehenen Meßelektrode (6) und mit zumindest einer öffnung
oder einem Leitungsanschluß (8) für die Zuführung von physiologischer Elektrolytlösung sowie für die
Eingabe der Zelle, der Zellen oder der Schicht von Zellen in die eine der Kammern (3) vorgesehenen ist, b5
in der Zwischenwandung (2) eine der Zahl der eingegebenen Zellen entsprechende Anzahl von
Öffnungen (9) mit höchstens der Größe des Durchmessers der Zelle oder der Zellen entsprechenden
Abmessungen und ein in die andere Kammer (4) hineinragender Leitungsanschluß (8)
zum Ansaugen von Elektrolytlösung vorgesehen sind oder in der als Stützwandung für die Schicht von
Zellen vorgesehenen Zwischenwandung (2) eine oder mehrere der Größe der eingegebenen Schicht
von Zellen angepaßte öffnungen vorgesehen sind und wobei die beiden zur Abgabe der Spannungsund
Stromimpulse vorgesehenen Elektroden (5) mit einer Spannungsimpulse variabler Amplitude bis 5 V
mit einer Spannungsimpulse variabler Amplitude bis 5 V sowie variabler zwischen 1 μβ und 10 ms
liegender Pulsadauer erzeugenden Einrichtung (11) und mit einer Einrichtung (13) zur Messung der
Amplitude der infolge der an die Elektroden angelegten Spannungsimpulse auftretenden Stromimpulse
und die beiden zur Messung der Durchbruchsspannung vorgesehenen Meßelektroden
(6) mit einer Einrichtung (14, 13) zur Verstärkung und Messung von Spannungen verbunden
sind.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2502621A DE2502621C3 (de) | 1975-01-23 | 1975-01-23 | Messung elastischer und dielektrischer Eigenschaften der Membran lebender Zellen |
CH1463175A CH594888A5 (de) | 1975-01-23 | 1975-11-12 | |
JP51005512A JPS6013140B2 (ja) | 1975-01-23 | 1976-01-22 | 生細胞膜の弾性および誘電特性の測定方法 |
US05/651,337 US4055799A (en) | 1975-01-23 | 1976-01-22 | Method of and device for measuring elastic and di-electric properties of the diaphragm of living cells |
FR7601679A FR2298797A1 (fr) | 1975-01-23 | 1976-01-22 | Procede et disp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2502621A DE2502621C3 (de) | 1975-01-23 | 1975-01-23 | Messung elastischer und dielektrischer Eigenschaften der Membran lebender Zellen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2502621A1 DE2502621A1 (de) | 1976-08-05 |
DE2502621B2 true DE2502621B2 (de) | 1978-01-12 |
DE2502621C3 DE2502621C3 (de) | 1978-09-14 |
Family
ID=5937086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2502621A Expired DE2502621C3 (de) | 1975-01-23 | 1975-01-23 | Messung elastischer und dielektrischer Eigenschaften der Membran lebender Zellen |
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---|---|
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Families Citing this family (83)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4271001A (en) * | 1978-03-23 | 1981-06-02 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for measuring membrane characteristics of vesicles |
US4343782A (en) * | 1978-04-20 | 1982-08-10 | Shapiro Howard M | Cytological assay procedure |
DE2828232C2 (de) * | 1978-06-28 | 1986-04-17 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Vorrichtung zur Bestimmung des dielektrischen Durchbruches und der Größe von als Umhüllung eine Membran aufweisenden Partikeln |
US4368423A (en) * | 1981-01-13 | 1983-01-11 | Liburdy Robert P | Apparatus for determining cell membrane dielectric breakdown |
US4472506A (en) * | 1981-01-13 | 1984-09-18 | Liburdy Robert P | Method for determining cell membrane dielectric breakdown |
