WO2005033261A2 - Verfahren und versorgungseinheit zur überwachung von veränderungen und zuständen in reaktionskammern - Google Patents

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WO2005033261A2
WO2005033261A2 PCT/EP2004/052405 EP2004052405W WO2005033261A2 WO 2005033261 A2 WO2005033261 A2 WO 2005033261A2 EP 2004052405 W EP2004052405 W EP 2004052405W WO 2005033261 A2 WO2005033261 A2 WO 2005033261A2
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reaction
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Ralf Ehret
Axel Kob
Elke Thedinga
Heiko Holst
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • B01L2300/048—Function or devices integrated in the closure enabling gas exchange, e.g. vents

Definitions

  • reaction chambers Investigations on cell cultures are carried out in reaction chambers. Cells, cell components, MNA, RNA, enzymes, antibodies and chemical compounds can be monitored and / or reacted in the reaction space. Reaction chambers are known in which sensor systems of different types are located on the bottom of the reaction space.
  • the invention relates to a method for monitoring changes and conditions in reaction chambers and a supply unit, which is required for investigations on cell cultures for the introduction of a liquid culture medium.
  • Known devices are used to supply the cells with fresh culture medium or an active ingredient dissolved in this culture medium or to remove used medium from the cell culture area in a certain time sequence.
  • the medium supplied and the cell culture area must be protected against contamination by microorganisms and against excessive evaporation. These are important prerequisites for the sensitive measurement of cellular reactions.
  • DE 19920811 describes a device for carrying out tests on cell cultures which are in a liquid culture medium.
  • a separating body is provided which is approachable to the cell culture located on a receptacle and delimits a reaction space on the upper side of the culture medium.
  • One or more passage channels are provided within the separating body, which lead into the small-volume subspace of the receptacle.
  • the convective mixing of the medium located in the reaction chamber and in the reservoir space is carried out by supplying a certain liquid quantity of culture medium to the reaction space and sucking it off again via the pressure passage channel.
  • the convective mixing takes place via the flow channel between the separating body and the receptacle.
  • On the underside of the separating body there is a profile with a convex curvature, which allows air or gas bubbles to escape.
  • Liquids can store or release gases depending on the ambient conditions (gas exchange with the environment), the saturation state always being sought. Depending on the temperature and pressure, this can lead to considerable gas deposits. When relaxation and temperature increase some of the gas is released back into the environment, which can lead to the formation of bubbles. In closed systems, these bubbles can be transported and lead to disturbances in chemical, physical and biological processes, measurement results or the measurement environment (e.g. damage to the cell carpet or within a reaction space, prevention of chemical reactions on surfaces due to the formation of air bubbles).
  • a disadvantage of the prior art is that gas bubbles can arise which impair the cell culture or the measurement by the sensors.
  • Some of these systems can partially or almost completely degas the liquid.
  • care must be taken here that gas cannot be taken up again when the liquids are transported onwards (gas-impermeable transport containers / pipes / hoses).
  • degassing can change the properties of the liquid (e.g. denaturing proteins by heating) or affect the sensors.
  • the described degassing processes are not suitable for applications based on semi-open systems, working with living (e.g. oxygen-consuming) cells and / or which do not allow any manipulation of the liquid.
  • the object of the invention is to enable an air bubble-free measurement in reaction chambers for monitoring changes and conditions in reaction chambers. Degassing should be avoided entirely.
  • the method for monitoring changes and states in reactive On chambers is characterized in that a fluid is drawn off or pumped out of a storage container and transported to a supply unit.
  • the fluid drips or flows via a second passage channel (inlet channel) into a drip chamber, so that air bubbles that are transported with the fluid remain at the fluid boundary or immediately escape into the environment. You can therefore not get into the reaction space.
  • the fluid forms a supply above a head and a reaction space.
  • the height of the fluid limit and thus the storage volume is determined with the aid of a first passage channel (suction channel) and a fluid exchange takes place in the reaction space through the suction via the suction channel and the consequent flow of the fluid out of the drip room.
  • the height of the fluid limit and thus the storage volume is determined with the aid of a third passage channel (emergency suction channel).
