DE2741638A1 - Praeparattraeger mit elektrodenanordnung fuer die zelluntersuchung, sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Praeparattraeger mit elektrodenanordnung fuer die zelluntersuchung, sowie verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNEH
DR-ING. RICHARD GLAWE. MÖNCHEN DIPL-ING. KLAUS DELFS. HAMBURG
DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOU, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL. HAMBURG
8000 MÖNCHEN 26
POSTFACH 37 LIEBHERRSTR. 20 TEL. (089) 22 65 48
TELEX 52 25 OS
MÖNCHEN A 65
2000 HAMBURG POSTFACH 2570 ROTHENBAUM-CHAUSSEE TEL (040) 410 20
TELEX 21 29
Dr. Ernst Remy
München
Präparatträger mit Elektrodenanordnung für die Zelluntersuchung, sowie Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Präparatträger mit Elektrodenanordnung für die Untersuchung organischer Zellen, insbesondere für die Untersuchung des elektrophysiologischen
Verhaltens von Nervenzellen (Neuronen).
Für die Untersuchung der elektrophysiologischen Aktivität von lebenden Nervenzellen in vitro müssen elektrische Potentiale, Ströme, Impulse usw. den einzelnen Zellen oder be-
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stimmten Teilen einer Zelle, z.B. den Zellenfortsätzen (Neuriten) mittels geeigneter, in deren unmittelbarer Nähe
gebrachter Elektroden gezielt zugeführt bzw. von ihnen abgegriffen werden. Man benötigt dafür Elektroden mit einer
Kontaktfläche von mikroskopischen Abmessungen, z.B. 1-10 um, und einer hinreichend geringen Kontaktimpedanz zur Zelle, sowie andererseits geeignete Verfahren, um derartige Elektroden
an die gewünschten Zellen oder Zellbereiche heranzubringen. Für beides gibt es bis heute noch keine befriedigende Lösung,
insbesondere für den Fall, daß mehrere simultane Ableitungen von verschiedenen Stellen eines kleinen Gewebevolumens erforderlich sind.
Bekannt sind z.B. Elektroden, die aus einem in einem Glasröhrchen angeordneten, sehr dünnen Draht aus hartem Material,
z.B. Wolfram, bestehen, dessen am Ende des Glasröhrchens freiliegendes bzw. etwas vorstehendes Ende durch Manipulation der
Elektrode unter dem Mikroskop in die Nähe der Zelle gebracht werden kann. Die Herstellung solcher Elektroden ist umständlich und zeitaufwendig, in der Regel müssen aus einer Viel-
zahl von hergestellten Elektroden die brauchbaren erst ausgesucht werden. Die dreidimensionale Manipulation solcher Elektroden unter dem Mikroskop ist umständlich, und das gleichzeitige Handhaben von mehreren Elektroden für den gleichzeitigen Abgriff von verschiedenen Zellen oder Teilen einer Zelle
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ist in der Praxis kaum durchführbar. Auch liegt ein schwerwiegender Nachteil dieser Elektroden darin, daß beim Manipulieren ein unvermeidliches Vibrieren derselben zum raschen
Absterben der untersuchten Zelle führen kann. Entsprechendes gilt auch von bekannten, mit Elektrolyt gefüllten Pipettenelektroden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Präparatträger mit Elektrodenanordnung zu schaffen, der in einfacher
Weise einen gezielten elektrischen Zugriff zu gewünschten ZeI-len oder Zellenbereichen, und zwar insbesondere gleichzeitig
an zahlreichen Zugriffsstellen, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Präparatträger einerseits Anlagerungszonen bildende Oberflächenbereiche mit gegenüber den Nachbarbereichen erhöhter
Affinität für die Zellanlagerung und andererseits elektrische Leiterbahnen in einer diesen Oberflächenbereichen zugeordneten
Anordnung ausgebildet sind.
