KR101686258B1 - 복수의 반응 공간 및 전극을 구비한 용기 - Google Patents

복수의 반응 공간 및 전극을 구비한 용기 Download PDF

Info

Publication number
KR101686258B1
KR101686258B1 KR1020117019169A KR20117019169A KR101686258B1 KR 101686258 B1 KR101686258 B1 KR 101686258B1 KR 1020117019169 A KR1020117019169 A KR 1020117019169A KR 20117019169 A KR20117019169 A KR 20117019169A KR 101686258 B1 KR101686258 B1 KR 101686258B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrodes
container
reaction
reaction spaces
electrode
Prior art date
Application number
KR1020117019169A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110117173A (ko
Inventor
루드거 알트로게
티모 그라이스너
안드레아스 하인체
헤르베르트 뮐러-하르트만
안드레아스 비르트
Original Assignee
론차 콜로그네 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 론차 콜로그네 게엠베하 filed Critical 론차 콜로그네 게엠베하
Publication of KR20110117173A publication Critical patent/KR20110117173A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101686258B1 publication Critical patent/KR101686258B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/12—Well or multiwell plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/02—Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은, 적어도 3개의 반응 공간(2)을 구비한 용기(1)로서, 상기 반응 공간은 반응 공간(2) 내에 전기장을 생성하기 위해 전압을 인가하기 위한 적어도 하나의 전극 쌍을 각각 구비하고 적어도 하나의 열을 이루어 기하학적으로 배치되며 그리고/또는 적어도 하나의 열을 이루어 전기적으로 연결되며, 반응 공간(2)의 적어도 하나의 전극(3, 4)은 적어도 하나의 다른 반응 공간(2)과의 공통 전극(3, 4)인 용기(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, n + x개의 전극(3, 4, 5)이 제공되며, 여기에서 n은 반응 공간(2)의 수이고, n ≥ 3이며, x는 열의 수이고, x ≥ 1이다.

