DE10108968A1

DE10108968A1 - Apparatus for making electrophysiological measurements on cells comprises electrodes inserted into them, tube for feeding perfusate through them and drain tube, feed tube being parallel to electrodes and its outlet above their bases

Info

Publication number: DE10108968A1
Application number: DE10108968A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Boven; Andreas Moeller
Original assignee: Multi Channel Systems MCS GmbH
Current assignee: Multi Channel Systems MCS GmbH
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2021-02-17
Also published as: DE10108968B4

Abstract

An apparatus for carrying out electrophysiological measurements on cells comprising one or more electrodes, a feed tube for feeding perfusate through the cells and a drain tube for draining perfusate from them, where the electrodes are designed for insertion into the cells and are mounted together with the tubes in a measuring head and the feed tube is parallel to the electrodes and its outlet is above their bases, is new.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen elek trophysiologischer Messungen an Zellen, mit einem Meßkopf, wo bei der Meßkopf mit mindestens einer Elektrode zum Einstechen in die Zellen versehen ist.The invention relates to a device for performing elek trophysiological measurements on cells, with a measuring head, where with the measuring head with at least one electrode for piercing is provided in the cells.

Eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus der US 6 048 722 A bekannt. A device of the aforementioned type is known from the US 6 048 722 A known.

Die bekannte Vorrichtung dient zum Durchführen elektrophysiolo gischer Messungen an Oozyten, insbesondere Oozyten des Xenopus laevis, eines südafrikanischen Klauenfrosches. Diese Oozyten werden bevorzugt für elektrophysiologische Messungen als Ex pressionssystem eingesetzt. Hierzu werden die Oozyten in einer Aufnahme positioniert und fixiert. Die Aufnahme kann z. B. eine trichterartige Öffnung in einer Platte sein. Derartige Platten sind standardisiert und werden üblicherweise mit 8 × 12 = 96, 16 × 24 = 384 oder 32 × 48 = 1.536 derartigen Aufnahmen ("Wells") verwendet. Die Aufnahmen für die Oozyten können z. B. an ihrer Unterseite mit einer Öffnung versehen sein, über die die Oozyte mittels Unterdruck angesaugt und in der Aufnahme fi xiert wird.The known device is used to carry out electrophysiolo oocyte measurements, especially Xenopus oocytes laevis, a South African clawed frog. These oocytes are preferred for electrophysiological measurements as Ex pression system used. For this purpose, the oocytes in a Positioned and fixed. The recording can e.g. Legs funnel-like opening in a plate. Such plates are standardized and are usually 8 × 12 = 96, 16 × 24 = 384 or 32 × 48 = 1,536 such pictures ("Wells") used. The recordings for the oocytes can e.g. B. be provided on its underside with an opening through which the oocyte is aspirated using negative pressure and fi in the recording is fixed.

Zum Durchführen von elektrophysiologischen Messungen wird eine genetische Information, nämlich eine mRNA oder eine cDNA, in die Oozyte eingebracht. Es bilden sich dann an der Oberfläche und in der Oozyte charakteristische Ionenkanäle und/oder Rezep toren aus, die durch Anlegen einer elektrischen Spannung bzw. Durchleiten eines elektrischen Stroms oder Applikation einer Substanz vermessen werden können.To carry out electrophysiological measurements, a genetic information, namely an mRNA or a cDNA, in introduced the oocyte. It then forms on the surface and characteristic ion channels and / or recipe in the oocyte gates that are created by applying an electrical voltage or Conducting an electrical current or applying an Substance can be measured.

Es ist bekannt, auf diese Weise pharmakologische Messungen durchzuführen, weil die in der Membran der Oozyten ausgebilde ten Rezeptoren oder Ionenkanäle in einer Art und Weise ausge bildet werden, die charakteristisch für bestimmte Eigenschaften der zu untersuchenden Substanzen ist.It is known to do pharmacological measurements in this way to carry out because those formed in the membrane of the oocytes receptors or ion channels in one way forms that are characteristic of certain properties of the substances to be examined.

Bei der eingangs erwähnten Vorrichtung gemäß der US 6 048 722 werden eine Meßelektrode und eine Referenzelektrode in die Zel le eingestochen. Zusätzlich ist an die Aufnahme der Zelle eine Perfusionseinrichtung angeschlossen. Mit dieser Perfusions einrichtung lassen sich in gesteuerter Weise unterschiedliche Substanzen, insbesondere Meßsubstanzen, in die Aufnahme einfül len, die typischerweise ein Fassungsvermögen von 100 µl hat.In the above-mentioned device according to US 6 048 722 a measuring electrode and a reference electrode in the cell le stabbed. In addition, there is a cell holder Perfusion device connected. With this perfusion furnishings can be controlled in different ways Pour substances, especially measuring substances, into the holder len, which typically has a capacity of 100 µl.

Die bekannte Vorrichtung ist zwar hinsichtlich der Zufuhr von Perfusat automatisiert, es ist jedoch ein erhebliches handwerk liches Geschick erforderlich, um die Perfusatleitung in den Be reich der Aufnahme für die Zelle zu bringen und dort zu fixie ren. Vor allem aber ist auch die Anbringung der Elektroden an der Zelle, insbesondere das Einstechen der Elektroden in die Zelle, von der Geschicklichkeit der jeweiligen Untersuchungs person abhängig, da dies offensichtlich von Hand geschieht. So fern die Applikation der Elektrode bzw. der Elektroden an die Zelle mißlingt, insbesondere wenn die Elektroden abbrechen, muß der gesamte Meßaufbau neu eingerichtet und neu justiert werden. Schließlich ist mit der bekannten Vorrichtung nur jeweils eine Einzelmessung an einer Zelle möglich, wobei lediglich die Ab folge unterschiedlicher Testflüssigkeiten in der erwähnten Wei se automatisch gesteuert werden kann.The known device is in terms of the supply of Perfusat automated, but it is a considerable craft skill required to insert the perfusate line into the Be to bring rich of admission to the cell and fixie there Ren. Above all, however, is the attachment of the electrodes the cell, in particular the insertion of the electrodes into the Cell, on the skill of each investigation person dependent, as this is obviously done by hand. so far the application of the electrode or electrodes to the Cell fails, especially if the electrodes have to break off the entire measurement setup can be set up and readjusted. Finally, with the known device there is only one Single measurement on one cell possible, only the Ab follow different test liquids in the mentioned Wei can be controlled automatically.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil den, daß die vorstehend erläuterten Nachteile vermieden werden.The invention is based on the object, a To continue device of the type mentioned that the disadvantages explained above are avoided.

Insbesondere soll es möglich sein, die Messung sowohl hinsicht lich der Applikation der Elektroden wie auch hinsichtlich der Applikation der Perfusatleitungen vollautomatisch durchzufüh ren, weiterhin soll die Vorrichtung nach dem "plug-and-play"- Prinzip mit wenigen Handgriffen einsetzbar und bei einer even tuellen Beschädigung wieder-einsetzbar gemacht werden können. In particular, it should be possible to measure both Lich the application of the electrodes as well as in terms of Application of perfusion lines to be carried out fully automatically ren, furthermore the device after the "plug-and-play" - Principle can be used in a few simple steps and with an even possible damage can be made reusable.

Schließlich soll es möglich werden, eine Vielzahl von Messungen an vielen unterschiedlichen Zellen vollautomatisiert, d. h. ohne Aufsicht durchführen zu können, insbesondere über Nacht.After all, it should be possible to take a variety of measurements fully automated on many different cells, d. H. without Being able to carry out supervision, especially overnight.