  • the change in the fluid or a surface in the reaction space is triggered by living cells and / or chemical, biochemical and / or immunological reactions, the fluid supply and disposal taking place simultaneously or in succession.
  • the reaction space can be changed by a lifting mechanism of the head support.
  • the fluid in the drip chamber is thereby mixed with the fluid in the reaction chamber.
  • the liquid in the drip chamber is drawn into the reaction chamber (by sucking the liquid out of the reaction chamber).
  • a membrane is arranged in the reaction space in such a way that parts of the reaction space are excluded from a direct flow through the fluid.
  • a first passage channel opening into the reaction space serves as a suction device for a fluid.
  • the fluid is admitted via a second passage channel above the fluid limit.
  • Sensor systems for detecting the change in the fluid are arranged in the reaction space and or in the first passage.
  • the head carrier consists of a head with a shaft-shaped shaft and a thickening for receiving the second passage channel.
  • a further embodiment shows that the second passage channel for the supply of the fluid is arranged next to the head carrier.
  • the first passage is in the bottom of the reaction space.
  • the surface of the supply unit is covered with a hydrophobic and / or hy- provided with a hydrophilic coating.
  • a head carrier 1 which delimits the reaction space 2 is located in a receiving container 10.
  • Cells, cell components, DNA, RNA, enzymes, antibodies and chemical compounds can be monitored and / or reacted in the reaction space 2.
  • Sensor systems 13 of different types can be located on the bottom of the reaction space 2 and / or in the first passage 5. This can e.g. electrical, optical and / or acoustic sensors.
  • a membrane 14 in the reaction space 2 can e.g. Restrain suspension cells or other movable reaction components in the reaction space 2 or prevent a direct inflow (shear forces) of adherently growing cells or reaction components on surfaces.
  • FIG. 2 shows how overflow can be prevented by the head support 1 according to the invention with the first passage 5 as the suction, the second passage 6 as the inlet and the third passage 11 as the emergency suction.
  • the head support 1 has a head 7 with an adjoining stem-shaped shaft 8.
  • a first passage 5 opening into the reaction chamber 2 serves as a suction device for a fluid 3.
  • the inlet takes place via a second passage 6 into a drip chamber above the fluid boundary 4.
  • This second passage channel 6 is located in a thickened portion 9, for example, tapered in the shape of a stem to the stem-shaped shaft 8. This arrangement makes it possible for no undesired bubbles or gases to arise in the reaction space 2.
  • a certain quantity of liquid of culture medium is supplied to the already existing fluid 3 from a reservoir via a hose and / or pipe system.
  • the fluid 3 drips or flows over the second passage channel 6 in the drip chamber. Air bubbles remain at the fluid boundary 4 or immediately escape into the environment.
  • the fluid is sucked out of the reaction chamber 2 via the first passage channel 5.
  • unused, bubble-free culture medium always gets into the reaction space 2 by the fluid 3 flowing in from the supply in the drip space.
  • the fluid 3 in the drip chamber is drawn into the reaction chamber 2 by suction of the liquid from the reaction chamber 2.
  • the height of the fluid limit 4 and thus the storage volume is determined with the aid of the first passage 5.
  • the height of the fluid limit 4 can also be determined using the third passage 11 as an emergency suction channel.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the arrangements for the first and second passage channels 5, 6.
  • the second passage channel 6 for the supply of the fluid is arranged next to the head carrier 1 and the first passage channel 5 in the bottom of the reaction space 2.
  • other equivalent arrangements are also possible.
  • reaction space 2 If the reaction space 2 is changed by a lifting mechanism of the head support 1, the fluid 3 in the drip space mixes with the fluid in the reaction space 2.
  • the properties of the fluids on the surfaces are influenced such that air bubbles in the fluids can escape more easily and bubbles directly at the flow head in intercepted in the immediate vicinity of the reaction space 2 and prevented from being transported to the reaction space 2.
  • the advantages of the new system are, on the one hand, the simple structure and, on the other hand, that there is no change in the medium (liquid) since the gas content in the fluid is not changed (degasifier (heat, vacuum)). There is no ultrasonic degassing or heating.
  • the cells can be adequately supplied with gases (eg OZ).
  • gases eg OZ.