Description

복수의 반응 공간 및 전극을 구비한 용기{CONTAINER WITH A PLURALITY OF REACTION SPACES AND ELECTRODES}
본 발명은, 적어도 3개의 반응 공간을 구비한 용기로서, 상기 반응 공간은 반응 공간 내에 전기장을 생성하기 위해 전압을 인가하기 위한 적어도 하나의 전극 쌍을 각각 구비하고 적어도 하나의 열을 이루어 기하학적으로 배치되며 그리고/또는 적어도 하나의 열을 이루어 전기적으로 연결되며, 반응 공간의 적어도 하나의 전극은 적어도 하나의 다른 반응 공간과의 공통 전극인 용기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 적어도 2개의 반응 공간을 구비한 용기를 위한 덮개(lid)로서, 상기 반응 공간은 반응 공간 내에 전기장을 생성하기 위해 전압을 인가하기 위한 적어도 하나의 전극을 각각 구비하고 적어도 하나의 열을 이루어 기하학적으로 배치되며 그리고/또는 적어도 하나의 열을 이루어 전기적으로 연결되며, 전극은 접점에 의해 전기적으로 접촉될 수 있고 덮개는 반응 공간을 덮는 덮개에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 전술된 용기의 제조를 위한 방법으로서, 반응 공간마다, 전도성 중합체로 제조된 적어도 2개의 영역이 사출 몰드 내에 주입되고, 반응 공간의 경계를 정하는 비-전도성 중합체로 제조된 벽 영역이 적어도 2개의 영역 주위에 주입되는 방법에 관한 것이다.
전극을 구비한 용기는 특히 예를 들어 살아있는 세포의 전기 천공, 전기 융합 및 전기 자극과 같은, 반응 배치(batch)에 전압 펄스가 인가되어야 하는 응용에 사용된다. 이러한 유형의 용기는 또한 복수의 반응 공간을 구비할 수 있고, 각각의 반응 공간은 전극을 구비할 수 있다. 이들 용기는 일반적으로 멀티웰 플레이트(multiwell plate), 마이크로타이터 플레이트(microtitre plate) 또는 멀티웰로서 설계된다. 이것들은 다수의 반응 배치가 동시에 시험되어야 하는 생화학 및 제약 응용에 주로 사용된다. 이 경우에, 특히 HT 분석[HT = 고 처리량(high throughput)]의 경우에, 다수의 샘플이 가능한 가장 짧은 시간 내에 시험되어야 하기 때문에, 최대한 많은 다수의, 예를 들어 384개의 반응 공간을 제공하기 위한 노력이 인지되어야 한다.
공지된 용기는 통상 복수의 반응 공간으로 구성되며, 이 반응 공간은 반응 공간 내의 반응 배치, 예를 들어 세포 현탁액과 접촉하는 2개의 전극을 각각 구비한다. 반응 공간의 두 전극은 반응 공간의 내부에 전압이 인가된 때 전기장 및 전류 흐름을 생성하며, 이것들은 예를 들어 직류의 경우에 상이한 전위 및/또는 극성을 갖는다. 상이한 반응 공간의 동일 극성을 갖는 전극, 즉 예를 들어 모든 음극 및/또는 모든 양극은 이 경우 일체로 구성되거나 서로 전기적으로 결합되어, 이것들은 공통 전기 접점을 통해 전압원에 연결될 수 있다.
이러한 용기의 반응 공간에 전압 펄스를 인가하는 것은 전하를 저장하기 위한 1개 또는 2개의 저장 장치(들)를 포함하는 특별한 스위칭 장치에 의해 수행된다. 각각의 경우 저장 장치는, 소정의 전하로 충전되고 목표화된 방전에 의해 규정된 전압 펄스를 산출할 수 있는 커패시터이다. 저장 장치는 저장 장치의 목표화된 방전을 스위칭하는 전기 스위치, 예를 들어 전력 반도체에 연결된다. 두 저장 장치의 사용은 서로 이어지거나 서로 병합되는 2개의 짧은 전압 펄스의 산출을 가능하게 하며, 이는 소정 세포 유형의 전기 천공의 경우 유리할 수 있다. 용기의 전극의 전기 접촉에 일반적으로 접촉 핀이 사용되며, 이 접촉 핀은 암 또는 플레이트 상에 배치되고, 전극과 수동으로 또는 자동으로 접촉된다.
복수의 반응 공간을 구비한 용기가 EP-A-1 577 378로부터 공지되어 있으며, 이 용기는 복수의 모듈을 포함한다. 이 경우 각각의 모듈은 평행하게 배치된 2열의 반응 공간을 구비하고, 이 반응 공간은 반응 공간 내에 전기장을 생성하기 위해 전압을 인가하기 위한, 제1 및 제2 전극으로 구성되는 전극 쌍을 각각 구비한다. 어느 한 열의 상이한 반응 공간의 동일 측에 배치되는 제1 전극은 전기 전도 결합되는 반면, 반응 공간의 제2 전극은 따로따로 전기 연결될 수 있다. 이 경우에, 인접 열의 상이한 반응 공간의 대향 배치된 제1 전극도 또한 전기 전도 결합된다. 이 공지된 용기에서, 모든 반응 공간은 따로따로 또는 개별적으로 접근가능하며, 즉 각각의 별개의 반응 공간에는 다른 반응 공간과는 관계없이 전압 펄스가 인가될 수 있다.
복수의 반응 공간을 구비한 용기가 또한 US-A-5 183 744로부터 공지되어 있으며, 이 용기의 경우 별개의 반응 공간은 마찬가지로 따로따로 접근가능하다. 이 공지된 용기의 각각의 별개의 반응 공간은 2개의 전극을 구비하며, 각각의 경우 전극 쌍의 전극 중 하나는 일렬의 반응 공간의 다른 반응 공간의 대응 전극에 전기적으로 결합된다. 전극 쌍의 다른 하나의 전극은 반응 공간의 각각의 경우 따로따로 전기적으로 접촉되어, 각각의 별개의 반응 공간에는 전압 펄스가 개별적으로 인가될 수 있다. US-A-5 183 744는 또한 복수의 반응 공간을 구비한 용기를 개시하며, 이 용기의 경우 별개의 반응 공간의 전극은 매트릭스 방식으로 서로 연결된다. 이 매트릭스는 이 경우 교차하는 전도체 트랙에 의해 형성되며, 전도체 트랙은 각각의 교차점에서 절연층에 의해 서로 분리된다. 별개의 층은 각각의 별개의 반응 공간이 이론적으로 접근가능하도록 전도체 트랙에 접점을 통해 연결된다. 즉, 2개의 교차하는 전도체 트랙에 전압이 인가되면, 이론적으로 단지 이들 두 전도체 트랙에 연결된 반응 공간에만 전압이 인가된다. 그러나, 실제로는 이러한 매트릭스의 경우에 기생 전류가 발생하여, 전류가 또한 의도하지 않게 다른 반응 공간을 통해 흐르는 것이 확인되었다. 따라서, 이러한 유형의 해법은 이러한 유형의 용기로 수행되는 방법의 효율 및 재현성을 현저히 감소시키는 원하지 않는 부작용이 일어나는 단점을 갖는다.
WO 2005/044983 A2는 마찬가지로 복수의 반응 공간을 구비한 용기를 개시하며, 이 용기의 경우 각각의 반응 공간은 전압을 인가하기 위한 전극 쌍을 구비한다. 전극은 이 경우 이미 US-A-5 183 744로부터 공지된 바와 같이, 교차하는 전도체 트랙에 의해 매트릭스 방식으로 서로 연결된다. 여기에서도, 결과적으로 기생 전류 및 따라서 원하지 않는 부작용이 방지될 수 없다.
US 2007/0231873 A1은 복수의 반응 공간을 구비한 용기를 개시하며, 이 용기의 경우 각각의 별개의 반응 공간은 2개의 대향 배치된 전극을 구비한다. 그러나, 이 용기의 경우, 별개의 반응 공간은 개별적으로 접근가능하지 않고, 오히려 각각의 경우 복수의 반응 공간으로 구성되는 별개의 군에 전압 펄스가 동시에 인가될 뿐이다.
복수의 반응 공간을 구비한 용기가 또한 WO 2007/094947 A2로부터 공지되어 있으며, 이 용기의 경우 각각의 반응 공간은 2개의 대향 배치된 전극을 구비한다. 그러나, 이 공지된 용기도 또한 별개의 반응 공간이 개별적으로 접근가능하지 않고 오히려 군으로 접근가능할 뿐이라는 단점을 갖는다.
모든 공지된 용기는 반응 공간이 따로따로 접근가능하지 않거나 용기가 전체적으로 많은 수의 전극을 구비하는 단점을 가지며, 전극의 수는 반응 공간의 수의 2배이다. 용기의 치수가 주어지는 경우에, 이로부터 별개의 반응 공간의 활성(active) 및 비활성(passive) 체적의 감소를 초래한다.
본 발명의 목적은, 주어진 용기 치수에서, 별개의 반응 공간의 증가된 활성 및 비활성 체적을 갖는, 서두에 언급된 유형의 개별적으로 접근가능한 반응 공간을 구비한 용기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이 목적은, n + x개의 전극이 제공되며, 여기에서 n은 반응 공간의 수이고, n ≥ 3이며, x는 열의 수이고, x ≥ 1인, 서두에 언급된 유형의 용기에 의해 달성된다. 용기의 주어진 치수에서 별개의 반응 공간의 활성(active) 체적은 전극의 수의 감소에 의해 최대화된다. 따라서, 전극 사이에 위치되는 반응 공간의 체적, 즉 내부에서 실제 반응 또는 공정이 본질적으로 수행되는 반응 공간의 체적이 본 발명의 의미에서 활성 체적으로 명명된다. 본 발명의 의미에서 "열(row)"은 반응 공간이 적어도 하나의 열, 선 또는 종렬을 이루어 기하학적으로 배치되고, 그리고/또는 반응 공간 또는 그 전극 중 적어도 하나가 적어도 하나의 열을 이루어 전기적으로 스위칭되는 것을 의미한다. 본 발명에 따른 용기의 구성으로 인해, 384개의 반응 공간을 구비한 용기에 요구되는 전극의 수는 예를 들어 가령 768개로부터 408개로 감소될 수 있다. 전극의 감소된 수로 인해, 재료가 더욱 절약될 수 있고, 전압 펄스 발생기 및 접촉 장치 면에서 장치에 대한 비용이 상당히 감소될 수 있다. 또한, 사출 성형 공정으로 본 발명에 따른 용기를 제조하는 경우에 몰드 제조 비용이 감소된다.