Diese Aufgabe wird gemäß der eingangs genannten Vorrichtung er findungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektroden in einen ge meinsamen Träger integriert sind.This task is performed according to the device mentioned at the beginning solved according to the invention in that the electrodes in a ge common carriers are integrated.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Träger industriell vor gefertigt werden kann und lediglich in der Vorrichtung an eine entsprechende Halterung eingesteckt werden muß. Die Elektroden sind dabei fertig installiert, insbesondere hinsichtlich ihrer relativen Lage zueinander, so daß das bei herkömmlichen Vor richtungen notwendige und sehr delikate Ausrichten der Elektro den zueinander nicht mehr erforderlich ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Risiko einer Beschädigung der Elektroden beim Einrichten der Vorrichtung drastisch minimiert wird. Au ßerdem werden die Messungen deutlich reproduzierbar, weil die Elektroden sich in einer definierten Lage zueinander befinden. Schließlich gestattet die integrierte Anordnung der Elektroden in dem Träger, daß automatisierte Verfahreinrichtungen für den so gebildeten Meßkopf gebildet werden, so daß die gewünschten vollautomatisierten Messungen an einer Vielzahl von Zellen mög lich werden, beispielsweise in Verbindung mit einer standardi sierten Multi-Well-Platte.This measure has the advantage that the carrier is industrial can be manufactured and only in the device to a appropriate bracket must be inserted. The electrodes are already installed, especially with regard to their relative position to each other, so that in conventional before directions necessary and very delicate alignment of the electrical which is no longer necessary to each other. In this way is achieved that the risk of damage to the electrodes is drastically minimized when setting up the device. Au In addition, the measurements are clearly reproducible because the Electrodes are in a defined position to each other. Finally, the integrated arrangement of the electrodes allows in the carrier that automated traversing devices for the thus formed measuring head are formed so that the desired fully automated measurements on a variety of cells possible Lich, for example in connection with a standard based multi-well plate.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vor richtung sind die Elektroden in Aussparungen des Trägers einge setzt, sie können aber auch im Träger vergossen sein. In preferred embodiments of the invention the electrodes are inserted into recesses in the carrier sets, but they can also be cast in the carrier.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß eine stabile und repro duzierbare Lage der Elektroden im Träger erreicht wird.These measures have the advantage of being stable and repro ducible position of the electrodes is achieved in the carrier.

Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung bestehen die Elek troden aus gezogenen Glasröhrchen.In further embodiments of the invention, the elec treads made of drawn glass tubes.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß derartige Glaselektroden in an sich bekannter Weise für den jeweiligen Anwendungszweck op timiert ausgebildet werden können. So ist es z. B. möglich, die Elektroden mit einem elektrischen Widerstand zwischen 5 MΩ und 100 MΩ auszubilden, und zwar als sogenannte "sharp electro des". Alternativ können die Elektroden auch als sogenannte "patch electrodes" mit einem elektrischen Widerstand in der Größenordnung von 500 kΩ bis 5 MΩ ausgebildet werden.This measure has the advantage that such glass electrodes in in a known manner for the respective application op can be trained timed. So it is z. B. possible that Electrodes with an electrical resistance between 5 MΩ and To train 100 MΩ as a so-called "sharp electro des ". Alternatively, the electrodes can also be called "Patch electrodes" with an electrical resistance in the Of the order of 500 kΩ to 5 MΩ.

Alternativ ist erfindungsgemäß aber auch vorgesehen, Elektroden als Drahtelektroden auszubilden, vorzugsweise als Silberdraht elektroden, die weiter vorzugsweise mit einer Chloridschicht umgeben sind. Daneben ist auch die Verwendung von Wolfram drähten und dergleichen möglich.Alternatively, the invention also provides electrodes to be designed as wire electrodes, preferably as silver wire electrodes, more preferably with a chloride layer are surrounded. Next to that is the use of tungsten wires and the like possible.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vor richtung weist mindestens eine Elektrode einen geraden Ab schnitt auf.In preferred embodiments of the invention direction, at least one electrode has a straight line cut open.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Elektrode in besonders einfacher Weise im Träger befestigt werden kann.This measure has the advantage that the electrode in particular can be easily fixed in the carrier.

Wenn in weiter bevorzugter Ausbildung der Erfindung zwei Elek troden im wesentlichen symmetrisch zu einer Längsachse des Trä gers angeordnet sind, so kann man den Abstand zwischen den freien Enden der Elektroden in einem Bereich zwischen etwa 50 µm und 800 µm, vorzugsweise zwischen 200 µm und 500 µm ein stellen.If in a further preferred embodiment of the invention two elec trode substantially symmetrically to a longitudinal axis of the Trä gers are arranged, so you can see the distance between the free ends of the electrodes in a range between about 50 microns and 800 microns, preferably between 200 microns and 500 microns put.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß beim Einführen der Elektro den in die Zellen individuelle Einstechlöcher erzielt werden und nicht ein gemeinsames, großes Loch aufgerissen wird, das entstünde, wenn die freien Enden der Elektroden zu dicht bei einander angeordnet wären. Dies hätte nämlich den Nachteil, daß wichtige physiologische Funktionen der Zelle verlorengingen. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise vermieden.This measure has the advantage that when inserting the electrical individual puncture holes are achieved in the cells and not opening a big hole together that would arise if the free ends of the electrodes were too close would be arranged to each other. This would have the disadvantage that important physiological functions of the cell were lost. This is avoided in the procedure according to the invention.

In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt, wenn ein gera der Abschnitt der Elektroden mit einer Längsachse des Trägers einen spitzen Winkel einschließt, der insbesondere zwischen 3° und 10°, vorzugsweise 5° betragen kann.In this context, it is particularly preferred if a straight line the section of the electrodes with a longitudinal axis of the carrier includes an acute angle, in particular between 3 ° and 10 °, preferably 5 °.

Diese zueinander geneigte Anordnung der Elektroden hat den Vor teil, daß die unteren freien Enden der Elektroden in gut repro duzierbarer Weise positioniert werden können.This mutually inclined arrangement of the electrodes has the front part that the lower free ends of the electrodes in good repro can be positioned in a manageable manner.

Bei einer bevorzugten Gruppe von Ausführungsbeispielen der Er findung ist mindestens eine der Elektroden als Meßelektrode ausgebildet. Die Meßelektrode ist vorzugsweise an einen Meß verstärker angeschlossen, der weiter vorzugsweise einstellbar ist.In a preferred group of embodiments of the Er invention is at least one of the electrodes as a measuring electrode educated. The measuring electrode is preferably connected to a measuring amplifier connected, the further preferably adjustable is.

Auf diese Weise ist es möglich, automatisch gesteuerte Messun gen von Spannungs- oder Stromsignalen durchzuführen. In this way it is possible to automatically controlled measurement voltage or current signals.

Dies gilt insbesondere dann, wenn die mindestens eine Meß elektrode an eine Stromquelle angeschlossen ist und diese wie derum vorzugsweise einstellbar ist.This is especially true if the at least one measurement electrode is connected to a power source and this how which is preferably adjustable.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei Einsatz zweier unter schiedlicher Elektroden eine Entkopplung zwischen der Strom einleitung einerseits und der Spannungsmessung andererseits er reicht wird.This measure has the advantage that when using two under different electrodes a decoupling between the current introduction on the one hand and the voltage measurement on the other hand he is enough.

Die hier zu messenden Ströme und Spannungen liegen im nA- bis µA-Bereich für die Strommessung, und im mV-Bereich für die Spannungsmessung.The currents and voltages to be measured here are in the nA to µA range for current measurement, and in the mV range for Voltage measurement.