Vorzugsweise sind die Anlagerungszonen auf der Oberfläche einer Deckschicht ausgebildet, die die Leiterbahnen isolierend
abdeckt und den einzelnen Leiterbahnen zugeordnete Durchbrechungen von mikroskopischen Abmessungen als Kontaktstellen
aufweist.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß sich die Zellen gezielt an bestimmten Stellen des Präparatträgers
anlagern bzw. auch ein durch die Anlagerungszonen räumlich vorgeschriebenes Wachstum zeigen und sich dadurch von vorneherein
in bestimmter räumlicher Korrelation zu den Leiterbahnen bzw. ihren Kontaktstellen befinden. Man muß also nicht den
Kontakt einer Elektrode mit einer Zelle durch Manipulieren unter dem Mikroskop herstellen, sondern man braucht lediglich
unter dem Mikroskop die an einer Anlagerungszone angewachsenen Zellen zu beobachten und kann dann die zu der Zelle oder zu
Teilen der Zelle gehörende Leiterbahn oder Leiterbahnen identifizieren und als Elektrode für den elektrischen Zugriff benutzen.
Gleichzeitiger elektrischer Zugriff an mehreren Zugriffsstellen an einer oder mehreren Zellen ist hierdurch ohne
Schwierigkeiten möglich.
Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil geht aber noch weiter. Wenn die Anlagerungszonen in Form eines netzartigen
Musters von die Kontaktstellen verbindenden Bahnen ausgebildet werden, kann man erreichen, daß eine angelagerte Zelle,
z.B. Nervenzelle, nur in durch die Anlagerungsbahnen vorgeschriebenen Richtungen wächst, d.h. ihre Fortsätze (Neuriten)
gerichtet aussendet. Man kann damit gezielt räumliche Korrelierungen nicht nur einer Zelle mit den Kontaktpunkten, sondern
auch mehrerer Zellen miteinander schaffen.
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Für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Präparatträgers mit Elektrodenanordnung kann man sich zur Herstellung
der die Leiterbahnen freilegenden Durchbrechungen in der Deckschicht und/oder der Anlagerungszonen vorzugsweise entweder des aus der Halbleitertechnik bekannten Photoätzver
fahrens oder der Bearbeitung mittels Laser bedienen.
Insbesondere das nicht leicht zu lösende Problem, die
Leiterbahnen im Bereich Jeder Durchbrechung der Deckschicht derart hinreichend blank freizulegen, daß die übergangs
impedanz zu einer später dort angelagerten Zelle genügend
klein ist, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Durchbrechungen mittels
eines Lasers erzeugt, indem man mit dem durch die Deckschicht hindurch auf die Leiterbahn fokussierten Laserstrahl einen
man
bringt. Es hat sich gezeigt, daß'Hierdurch in einfachster
Weise Durchbrechungen von genügend kleinen Abmessungen, z.B. 3-10 um, herstellen kann, die das darunter befindliche Metall völlig freilegen.
Auch die Anlagerungszonen kann man mit Hilfe eines Lasers erzeugen, indem man bei Verwendung einer Deckschicht aus
einem hydrophoben Kunstharz, z.B. Silikonharz, durch Laser-
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bestrahlung an der Oberfläche freie Radikale erzeugt und an diesen Bereichen aus einer darüber befindlichen Lösung polarisierte
oder geladene Molekülgruppen zur Anlagerung bringt, so daß diese Bereiche dann hydrophile Eigenschaften haben und
dadurch die Anlagerung von Zellen begünstigen. Ferner kann mit dem Laser auch eine Zeil-abstoßende Schicht von einer
Zeil-anziehenden Isolationsschicht in gewünschten Mustern abgetragen werden oder umgekehrt.