  • a reference electrode or other external sensors that may be necessary for the measurement can be placed in such a way that they themselves or their electrolyte have no unwanted influence on the measurement.
  • a further advantage is that the reaction space can be irrigated, the space for “passing through” air bubbles is no longer necessary. Likewise, by reducing the reaction space, changes in the fluid due to surface reactions can be detected and smaller volumes of test substances / test materials are made possible.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reaktionskammern und eine Versorgungseinheit, welche bei Untersuchungen an Zellkulturen für die Einbringung eines flüssigen Kulturmediums benötigt wird. Aufgabe der Erfindung ist es, eine luftblasenfreie Messung in Reaktionskammern zur Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reaktionskammern zu ermöglichen. Auf eine Entgasung soll ganz verzichtet werden. Erfindungsgemäss wird ein Fluid aus einem Vorratsbehälter über ein Schlauch- und/oder Rohrsystem abgezogen oder abgepumpt und zu einer Versorgungseinheit transportiert. Das Fluid tropft oder fliesst über einen Einlasskanal (6) in einen Tropfraum. Oberhalb eines Kopfes (7) und eines Reaktionsraums (2) bildet das Fluid einen Vorrat (3). Die Höhe (4) der Fluidgrenze und somit das Vorratsvolumen wird mit Hilfe eines Absaugkanals (5) bestimmt.

Description

Beschreibung Verfahren und Versorgungseinheit zur Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reaktionskammern Technisches Umfeld
[001] Untersuchungen an Zeilkulturen werden in Reaktionskammern durchgeführt. Im Reaktionsraum können Zellen, Zellbestandteile, MNA, RNA, Enzyme, Antikörper und chemische Verbindungen überwacht und/oder zur Reaktion gebracht werden. Es sind Reaktionskammern bekannt, bei denen sich am Boden des Reaktionsraumes Sensorsysteme unterschiedlicher Art befinden.
[002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren z r Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reaktionskammern und eine Versorgungseinheit, welche bei Untersuchungen an Zellkulturen für die Einbringung eines flüssigen Kulturmediums benötigt wird.
[003] Bekannte Vorrichtungen dienen dazu, in einer bestimmten zeitlichen Abfolge den Zellen frisches Kulturmedium oder ein in diesem Kulturmedium gelösten Wirkstoff zuzuführen beziehungsweise verbrauchtes Medium aus dem Zellkulturbereich zu entfernen. Das zugeführte Medium und der Zellkulturbereich müssen vor Kontamination durch Mikroorganismen und vor übermäßiger Verdunstung geschützt sein. Dies sind wichtige Voraussetzungen für die sensitive Messung zellulärer Reaktionen.
[004] In der DE 19920811 wird eine Vorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an Zellkulturen, die sich in einem flüssigen Kultornedium befinden, beschrieben. Es ist ein Trennkörper vorgesehen, welcher der auf einer Aufnahme befindlichen Zellkultur annäherbar ist und oberseitig des Kulturmediums einen Reaktionsraum begrenzt. Innerhalb des Trennkörpers sind ein oder mehrere Durchtrittskanäle vorgesehen, die in den kleinvolumigen Teilraum des Aufnahmebehältnisses münden. Das konvektive Vermischen des im Reaktionsrauiα und im Reservoirraum befindlichen Mediums erfolgt, indem über den DurctaΛrittskanal ein bestimmtes Flüssigkeitsquantum an Kulturmedium dem Reaktionsraum zugeführt und wieder abgesaugt wird. Die konvektive Vermischung erfolgt über den Strömungskanal zwischen Trennkörper und Aufnahmebehältnis. An der Unterseite des Trennkörpers befindet sich eine Profilierung mit konvexer Wölbung, wodurch Luft- bzw. Gasblasen entweichen können.
[005] Flüssigkeiten können je nach Umgebungsbedingungen Gase speichern oder abgeben (Gasaustausch mit der Umgebung) wobei immer der Sättigungszustand angestrebt wird. So kann es u.a. in Abhängigkeit von Temperatur und Druck zu erheblichen Gaseinlagerungen kommen. Bei Entspannung und Temperaturerhöhung wird ein Teil des Gases wieder an die Umgebung abgegeben was zu Blasenbildung führen kann. In geschlossenen Systemen können diese Blasen transportiert werden und zu Störungen von chemischen-, physikalischen- und biologischen Abläufen, Messergebnissen bzw. des Messumfeldes (z.B. Schäden am Zellteppich oder innerhalb eines Reaktionsraumes, Verhindern von chemischen Reaktionen an Oberflächen durch Anlagern von Luftblasen) führen.