Diese Messungen können durch die gängigen elektrophysiologi schen Meßmethoden wie "bridge-mode", "current-clamp", und "voltage-clamp" durchgeführt werden. Dabei ist es für diese Er findung unerheblich, ob die voltage-clamp-Ableitung mit zwei Elektroden (two-electrode voltage clamp; TEVC) oder mit einer Elektrode (single-electrode voltage-clamp, SEVC) durchgeführt wird. Bei der SEVC-Methode wird im sogenannten "switched-mode" gemessen, also abwechselnd wird in einem bestimmten Intervall ein Meßstrom eingeleitet und die Meßspannung (bei abgeschalte ter Strominjektion) gemessen.These measurements can be made by the usual electrophysiologi measuring methods such as "bridge mode", "current clamp", and "voltage-clamp" are carried out. It is for this he It is irrelevant whether the voltage clamp lead with two Electrodes (two-electrode voltage clamp; TEVC) or with one Electrode (single-electrode voltage-clamp, SEVC) performed becomes. With the SEVC method, the so-called "switched mode" is measured, i.e. alternately in a certain interval a measuring current is introduced and the measuring voltage (when switched off ter current injection).

Zu diesem Zweck ist bei weiteren Ausführungsbeispielen bevor zugt, wenn mindestens eine der Elektroden als Referenzelektrode ausgebildet ist. In diesem Fall ist vorzugsweise die Referenz elektrode an eine Masse angeschlossen. For this purpose, other embodiments are coming up if at least one of the electrodes serves as the reference electrode is trained. In this case the reference is preferred electrode connected to a ground.

Zu dem erwähnten Zweck sind Konfigurationen besonders bevor zugt, bei denen zwei Meßelektroden und zwei Referenzelektroden vorgesehen sind.For the aforementioned purpose, configurations are particularly imminent moves where two measuring electrodes and two reference electrodes are provided.

In diesem Falle ist besonders bevorzugt, wenn mindestens zwei Meßelektroden in einer ersten gemeinsamen Ebene und/oder minde stens zwei Referenzelektroden in einer zweiten gemeinsamen Ebe ne angeordnet sind und weiter vorzugsweise die erste und die zweite Ebene parallel zueinander verlaufen und einen möglichst geringen Abstand zueinander aufweisen.In this case it is particularly preferred if at least two Measuring electrodes in a first common plane and / or at least at least two reference electrodes in a second common plane are arranged and further preferably the first and the second level run parallel to each other and one if possible have a small distance from each other.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß ein extrem kompakter und von der Meßtechnik her optimaler Aufbau entsteht, bei dem alle erforderlichen Komponenten auf engstem Raum vereinigt sind.These measures have the advantage of being extremely compact and from the measurement technology, optimal structure is created in which all necessary components are combined in the smallest space.

Bei einer weiteren Gruppe von Ausführungsbeispielen ist auf dem Träger mindestens eine Perfusatleitung angeordnet.In a further group of exemplary embodiments, the Carrier arranged at least one perfusate line.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Perfusionseinrichtung hinsichtlich der Zuführung und Abführung des Perfusats in den selben Meßkopf integriert ist, in dem sich bereits die Elektro den befinden, so daß eine gemeinsame Handhabung möglich ist. Weiterhin ist von Vorteil, daß beim Integrieren auch der Perfu satleitungen in den Meßkopf die relative Positionierung der Perfusatleitungen zu den Elektroden optimiert werden kann und bereits herstellerseitig fixiert ist. Auch insoweit entfällt ein umständliches Handhaben der Vorrichtung beim Aufbau der Meßanordnung. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß bei einer Beschädigung einer der Komponenten auch hier der gesamte Meß kopf mit wenigen Handgriffen ausgetauscht werden kann. This measure has the advantage that the perfusion device with regard to the supply and discharge of the perfusate in the same measuring head is integrated, in which there is already the electrical the are so that common handling is possible. Another advantage is that the Perfu the relative positioning of the Perfusate leads to the electrodes can be optimized and is already fixed by the manufacturer. In this respect, too a cumbersome handling of the device when building the Measuring arrangement. Furthermore, there is the advantage that at a Damage to one of the components also the entire measurement head can be replaced in a few simple steps.

Bei Varianten dieser Gruppe von Ausführungsbeispielen kann die mindestens eine Perfusatleitung ein Perfusateinlaß sein.In variants of this group of exemplary embodiments, the at least one perfusate line should be a perfusate inlet.

In diesem Fall ist besonders bevorzugt, wenn der Perfusateinlaß eine erste Mündung aufweist, der Perfusateinlaß ferner im we sentlichen parallel zu der mindestens einen Elektrode angeord net ist und schließlich die erste Mündung oberhalb eines unte ren Endes der mindestens einen Meßelektrode angeordnet ist.In this case it is particularly preferred if the perfusate inlet has a first mouth, the perfusate inlet further in the we arranged substantially parallel to the at least one electrode net and finally the first estuary above a bottom ren end of the at least one measuring electrode is arranged.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Perfusat ganz gezielt an exakt die Stelle geleitet wird, an der sich der aktive Teil der Meßelektroden befindet.This measure has the advantage that the perfusate is very targeted to the exact place where the active part is the measuring electrodes.

Dies gilt insbesondere dann, wenn der Perfusateinlaß bei der bereits weiter oben erwähnten symmetrischen Anordnung der Elek troden im wesentlichen auf der Symmetrieachse zwischen den Meß elektroden angeordnet ist.This applies in particular if the perfusate inlet at the already mentioned symmetrical arrangement of the elec tread essentially on the axis of symmetry between the measurements electrodes is arranged.

Es ist weiterhin in diesem Zusammenhang bevorzugt, wenn der Perfusateinlaß an eine Förderpumpe angeschlossen und diese ins besondere einstellbar ist.It is also preferred in this context if the Perfusate inlet connected to a feed pump and this into special is adjustable.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Perfusat in genau do sierter Weise zugeführt werden kann.This measure has the advantage that the perfusate does exactly Sier way can be supplied.

Bei weiteren Varianten dieses Ausführungsbeispiels ist der Per fusateinlaß über ein steuerbares Ventilsystem an eine Mehrzahl von Vorratsbehältern anschließbar, die eine Testflüssigkeit oder eine Spülflüssigkeit enthalten können. In other variants of this embodiment, the Per Fusate inlet to a plurality via a controllable valve system connectable from storage containers that contain a test liquid or can contain a rinsing liquid.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß hinsichtlich der Perfusi onseinrichtung vollautomatisierte Messungen mit den bereits er wähnten Vorteilen durchgeführt werden können.This measure has the advantage that in terms of perfusi Onseinrichtung fully automated measurements with the already mentioned advantages can be carried out.

Besonders ist bevorzugt, wenn die Vorratsbehälter oberhalb des Perfusateinlasses angeordnet sind.It is particularly preferred if the storage container is above the Perfusate inlets are arranged.

Dann ist es nämlich möglich, auf die Förderpumpe zu verzichten, weil dann nach Öffnen des Ventils in der entsprechenden Verbin dungsleitung die Test- oder Spülflüssigkeit von selbst unter Schwerkrafteinfluß zum Perfusateinlaß strömt.Then it is possible to do without the feed pump, because then after opening the valve in the corresponding connection the test or rinsing liquid by itself Gravity flows to the perfusate inlet.

Bei einer weiteren Gruppe von Ausführungsbeispielen ist die Perfusatleitung ein Perfusatauslaß.In a further group of exemplary embodiments, the Perfusate line a perfusate outlet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das nicht mehr benötigte Perfusat kontrolliert abgeführt und insbesondere ein Überlaufen der Aufnahme für die Zelle verhindert werden kann.This measure has the advantage that it is no longer required Perfusate discharged in a controlled manner and especially an overflow the recording for the cell can be prevented.