Statt dessen kann man aber auch das Photoätzverfahren verwenden, bei dem jeweils auf der zu bearbeitenden Schicht ein
Photolack aufgebracht, dieser durch Belichten und Entwickeln teilweise entfernt und dadurch eine Maske hergestellt und
durch diese Maske hindurch gewünschte Bereiche der darunter befindlichen Schicht chemisch entfernt werden. Auf diese Weise
können in aufeinanderfolgenden, weitgehend automatisierten Arbeitsgängen die Leiterbahnen, die Durchbrechungen in der
darüber aufgebrachten Deckschicht und die Anlagerungszonen durch teilweises Entfernen einer darauf aufgebrachten hydrophilen
oder hydrophoben Schicht ausgebildet werden. Mit ähnliehen Verfahren kann man auch in einfacher Weise Halbleiteranordnungen,
mit denen die Leiterbahnen -verbunden sind, insbesondere Eingangsstufen mit FET-Transistoren als Impedanzwandler,
mit auf dem Präparattrager in der gleichen Ebene wie
die Leiterbahnen ausbilden.
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Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen stark vergrößerten Teilbereich des Präparatträgers;
natürlicher Größe;
Fig. 3 bis 5 erläutern schematisch die Herstellung der
Kontaktstellen mittels Laserstrahl;
Fig. 6 und 7 dienen schematisch zur Erläuterung zweier verschiedener Möglichkeiten der Herstellung der
Der in Fig. 1 ausschnittsweise und stark vergrößert dargestellte Präparatträger besteht aus einer Grundplatte 1, die
z.B. aus Glas, Quarz, Saphir, Silizium oder auch aus 3-5-Ver
bindung en, wie z.B. GaP, bestehen kann. Auf der Grundplatte 1
ist ein Muster von metallischen Leiterbahnen 2 aufgebracht, die vorzugsweise aus auf gedan pf ten und/oder nach der Photoätztechnik ausgebildeten Goldstreifen bestehen, die z.B. 10 um
breit und 2 um dick sein können. Zwischen der Goldschicht und
der Grundplatte 1 kann sich eine Haftvermittlungsschicht,
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z.B. Titan, befinden. Über den Leiterbahnen befindet sich
eine Deckschicht 3 aus einem Material, das elektrisch ausreichend isoliert und im übrigen für die Bearbeitung sowie
für die Anlagerung der Zellen geeignete Eigenschaften haben muß, auf die noch eingegangen wird. In der Deckschicht 3
sind Durchbrechungen 4 von mikroskopisch kleinen Abmessungen ausgebildet, durch die die darunter befindlichen Enden 5 der
Leiterbahnen 2 freigelegt sind. Diese Enden 5 bilden auf der Grundplatte 1 eine matrixartige Anordnung mit gegenseitigen
Abständen, die vorzugsweise im Bereich von 20 - 200 pn liegen und z.B. 100 um nach beiden Richtungen betragen können.
Bei der dargestellten AusfUhrungsform sind Durchbrechungen 4 größer als die Breite der Leiterbahnen 2. Selbstverständlich können die Leiterbahnen 2 auch breiter sein als
die Durchbrechungen 4, da es nur auf die freigelegte Fläche der Leiterbahnen 2 ankommt. Auch brauchen die Durchbrechungen 4 nicht auf den Endpunkten der Leiterbahn 2 zu liegen,
sondern die Leiterbahn 2 kann sich jenseits einer Durchbrechung 4 fortsetzen. Voraussetzung ist nur, daß jeder Leiter-
bahn 2 eine Durchbrechung 4 zugeordnet ist.
Auf der Oberfläche der Deckschicht 4 sind Anlagerungszonen 6, 7 ausgebildet, bei denen sich es um Oberflächenbereiche handelt, die eine höhere Affinität bezüglich der An-
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lagerung von Zellen aufweisen, als die übrigen Bereiche der
Deckschicht 3. Insbesondere handelt es sich bei den Anlagerungszonen 6, 7 um hydrophile Oberflächenbereiche, während
die übrigen Bereiche der Deckschicht 3 hydrophob sind. Die
Anlagerungsbereiche bilden einerseits ringförmige Höfe 7 um
jede Durchbrechung 4 herum, und andererseits schmale Bahnen 6,
die die einzelnen Durchbrechungen 4 netzartig miteinander verbinden. Auf diese Weise wird ein Muster von Anlagerungszonen
6, 7 in räumlicher Korrelation zu den die Kontaktstellen darstellenden Durchbrechungen 4 geschaffen.