[006] Nachteil des Standes der Technik ist es, dass Gasblasen entstehen können, welche die Zellkultur bzw. die Messung durch die Sensoren beeinträchtigen.
[007] Zur Vermeidung bzw. Verringerung von Störungen durch Luftblasen sind verschiedene Verfahren und Geräte bekannt.
[008] Ein Teil dieser Systeme (Vakuum, Erwärmung, Ultraschall, ...) kann die Flüssigkeit teil- oder nahezu vollständig entgasen. Hier muss jedoch darauf geachtet werden, dass beim Weitertransport der Flüssigkeiten keine erneute Gasaufnahme erfolgen kann (gasundurchlässige Transportbehälter/ Rohre/ Schläuche). Weiterhin kann es durch die Entgasung zur Veränderungen der Eigenschaften der Flüssigkeit (z.B. denaturieren von Proteinen durch Erwärmung) bzw. zu Beeinflussungen an den Sensoren kommen. Aus diesen Gründen sind die beschriebenen Entgasungsverfahren für Anwendungen, die auf halb-offenen Systemen beruhen, mit lebenden (z.B. sauer- stoffzehrenden) Zellen arbeiten und/oder keine Manipulation der Flüssigkeit erlauben, nicht geeignet.
[009] Weitere Verfahren zur Luftblasenunterdrückung sind z.B. sogenannte Luftblasenfallen im Schlauchsystem. LufWGasblasen steigen in einem dafür vorgesehen Bereich auf und werden im „Abfϊuss" nicht weitertransportiert. Nachteil dieses Verfahrens ist das zusätzliche Totvolumen (Z^itverzögerung/Durchmischung beim Medienwechsel) und die ggf. notwenige Abgasungsstelle, die Kontakt mit der Umwelt herstellt (z.B. Kontamination möglich). Weiterhin kann das System nur Luftblasen entfernen, die sich im Schlauch vor der Falle (in Pumprichtung) befinden. Weitere Luftblasenbildung im nachfolgenden Schlauch-/Leitungssystem ist nicht ausgeschlossen. Offenbarung der Erfindung Technisches Problem
[010] Aufgabe der Erfindung ist es, eine luftblasenfreie Messung in Reaktionskammern zur Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reaktionskammern zu ermöglichen. Auf eine Entgasung soll ganz verzichtet werden. Technische Lösung
[011] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Patentansprüche 1 bis 16 gelöst.
[012] Das Verfahren zur Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reakti- onskammern ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluid aus einem Vorratbehälter abgezogen oder abgepumpt und zu einer Versorgungseinheit transportiert wird. Das Fluid tropft oder fließt über einen zweiten Durchtrittskanal (Einlasskanal) in einen Tropfraum, so dass Luftblasen, die mit dem Fluid transportiert werden, an der Fluidgrenze bleiben oder sofort in die Umgebung entweichen. Sie können somit nicht in den Reaktionsraum gelangen. Oberhalb eines Kopfes und eines Reaktionsraums bildet das Fluid einen Vorrat. Die Höhe der Fluidgrenze und somit das Vorratsvolumen wird mit Hilfe eines ersten Durchtrittskanals (Absaugkanal) bestimmt und ein Fluid- austausch erfolgt im Reaktionsraum durch die Absaugung über den Absaugkanal und das dadurch hervorgerufene Nachfließen des Fluids aus dem Tropftraum.
[013] In einem Ausführungsbeispiel wird die Höhe der Fluidgrenze und somit das Vorratsvolumen mit Hilfe eines dritten Durchtrittskanals (Notabsaugkanal) bestimmt.
[014] Die Veränderung des Fluids oder einer Oberfläche im Reaktionsraum wird durch lebende Zellen und/oder chemische, biochemische und/oder immunologische Reaktionen ausgelöst, wobei die Fluid- Ver- und -Entsorgung gleichzeitig oder nacheinander abläuft.