JPS5822946A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | Olympus Optical Co Ltd | 境界面検出装置 |
US5272081A (en) * | 1982-05-10 | 1993-12-21 | Bar-Ilan University | System and methods for cell selection |
US5310674A (en) * | 1982-05-10 | 1994-05-10 | Bar-Ilan University | Apertured cell carrier |
IL68507A (en) * | 1982-05-10 | 1986-01-31 | Univ Bar Ilan | System and methods for cell selection |
US4528270A (en) * | 1982-11-02 | 1985-07-09 | Kabushiki Kaisya Advance Kaihatsu Kenkyujo | Electrochemical method for detection and classification of microbial cell |
AU594641B2 (en) * | 1983-11-08 | 1990-03-15 | Bar-Ilan University | Apparatus & methods for cell selection |
FR2569477B1 (fr) * | 1984-08-24 | 1987-01-02 | Descartes Universite Rene | Appareil et procede pour la determination de la deformabilite des globules rouges du sang |
SE461499B (sv) * | 1986-11-21 | 1990-02-26 | Nobelpharma Ab | Beninvaextkammare |
US5389069A (en) * | 1988-01-21 | 1995-02-14 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for in vivo electroporation of remote cells and tissue |
WO1990004645A1 (en) * | 1988-10-21 | 1990-05-03 | Molecular Devices Corporation | Methods and apparatus for detecting the effect of cell affecting agents on living cells |
US5278048A (en) * | 1988-10-21 | 1994-01-11 | Molecular Devices Corporation | Methods for detecting the effect of cell affecting agents on living cells |
GB2232769B (en) * | 1989-06-13 | 1994-06-22 | Timothy Charles Fisher | Counting and volume measurement of particles and biological cells,and determination of their deformability |
GB9215733D0 (en) * | 1992-07-24 | 1992-09-09 | British Tech Group | Method of and apparatus for determining a property of a sample |
AUPM851694A0 (en) * | 1994-09-30 | 1994-10-27 | Barsamian, Sergei T | New methods for diagnosis, detection of cell abnormalities and morphology of living systems |
AU747114B2 (en) * | 1994-09-30 | 2002-05-09 | Electronic Diagnostics Pty Ltd | Method and apparatus for diagnosis, detection of cell abnormalities and morphology of living systems |
US5983131A (en) * | 1995-08-11 | 1999-11-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and method for electroporation of tissue |
US6010613A (en) * | 1995-12-08 | 2000-01-04 | Cyto Pulse Sciences, Inc. | Method of treating materials with pulsed electrical fields |
CA2255599C (en) | 1996-04-25 | 2006-09-05 | Bioarray Solutions, Llc | Light-controlled electrokinetic assembly of particles near surfaces |
US6387707B1 (en) * | 1996-04-25 | 2002-05-14 | Bioarray Solutions | Array Cytometry |
US5911223A (en) * | 1996-08-09 | 1999-06-15 | Massachusetts Institute Of Technology | Introduction of modifying agents into skin by electroporation |
US6085115A (en) * | 1997-05-22 | 2000-07-04 | Massachusetts Institite Of Technology | Biopotential measurement including electroporation of tissue surface |
CN1109101C (zh) * | 1997-06-10 | 2003-05-21 | 塞托·帕尔斯科技公司 | 处理带有可变方向的电场的物质的方法和装置 |
JP2001500268A (ja) * | 1997-06-10 | 2001-01-09 | ウォルターズ、リチャード,イー. | 可変方向を有する電界で材料を処理する方法および装置 |
US6163719A (en) * | 1997-09-09 | 2000-12-19 | Sherman; Adam Jacob | Biological membrane voltage estimator |
US7244349B2 (en) * | 1997-12-17 | 2007-07-17 | Molecular Devices Corporation | Multiaperture sample positioning and analysis system |
US20020144905A1 (en) | 1997-12-17 | 2002-10-10 | Christian Schmidt | Sample positioning and analysis system |