Selbstverständlich sind auch andere Muster von Anlagerungszonen möglich, z.B. können entweder die Bahnen 6 oder die
ringförmigen Höfe 7 weggelassen werden, oder die Bahnen 6 können so verlaufen, daß die Durchbrechungen 4 nicht an den Eckpunkten von Quadraten oder Rechtecken, sondern z.B. auf den
Seitenmitten sitzen. Auch Dreiecks- oder Sechsecksnetze sind möglich.
Gemäß Fig. 2 ist die Grundplatte 1 ein quadratisches Plättchen, und die einzelnen Leiterbahnen 2 verlaufen von den im
Randbereich der Platte 1 vorgesehenen Anschlußkontakten 10 zu einem durch die Kreislinie 11 umgrenzten Zentralbereich;
in diesem eigentlichen Arbeitsbereich bilden die Kontaktstreifen 2 die in Fig. 1 angedeutete matrixartige Anordnung
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und sind in der Deckschicht 3 die Durchbrechungen 4 und die
Anlagerungszonen 6, 7 ausgebildet. Die Dicke der Deckschicht sollte innerhalb der Kreislinie 11 möglichst gering sein
(z.B. ca. 2 um) und gerade ausreichen, um außerhalb der Durchbrechungen k eine ausreichende Isolierung der Leiterbahnen 2
von einem darüber befindlichen Elektrolyten zu gewährleisten (vorzugsweise mit einer Impedanz von mindestens 30 Mil, bei
1 kHz gemessen). Außerhalb der Kreislinie 11 kann und sollte die Deckschicht 3 dagegen wesentlich dicker ausgebildet sein
und hat keine Durchbrechungen und Anlagerungszonen. Die Leiterbahnen 2 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie von
ihren äußeren Anschlußstellen 10 bis zu ihren End- bzw. Kontaktpunkten innerhalb des zentralen Bereiches 11 alle etwa
gleiche Länge haben und in etwa gleichen Abständen voneinan
der verlaufen, so daß sie sich in ihrer Abgriffsimpedanz nicht
voneinander unterscheiden. Die Grundplatte 1 trägt ferner eine großflächige Referenzelektrode 12. An jedem Anschlußpunkt 10 für eine Leiterbahn 2 kann in integrierter Technik
eine Eingangsstufe mit Impedanzwandler, insbesondere mit
einem FET-Transistor ausgebildet sein. Ein auf dem Präparatträger aufgesetzter erhöhter Ring 13 umgrenzt den Bereich des
Präparatträgers, auf den Zellkulturen mit Nährflüssigkeit aufgebracht werden, und verhindert deren Auseinanderlauf.
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Die Herstellung der Durchbrechungen 4 in der Deckschicht erfolgt gemäß Fig. 3 bis 5 in folgender Weise. Ein Laserstrahl 20 wird durch ein Mikroskopobjektiv 21 durch die für
die Laserstrahlung durchlässige Deckschicht 3 hindurch auf den Endbereich einer Leiterbahn 2 fokussiert. Die Laserstrahlung wird vom Metall der Leiterbahn 2 absorbiert, und dieses
Metall wird aufgeheizt und teilweise verdampft (Fig. 4). Energiedichte und Dauer des Laserimpulses werden so bemessen,
daß durch den sich sehr plötzlich aufbauenden Dampfdruck ein
unmittelbar über der bestrahlten Stelle der Leiterbahn 2 liegendes Stück 31 der Deckschicht 3 herausgesprengt wird, bevor
mehr als die Hälfte der z.B. 2 pn betragenden Dicke der Leiterbahn 3 verdampft ist (Fig. 5). In der kurzen Zeit kann sich
das Material der Deckschicht 3 selbst nicht ausreichend auf
heizen, um zu schmelzen oder zu verdampfen. Es entsteht durch
rein mechanisches Absprengen eine sauber begrenzte Durchbrechung 4, in der das Metall der Leiterbahn 2 völlig freiliegt.