본 발명의 유리한 구성에서, 적어도 하나의 공통 전극이 열 내의 두 인접 반응 공간 사이에 적어도 부분적으로 배치되는 것이 제공된다. 전극의 이러한 교번하는 기하학적 배열로 인해, 전극 또는 이에 할당된 접촉 요소 사이의 거리가 최대화되어, 전기적 신뢰성이 현저하게 증가될 수 있다. 이 경우에, 전극은 또한 용기의 종축에 대해 편위되어 그리고/또는 지그 재그 방식으로 배치될 수 있다.
본 발명의 유리한 구성에서, 전극은 전압을 인가하기 위해 전기적으로 접촉될 수 있는 접촉 요소를 구비하는 것이 제공된다. 바람직하게는, 특히 두 반응 공간의 공통 전극은 접촉 요소를 구비한다. 전극은 접촉 요소에 의해 접촉하기에 쉽고, 전극 내로의 최적의 전류 흐름을 보장하는 재료가 접촉 요소를 위해 선택될 수 있다. 용기의 각각의 접촉 요소는 바람직하게는 각각의 인접 접촉 요소에 대해 가능한 최대 거리를 갖는다.
본 발명의 특히 유리한 구성에서, 반응 공간의 전극이 구비하는 접촉 요소는 상기 반응 공간의 대향측들에 배치되는 것이 제공된다. 바람직하게는, 이 경우 접촉 요소는 정반대로 배치되고 그리고/또는 용기의 길이에 대해 편위되어 또는 지그 재그 방식으로 배치되어, 그것들은 서로에 대해 가능한 최대 간격을 취한다. 이 방식으로, 두 인접 접촉 요소 사이에서 전기 스파크오버(sparkover)가 일어나지 못하게 방지된다. 또한, 이에 의해, 전체 체적이 주어지는 경우에 별개의 반응 공간의 비활성(passive) 체적이 최대화된다. 따라서, 전극 사이에 위치되지 않은 반응 공간의 체적, 즉 내부에서 실제로 반응 또는 전기 자극 공정이 본질적으로 수행되지 않는 반응 공간의 체적이 본 발명의 의미에서 비활성 체적으로 명명된다. 바람직하게는, 전극 상에 또는 그것 내에 위치되는, 전극에 대한 접촉 요소의 접촉 표면은 적어도 5 mm2, 바람직하게는 적어도 6 mm2, 특히 바람직하게는 적어도 7 mm2, 및 특히 적어도 8 mm2의 면적을 갖는다.
본 발명의 유리한 구성에서, 접촉 요소는 전극에 의해 부분적으로 둘러싸일 수 있고, 접촉 요소의 길이의 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 20% 또는 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 40% 및 특히 바람직하게는 적어도 50%가 전극 내에 놓일 수 있다.
바람직하게는, 접촉 요소는 핀 형상, 바늘 형상 또는 스크류 형상으로 구성되고, 그리고/또는 적어도 대략 둥근 단면을 갖는다. 접촉 요소의 이러한 형상은 접촉 요소를 전극 내에 고정키는 것을 간단하게 하고, 본 발명에 따른 용기의 제조의 경우에 뛰어난 전기 접촉을 보장한다. 접촉 요소는 예를 들어 사출 성형 공정으로 전극의 전도성 재료에 의해 오버몰딩(overmoulding)될 수 있거나 전도성 전극 재료 내로 스크류 체결될 수 있다. 전기 접촉을 더욱 개선하기 위해, 접촉 요소는 또한 어떤 다른 방식으로 널링(knurling)되거나 조화(roughening)될 수 있다. 또한, 적어도 어느 정도까지는 적어도 평평해진 단면이 예를 들어 전극 내의 고정을 개선하기 위해 소정 경우에 유리할 수 있다.
본 발명의 유리한 구성에서, 반응 공간은 상부 영역에서 개구를 구비하고, 전극은 상부 영역에서 접촉될 수 있다. 위로부터의 접촉으로 인해, 용기의 저면은 접근가능하게 유지되어, 예를 들어 광학 측정이 수행될 수 있다. 또한, 이 실시 형태의 경우에, 용기는 저면을 통해, 특히 전극을 통해 쉽게 냉각될 수 있으며, 이는 특히 작업이 전압 펄스로 연달아 또는 고 처리량으로 그리고 매우 높은 크기로 수행되는 응용에서, 강한 열 발생으로 인해 유리하다.
본 발명의 다른 유리한 구성에서, 접촉 요소는 전극의 상부측에 배치되고, 그리고/또는 전극 밖으로 상향으로 돌출되어, 전극이 위로부터 쉽게 접촉될 수 있는 것이 제공된다. 이는 기저부가 자유로운 상태로 유지되어, 반응 공간 내용물의 분석을 위한 투명성이 가능한 이점을 갖는다. 특정 응용을 위해 표준 기저부와는 다른 기저부가 요구되는 경우에, 기저부는 본 발명에 따른 용기의 기능성을 상실하지 않고서, 예를 들어 기계적으로 또는 화학적으로 제거될 수 있고, 다른 재료(예컨대, 필름 또는 유리)로 제조된 기저부에 의해 대체될 수 있다.
본 발명의 특히 유리한 구성에서, 적어도 하나의 열, 바람직하게는 각각의 열이 모듈을 형성하고, 모듈은 서로 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있는 것이 제공된다. 이러한 모듈형 구성으로 인해, 다양한 포맷의 본 발명에 따른 용기를 매우 융통성 있게 제공하는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들어 16개의 반응 공간을 구비한 모듈의 준비에 의해, 6개의 모듈로 구성되는 96개의 반응 공간을 구비한 용기, 또는 24개의 모듈로 구성되는 384개의 반응 공간을 구비한 용기가 별개의 모듈의 간단한 조합에 의해 제공될 수 있다. 바람직하게는, 이 경우 별개의 모듈은 적합한 프레임 내에 고정되어, 그것들은 서로 해제가능하게 또는 해제불가하게 연결되고 유닛을 형성한다. 모듈을 프레임 내에 조립하는 것은 예를 들어 비가역 래칭 메커니즘에 의해 또는 접착 본딩에 의해 수행될 수 있다. 대응하는 래칭 메커니즘으로 모듈을 프레임 내에 가역적으로 조립하는 것도 마찬가지로 가능하다. 모듈은 또한 초음파 용접, 스크류 체결, 리벳 체결, 핫 코킹(hot caulking) 또는 클램핑에 의해 프레임 내에 고정될 수 있다. 모듈은 바람직하게는 2개의 플라스틱 구성요소, 즉 예를 들어 전기 전도성 폴리카보네이트 및 투명 폴리카보네이트와, 예를 들어 바람직하게는 니켈-도금 황동으로 형성될 수 있는 삽입 핀으로 구성된다. 전도성 폴리카보네이트는 전극을 제조하기 위해 사용되고, 투명 폴리카보네이트는 기부 본체 또는 벽 영역을 위한 기초로서 사용된다. 프레임은 플라스틱 사출 성형 부품일 수 있고, 예를 들어 폴리스티렌 또는 다른 열가소성 플라스틱으로 형성될 수 있다.
용기 및/또는 각각의 반응 공간이 적어도 어느 정도까지는 투명한 기저부를 구비하면, 반응 공간의 내부에서 광학 모니터링 및/또는 측정이 수행될 수 있다. 이 경우에, 용기 및/또는 각각의 반응 공간은 적어도 어느 정도까지는 유리 및/또는 플라스틱으로 형성되는 기저부를 구비할 수 있다.
세포의 접착을 가능하게 하기 위해 또는 소정 광학 측정을 수행하기 위해, 기저부는 적어도 어느 정도까지는 코팅될 수 있다. 이 경우 코팅은 인공 중합체 및/또는 생체 고분자를 포함할 수 있다.
본 발명의 특정 실시 형태에서, 기저부는 전체 용기 아래에서 연속하여 연장될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 용기는 다수의 반응 공간, 바람직하게는 6개, 8개, 12개, 16개, 24개, 32개, 48개, 64개, 96개, 128개, 192개, 384개, 1536개, 3456개 또는 6144개의 반응 공간을 포함한다.
본 발명에 따른 용기의 적어도 하나의 전극은 전기 전도성 재료로 도핑된 중합체로 형성될 수 있다. 이 경우 모든 전기 전도성 재료는 도핑제(dopant), 예를 들어 금속 또는 전도성 플라스틱으로서 사용될 수 있다. 탄소-함유 물질, 특히 탄소 섬유, 흑연, 카본 블랙 및/또는 탄소 나노튜브가 특히 바람직하다. 이 경우 도핑제는 중합체 내에 20 내지 80 중량%의 농도로 함유된다.
접촉 요소는 바람직하게는 23℃에서 전극을 형성하는 재료보다 낮은 비저항 또는 계면 저항을 갖는 접촉 재료로 형성된다. 접촉 재료는 예를 들어 금속일 수 있고, 그리고/또는 23℃에서 1 × 10-5 Ohm·cm 미만의, 바람직하게는 1 × 10-6 내지 2 × 10-6 Ohm·cm의 비저항을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 용기의 전극이 아래로부터 냉각되어야 하면, 전극이 용기의 기저부 및/또는 반응 공간의 벽 영역을 넘어 하향으로 돌출되면 특히 유리하다. 이 방식으로, 열 전달이 최적화될 수 있도록 적합한 냉각 요소에 대한 접촉이 강화될 수 있다.
또한, 본 발명은, 특히 본 발명에 따른 용기를 위해 제공되고 접촉점의 수에 대응하는 다수의 구멍을 구비하는, 서두에 언급된 유형의 덮개에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이 구성으로 인해, 전극은 덮개를 제거할 필요 없이 접촉될 수 있다. 따라서, 덮개의 보호 기능은 또한 각각의 방법의 수행 중 훼손되지 않고 그대로 유지된다.
본 발명의 특히 유리한 구성에서, 덮개는 n + x개의 구멍을 구비하며, 여기에서 n은 반응 공간의 수이고, n ≥ 3이며, x는 열의 수이고, x ≥ 1인 것이 제공된다.
본 발명의 다른 유리한 구성에서, 반응 공간의 에지의 영역에서 반응 공간을 향하는 측에서, 덮개는 융기부를 구비하고 그리고/또는 밀봉 재료를 구비하여, 별개의 반응 공간으로부터 재료 또는 액체가 누출될 수 없는 것이 제공된다. 이는 매우 높은 전류가 반응 공간을 통해 흘러 증가된 가스 형성이 일어나 스퍼터링을 초래할 수 있는 경우에 특히 유리하다. 따라서, 리드의 내면 상의 특정 구성으로 인해, 교차 오염, 즉 하나의 반응 공간으로부터 다른 반응 공간으로의 오염이 특히 회피될 수 있다.