CA2316966C (en) | 1997-12-17 | 2008-04-08 | Horst Vogel | Positioning and electrophysiological characterization of individual cells and reconstituted membrane systems on microstructured carriers |
GB9812783D0 (en) * | 1998-06-12 | 1998-08-12 | Cenes Ltd | High throuoghput screen |
JP4294142B2 (ja) | 1999-02-02 | 2009-07-08 | 株式会社日立製作所 | ディスクサブシステム |
US6488829B1 (en) * | 1999-08-05 | 2002-12-03 | Essen Instruments Inc | High-throughput electrophysiological measurement apparatus |
DE19946458C2 (de) * | 1999-09-28 | 2002-10-24 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung und Verfahren zur Charakterisierung von Sphäroiden |
US6682649B1 (en) * | 1999-10-01 | 2004-01-27 | Sophion Bioscience A/S | Substrate and a method for determining and/or monitoring electrophysiological properties of ion channels |
GB9930718D0 (en) * | 1999-12-24 | 2000-02-16 | Central Research Lab Ltd | Apparatus for and method of making electrical measurements on objects |
GB9930719D0 (en) * | 1999-12-24 | 2000-02-16 | Central Research Lab Ltd | Apparatus for and method of making electrical measurements on an object in a m edium |
US9709559B2 (en) | 2000-06-21 | 2017-07-18 | Bioarray Solutions, Ltd. | Multianalyte molecular analysis using application-specific random particle arrays |
US7892854B2 (en) | 2000-06-21 | 2011-02-22 | Bioarray Solutions, Ltd. | Multianalyte molecular analysis using application-specific random particle arrays |
EP1178315A1 (de) * | 2000-07-31 | 2002-02-06 | Albrecht Dr.med. Priv.Doz. Lepple-Wienhues | Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Zellen mit Hilfe der Patch Clamp-Methode |
US7270730B2 (en) * | 2000-08-04 | 2007-09-18 | Essen Instruments, Inc. | High-throughput electrophysiological measurement system |
US7067046B2 (en) | 2000-08-04 | 2006-06-27 | Essen Instruments, Inc. | System for rapid chemical activation in high-throughput electrophysiological measurements |
US20060029955A1 (en) | 2001-03-24 | 2006-02-09 | Antonio Guia | High-density ion transport measurement biochip devices and methods |
US20040146849A1 (en) * | 2002-01-24 | 2004-07-29 | Mingxian Huang | Biochips including ion transport detecting structures and methods of use |
US20050009004A1 (en) * | 2002-05-04 | 2005-01-13 | Jia Xu | Apparatus including ion transport detecting structures and methods of use |
WO2002077259A2 (en) * | 2001-03-24 | 2002-10-03 | Aviva Biosciences Corporation | Biochips including ion transport detecting structures and methods of use |
US20050058990A1 (en) * | 2001-03-24 | 2005-03-17 | Antonio Guia | Biochip devices for ion transport measurement, methods of manufacture, and methods of use |
US20050196746A1 (en) * | 2001-03-24 | 2005-09-08 | Jia Xu | High-density ion transport measurement biochip devices and methods |
US7262063B2 (en) | 2001-06-21 | 2007-08-28 | Bio Array Solutions, Ltd. | Directed assembly of functional heterostructures |
WO2003011553A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Massachusetts Institute Of Technology | On-chip membrane maker |
KR20040068122A (ko) | 2001-10-15 | 2004-07-30 | 바이오어레이 솔루션스 리미티드 | 공동 검색과 효소-매개된 탐지에 의한 다형성 좌위의 다중분석 |
WO2003093494A2 (en) * | 2002-05-04 | 2003-11-13 | Aviva Biosciences Corporation | Apparatus including ion transport detecting structures and methods of use |
ES2375724T3 (es) | 2002-09-27 | 2012-03-05 | The General Hospital Corporation | Dispositivo microflu�?dico para seperación de células y sus usos. |