Zu diesem Zweck weist der Perfusatauslaß vorzugsweise eine zweite Mündung auf, die oberhalb der ersten Mündung angeordnet ist.For this purpose, the perfusate outlet preferably has one second mouth, which is arranged above the first mouth is.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Zelle über die Strecke zwischen den beiden Mündungen stets mit frischem Perfusat ver sorgt werden kann, d. h. entweder mit einer Testflüssigkeit oder zwischen den Meßvorgängen mit einer Spülflüssigkeit.This measure has the advantage that the cell over the distance between the two mouths always ver with fresh perfusate can be taken care of, d. H. either with a test liquid or between measurements with a rinsing liquid.

Weiterhin hat diese Maßnahme den Vorteil, daß auch außerhalb von eigentlichen Meßvorgängen ein gezieltes Zuführen von Perfu sat möglich ist, um die gerade nicht vermessenen Zellen gegen Austrocknen zu schützen. Dann kann über den vertikalen Abstand der beiden Mündungen in genau definierter Weise ein vorgegebe ner Flüssigkeitsspiegel oberhalb der Zellen eingestellt werden.Furthermore, this measure has the advantage that also outside a specific supply of perfu from the actual measuring processes sat is possible to counter the cells that have not been measured To protect it from drying out. Then the vertical distance of the two mouths in a precisely defined manner ner liquid level above the cells can be adjusted.

Eine besonders gute Wirkung wird erzielt, wenn die Mündungen entgegengesetzt gerichtet sind.A particularly good effect is achieved when the mouths are directed in opposite directions.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Kurzschluß zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßsystem verhindert wird, wenn in entgegen gesetzten Richtungen eingelassen bzw. abgesaugt wird.This measure has the advantage that a short circuit between the Intake and exhaust systems are prevented when in counter set in or suctioned off.

Auch in diesem Falle ist sinngemäß bevorzugt, wenn der Perfu satauslaß an eine Saugpumpe angeschlossen und diese insbesonde re einstellbar ist.In this case, too, it is analogously preferred if the perfume sat outlet connected to a suction pump and this in particular re adjustable.

Eine besonders gute Wirkung wird erzielt, wenn in Blickrichtung auf die erste Ebene der Perfusateinlaß vor der ersten Ebene und der Perfusatauslaß hinter der zweiten Ebene angeordnet ist.A particularly good effect is achieved when looking in the direction of view on the first level the perfusate inlet before the first level and the perfusate outlet is located behind the second level.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein extrem kompakter und sicherer Aufbau entsteht, bei dem alle für die Messung erfor derlichen Komponenten in optimaler Weise zusammenarbeiten.This measure has the advantage that it is extremely compact and safe structure is created in which everyone is required for the measurement work together in an optimal way.

Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung ist bevorzugt, wenn mindestens ein Meßkopf an einem Aktuator angeordnet ist und der Aktuator entlang eines Koordinatensystems oberhalb einer Auf nahme für die Zellen verfahrbar ist.In embodiments of the invention it is preferred if at least one measuring head is arranged on an actuator and the Actuator along a coordinate system above an up is movable for the cells.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Meßkopf in allen Rich tungen des Koordinatensystems vollautomatisch verfahren werden kann, so daß alle notwendigen Bewegungen programmiert durchgeführt werden können. Dies betrifft insbesondere das Anstechen der Zellen mittels der Meßelektroden, aber auch das Heranfahren des Meßkopfes an die Zellen, wenn lediglich eine Befeuchtung der Zellen mittels Perfusat gewünscht ist, wie dies vorstehend erläutert wurde.This measure has the advantage that the measuring head in all Rich the coordinate system can be moved fully automatically can, so that all necessary movements are programmed can be. This applies in particular to piercing the cells by means of the measuring electrodes, but also the approach of the measuring head to the cells if only humidification the cells by perfusate is desired, as above was explained.

In einer bevorzugten Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels kann der Aktuator eine Mehrzahl von Meßköpfen tragen.In a preferred development of this embodiment the actuator can carry a plurality of measuring heads.

Diese Maßnahme hat insbesondere bei der Verwendung von soge nannten Multi-Well-Platten den Vorteil, daß mehrere Zellen ent lang einer Reihe oder einer Spalte der Platte parallel und gleichzeitig gemessen werden können, so daß die in den Wells der Platte enthaltenen Zellen insgesamt in einem Bruchteil der ansonsten benötigten Zeit gemessen werden können. Dabei kann selbstverständlich innerhalb der verschiedenen Aufnahmen für die Zellen mit unterschiedlichen Perfusaten gearbeitet werden, d. h. mit unterschiedlichen Testflüssigkeiten oder mit Spül flüssigkeiten. Wenn unterschiedliche Testflüssigkeiten verwen det werden, kann dies bedeuten, daß an sich dieselbe Art Test flüssigkeit, jedoch in unterschiedlicher Konzentration, verwen det wird, oder aber es können Testflüssigkeiten ganz unter schiedlicher Art eingesetzt werden.This measure has especially when using so-called called multi-well plates the advantage that several cells ent along a row or column of the plate parallel and can be measured simultaneously, so that the in the wells cells contained in the plate in a fraction of the total otherwise required time can be measured. It can of course within the different recordings for the cells are worked with different perfuses, d. H. with different test liquids or with rinsing liquids. When using different test liquids det, this can mean that in itself the same type of test use liquid, but in different concentrations det, or test liquids can be completely under different types can be used.

Zu diesem Zweck ist es zweckmäßig, wenn die Meßköpfe relativ zum Aktuator mindestens entlang der auf die Zelle gerichteten Achse individuell verfahrbar sind.For this purpose it is useful if the measuring heads are relative to the actuator at least along the direction of the cell Axis can be moved individually.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Bewegungsvorgänge an einer Zelle individuell eingestellt werden können, auch wenn in der geschilderten Weise mehrere Zellen parallel vermessen wer den.This measure has the advantage that the movement processes a cell can be set individually, even if in in the manner described, several cells are measured in parallel the.

Bei einer besonders bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemä ßen Vorrichtung ist der Meßkopf steckbar oder schraubbar am Ak tuator befestigt.In a particularly preferred embodiment of the invention ß device, the measuring head is pluggable or screwable on the Ak tuator attached.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein schneller Austausch des Meßkopfs möglich ist, ohne daß der gesamte Versuchsaufbau ver ändert werden muß.This measure has the advantage that a quick exchange of the Measuring head is possible without ver the entire experimental setup needs to be changed.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zum Injizieren von cDNA und/oder mRNA in die Zelle vorgesehen. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß diese Mittel am Aktua tor angeordnet sind.In a further preferred embodiment of the invention, means are for injecting cDNA and / or mRNA into the cell. This is preferably done by using these means on the Aktua gate are arranged.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß auch während des an sich bekannten Schritts des Injizierens dies in der erwähnten Weise automatisiert und gegebenenfalls für eine Vielzahl von Zellen gesteuert nacheinander stattfinden kann.These measures have the advantage that even during the process known step of injecting this in the manner mentioned automated and possibly for a large number of cells can take place in a controlled manner.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Erfindung in besonders vor teilhafter Weise dann eingesetzt werden kann, wenn die Aufnahme für die Zellen als standardisierte Multi-Well-Platte ausgebil det ist.It has already been mentioned that the invention in particular before can be used when the recording trained for the cells as a standardized multi-well plate det.