덮개는 플라스틱 사출 성형 부품일 수 있고, 예를 들어 투명 폴리스티렌으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 용기는, 초기에 접촉 요소가 사출 몰드 내에 삽입된 다음에 두 중합체 중 적어도 하나에 의해 오버몰딩되는, 서두에 언급된 유형의 방법으로 제조된다. 이 방식으로, 용기는 사출 성형 공정으로 높은 품질 및 정확도를 갖고서 고속으로 제조될 수 있다. 이 경우 접촉 요소를 오버몰딩하는 중합체는 바람직하게는 전기 전도성 중합체이다. 용기를 본질적으로 형성하는 두 중합체는 또한 다중-구성요소 사출 성형으로 사출 성형될 수 있다. 그러나, 이 경우에, 두 중합체는 혼합물로서 주입되기보다는, 서로 이어지는 두 단계의 작업으로 주입된다. 사출 몰드 내로의 접촉 요소의 삽입으로 인해, 이 경우 추가의 작업의 필요성이 회피되어, 제조 방법이 간단해지고 가속된다.
마이크로타이터 플레이트의 제조를 위한 사출 성형 공정은 그것을 큰 부품 수로 제조하기 위한 유리한 방법이다. 사출 성형 부품 내에 삽입 부품을 사용하는 것은 사출 성형 부품의 기계적 또는 전기적 특성을 개선하거나 가능하게 하는 역할을 한다. 그것은 접촉 요소가 어느 한 작업으로 자동으로 사출 몰드 내에 삽입될 수 있기 때문에 비용-효과적인 옵션을 제공한다. 이는 전기 천공을 위한 멀티웰 플레이트의 제조를 간단하게 하고, 이 공정은 또한 높은 정확도와 관련된다.
접촉 요소의 오버몰딩에 대안적으로, 그것은 또한 전도성 전극 재료 내로 스크류 체결되거나 압입될 수 있다. 또한, 접촉 요소를 전도성 접착제로 전도성 전극 재료 내에 접착 본딩하는 것이 가능하다.
다른 유리한 실시 형태에서, 전극은 이것들이 접촉 요소 또는 접촉 표면과의 핫 스탬핑에 의해 용기의 상부측에 제공될 수 있도록 형상화될 수 있다.
본 발명에 따른 용기는 본 발명에 따르면, 별개의 모듈이 사출 성형 공정으로 제조되며 이 모듈은 적어도 하나의 열을 이루어 배치되는 반응 공간으로 각각 구성되고 그 폭이 좁은 측부에서 고정 요소를 구비하는 방법으로 또한 제조될 수 있다. 이 경우에, 적어도 하나의 모듈은 프레임 요소 내에 고정될 수 있고, 고정될 각각의 모듈을 위해 프레임 요소는 두 대향측에서 각각 바람직하게는 연장부 형태의 적어도 하나의 고정 수단을 구비하며, 이 고정 수단은 바람직하게는 아이렛(eyelet) 형태의 각각의 고정 요소에 대응한다. 바람직하게는, 모듈은 핫 코킹에 의해 프레임 요소 내에 고정되고, 모듈이 프레임 요소 내에 삽입된 때 고정 수단은 각각의 고정 요소 내에 맞물리며, 고정 수단은 고정 수단과 고정 요소 사이에 확고한 연결이 형성되도록 가열된다. 그러나, 대안적으로, 모듈은 또한 초음파 용접에 의해 프레임 요소 내에 고정되거나 적합한 접착제에 의해 프레임 요소 내에 접착 본딩될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시 형태에서, 벽 영역의 기저부는 용기로부터 제거될 수 있고, 새로운 기저부가 후속하여 용기에 부착될 수 있다. 이 방식으로, 용기는 특정 요건에 맞게 융통성 있게 구성될 수 있다. 새로운 기저부가 투명 재료로 형성되면, 예를 들어 내부에서 광학 측정이 수행될 수 있는 용기가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은, 적어도 하나의 반응 공간을 구비한 용기로서, 반응 공간 내에 전기장을 생성하기 위해 전압을 인가하기 위한 적어도 하나의 전극을 구비하는 용기에 관한 것이다. 용기를 개별적으로 식별할 수 있게 하기 위해, 본 발명에 따르면, 그것은 적어도 하나의 트랜스폰더(transponder), 특히 용기의 명백한 식별을 위한 트랜스폰더에 해제불가하게 연결된다. 이 경우에, 각각의 용기에 관한 데이터가 적합한 판독 장치에 의해 판독되고 전자적으로 처리될 수 있다. 이 방식으로 용기의 시간 소모적 수동 마킹 또는 라벨 표기가 회피되고, 본 발명에 따르면, 정보는 더 이상 광학적으로 인식가능할 필요가 없다. 이는 시험 시리즈에서, 예를 들어 고 처리량 공정의 경우에 그러한 바와 같이, 다수의 용기가 사용되는 경우에 특히 유리하다. 본 발명에 따른 용기의 도움으로, 이러한 유형의 공정은 가속될 수 있으며, 여기에서 데이터 수집이 개선되고, 특히 더욱 신뢰성 있게 된다. 또한, 정보는 조작하기에 더욱 어려워지고, 공정 신뢰성이 현저하게 증가되며, 용기의 추적성은 최적이다.
본 발명의 유리한 구성에서, 트랜스폰더는 적어도 하나의 반응 공간을 경계 결정하거나 형성하는 벽 영역 내에 통합된다. 용기의 벽 영역 또는 기부 본체가 사출-성형가능한 플라스틱으로 형성되면, 트랜스폰더는 예를 들어 제조 공정 중 용기의 벽 영역 내에 투입될 수 있다.
트랜스폰더는 바람직하게는 RFID 트랜스폰더이다. 대안적으로, 그것은 또한 예컨대 "아이버튼(iButton)"[맥심/달라스(MAXIM/DALLAS)]과 같은 "원 와이어 식별(one wire identification)" 태그일 수 있다. RFID 트랜스폰더는 바람직하게는 안테나, 아날로그 회로, 디지털 회로 및/또는 저장 장치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 이러한 유형의 용기는, 용기가 사출 성형 공정으로 제조되고 트랜스폰더가 적어도 하나의 중합체에 의해 오버몰딩되는 공정으로 제조될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 각각의 용기는 사출 성형 공정 중 유리 캡슐로서 또는 후속하여 적소에 접착시키거나 라벨 형태로 침착시킴으로써 용기 내에 또는 그것 상에 고정되는 트랜스폰더(태그)를 구비할 수 있다. 내부에서 용기가 처리되는 장치는 트랜스폰더를 판독하기 위한 대응하는 기술을 가져야 한다. 이 장치에서, 처리 시간에 식별의 저장이 이어진다. 정보 판독에 의해, 이전에 구성된 실험에 따라, 실행 시간에서의 셋업의 적응에 의해 플레이트 시퀀스의 에러가 일어날 수 있다. 저장된 정보는 에러 패턴의 평가/상관 관계 및 제조 배치에의 할당에 사용될 수 있다. 이미 처리된 용기를 재사용하는 경우에, 실험은 그에 따라 중지될 수 있거나, 또는 사용자에게 경고가 출력될 수 있다. 트랜스폰더를 구비한 본 발명에 따른 용기는 또한 시퀀스 시험, 반응 플레이트 추적, 액체 샘플의 분석을 위한 전기적 처리의 경우 공정 신뢰성 또는 결함 회피의 보장을 위해 사용될 수 있다.
전극의 매트릭스-같은 커플링을 구비한 공지된 용기의 경우 서두에서 언급된 문제는, 적어도 4개의 반응 공간을 구비한 본 발명에 따른 용기로서, 이 경우 반응 공간은 반응 공간의 전극에 전압을 인가하기 위한, 제1 및 제2 전극으로 구성되는 적어도 하나의 전극 쌍을 각각 구비하고, 상이한 반응 공간의 적어도 2개의 제1 전극이 각각 전기적으로 결합되므로 적어도 두 군의 결합된 전극이 형성되며, 상이한 반응 공간의 제2 전극도 마찬가지로 각각 전기적으로 결합되므로 다른 적어도 두 군의 결합된 전극이 형성되고, 각각의 군의 결합된 전극은 상이한 군의 반응 공간을 포함하며, 두 군의 결합된 전극은 각각 많아야 하나의 공통 반응 공간을 포함하는 용기에 의해 해소된다. 본 발명에 따르면, 상이한 반응 공간의 제1 전극은 적어도 다이오드를 통해 유리한 방식으로 서로 연결되며, 적어도 하나의 다이오드가 각각의 반응 공간에 할당된다. 이 경우 다이오드는 기생 전류가 전압 펄스가 인가된 의도적으로 어드레스된(addressed) 반응 공간으로부터 다른 비-어드레스된 반응 공간으로 확산될 수 없게 막는다. 이에 의해, 각각의 방법의 효율 및/또는 재현성을 감소시킬 수 있는 원하지 않는 부작용이 효과적으로 회피된다.
이 경우에, 다이오드가 각각의 반응 공간 방향의 역방향으로 배치되면 특히 유리하다. 그러나, 대안적으로, 다이오드는 본 발명에 따라 전체적으로 용기 내에서의 그 배열 및 배향이 기생 전류가 비-어드레스된 반응 공간을 통해 흐를 수 없도록 구성되는 한 각각의 반응 공간의 모든 측에 모든 방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 다이오드는 또한 각각의 반응 공간 방향의 순방향으로 배치될 수 있다.
본 발명의 유리한 구성에서, 상이한 반응 공간의 전극은 적어도 하나의 공통 전기 전도성 연결 요소, 바람직하게는 전도체 트랙에 의해 결합되는 것이 제공된다. 이 경우에, 다이오드는 바람직하게는 각각의 반응 공간의 제1 전극과 전기 전도성 연결 요소 사이에 배치된다.
본 발명에 따른 용기는 다수의 반응 공간을 포함할 수 있고, 바람직하게는 6개, 8개, 12개, 16개, 24개, 32개, 48개, 64개, 96개, 128개, 192개, 384개, 1536개, 3456개 또는 6144개의 반응 공간이 제공될 수 있다.
본 발명에 의하면, 주어진 용기 치수에서, 별개의 반응 공간의 증가된 활성 및 비활성 체적을 갖는, 개별적으로 접근가능한 반응 공간을 구비한 용기가 제공된다.