Durch Verändern der Dauer bzw. Energiedichte des Laserstrahls und seiner Fokussierung kann die Menge des verdampften
Metalls und damit auch die Größe der erzeugten Durchbrechung beeinflußt werden, so daß die erzeugte Durchbrechung 4 etwa
gleichen oder kleineren Durchmesser wie die Breite der Leiterbahn 2 haben kann oder aber durch einen etwas kräftigeren
Laserimpuls eine größere Durchbrechung 4 von z.B. 20 um er-
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zeugt werden kann, in welcher der gesamte Endbereich 5 der Leiterbahn 2 freiliegt, wie in Fig. 1 gezeigt.
Für die speziellen Zwecke der Anwendung in der Zellenforschung muß das Material der Deckschicht insbesondere folgenden Anforderungen genügen: Es muß in sehr dünner Schicht gut
elektrisch isolieren, es sollte eine niedrige Dielektrizitätskonstante haben, um auch die kapazitive Nebenschlußimpedanz
möglichst hoch zu halten. Das Material muß chemisch völlig neutral sein und soll durch UV-Bestrahlung oder durch Erhitzen
auf 200°C sterilisierbar sein. Es soll gut am Glas haften, möglichst gleiches thermisches Ausdehnungsverhalten zeigen
wie das Glas und für die Zwecke der mikroskopischen Beobachtung durchsichtig sein.
Für die in Fig. 3 und 5 dargestellte Herstellung der Durchbrechungen ist von dem Material der Deckschicht 3 weiter zu
fordern, daß es nach dem Aushärten eine große Härte und Sprödigkeit und eine geringe Elastizität aufweist, so daß das durch
den Gasdruck des verdampften Metalls bewirkte Ausbrechen auf einen kleinen Bereich erfolgt und sich die Deckschicht nicht
in einer großflächigen Blase kurzzeitig elastisch vom Untergrund abhebt. Wie klein die erzeugte Durchbrechung sein muß,
hängt im Einzelfall von der gewünschten Impedanz ab.
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Es wurde geflinden, daß ein geeignetes Material für die
Herstellung der Deckschicht 7 z.B. das unter dem Handelsnamen "Dow Corning 648" erhältliche Material ist und mit Haftvermittler OC 1200 gut an Glas haftet. Hierbei handelt es sich
um ein Silikonharz mit den folgenden chemischen und physikalichen Eigenschaften: Viskosität während des Auftragens bis
100 cP bei geeigneter Verdünnung, Dielektrizitätskonstante bei 3, Durchschlagfestigkeit 1800 V/mm, spezifischer Widerstand 10 -Q.cm, farblos, Bruchdehnung in der Größenordnung
von ca. 0,5 bis 5 %f vorzugsweise ca. 1 bis 2 %.