In diesem Fall wird eine besonders gute Wirkung dann erzielt, wenn die einzelnen Aufnahmen in der Platte mit einer lesbaren Codierung versehen sind und der Aktuator Mittel zum Lesen der Codierung umfaßt. Dies gilt vor allem dann, wenn die Codierung eine Bar-Codierung ist und die Mittel ein Bar-Code-Lesekopf sind.In this case, a particularly good effect is achieved if the individual recordings in the plate with a readable Coding are provided and the actuator means for reading the Encoding includes. This is especially true when coding is a bar code and the means is a bar code reading head are.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vor richtung zu Beginn des automatisierten Meßvorganges für viele Zellen an einer bestimmten, vorbestimmten Zelle in einem vorbe stimmten Well beginnen kann und dann je nach Programmierung ih ren Weg über die Mulit-Well-Platte fortsetzt. An jeder einzel nen Aufnahme, insbesondere an jedem einzelnen Well, kann dann durch Lesen des Bar-Codes überprüft werden, ob die Position des Meßkopfes insoweit korrekt ist.This measure has the advantage that the invention Direction at the beginning of the automated measuring process for many Cells past a specific, predetermined cell in a past agreed Well can begin and then depending on the programming ih continues across the multi-well plate. At each one NEN recording, especially on each individual well, can then by reading the bar code can be checked whether the position of the The measuring head is correct in this respect.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der bei gefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the at added drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing features to be explained not only in each specified combination, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are in the drawing are shown and are described in more detail in the following description explained. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Multi-Well- Platte, wie sie vorteilhaft im Rahmen der vorliegen den Erfindung verwendet werden kann; Figure 1 is a plan view of part of a multi-well plate, as can be used advantageously within the scope of the present invention.

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, entlang der Linie II-II von Fig. 1, durch ein Ausführungs beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 is a side view, partly in section, along the line II-II of Figure 1, by an embodiment example of a device according to the invention.

Fig. 3 in noch weiter vergrößertem Maßstab eine Vorder ansicht eines Meßkopfes, wie er in der Vorrichtung gemäß Fig. 2 verwendet werden kann; Fig. 3 is a front view of a measuring head, as it can be used in the device of FIG 2 in an even larger scale .

Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, durch den Meßkopf gemäß Fig. 3; Fig. 4 is a side view, partly in section, through the measurement head of FIG. 3;

Fig. 5 in noch weiter vergrößertem Maßstab eine Schnitt darstellung entlang der Linie V-V von Fig. 4 zur Er läuterung weiterer Einzelheiten des dort dargestell ten Meßkopfes; und Fig. 5 in an even larger scale a sectional view along the line VV of Fig. 4 to explain further details of the measuring head shown there; and

Fig. 6 einen Aufschrieb einer Messung, wie sie mit der Vor richtung gemäß Fig. 2 bis 5 durchführbar ist. Fig. 6 is a record of a measurement, as can be carried out with the on device according to FIGS. 2 to 5.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt eine sogenannte Well-Platte, wie sie bei elektrophysiologischen Messungen an Oozyten verwen det wird. Well-Platten 10 sind standardisiert und enthalten eine Vielzahl von Wells 12, d. h. Aufnahmen für Oozyten. Stan dardisierte Well-Platten 10 sind mit Wells 12 in Reihen und Spalten versehen, wobei Formate von 8 × 12 = 96, 16 × 24 = 384 oder 32 × 48 = 1.536 Wells üblich sind.In Fig. 1, 10 denotes a total of a so-called well plate, as used in electrophysiological measurements on oocytes. Well plates 10 are standardized and contain a large number of wells 12 , ie recordings for oocytes. Standardized well plates 10 are provided with wells 12 in rows and columns, with formats of 8 × 12 = 96, 16 × 24 = 384 or 32 × 48 = 1,536 wells being common.

Zum Auffinden und Identifizieren einzelner Wells 10 sind Codie rungen vorgesehen, von denen in Fig. 1 eine bei 13 als Bar-Code angedeutet ist. To locate and identify individual wells 10 , coding is provided, one of which is indicated in FIG. 1 as 13 as a bar code.

Die Reihen und Spalten der Wells 12 in der Well-Platte 10 defi nieren ein Koordinatensystem 14, bei standardisierten Well- Platten 10 ist dies ein kartesisches Koordinatensystem mit Ach sen x und y.The rows and columns of the wells 12 in the well plate 10 define a coordinate system 14 , with standardized well plates 10 this is a Cartesian coordinate system with axes x and y.

In Fig. 1 ist in den Wells 12 bei 16 jeweils eine Oozyte ange deutet. Bei elektrophysiologischen Messungen der hier interes sierender. Art werden üblicherweise Oozyten des südafrikanischen Klauenfrosches (Xenopus laevis) verwendet. Diese Oozyten 16 ha ben einen Durchmesser von ca. 1 mm. Die Wells 12 sind, wie auch aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich ist, von gewölbter Gestalt, die sich vorzugsweise nach unten hin ver jüngt.In Fig. 1, an oocyte is indicated in the wells 12 at 16 each. In electrophysiological measurements, those of interest here. Species oocytes from the South African clawed frog (Xenopus laevis) are commonly used. These oocytes 16 have a diameter of approximately 1 mm. The wells 12 are, as can also be seen from the sectional view according to FIG. 2, of an arched shape, which preferably tapers downwards.

Um die Oozyten 16 in den Wells 12 zu fixieren, kann vorgesehen sein, die Wells 12 am tiefsten Punkt mit einem Kanal an ein Un terdrucksystem anzuschließen (in den Figuren nicht darge stellt), um die Oozyten 16 in den Wells 12 mittels Unterdruck zu fixieren.In order to fix the oocytes 16 in the wells 12 , provision can be made to connect the wells 12 at the lowest point with a channel to a vacuum system (not shown in the figures) in order to fix the oocytes 16 in the wells 12 by means of negative pressure ,

In Fig. 1 und 2 ist mit 18 ein Aktuator angedeutet, der entlang der Ebenenkoordinaten x und y, aber auch entlang einer dazu senkrechten Koordinate z verfahrbar ist. Zu diesem Zweck ist der Aktuator 18 an ein elektronisches Steuergerät (nicht darge stellt) angeschlossen, das entsprechenden Bewegungseinheiten für die drei Koordinaten x, y und z die erforderlichen Steuer befehle zuleitet. Diese dreidimensionale Bewegungsmöglichkeit des Aktuators 18 ist in Fig. 2 bei 21 nochmals angedeutet.In Figs. 1 and 2 an actuator 18 is indicated, the x along the plane coordinates and y, but also z along a perpendicular coordinate is moved. For this purpose, the actuator 18 is connected to an electronic control unit (not shown) which supplies the necessary control commands to the corresponding movement units for the three coordinates x, y and z. This three-dimensional movement possibility of the actuator 18 is again indicated at 21 in FIG. 2.

Der Aktuator 18 weist an seiner Unterseite einen Lesekopf 19 auf. Der Lesekopf 19 ist z. B. als Bar-Code-Leser ausgebildet. The actuator 18 has a read head 19 on its underside. The read head 19 is e.g. B. trained as a bar code reader.

Er ist imstande, die Codierung 13 an jedem Well 12 zu identifi zieren, so daß jedes Well 12 in seinen Koordinaten auf der Well-Platte 10 identifiziert werden kann.It is able to identify the coding 13 on each well 12 , so that each well 12 can be identified in its coordinates on the well plate 10 .