이하에서는 도면에 기초하여 실시예에 의해 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 용기의 특히 유리한 실시 형태의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 본 발명에 따른 용기의 평면도이다.
도 3은 도 1에 따른 용기의 전극의 배열의 사시도이다.
도 4는 도 1에 따른 본 발명에 따른 용기의 일부를 통한 절단선의 형상 및 단면도를 도시한다.
도 5는 모듈로 구성되고 프레임 요소를 구비한 본 발명에 따른 용기의 특정 실시 형태의 평면도이다.
도 6은 모듈이 없는 도 5에 따른 프레임 요소의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 용기의 다른 특히 유리한 실시 형태의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 용기의 다른 실시 형태의 개략적인 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 덮개의 특히 유리한 실시 형태의 저면도이다.
도 10은 전극의 매트릭스-같은 커플링을 구비한 본 발명에 따른 용기의 특히 유리한 실시 형태의 사시도이다.
도 11은 도 10에 따른 본 발명에 따른 용기의 일부의 회로도이다.
도 12는 전극의 매트릭스-같은 커플링을 구비한 본 발명에 따른 용기의 전극, 전도체 트랙 및 다이오드의 대안적인 회로도이다.
도 1은 본 발명에 따른 용기의 특히 유리한 실시 형태의 사시도를 도시한다. 용기(1)는 본 실시예에서 서로 바로 옆에 열(x = 1)을 이루어 배치되는 16개의 반응 공간(2)을 포함한다. 각각의 반응 공간(2)은 2개의 대향 배치된 전극(3, 4, 5)을 구비하며, 이의 형상 및 배열은 도 3에 기초하여 설명된다. 각각 두 반응 공간(2) 사이에 배치되는 전극(3, 4)은 공통 전극(3, 4)이며, 즉 이들 전극(3, 4)은 두 인접 반응 공간(2)의 내부(6)와 연결된다. 두 반응 공간(2) 사이에 배치되는 각각의 전극(3, 4)이 공통 전극(3, 4)이라는 사실은 본 발명에 따른 용기(1)가 본 예시적인 실시 형태에서 총 17개의 전극을 포함하는 것을 의미한다. 공통 전극(3, 4) 외에, 별개의 전극(5)이 각각 용기(1)의 외측 단부 상에 배치된다. 따라서, 본 발명에 따른 용기(1)는 16개의 반응 공간(2)(n = 16) 및 17개의 전극(3, 4, 5)(n + x = 17)을 포함한다. 각각의 반응 공간이 별개의 전극 쌍을 구비하였으면, 16개의 반응 공간을 구비한 대응하는 용기는 32개의 전극을 포함할 것이다. 그러나, 본 발명에 따른 해법으로 인해, 본 발명에 따른 용기(1)는 단지 17개의 전극(3, 4, 5)만을 포함하여, 본 예시적인 실시 형태에서 전극의 수는 15개의 전극만큼 감소될 수 있다. 본 예시적인 실시 형태에서, 각각의 전극(3, 4, 5)은 전극의 전기 접촉을 가능하게 하는 접촉 요소(7)를 구비한다. 본 예시적인 실시 형태의 접촉 요소(7)는 전극 재료로 오버몰딩된 금속 핀이다. 접촉 요소(7)는 용기(1) 밖으로 상향으로 돌출되어, 전극(3, 4, 5)은 위로부터 접촉될 수 있다. 이는 용기(1)의 저면이 자유로운 상태로 유지되어, 용기(1)의 저면이 예를 들어 광학 측정을 위해 접근가능한 이점을 갖는다. 본 발명에 따른 용기(1)는 별개의 용기로서 사용될 수 있거나, 모듈 배열 내의 모듈로서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 용기(1)가 모듈로서 사용되면, 그것은 각각 용기(1)의 좁은 측에 형성되는 고정 요소(8)에 의해 프레임 요소 내에 고정될 수 있다. 이 방식으로, 복수의 용기가 서로 조합될 수 있어, 전체적으로 다수의 반응 공간, 예를 들어 96개 또는 384개의 반응 공간을 구비한 용기가 제공될 수 있다.
도 2는 도 1에 따른 본 발명에 따른 용기(1)의 평면도를 도시한다. 이 도면에서, 각각 두 반응 공간(2) 사이에 배치되는 전극(3, 4)이 두 인접 반응 공간(2)을 위한 공통 전극(3, 4)을 나타내는 것이 명백해진다. 이 배열로 인해, 본 발명에 따른 용기(1)는 매우 콤팩트한 방식으로 구성될 수 있으며, 전극(3, 4, 5)의 수 또는 접촉 요소(7)의 수가 현저하게 감소된다. 여기에서 또한, 접촉 요소(7)가 편위(offset) 방식으로 배치되어, 즉 용기(1)의 길이에 걸쳐 지그 재그 방식으로 연장되어, 그것들이 서로에 대해 가능한 가장 큰 간격을 취하는 것이 명백해진다. 서로에 대한 접촉 요소의 거리의 최대화로 인해, 두 접촉 요소 사이의 전기 스파크오버(sparkover)의 가능성이 최소화되고, 그리고/또는 최대 허용가능 펄스 전압이 증가된다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 용기(1)의 전극(3, 4, 5)의 배열의 사시도를 도시한다. 전극(3, 4, 5)은 일렬로 배치되고, 인접 전극(3, 4, 5)의, 각각 서로 대면하는 표면(9)은 이들 사이에 놓이는 반응 공간(2)을 형성하며, 전극(3, 4, 5)에 전압이 인가되는 경우 이 반응 공간을 통해 전류가 흐를 수 있다. 각각의 반응 공간(2)을 형성하는 전극(3, 4, 5)의 표면(9)은 평평한 방식으로 구성되고, 각각 거의 평면-평행 방식으로, 즉 제조 공차의 한계 내에 배치된다. 전극은 전기 전도성 재료로, 바람직하게는 전기 전도성 재료로 도핑된 중합체로 형성된다. 사출 성형가능한 중합체, 예를 들어 탄소 섬유 및/또는 흑연으로 도핑된 폴리카보네이트로 제조되는 전극이 특히 바람직하다. 전극은 바람직하게는 사출 성형 공정에서 적합한 사출 몰드 내에 주입된다. 이 경우에, 전극은 바람직하게는 다른 중합체, 바람직하게는 투명 폴리카보네이트의 사출 성형 후, 접촉 요소, 예를 들어 이 도면에서 자유로운 상태로 유지된 영역(10)에서 사출 몰드 내에 삽입되었던 금속 핀 주위에서 하나의 작업으로 사출 몰드 내에 사출 성형된다.
도 4는 도 1 및 도 2에 따른 본 발명에 따른 용기(1)의 일부를 통한 단면도를 도시하며, 상부 도면은 절단선(11)을 사용하여 절단 경로를 명확하게 한다. 여기에서도 다시 한번, 공통 전극(3, 4)이 각각 반응 공간(2) 사이에 배치되는 것이 명백해진다. 이 경우 전극(3, 4, 5)(공백 상태로 도시됨)은 바람직하게는 전도성 중합체, 예를 들어 탄소 섬유 및 흑연으로 도핑된 폴리카보네이트로 형성된다. 바람직하게는 용기(1)의 나머지 영역(여기에서는 음영 처리되어 도시됨)도 마찬가지로 중합체, 바람직하게는 투명 폴리카보네이트로 형성된다. 접촉 요소(7)는 두 중합체 내에 투입되고 용기(1) 밖으로 상향으로 돌출되어, 전극(3, 4, 5)은 위로부터 접촉될 수 있다. 접촉 요소(7)는 핀-형상 방식으로 구성되고, 바람직하게는 둥근 단면을 갖는다. 접촉 요소(7)의 길이의 적어도 10%, 바람직하게는 50-60%가 중합체 내에 매립되어야 한다. 전도성 중합체 내의 접촉 요소(7)의 접촉 표면은 바람직하게는 적어도 5 mm2, 바람직하게는 6-8 mm2를 포함하여야 한다.
도 5는 본 발명에 따른 용기의 특정 실시 형태의 평면도를 도시한다. 용기(15)는 24개의 모듈(17)이 내부에 고정되는 프레임 요소(16)로 구성된다. 각각의 모듈(17)은 각각 일렬로 배치되는 16개의 반응 공간(18)을 포함한다. 따라서, 전체적으로, 용기(15)는 384개의 반응 공간(18)을 포함한다. 이 경우에 모듈(17)은 도 1에 따른 용기(1)에 대응하며, 즉 각각의 반응 공간(18)은 용기(15) 밖으로 상향으로 돌출되는 접촉 요소(21)를 각각 구비하는 2개의 전극(19, 20)을 구비한다. 본 발명에 따른 용기(15)는 고 처리량 방법(고 처리량 스크리닝)으로 전기 트랜스펙션(electrotransfection)에 특히 적합하다.
도 6은 모듈이 없는 도 5에 따른 프레임 요소(16)의 사시도를 도시한다. 프레임 요소(16)는 바람직하게는 폴리스티렌으로 형성되는 플라스틱 사출 성형 부품이다. 프레임 요소(16)의 종방향 측부의 내면은 도 5에 따른 모듈(17)의 안내 또는 중심설정을 위해 사용되는 안내 수단(25)을 구비한다. 모듈은 예를 들어 핫 코킹(hot caulking)에 의해 프레임 요소(16) 내에 고정될 수 있다. 이를 위해, 고정될 모듈마다 양측에 하나의 플라스틱 핀을 구비하는 프레임 요소가 사출 성형으로 생산되어야 한다. 모듈은 폭이 좁은 양측에 아이렛(eyelet)을 구비하며, 이 아이렛은 플라스틱 핀의 크기에 맞게 구성된다. 따라서, 모듈을 프레임 내에 삽입할 수 있다. 핀은 이어서 적합한 공구에 의해 가열되고, 핀과 아이렛 사이의 확고한 연결이 형성된다.