Eine Lösung von DC648 in Xylol (6:4) wird mittels einer Zentrifuge auf der Grundplatte 1 in solcher Stärke verteilt,
daß sich nach dem Trocknen und Härten bei 2000C eine Schichtdicke zwischen 2 bis 4 um über den Leiterbahnen ergibt. Die
zwischen der Grundplatte und der Deckschicht befindlichen
Leiterbahnen 2 bestehen aus Gold und haben eine Schichtdicke
von 2 um. Es wurde gefunden, daß mittels z.B. eines Stickstoff lasers, dessen Emissionswellenlänge 337,1 mm ist, durch
Einzelimpulse von 10 ns Dauer und einer Leistungsdichte pro
Impuls von ca. 10 bis 10 W/cm die gewünschten Durchbrechungen hergestellt werden können. Bei allen für die Herstellung der Deckschicht 7 möglichen Materialien ist die Forderung
zu stellen, daß die Bruchdehnung im Bereich von einigen Prozent bis Promille liegt. Erst Bruchdehnungen in der Gegend von
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Prozent gewährleisten ein sauberes Absprengen des Materials mit dem Laser, während erst oberhalb der Promlllegrenze gewährleistet ist, daß die thermische unterschiedliche Ausdehnung von Deckmaterial und Träger zu keiner Rißbildung führt.
Die Ausbildung der Anlagerungszonen 6, 7 kann z.B. gemäß Fig. 6 dadurch erfolgen, daß die gewünschten Bereiche mit
einem Laserstrahl 20 bestrahlt und dadurch photochemisch aktiviert werden, so daß an der Oberfläche freie Radikale gebildet werden. Die Bestrahlung erfolgt durch eine über der
Deckschicht 3 befindliche Lösung 22 hindurch, die z.B. Allylalkohol oder Allylamin enthalten kann und aus der sich an die
freien Radikale der bestrahlten Oberflächenbereiche polarisierte oder geladene Molekülgruppen anlagern und dadurch eine
hydrophile Oberflächenschicht als Anlagerungszone 7 bilden.
Deckschicht und/oder die Anlagerungszonen auch nach dem Photoätzverfahren hergestellt werden. Ein besonders geeignetes
Material für die Deckschicht 3 ist in diesem Fall Siliziumoxyd. Da dieses bereits hydrophile Eigenschaften hat, werden
die Anlagerungszonen 6, 7 vorzugsweise in der Weise ausgebildet, daß die Deckschicht 3 gemäß Fig. 7 mit einer hydrophoben 1 - 2 um dicken Oberflächenschicht 9 (z.B. aus Silikon-
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harz) abgedeckt und diese nach dem Photoätzverfahren teilweise abgetragen wird, so daß Bereiche der Oberfläche der
Deckschicht 3 wieder freigelegt werden, die dann die Anlagerungszonen 6, 7 bilden.
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"n
Claims (17)
1.J Präparatträger mit Elektrodenanordnung für die
Zellenuntersuchung, insbesondere an Neuronenzellen, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Präparatträger (1) Anlagerungszonen (6, 7) bildende Oberflächenbe
reiche mit erhöhter Affinität für die Zellenanlagerung und elektrische Leiterbahnen (2) in einer diesen Anlagerungszonen (6, 7) zugeordneten Anordnung ausgebildet sind.
2. Präparatträger nach Anspruch 1, dadurch g e -kennzeichnet, daß eine die Leiterbahnen (2)
abdeckende isolierende Deckschicht (3) den einzelnen Leiterbahnen (2) zugeordnete, deren Oberfläche zur Bildung
von Kontaktstellen freiliegende Durchbrechungen (4) von mikroskopischen Abmessungen aufweist und daß die Anlagerungszonen (6, 7) an der Oberfläche der Deckschicht (3)
in einem den Durchbrechungen (4) zugeordneten Muster ausgebildet sind.
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ORIGINAL INSPECTED
3. Präparatträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß Jede Durchbrechung (4) von
einer Anlagerungszone (7) hofartig umgeben ist.
4. Präparatträger nach Anspruch 2 oder 3> dadurch
gekennzeichnet, daß die Anlagerungszonen (6) als die Durchbrechungen (4) verbindende Bahnen ausgebildet
sind.
5. Präparatträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß die Anlagerungs
zonen (6, 7) von einer auf der hydrophoben Deckschicht (3)
bereichsweise aufgebrachten oder durch photochemische Aktivierung gebildeten hydrophilen Schicht bestehen.
6. Präparatträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß auf die hydro
phile Deckschicht (3) bereichsweise eine hydrophobe Ab
deckschicht (9) aufgebracht ist und die freiliegenden Bereiche der Deckschicht (3) die Anlagerungszonen (6, 7) bilden.
7. Präparatträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiterbahnen (2) von äußeren Anschlußstellen (10) des Präparatträgers
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(1) ausgehend in einem zentralen Bereich (11) zusammenlaufen
und dort mit ihren Endpunkten eine matrixartige Anordnung bilden, der die Durchbrechungen (4) der Deckschicht
(3) und die Anlagerungszonen (6, 7) zugeordnet sind.
8. Präparatträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiterbahnen (2) im zentralen
Bereich etwa 2 - 10 um breit sind und ihre Endpunkte in gegenseitigen Abständen von ca. 20 bis 200 um liegen.
9. Präparatträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß jede Leiterbahn
(2) aus einer Goldschicht von ca. 2 um Dicke besteht.
10. Präparatträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Deckschicht (3) innerhalb
des zentralen Bereiches (11) nur die Mindestdicke hat (ca. 2 um), die notwendig ist, um die Leiterbahnen (2) außerhalb
der Durchbrechungen (4) von einem über der Deckschicht (3) befindlichen wässrigen Elektrolyten mit einer Impedanz
von mehr als 30 MiI, bei 1 kHz gemessen, zu isolieren, während die Deckschicht (3) außerhalb des zentralen Bereichs (11)
wesentlich dicker ausgebildet ist.
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11. Präparatträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß alle Leiterbahnen (2) etwa gleiche Länge und gleiche Impedanz aufweisen.
12. Präparatträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet , daß jeder Leiterbahn (2) ein Impedanzwandler als Eingangsstufe zugeordnet
ist, der in integrierter Technik auf dem Präparatträger (1) in gleicher Ebene wie die Leiterbahn (2) ausgebildet ist
und insbesondere einen FET-Transistor aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Präparatträgers mit
Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß man auf einer Trägerplatte (1) ein Muster von Leitungsbahnen (2) aufbringt,
diese mit einer Deckschicht (3) abdeckt, in der Deckschicht
(3) den Leiterbahnen zugeordnete Durchbrechungen (4) ausbildet und auf der Oberfläche der Deckschicht (3) Bereiche (6, 7)
von erhöhter Affinität für die Zellenanlagerung ausbildet.
14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß man die Durchbrechungen (4) mittels
eines Lasers erzeugt, indem man mit dem durch die Deckschicht (3) hindurch auf die Leiterbahn (2) fokussierten
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Laserstrahl (20) einen Teil des Materials der Leiterbahn (2) verdampft und durch den Dampfdruck die darüber befindliche
Deckschicht (3) zum Abplatzen bringt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch g e kennzeichnet, daß man die Bereiche (6, 7) von
erhöhter Affinität für die Zellenanlagerung dadurch herstellt, daß man in Oberflächenbereichen der Deckschicht (3)
durch Laserbestrahlung photochemisch freie Radikale bildet und daran aus einer Lösung elektrisch geladene bzw. polarisierte
Molekülgruppen zur Anlagerung bringt.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß man die Durchbrechungen (4) in der
Deckschicht (3) nach dem Photoätzverfahren herstellt.
17. Verfahren nach Anspruch 13 oder 16, dadurch g e kennzeichnet, daß man die Bereiche (6, 7) mit
erhöhter Affinität für die Zellenanlagerung nach dem Photoätzverfahren durch teilweises Entfernen einer auf der Deckschicht
(3) aufgebrachten hydrophoben oder hydrophilen Schicht herstellt.
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DE2741638A DE2741638C3 (de) | 1977-09-15 | 1977-09-15 | Präparattrager mit Elektrodenanordnung fur die Zelluntersuchung, sowie seine Herstellung |
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ID=6019054
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