Der Aktuator 18 trägt einen Meßkopf 20, mit dem in noch zu be schreibender Weise die Messungen an den Oozyten 16 durchgeführt werden. Der Meßkopf 20 weist einen Träger 22 auf, in den die dazu erforderlichen Elemente integriert sind, wie weiter unten anhand der Fig. 3 bis 5 noch im einzelnen erläutert werden wird. Der Träger 22 hat eine Längsachse 24, die im dargestell ten Ausführungsbeispiel mit der vertikalen z-Achse zusammen fällt.The actuator 18 carries a measuring head 20 with which the measurements on the oocytes 16 are carried out in a manner to be written. The measuring head 20 has a carrier 22 in which the elements required for this are integrated, as will be explained in more detail below with reference to FIGS. 3 to 5. The carrier 22 has a longitudinal axis 24 which coincides with the vertical z-axis in the embodiment shown.

In Fig. 2 ist mit 20a und 20b noch angedeutet, daß oberhalb der Well-Platte 10 nicht nur ein Meßkopf 20 sondern auch mehrere Meßköpfe 20, 20a, 20b . . . angeordnet sein können. Vorzugsweise sind die Meßköpfe 20, 20a, 20b in einer Reihe angeordnet, so daß gleichzeitig eine Mehrzahl von Oozyten 16 in ihren Wells 12 vermessen werden können. Dies kann beispielsweise eine komplet te Reihe oder Spalte von Wells 12 in der Well-Platte betreffen.In Fig. 2 with 20a and 20b is still indicated that above the well plate 10 not only one measuring head 20 but also several measuring heads 20 , 20 a, 20 b. , , can be arranged. The measuring heads 20 , 20 a, 20 b are preferably arranged in a row, so that a plurality of oocytes 16 in their wells 12 can be measured simultaneously. This can concern, for example, a complete row or column of wells 12 in the well plate.

Vorzugsweise wird dabei so vorgegangen, daß zwar die gesamte Reihe von Meßköpfen 20, 20a, 20b gemeinsam über die Well-Platte 10 verfahren wird, um nacheinander verschiedene Reihen bzw. Spalten von Wells 12 anzufahren. Bevorzugt bleibt dabei jedoch, daß zumindest der z-Antrieb jedes Aktuators 18 für jeden ein zelnen Meßkopf 20, 20a, 20b . . . indivuduell steuerbar bleibt, damit nach dem Anfahren der Wells 12 die eigentliche Messung an jeder Oozyte 16 individuell durchgeführt werden kann. The procedure is preferably such that the entire row of measuring heads 20 , 20 a, 20 b is moved together over the well plate 10 in order to approach different rows or columns of wells 12 in succession. However, it remains preferred that at least the z-drive of each actuator 18 has an individual measuring head 20 , 20 a, 20 b for each. , , remains individually controllable so that the actual measurement can be carried out individually on each oocyte 16 after the wells 12 have been approached.

In den Fig. 3 bis 5 ist der Meßkopf 20 in weiteren Einzelheiten dargestellt.In FIGS. 3 to 5 of the measuring head is shown in more detail 20th

Jeder Meßkopf 20 weist dabei eine erste Elektrode 30, eine er ste Referenzelektrode 32, eine zweite Elektrode 34 sowie eine zweite Referenzelektrode 36 auf.Each measuring head 20 has a first electrode 30 , a he reference electrode 32 , a second electrode 34 and a second reference electrode 36 .

Wie man aus der vergrößerten Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 5 erkennen kann, liegen die beiden Elektroden 30 und 34 in einer gemeinsamen ersten Ebene 35, und die beiden Referenz elektroden 32 und 36 in einer zweiten Ebene 37. Die beiden Ebe nen 35 und 37 erstrecken sich parallel zueinander und haben voneinander einen Abstand D.As can be seen from the enlarged cross-sectional view of FIG. 5, the two electrodes 30 and 34 lie in a common first plane 35, and the two reference electrodes 32 and 36 in a second plane 37. The two levels 35 and 37 extend parallel to one another and are at a distance D from one another.

In dem Träger 22 befindet sich ferner ein Perfusionseinsatz 38 mit einer unteren Mündung 39 sowie ein Perfusatauslaß 40 mit einer unteren Mündung 41. In Blickrichtung auf die erste Ebene 35 liegt der Perfusateinlaß 38 vor der ersten Ebene 35 und der Perfusatauslaß 40 hinter der zweiten Ebene 37. Der Perfusat einlaß 38 und der Perfusatauslaß 40 liegen in der Mittelebene zwischen den Elektroden 30, 34 und den Referenzelektroden 32 und 36. Diese fällt mit der Längsachse 24 des Trägers 22 zusam men.In the carrier 22 there is also a perfusion insert 38 with a lower mouth 39 and a perfusate outlet 40 with a lower mouth 41 . In the direction of view of the first level 35 , the perfusate inlet 38 lies in front of the first level 35 and the perfusate outlet 40 lies behind the second level 37 . The perfusate inlet 38 and the perfusate outlet 40 lie in the central plane between the electrodes 30 , 34 and the reference electrodes 32 and 36 . This coincides with the longitudinal axis 24 of the carrier 22 men.

Die Elektroden 30 und 34 weisen jeweils einen geraden Abschnitt 42 bzw. 46 auf und laufen unten in eine Spitze 44 bzw. 48 aus. Die geraden Abschnitte 42, 46 sind zur Längsachse 24 des Trä gers 22 geneigt, und zwar unter einem Winkel α, der vorzugs weise zwischen 3° und 10°, insbesondere 5° beträgt. The electrodes 30 and 34 each have a straight section 42 and 46 and run into a tip 44 and 48 at the bottom. The straight sections 42 , 46 are inclined to the longitudinal axis 24 of the carrier 22 , namely at an angle α, which is preferably between 3 ° and 10 °, in particular 5 °.

Die Anordnung ist dabei so gewählt, daß die Spitzen 44 und 48 einen sehr geringen Abstand d voneinander haben, der zwischen 200 µm und 500 µm beträgt. Demgegenüber liegt der Abstand d zwischen den Ebenen 35 und 37 in der Größenordnung von 1 mm.The arrangement is chosen so that the tips 44 and 48 have a very small distance d from one another, which is between 200 microns and 500 microns. In contrast, the distance d between the levels 35 and 37 is of the order of 1 mm.

Die Referenzelektroden 32 und 36 liegen in Fig. 3 hinter den Meßelektroden 30, 34 und sind in gleicher Weise geneigt ange ordnet.The reference electrodes 32 and 36 are in Fig. 3 behind the measuring electrodes 30 , 34 and are inclined in the same way is arranged.

Die Elektroden 30 und 34 dienen, wie erwähnt, als Meß- bzw. Ab leitelektroden. Sie können als sogenannte Glaselektroden aus gezogenen Glasröhrchen bestehen. Diese werden im elektrophysio logischen Sprachgebrauch als "sharp electrodes" bezeichnet, wenn sie einen elektrischen Widerstand in der Größenordnung von 5 bis 100 MΩ aufweisen oder als "patch electrodes", wenn ihr elektrischer Widerstand in der Größenordnung von 500 kΩ bis 5 MΩ liegt. Die sogenannten "patch electrodes" werden in der Praxis sowohl zum Einstecken wie auch zum Ansaugen verwendet. Alternativ können aber auch Drahtelektroden verwendet werden, die z. B. aus Wolfram bestehen und die als "wire electrodes" be zeichnet werden.The electrodes 30 and 34 serve, as mentioned, as measuring or Ab electrodes. As so-called glass electrodes, they can consist of drawn glass tubes. These are referred to in electrophysiological parlance as "sharp electrodes" if they have an electrical resistance of the order of 5 to 100 MΩ or as "patch electrodes" if their electrical resistance is of the order of 500 kΩ to 5 MΩ. The so-called "patch electrodes" are used in practice both for insertion and for suction. Alternatively, wire electrodes can also be used, the z. B. consist of tungsten and are characterized as "wire electrodes" be.