도 7은 본 발명에 따른 용기의 다른 특히 유리한 실시 형태의 사시도를 도시한다. 용기(30)는 그 구성에서 본질적으로 도 1에 따른 용기(1)에 대응한다. 도 1에 따른 용기(1)와 대조적으로, 용기(30)는 2열(x = 2)의 반응 공간(31)을 포함한다. 이 경우 각각의 열은 16개의 반응 공간(31)을 포함하여, 용기(30)는 총 32개의 반응 공간(n = 32)을 포함한다. 용기(30)의 각각의 열은 17개의 전극을 포함하므로, 용기(30)는 총 34개의 전극(32)(n + x = 34)을 포함한다. 각각의 반응 공간이 별개의 전극 쌍을 구비하였으면, 32개의 반응 공간을 구비한 대응하는 용기는 64개의 전극을 포함할 것이다. 그러나, 본 발명에 따른 해법으로 인해, 본 발명에 따른 용기(30)는 단지 34개의 전극(32)을 포함하여, 본 예시적인 실시 형태에서 전극의 수는 15개의 전극만큼 감소된다. 이 방식으로, 크기가 주어진 경우에 활성 반응 공간 체적이 최대화될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 용기의 다른 실시 형태의 사시도를 개략적으로 도시한다. 본 발명에 따른 용기(35)는 복수 열의 반응 공간을 포함하며, 이 중 단지 하나의 열만이 여기에 도시된다. 반응 공간(36)은 어떠한 전극도 구비하지 않은 벽 영역(37)에 의해 각각 형성된다. 용기(35)는 또한 덮개(38)를 포함하며, 반응 공간(36)을 향하는 덮개의 내면에 전극(39, 40)이 고정된다. 덮개(38)를 반응 공간(36)의 벽 영역(37) 상에 부착할 때, 전극(39, 40)은 각각의 반응 공간(36) 내로 강하된다. 전극(39, 40)에 전압을 인가할 때, 전류가 반응 공간(36)을 통해 흐를 수 있다. 각각 어느 한 열의 양단부에 배치된 전극(39)은 각각 단지 하나의 반응 공간(36) 내로 강하되는 별개의 전극이다. 이들 사이에 놓인 전극(40)은 대조적으로 각각 2개의 레그(leg)-같은 연장부(41)를 구비하는 공통 전극이다. 각각의 경우에, 인접 전극(40)의 레그-같은 연장부(41) 중 하나는 각각 공통 반응 공간(36) 내로 강하되는 반면, 각각의 전극(40)의 두 레그-같은 연장부(41)는 각각 인접 반응 공간(36) 내로 강하된다(덮개가 없는 상부 우측 도면 참조). 이 방식으로, 전극(40)은 각각 두 인접 반응 공간(36)을 위한 공통 전극을 형성한다. 각각의 반응 공간(36)은 결과적으로 두 전극(40)의 두 레그-같은 연장부(41) 또는 한 전극(40)의 레그-같은 연장부(41) 및 별개의 전극(39)의 레그-같은 연장부(41)로 구성되는 전극 쌍을 포함한다. 16개의 반응 공간(36)(n = 16)을 구비한 본 발명에 따른 일렬(x = 1)의 용기(35)가 이 도면에 도시된다. 용기(35)는 또한 17개의 전극(39, 40)(n + x = 16 + 1 = 17)을 포함하며, 따라서 이미 공지된 용기에 대해 현저히 감소된 전극 수를 갖는다.
도 9는 본 발명에 따른 덮개의 특히 유리한 실시 형태의 저면도를 도시한다. 덮개(45)는 예를 들어 도 5에 따른 본 발명에 따른 용기(15)의 반응 공간을 덮기 위해 사용될 수 있다. 덮개(45)는 접촉 요소의 수에 대응하는 다수의 구멍(46)을 구비하며, 이 구멍을 통해 접촉 요소가 접촉될 수 있다. 덮개는 그 저면 상에 용기를 향하는 원형 밀봉 링(47)을 구비하며, 이 밀봉 링은 적소에서 덮개(45)와 용기의 반응 공간을 밀봉시킨다. 이 방식으로, 반응 공간 내에 위치된 세포 현탁액의 스퍼터링으로 인한 교차 오염이 방지될 수 있다. 밀봉 링(47) 대신에, 간단한 융기부(elevation) 또는 비드(bead)가 이것이 반응 공간을 서로에 대해 밀봉시킬 수 있는 한 또한 제공될 수 있다.
도 10은 전극의 매트릭스-같은 커플링을 구비한 본 발명에 따른 용기의 특히 유리한 실시 형태의 사시도를 도시한다. 본 발명에 따른 용기(50)는 기부 본체(base body)(52) 내에 총 4열로 배치되는 16개의 반응 공간(51)을 포함한다. 각각의 반응 공간(51)은 2개의 대향 배치된 전극(53, 54)을 구비한다. 어느 한 열의 전극(53, 54) 각각은 상이한 평면에서 교차하는 연결 요소(55, 56)에 의해 서로 전기적으로 결합된다. 연결 요소(55, 56)는 예를 들어 별개의 전극에 연결되는 금속성 전도체 트랙일 수 있다. 바람직하게는, 연결 요소는 핫 스탬핑(hot stamping)에 의해 전극 상에 적용되는 금속 포일이다. 이 경우 일렬의 반응 공간(51)의 제1 전극(53) 각각은 연결 요소(55)에 의해 전기적으로 결합된다. 이에 수직하게 배치된 반응 공간(51)의 열의 제2 전극(54) 각각은 각각 연결 요소(56)에 의해 서로 결합된다. 이 경우 반응 공간(51)의 제1 전극(53)은 각각 다이오드(57)에 의해 연결 요소(55)에 연결된다. 각각의 반응 공간(51)이 다이오드(57)를 구비한다는 사실은 반응 공간(51)의 모든 제1 전극(53)이 각각 다이오드(57)에 의해 서로 연결되는 것을 의미한다. 이 경우 다이오드(57)는 바람직하게는 각각의 반응 공간(51) 방향의 역방향으로 배치된다. 전극(53, 54)의 매트릭스-같은 커플링으로 인해, 각각의 반응 공간(51)은 전압의 인가 중, 전압이 인가되는 연결 요소(55, 56)에 따라, 전압 펄스를 따로따로 인가받을 수 있거나 따로따로 어드레스(address)될 수 있다. 이 경우에, 전압이 인가되었던 전도체 트랙(55, 56)의 교차점에 위치되는 반응 공간(51)에만 각각 전압 펄스가 인가되며, 이는 도 11을 참조하여 설명된다. 이 경우 다이오드(57)는 유리하게는 기생 전류가 전압 펄스가 인가된 반응 공간(51)으로부터 전도체 트랙(55)을 통해 다른 반응 공간(51) 내로 확산되지 못하게 막는다. 이에 의해, 각각의 방법의 효율 및/또는 재현성을 감소시킬 수 있는 원하지 않는 부작용이 회피된다.
도 11은 도 10에 따른 본 발명에 따른 용기(50)의 전극(53, 54), 전도체 트랙(55, 56) 및 다이오드(57)의 회로도를 도시한다. 이 도면에서, 전도체 트랙(55)이 다양한 군의 결합된 제1 전극(53)을 형성하는 반면, 전도체 트랙(56)은 다양한 군의 결합된 제2 전극(54)을 형성하는 것이 명백해진다. 이 경우 전도체 트랙(55, 56)은 서로 수직하게 연장되어, 그것들은 매트릭스-같은 그리드를 형성한다. 그러나, 전도체 트랙(55, 56)은 상이한 평면에서 연장되어, 그것들은 각각의 교차점(58)에서 서로 전기적으로 결합되지 않는다. 따라서, 전도체 트랙(55)으로 인해, 상이한 반응 공간(51)의 열의 제1 전극(53)은 각각 전기적으로 결합된다. 전도체 트랙(56)에 의해, 그에 수직하게 연장되는 열의 제2 전극(54)은 상이한 반응 공간(51)에 전기적으로 결합된다. 따라서, 본 도면에서는, 3개의 군의 결합된 제1 전극(53) 및 3개의 군의 결합된 제2 전극(54)이 도시된다. 이 경우 각각의 군의 결합된 전극(53, 54)은 상이한 군의 반응 공간(51)을 포함하며, 2개의 군의 결합된 전극(53, 54)은 각각 많아야 하나의 공통 반응 공간(51)을 포함한다. 따라서, 단지 이 반응 공간(51)을 통해서만, 2개의 군의 결합된 전극(53, 54)에 전압이 인가되는 경우 전류가 흐른다. 따라서, 본 예시적인 실시 형태에서, 전도체 트랙(59, 60)(HV = 고 전압, GND = 접지)에 전압이 인가되어, 전류가 단지 어드레스된(addressed) 반응 공간(61)(번개 기호)을 통해서만 흐른다. 이 경우에, 전류는 전도체 트랙(59)으로부터 제2 전극(62)을 거쳐 반응 공간(61)을 통해 흐른 다음에 제1 전극(63) 및 다이오드(64)를 거쳐 접지된 전도체 트랙(60)으로 흐른다. 도시된 도면에서 비활성 전도체 트랙(55)은 싱크(sink)를 구성하지 않기 때문에, 즉 접지(GND)에 연결되지 않기 때문에, 가장 낮은 열의 중간 반응 공간(51)의 제2 전극(54)에 고 전압(HV)이 인가되더라도, 전류가 흐를 수 없다. 활성 반응 공간(61)의 "수평의" 이웃한 반응 공간의 제1 전극(53)에서의 다이오드(57)는 통전 다이오드(64)로부터 비활성 반응 공간(51) 내로의 전류 흐름을 막는다. 따라서, 원하지 않는 부작용이 효과적으로 방지될 수 있다.
도 12는 전극의 매트릭스-같은 커플링을 구비한 본 발명에 따른 용기의 전극, 전도체 트랙 및 다이오드의 대안적인 회로도를 도시한다. 도 11에 따른 회로도와는 대조적으로, 여기에서는 다이오드(57, 64)가 반응 공간(51, 61)의 반대측에, 즉 반응 공간(51, 61)과 전도체 트랙(56, 59) 사이에 배치된다. 따라서, 다이오드(57, 64)는 이 실시 형태에서 전도체 트랙(56, 59) 방향의 역방향으로 배치된다. 이 실시 형태의 경우에도, 비-어드레스된 반응 공간 내로의 기생 전류의 흐름이 회피될 수 있다.
1: 용기 2: 반응 공간
3: 전극 4: 전극
5: 전극 6: 내부
7: 접촉 요소 8: 고정 요소
9: 표면 10: 영역
11: 절단선 15: 용기
16: 프레임 요소 17: 모듈
18: 반응 공간 19: 전극
20: 전극 21: 접촉 요소
25: 안내 수단 30: 용기
31: 반응 공간 32: 전극
35: 용기 36: 반응 공간
37: 벽 영역 38: 덮개
39: 전극 40: 전극
41: 연장부 45: 덮개
46: 구멍 47: 밀봉 링
50: 용기 51: 반응 공간
52: 기부 본체 53: 전극
54: 전극 55: 연결 요소, 전도체 트랙
56: 연결 요소, 전도체 트랙 57: 다이오드
58: 교차점 59: 전도체 트랙
60: 전도체 트랙 61: 반응 공간
62: 전극 63: 전극
64: 다이오드