[015] Der Reaktionsraum ist durch einen Hebemechanismus des Kopfträgers veränderbar. Das Fluid im Tropfraum wird dadurch mit dem Fluid im Reaktionsraum vermischt. In einem Ausführungsbeispiel wird die Flüssigkeit im Tropfraum (durch das Absaugen der Flüssigkeit aus dem Reaktionsraum) in den Reaktionsraum hineingezogen.
[016] Im Reaktionsraum ist eine Membran derart angeordnet, dass Teile des Reaktionsraumes von einer direkten Anströmung durch das Fluid ausgeschlossen sind.
[017] Bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinheit zur Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reaktionskammern dient ein in den Reaktionsraum mündender erster Durchtrittskanal als Absaugung für ein Fluid. Der Einlass des Fluids erfolgt über einen zweiten Durchtrittskanal oberhalb der Fluidgrenze.
[018] Im Reaktionsraum und oder im ersten Durchtrittskanal sind Sensorsysteme zur Detektion der Veränderung im Fluid angeordnet.
[019] In einem Ausführungsbeispiel besteht der Kopfträger aus einem Kopf mit einem stielför igen Schaft und einer Verdickung für die Aufnahme des zweiten Durchtrittskanals.
[020] In einem weiteren Ausführungsbeispiel befindet sich oberhalb der Verdickung und innerhalb des Aufnahmebehälters eine weitere Verdickung für die Aufnahme eines dritten Durchtrittskanals, der als Notabsaugung einen Überlauf verhindert.
[021] Eine weitere Ausführung zeigt, dass der zweite Durchtrittskanal für die Zuleitung des Fluids neben dem Kopfträger angeordnet ist. Der erste Durchtrittskanal befindet sich im Boden des Reaktionsraumes.
[022] Die Oberfläche der Versorgungseinheit ist mit einer hydrophoben und/oder hy- drophilen Beschichtung versehen.
[023] Durch diese konstruktiv optimierte Versorgungseinheit, welche für die Versorgung mit frischem und die Entsorgung von verbrauchten Reaktionskomponenten sorgt, und einer neuen Fluidführung sind Entgaser bzw. Blasenfallen unnötig.
[024] Blasen werden direkt am Durchflusskopf in unmittelbarer Nähe zum Reaktionsraum abgefangen und am Transport zum Reaktionsraum gehindert, wobei die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Fluids unverändert bleiben. Kurze Beschreibung von Zeichnungen
[025] Die Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnungen erläutert.
[026] Figur 1 - erflndungsgemäße Versorgungseinheit mit Absaugung und Einlass
[027] Figur 2 - erfϊndungsgemäße Versorgungseinheit mit Absaugung, Einlass und Notabsaugung
[028] Figur 3 - erfϊndungsgemäße Versorgungseinheit in einer weiteren Ausführung
[029] In Figur 1 wird die erfϊndungsgemäße Versorgungseinheit dargestellt. In einen Aufnahmebehälter 10 befindet sich ein Kopfträger 1, der den Reaktionsraum 2 begrenzt. Im Reaktionsraum 2 können Zellen, Zellbestandteile, DNA, RNA, Enzyme, Antikörper und chemische Verbindungen überwacht und/oder zur Reaktion gebracht werden. Am Boden des Reaktionsraumes 2 und/oder im ersten Durchtrittskanal 5 können sich Sensorsysteme 13 unterschiedlicher Art befinden. Das können z.B. elektrische, optische und/oder akustische Sensoren sein. Eine Membran 14 im Reaktionsraum 2 kann z.B. Suspensionszellen oder andere bewegliche Reaktionskomponenten im Reaktionsraum 2 zurückhalten oder eine direkte Anströmung (Scherkräfte) von adhärent wachsenden Zellen oder Reaktionskomponenten an Oberflächen verhindern.
[030] In Figur 2 wird dargestellt, wie durch den erfindungsgemäßen Kopfträger 1 mit dem ersten Durchtrittskanal 5 als Absaugung, dem zweiten Durchtrittskanal 6 als Einlass und dem dritten Durchtrittskanal 11 als Notabsaugung ein Überlaufen verhindert werden kann.