Die Referenzelektroden 32 und 36 sind hingegen vorzugsweise als Drahtelektroden ausgebildet. Zu diesem Zweck können Silber drähte verwendet werden, die mittels eines elektrolytischen Prozesses mit einer Chloridschicht versehen sind. Derartige Elektroden werden als Ag/AgCl-Elektroden bezeichnet.In contrast, the reference electrodes 32 and 36 are preferably designed as wire electrodes. For this purpose, silver wires can be used, which are provided with a chloride layer by means of an electrolytic process. Such electrodes are called Ag / AgCl electrodes.

Die Perfusatleitungen 38 und 40 sind als Schläuche ausgebildet. The perfusate lines 38 and 40 are designed as hoses.

Die sechs vorgenannten Elemente 30, 32, 34, 36, 38 und 40 sind in der in Fig. 5 dargestellten Weise in den Träger 22 des Meß kopfes 20 integriert. Unter "integriert" können dabei verschie dene Anbringungsarten verstanden werden. So können die Elemente in entsprechende Bohrungen, Ausnehmungen, Ausfräsungen und der gleichen innerhalb eines einstückigen Trägerkörpers eingelegt, eingesteckt oder sonstwie fixiert sein. Es ist aber auch mög lich, die genannten Elemente gesamthaft in einen Träger 22 ein zugießen. Wichtig ist allein, daß alle genannten Elemente, d. h. alle Elektroden und Perfusatleitungen, nach Lage und Abmessun gen im Träger 22 fixiert sind, so daß sie als "plug-and-play"- Einheit leicht montiert und gegebenenfalls ausgetauscht werden können. Hierzu ist der Träger 22 vorzugsweise an den Meßkopf 20 ansteckbar oder sonstwie in lösbarer Weise zu befestigen.The six aforementioned elements 30 , 32 , 34 , 36 , 38 and 40 are integrated in the manner shown in Fig. 5 in the carrier 22 of the measuring head 20 . "Integrated" can be understood to mean different types of attachment. For example, the elements can be inserted, inserted or otherwise fixed in corresponding bores, recesses, cutouts and the like within a one-piece carrier body. But it is also possible to pour all of the above elements into a carrier 22 . It is only important that all of the elements mentioned, ie all electrodes and perfusate lines, are fixed in position and dimensions in the carrier 22 , so that they can be easily assembled and, if necessary, replaced as a "plug-and-play" unit. For this purpose, the carrier 22 is preferably attachable to the measuring head 20 or otherwise fastened in a detachable manner.

In Fig. 3 und 4 ist noch die zugehörige Verschaltung der vor erwähnten Elemente angedeutet. . 3 and 4, is still the corresponding interconnection of the indicated before mentioned elements in FIG.

So erkennt man, daß die erste Meßelektrode 30 an eine Strom quelle 50 angeschlossen ist, die über einen Steueranschluß 52 einstellbar ist. Die Stromquelle 50 liefert einen Strom I an die erste Meßelektrode 30.It can be seen that the first measuring electrode 30 is connected to a current source 50, which is adjustable via a control connection 52 . The current source 50 supplies a current I to the first measuring electrode 30 .

Die zweite Meßelektrode 34 ist hingegen an einen Meßverstärker 56 angeschlossen, der einen Steuereingang 58 aufweist. Im Meß verstärker 56 wird das von der zweitem Meßelektrode 34 erfaßte Spannungssignal U verstärkt und/oder sonstwie weiterverarbei tet.The second measuring electrode 34 , however, is connected to a measuring amplifier 56 , which has a control input 58 . In the measuring amplifier 56 , the voltage signal U detected by the second measuring electrode 34 is amplified and / or otherwise processed.

Der Perfusateinlaß 38 ist mit einer Förderpumpe 70 verbunden, die ihrerseits einen Steuereingang 72 aufweist. Die Förderpumpe 70 kann über ein entsprechendes Ventilsystem an eine Vielzahl von Vorratsbehältern angeschlossen sein, in denen sich ver schiedenartige Meß- und Spülsubstanzen befinden.The perfusate inlet 38 is connected to a feed pump 70 , which in turn has a control input 72 . The feed pump 70 can be connected via a corresponding valve system to a large number of storage containers, in which there are various measurement and rinsing substances.

Der Perfusatauslaß 40 ist demgegenüber an eine Saugpumpe 74 an geschlossen, die einen Steuereingang 76 aufweist.In contrast, the perfusate outlet 40 is closed at a suction pump 74 , which has a control input 76 .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner mit Elementen ver sehen, die es gestatten, die zu messenden Oozyten 16 mit einer cDNA und/oder einer mRNA zu impfen. Die hierzu erforderlichen Bauelemente sind vorzugsweise ebenfalls mit dem Aktuator 18 ge koppelt, um auch diese zu jeder einzelnen Oozyte 16 in jedem vorgewählten Well 12 fahren zu können.The device according to the invention is also provided with elements which allow the oocytes 16 to be measured to be inoculated with a cDNA and / or an mRNA. The components required for this are preferably also coupled to the actuator 18 in order to be able to drive them to each individual oocyte 16 in each preselected well 12 .

Mit Hilfe der vorstehend erläuterten Vorrichtung können folgen de Messungen durchgeführt werden:
Zunächst werden in die beispielsweise 96 Wells 12 der Well- Platte 10 Oozyten 16 eingebracht. Die Oozyten 16 werden dann sequentiell oder zu Gruppen gleichzeitig mit cDNA oder mRNA versehen, indem diese Substanzen in die Oozyten 16 injiziert werden. Die Oozyten werden dann inkubiert, z. B. über zwei oder mehr Tage hinweg.The following measurements can be carried out with the aid of the device explained above:
First, 10 oocytes 16 are introduced into the 96 wells 12 of the well plate, for example. The oocytes 16 are then provided sequentially or in groups simultaneously with cDNA or mRNA by injecting these substances into the oocytes 16 . The oocytes are then incubated, e.g. B. over two or more days.

Für die sich nun anschließende Messung wird der Aktuator 18 zu nächst entlang des Koordinatensystems 14, d. h. in x- und y- Richtung oberhalb der Well-Platte 10 verfahren, bis er ein vor gewähltes Well 12 erreicht hat, was durch Lesen des entspre chenden Bar-Codes 13 erkannt wird. For the subsequent measurement, the actuator 18 is first moved along the coordinate system 14 , ie in the x and y directions above the well plate 10 , until it has reached a selected well 12 , which is indicated by reading the corresponding bar -Codes 13 is recognized.

In dieser Position wird der Meßkopf 20 durch Verfahren der z-Achse abgesenkt, bis sich die Spitzen 44, 48 oberhalb der Oozyte 16 befinden.In this position, the measuring head 20 is lowered by moving the z-axis until the tips 44 , 48 are above the oocyte 16 .

Die Anordnung arbeitet nun zunächst im "current clamp"-Betrieb, in dem der Strom im nA- bis µA-Bereich konstant gehalten wird. Dies geschieht durch Einstellen der Stromquelle 50 über den Steuereingang 52. Die Stromquelle 50 ist hier als Idealstrom quelle angenommen, so daß der einmal eingestellte Strom I selbsttätig konstant gehalten wird.The arrangement now initially works in "current clamp" mode, in which the current is kept constant in the nA to µA range. This is done by setting the current source 50 via the control input 52 . The current source 50 is assumed here as the ideal current source, so that the current I once set is automatically kept constant.