Claims (15)

  1. 적어도 3개의 반응 공간(2, 18, 31, 36)을 구비한 용기(1, 15, 30, 35)로서, 상기 반응 공간은 반응 공간(2, 18, 31, 36) 내에 전기장을 생성하기 위해 전압을 인가하기 위한 적어도 하나의 전극 쌍(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40)을 각각 구비하고 적어도 하나의 열을 이루어 기하학적으로 배치되며 그리고/또는 적어도 하나의 열을 이루어 전기적으로 연결되며, 반응 공간(2, 18, 31, 36)의 적어도 하나의 전극은 상기 반응 공간(2, 18, 31, 36) 및 적어도 하나의 다른 반응 공간(2, 18, 31, 36)의 공통 전극(3, 4, 40)인 용기(1, 15, 30, 35)에 있어서,
    n + x개의 전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40)이 제공되며, 여기에서 n은 반응 공간(2, 18, 31, 36)의 수이고, n ≥ 3이며, x는 열의 수이고, x ≥ 1이며, 적어도 하나의 공통 전극(3, 4, 40)이 열 내의 두 인접 반응 공간(2, 18, 31, 36) 사이에 기하학적으로 적어도 부분적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40)은 전압을 인가하기 위해 전기적으로 접촉될 수 있는 접촉 요소(7, 21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    두 반응 공간(2, 18, 31, 36)의 공통 전극(3, 4, 40)은 접촉 요소(7, 21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 용기.
  4. 제2항에 있어서,
    용기(1, 15, 30, 35)의 각각의 접촉 요소(7, 21)는 각각의 인접 접촉 요소(7, 21)에 대해 가능한 최대 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 용기.
  5. 제2항에 있어서,
    반응 공간(2, 18, 31, 36)의 전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40)이 구비하는 접촉 요소(7, 21)는 상기 반응 공간(2, 18, 31, 36)의 대향측들에 배치되는 것을 특징으로 하는 용기.
  6. 제2항에 있어서,
    전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40) 상에 또는 그것 내에 위치되는, 전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40)에 대한 접촉 요소(7, 21)의 접촉 표면은 적어도 5 mm2의 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 용기.
  7. 제2항에 있어서,
    접촉 요소(7, 21)는 전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40)에 의해 부분적으로 둘러싸이고, 접촉 요소(7, 21)의 길이의 적어도 40%는 전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40) 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 용기.
  8. 제2항에 있어서,
    접촉 요소(7, 21)는 핀 형상, 바늘 형상 또는 스크류 형상으로 구성되고, 그리고/또는 적어도 대략 둥근 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 용기.
  9. 제1항에 있어서,
    반응 공간(2, 18, 31, 36)은 상부 영역에서 개구를 구비하고, 전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40)은 상부 영역에서 접촉될 수 있는 것을 특징으로 하는 용기.
  10. 제2항에 있어서,
    접촉 요소(7, 21)는 전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40)의 상부측에 배치되고, 그리고/또는 전극(3, 4, 5, 19, 20, 32, 39, 40) 밖으로 상향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 용기.
  11. 제1항 또는 제2항에 따른 용기(1, 15, 30)를 위한 덮개(45)로서, 용기(1, 15, 30)의 전극은 접점에 의해 전기적으로 접촉될 수 있고, 덮개(45)는 용기(1, 15, 30)의 반응 공간(2, 18, 31)을 덮는 덮개(45)에 있어서,
    덮개(45)는 n + x개의 구멍(46)을 구비하며, 여기에서 n은 반응 공간(2, 18, 31)의 수이고, n ≥ 3이며, x는 열의 수이고, x ≥ 1인 것을 특징으로 하는 덮개.
  12. 제11항에 있어서,
    반응 공간(2, 18, 31)의 에지의 영역에서 반응 공간(2, 18, 31)을 향하는 측에서, 덮개(45)는 융기부를 구비하고 그리고/또는 밀봉 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 덮개.
  13. 제1항에 있어서,
    용기(1, 15, 30, 35)는 적어도 하나의 트랜스폰더에 해제불가하게 연결되는 것을 특징으로 하는 용기.
  14. 제13항에 있어서,
    적어도 하나의 반응 공간(2, 18, 31)은 트랜스폰더가 내부에 통합되는 벽 영역에 의해 경계 결정되는 것을 특징으로 하는 용기.
  15. 삭제
KR1020117019169A 2009-01-20 2010-01-20 복수의 반응 공간 및 전극을 구비한 용기 KR101686258B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09000700.6A EP2208779B1 (de) 2009-01-20 2009-01-20 Behältnis mit mehreren Reaktionsräumen und Elektroden
EP09000700.6 2009-01-20
US14622809P 2009-01-21 2009-01-21
US61/146,228 2009-01-21
PCT/EP2010/000296 WO2010083986A2 (en) 2009-01-20 2010-01-20 Container with a plurality of reaction spaces and electrodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110117173A KR20110117173A (ko) 2011-10-26
KR101686258B1 true KR101686258B1 (ko) 2016-12-13