[031] Der Kopfträger 1 hat einen Kopf 7 mit sich anschließendem stielförrnigen Schaft 8. Ein in den Reaktionsraum 2 mündender erster Durchtrittskanal 5 dient als Absaugung für ein Fluid 3. Der Einlass erfolgt über einen zweiten Durchtrittskanal 6 in einen Tropfraum oberhalb der Fluidgrenze 4. Dieser zweite Durchtrittskanal 6 befindet sich in einer zum stielförrnigen Schaft 8 beispielsweise halbkegelförrnig abgeschrägten Verdickung 9. Durch diese Anordnung ist es möglich, dass im Reaktionsraum 2 keine ungewollten Blasen bzw. Gase entstehen.
[032] Über den zweite Durchtrittskanal 6 wird aus einem Vorratsbehälter über ein Schlauch- und/oder Rohrsystem ein bestimmtes Flüssigkeitsquantum an Kulturmedium dem bereits vorhandenen Fluid 3 zugeführt. Das Fluid 3 tropft oder fließt über den zweiten Durchtrittskanal 6 in den Tropfraum. Luftblasen bleiben an der Fluidgrenze 4 oder entweichen sofort in die Umgebung. Über den ersten Durchtrittskanal 5 wird das Fluid aus dem Reaktionsraum 2 abgesaugt. So gelangt stets unverbrauchtes blasenfreies Kulturmedium in den Reaktionsraum 2, indem das Fluid 3 aus dem Vorrat im Tropfraum nachströmt. Das Fluid 3 im Tropfraum wird durch das Absaugen der Flüssigkeit aus dem Reaktionsraum 2 in den Reaktionsraum 2 hineingezogen. Die Höhe der Fluidgrenze 4 und somit das Vorratsvolumen wird mit Hilfe des ersten Durchtrittskanals 5 bestimmt.
[033] Die Höhe der Fluidgrenze 4 kann auch mit Hilfe des dritten Durchtrittskanals 11 als Notabsaugkanal bestimmt werden.
[034] In Figur 3 wird eine weitere Ausführung der Anordnungen für den ersten und zweiten Durchtrittskanal 5, 6 gezeigt. Hierbei ist der zweite Durchtrittskanal 6 für die Zuleitung des Fluids neben dem Kopfträger 1 und der erste Durchtrittskanal 5 im Boden des Reaktionsraumes 2 angeordnet. Theoretisch sind auch andere, äquivalente Anordnungen möglich.
[035] Wird der Reaktionsraum 2 durch einen Hebemechanismus des Kopfträgers 1 verändert, vermischt sich das Fluid 3 im Tropfraum mit dem Fluid im Reaktionsraum 2.
[036] Wird die Oberfläche des Kopfträgers 1 und/oder des Aufnahmebehälters 10 mit einer hydrophoben und/oder hydrophilen Beschichtung versehen, werden die Eigenschaften der Fluide an den Oberflächen so beeinflusst, dass Luftblasen in den Fluiden einfacher entweichen können und Blasen direkt am Durchflusskopf in unmittelbarer Nähe zum Reaktionsraum 2 abgefangen und am Transport zum Reaktionsraum 2 gehindert werden.
[037] Mögliche Abmessungen der einzelnen Komponenten sind folgende:
[038] Höhe des Reaktionsraumes 200-500 μm Höhe des Tropfraumes 0,5-3 mm Höhe der Fluidgrenze 1-5 mm Öffnungsdurchmesser der Durchtrittskanäle 0,5-1 mm
[039] Die Vorteile des neuen Systems sind zum Einen der einfache Aufbau und zum Anderen, dass keine Veränderung am Medium (Flüssigkeit) erfolgt, da der Gasanteil im Fluid nicht geändert wird (Entgaser (Wärme, Vakuum)). Es erfolgt keine Ultraschallentgasung oder Erwärmung. Die Zellen können ausreichend mit Gasen (z.B. O Z ) versorgt werden. [040] Ebenso können auf Grund blasenfreier und elektrisch sicher gekoppelter Absaugung eine ggf. für die Messung notwendige Referenzelektrode oder andere externe Sensoren so platziert werden, dass sie selbst bzw. ihr Elektrolyt keinen ungewollten Einfluss auf die Messung haben. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Reaktionsraum ir miert werden kann, der Platz zum „Durchschleusen" von Luftblasen ist nicht mehr nötig. Ebenso werden durch die Verkleinerung des Reaktionsraumes Veränderungen des Fluids aufgrund von Oberflächenreaktionen detektierbar sowie kleinere Volumina an Testsubstanzen/Testmaterialien ermöglicht.