US7526114B2 (en) | 2002-11-15 | 2009-04-28 | Bioarray Solutions Ltd. | Analysis, secure access to, and transmission of array images |
AU2003902363A0 (en) * | 2003-05-15 | 2003-05-29 | Life Therapeutics Limited | Cell separation |
WO2005029705A2 (en) | 2003-09-18 | 2005-03-31 | Bioarray Solutions, Ltd. | Number coding for identification of subtypes of coded types of solid phase carriers |
CA2539824C (en) | 2003-09-22 | 2015-02-03 | Xinwen Wang | Surface immobilized polyelectrolyte with multiple functional groups capable of covalently bonding to biomolecules |
US8123924B2 (en) * | 2003-10-07 | 2012-02-28 | Newcastle Innovation Limited | Sperm cell separation by electrophoresis |
AU2004286252A1 (en) | 2003-10-28 | 2005-05-12 | Bioarray Solutions Ltd. | Optimization of gene expression analysis using immobilized capture probes |
WO2005045060A2 (en) | 2003-10-29 | 2005-05-19 | Bioarray Solutions, Ltd. | Multiplexed nucleic acid analysis by fragmentation of double-stranded dna |
US7169609B2 (en) * | 2004-03-31 | 2007-01-30 | Vertex Pharmaceutcals, Inc. | Multiwell plate assembly for use in high throughput assays |
DE102004017474A1 (de) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Evotec Technologies Gmbh | Messeinrichtung zur Impedanzspektroskopie und zugehöriges Messverfahren |
US7622934B2 (en) * | 2004-07-23 | 2009-11-24 | Electronic Bio Sciences, Llc | Method and apparatus for sensing a time varying current passing through an ion channel |
US7848889B2 (en) | 2004-08-02 | 2010-12-07 | Bioarray Solutions, Ltd. | Automated analysis of multiplexed probe-target interaction patterns: pattern matching and allele identification |
DE202005022036U1 (de) * | 2004-09-10 | 2012-08-07 | Molecular Devices, Llc | Paralleles Patch-Clamp-System |
US20070196820A1 (en) | 2005-04-05 | 2007-08-23 | Ravi Kapur | Devices and methods for enrichment and alteration of cells and other particles |
US8486629B2 (en) | 2005-06-01 | 2013-07-16 | Bioarray Solutions, Ltd. | Creation of functionalized microparticle libraries by oligonucleotide ligation or elongation |
US8921102B2 (en) | 2005-07-29 | 2014-12-30 | Gpb Scientific, Llc | Devices and methods for enrichment and alteration of circulating tumor cells and other particles |
WO2007108773A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Agengy For Science, Technology And Research | Device for analyzing the status of a particle |
US20140045252A1 (en) * | 2011-04-28 | 2014-02-13 | Hitachi, Ltd. | Cell cultivation container and cell culturing apparatus |
CN113337402A (zh) | 2011-10-17 | 2021-09-03 | 麻省理工学院 | 细胞内传递 |
CN105848793B (zh) | 2013-08-16 | 2019-03-05 | 麻省理工学院 | 材料选择性的递送至细胞 |
CN104232478A (zh) * | 2014-09-24 | 2014-12-24 | 昆山超强光电设备有限公司 | 一种细菌数量采集器 |
US11111472B2 (en) | 2014-10-31 | 2021-09-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Delivery of biomolecules to immune cells |
CN107002089B (zh) | 2014-11-14 | 2021-09-07 | 麻省理工学院 | 化合物和组合物向细胞中的破坏和场实现的递送 |
WO2016115179A1 (en) | 2015-01-12 | 2016-07-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Gene editing through microfluidic delivery |
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CN112525792A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-19 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种基于压力控制的锂电池隔膜温度测试装置及测试方法 |
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US3772593A (en) * | 1971-11-03 | 1973-11-13 | P Sidhu | Resistance measurement system |
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