Family

ID=40791269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117019169A KR101686258B1 (ko) 2009-01-20 2010-01-20 복수의 반응 공간 및 전극을 구비한 용기

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9080139B2 (ko)
EP (1) EP2208779B1 (ko)
JP (1) JP5560288B2 (ko)
KR (1) KR101686258B1 (ko)
ES (1) ES2630010T3 (ko)
WO (1) WO2010083986A2 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2208778A1 (de) 2009-01-20 2010-07-21 Lonza Cologne AG Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Behandlung von Reaktionsräumen
JP5648454B2 (ja) * 2010-12-06 2015-01-07 大日本印刷株式会社 細胞試験用容器及びそれを用いた細胞試験方法
EP3260163B1 (en) * 2014-05-02 2019-07-17 Lonza Cologne GmbH Device and method for large volume transfection
US10233419B2 (en) 2016-06-30 2019-03-19 Zymergen Inc. Apparatuses and methods for electroporation
CA3157944A1 (en) * 2019-11-11 2021-05-20 Bryan Butman Electroporation apparatus and method
CN116473551B (zh) * 2023-06-19 2023-08-29 中南大学 基于空心微针阵列的血液离子浓度传感芯片及检测装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007094947A2 (en) 2006-02-10 2007-08-23 Bio-Rad Laboratories, Inc. Apparatus for high-throughput electroporation
JP2007532886A (ja) * 2004-04-08 2007-11-15 バイオマトリカ， インコーポレイテッド ライフサイエンスのためのサンプル保存とサンプル管理との統合

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5183744A (en) 1988-10-26 1993-02-02 Hitachi, Ltd. Cell handling method for cell fusion processor
JP3099049B2 (ja) * 1992-07-29 2000-10-16 農林水産省果樹試験場長 電気的細胞融合及び電気的核酸導入のための大量処理用電極
JPH06245752A (ja) * 1993-02-24 1994-09-06 Tokimec Inc 細胞融合装置
AU2150300A (en) 1998-12-07 2000-06-26 Acacia Biosciences Inc. Multi-channel electrode arrays
DE10033578A1 (de) * 2000-07-11 2002-01-24 Emtec Magnetics Gmbh Leitfähige Polymerzusammensetzung auf der Basis von Graphit
JP2003000225A (ja) * 2001-06-25 2003-01-07 Hakuju Inst For Health Science Co Ltd 細胞培養装置及び細胞培養方法
US7371561B2 (en) 2003-10-28 2008-05-13 Cyto Pulse Sciences In vitro, multiple electrode pair array and multiple treatment cell apparatus for use in electroporation
US6878538B1 (en) * 2003-10-28 2005-04-12 Cyto Pulse Sciences, Inc. Apparatus for receiving and aligning a multiple electrode pair array and a multiple treatment cell for use in electroporation
DK1577378T3 (da) * 2004-03-15 2009-12-07 Lonza Cologne Ag Beholder og indretning til generering af elektriske felter i særskilte reaktionsrum
EP1609850A1 (en) * 2004-06-24 2005-12-28 Biovir v/Jacob Mollenbach Culture dish for culturing biological cells
US7923238B2 (en) 2006-02-10 2011-04-12 Bio-Rad Laboratories, Inc. Multi-channel electroporation system
US8017381B2 (en) 2007-03-08 2011-09-13 Bio-Rad Laboratories, Inc. Composite electroporation plate with interchangeable well inserts

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007532886A (ja) * 2004-04-08 2007-11-15 バイオマトリカ， インコーポレイテッド ライフサイエンスのためのサンプル保存とサンプル管理との統合
WO2007094947A2 (en) 2006-02-10 2007-08-23 Bio-Rad Laboratories, Inc. Apparatus for high-throughput electroporation

Also Published As

Publication number Publication date
JP5560288B2 (ja) 2014-07-23
ES2630010T3 (es) 2017-08-17
WO2010083986A3 (en) 2011-02-17
WO2010083986A2 (en) 2010-07-29
KR20110117173A (ko) 2011-10-26
EP2208779B1 (de) 2017-04-05
US20120087841A1 (en) 2012-04-12
EP2208779A1 (de) 2010-07-21
JP2012515530A (ja) 2012-07-12
US9080139B2 (en) 2015-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101686258B1 (ko) 복수의 반응 공간 및 전극을 구비한 용기
AU2005224452B2 (en) Container and device for generating electric fields in different chambers
JP2007529215A6 (ja) 異なるチャンバーにおいて電界を発生する容器及び装置
JP2008534965A (ja) 集積化インピーダンス電極を備えるマルチウェルサンプルプレート及び接続方法
JPH1164277A (ja) 電気泳動分析装置及びそれに用いる試料容器
US7776193B2 (en) Cell electrophysiological sensor
CN107677891B (zh) 电气测量容器、电气测量装置以及电气测量方法
US20080175757A1 (en) Microarray device with elastomeric well structure
CN102788875A (zh) 用于对测试元件上的试样进行分析的分析仪器
US6835293B2 (en) Analysis system
JP4821319B2 (ja) 細胞電気生理センサアレイおよびその製造方法
CN105473770A (zh) 一种电镀装置及传感装置
US20230109347A1 (en) Devices and methods for the generation and evaluation of engineered tissues
US20040071600A1 (en) Plate assembly
JP2621394B2 (ja) 細胞電気処理チャンバ
US20230173255A1 (en) High-throughput porous substrate electroporation devices and methods
EP4245415A1 (en) Sample assay apparatus, sample assay module arrangement and method of manufacturing the sample assay apparatus
AU2011244905B2 (en) Container and device for generating electric fields in different chambers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191113

Year of fee payment: 4