Claims

Ansprüche
[001] Verfahren zur Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reaktionskammern dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluid aus einem Vorratsbehälter zu einer Versorgungseinheit transportiert wird und in einen Tropfraum tropft oder fließt, so dass Luftblasen, die mit dem Fluid transportiert werden, in die Umgebung entweichen, und dass das Fluid oberhalb eines Kopfes (7) und eines Reaktionsraums (2) einen Vorrat bildet, wobei die Höhe der Fluidgrenze (4) und somit das Vorratsvolumen mit Hilfe eines ersten Durchtrittskanals (5) bestimmt wird und ein Fluidaustausch im Reaktionsraum durch die Absaugung über den ersten Durchtrittskanal (5) und das dadurch hervorgerufene Nachfließen des Fluids aus dem Tropfraum erfolgt.
[002] Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Transport des Fluids in den Tropfraum über einen zweiten Durchtrittskanal (6) erfolgt.
[003] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Fluidgrenze (4) und somit das Vorratsvolumen mit Hilfe eines dritten Durchtrittskanals (11) bestimmt wird.
[004] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung des Fluids (3) oder einer Oberfläche im Reaktionsraum (2) durch lebende Zellen, Zellbestandteile, DNA, RNA, Enzyme, Antikörper und/ oder chemische, biochemische und/oder immunologische Reaktionen ausgelöst wird.
[005] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchströmung der Flüssigkeit durch den Reaktionsraum (2) kontinuierlich oder abwechselnd in Fluss- oder Stopphasen erfolgt.
[006] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsraum (2) durch einen Hebemechanismus des Kopfträgers (1) veränderbar ist, so dass das Fluid im Tropfraum mit dem Fluid im Reaktionsraum (2) vermischt wird.
[007] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass eine Membran (14) im Reaktionsraum (2) derart angeordnet ist, sodass Teile des Reaktionsraumes (2) von einer direkten Anströmung durch das Fluid ausgeschlossen sind.
[008] Versorgungseinheit zur Überwachung von Veränderungen und Zuständen in Reaktionskammern dadurch gekennzeichnet, dass ein in den Reaktionsraum (2) mündender erster Durchtrittskanal (5) als Absaugung für ein Fluid (3) dient und der Einlass über einen zweiten Durch- trittskanal (6) oberhalb der Fluidgrenze (4) in einen Tropfraum erfolgt. [009] Versorgungseinheit nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Durchtrittskanal (5) innerhalb des Kopf trägers (1) angeordnet ist und in den Reaktionsraum (2) mündet. [010] Versorgungseinheit nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, das s der erste Durchtrittskanal (5) im Boden des Reaktionsraumes (2) angeordnet ist. [011] Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfträger (1) aus einem Kopf (7) mit einem stielförrnigen Schaft (8) und einer Verdickung (9) für die Aufnahme des zweiten Durchtrittskanals (6) besteht. [012] Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Durchtrittskanal (6) für die Zuleitung des Fluids neben dem Kopfträger (1) angeordnet ist. [013] Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Durchtrittskanal (11) innerhalb des Aufnahmebehälters (10) so angeordnet ist, dass er als Notabsaugung einen Überlauf verhindert. [014] Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Verdickung (9) und innerhalb des Aufnahmebehälters (10) eine zweite Verdickung (12) für die Aufnahme eines dritten Durchtrittskanals (11) angeordnet ist, der als Notabsaugung einen Überlauf verhindert. [015] Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche mit einer hydrophoben und/oder hydrophilen Beschichtung versehen ist. [016] Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktionsraum (2) und/oder im ersten Durchtrittskanal (5) oder nachfolgend Sensorsysteme (13) zur Detektion der Veränderung im Fluid angeordnet sind.
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