Infolge des zu diesem Zeitpunkt relativ niedrigen Widerstandes stellt sich an der Meßelektrode 34 eine relativ geringe Meß spannung U ein, die im Verstärker 56 erfaßt wird.As a result of the relatively low resistance at this point in time, a relatively low measuring voltage U is established at the measuring electrode 34 and is detected in the amplifier 56 .

Der Meßkopf 20 wird nun weiter in z-Richtung abgesenkt, bis die Spitzen 44, 48 in die Oozyte 16 eindringen. Dabei entstehen zwei um den Abstand d beabstandete Löcher in der Oozyte 16.The measuring head 20 is now lowered further in the z direction until the tips 44 , 48 penetrate the oocyte 16 . This creates two holes spaced apart by the distance d in the oocyte 16 .

Aufgrund des sich schlagartig vergrößernden Widerstandes tritt nun ein erheblicher Spannungssprung in der Meßspannung U auf.Due to the sudden increase in resistance occurs now a significant voltage jump in the measuring voltage U on.

Die Anordnung schaltet nun vom "current clamp"-Betrieb in den "voltage clamp"-Betrieb um. In dieser Betriebsweise wird die Spannung U im Meßverstärker 56 dadurch konstant gehalten, daß der Strom I über die steuerbare Stromquelle 50 jeweils entspre chend nachgeregelt wird.The arrangement now switches from "current clamp" mode to "voltage clamp" mode. In this mode of operation, the voltage U in the measuring amplifier 56 is kept constant in that the current I is adjusted accordingly via the controllable current source 50 .

In diesem Augenblick ist die Förderpumpe 70 an ein Vorratsgefäß für eine Testsubstanz angeschlossen, oder die Testsubstanz steht unter Schwerkraft von selbst am Perfusateinlaß 38 an. Die Förderpumpe 70 wird nun über den Steuereingang 72 eingeschaltet (und/oder ein entsprechendes Ventil in der Zuleitung zum Perfu sateinlaß 38 geöffnet), so daß eine Testsubstanz einströmen kann, wie in Fig. 4 mit Pfeilen angedeutet. Die Testsubstanz fließt durch den Perfusateinlaß 38 und unten aus der Mündung 39 hinaus. Die Mündung 39 ist dabei so gerichtet, daß die Test substanz waagerecht in Fig. 4 nach links abströmt. Gleichzeitig wird die Saugpumpe 74 eingeschaltet, so daß überschüssige Test substanz über die Öffnung 41 und den Perfusatauslaß 40 abge saugt werden kann. Auch die Öffnung 41 ist waagerecht gerich tet, jedoch zur Öffnung 39 entgegengesetzt. Dies bewirkt, daß ein Kurzschluß zwischen den Öffnungen 39 und 41 weitgehend ver mieden wird.At this moment, the feed pump 70 is connected to a storage vessel for a test substance, or the test substance stands by itself at the perfusate inlet 38 under gravity. The feed pump 70 is now switched on via the control input 72 (and / or a corresponding valve in the supply line to the perfume inlet 38 opened), so that a test substance can flow in, as indicated in FIG. 4 with arrows. The test substance flows through the perfusate inlet 38 and out of the mouth 39 below. The mouth 39 is directed so that the test substance flows horizontally to the left in Fig. 4. At the same time, the suction pump 74 is switched on, so that excess test substance can be sucked off via the opening 41 and the perfusate outlet 40 . The opening 41 is horizontally aligned, but opposite to the opening 39 . This causes a short circuit between the openings 39 and 41 is largely avoided ver.

Insgesamt wird auf diese Weise erreicht, daß die Testsubstanz die Oozyte 16 mit einem vorwählbaren Niveau überdeckt, das durch den vertikalen Abstand der Öffnungen 39 und 41 zueinander bestimmt ist.Overall, it is achieved in this way that the test substance covers the oocyte 16 with a preselectable level which is determined by the vertical spacing of the openings 39 and 41 from one another.

Durch das Aufbringen der Testsubstanz verändert sich die Oozyte 16, indem Ionenkanäle geöffnet werden.The application of the test substance changes the oocyte 16 by opening ion channels.

Aufgrund dessen treten Stromänderungen im nA- bis µA-Bereich auf, die über den Meßverstärker 56 gemessen und anschließend aufgezeichnet werden.Because of this, current changes occur in the nA to µA range, which are measured via the measuring amplifier 56 and then recorded.

In Fig. 6 erkennt man ein zugehöriges Meßprotokoll 80. Das Meß protokoll 80 ist in Zeilen 82 und Spalten 84 unterteilt, die der Verteilung der Wells 12 in der Well-Platte 10 entsprechen. Im dargestellten Beispiel umfaßt das Meßprotokoll 80 bei einer 96 Well-Platte Zeilen 82 mit zwölf Positionen 1 bis 12 sowie Spalten 84 mit acht Positionen A bis H.An associated measurement protocol 80 can be seen in FIG. 6. The measurement protocol 80 is divided into lines 82 and columns 84 , which correspond to the distribution of the wells 12 in the well plate 10 . In the example shown, the measurement protocol 80 for a 96-well plate comprises lines 82 with twelve positions 1 to 12 and columns 84 with eight positions A to H.

In Fig. 6 ist ein erstes Feld mit den Koordinaten C2 mit 86, ein zweites Feld mit den Koordinaten A3 mit 88 und ein drittes Feld mit den Koordinaten E1 mit 90 bezeichnet.In FIG. 6, a first field with the coordinates C2 is designated 86, a second field with the coordinates A3 with 88 and a third field with the coordinates E1 with 90.

Im ersten Feld 86 erkennt man einen Stromverlauf vor und wäh rend der Applikationszugabe, der bei einer erfolgreichen Mes sung der Oozyte 16 entspricht, die sich im Well 12 an der Koor dinatenposition C2 befindet.In the first field 86 , a current profile can be seen before and during the addition of the application, which corresponds to the successful measurement of the oocyte 16 , which is located in the well 12 at the coordinate position C2.

Das zweite Feld 88 hingegen kennzeichnet eine erfolglose Mes sung, die dort symbolisch mit einem Kreis angedeutet ist.The second field 88, however, identifies an unsuccessful measurement, which is symbolically indicated there with a circle.

Das Meßprotokoll 80 zeigt den Zustand, bei dem gerade die Wells 12 bis hin zum Well an der Koordinatenposition D4 erfaßt worden sind. Alle darauffolgenden Wells 12 sind noch nicht vermessen, wie z. B. im dritten Feld 90 mit einem kreisförmigen Flecken an gedeutet ist.The measurement log 80 shows the state in which the wells 12 up to the well at the coordinate position D4 have just been detected. All subsequent wells 12 have not yet been measured, e.g. B. is interpreted in the third field 90 with a circular patch.

Der Benutzer der Vorrichtung kann daher durch Betrachten des Meßprotokolls 80 unmittelbar erkennen, in welchen Wells erfolg reiche Messungen durchgeführt werden konnten, in welchen Wells die Messungen erfolglos waren und welche Wells noch nicht un tersucht worden sind.The user of the device can therefore immediately see by looking at the measurement protocol 80 , in which wells successful measurements could be carried out, in which wells the measurements were unsuccessful and which wells have not yet been examined.

Wenn für ein bestimmtes Well 12 die Messung abgeschlossen ist, wird der Meßkopf 20 in z-Richtung wieder angehoben, und es kann nun durch Umschalten des Eingangs der Förderpumpe 70 auf ein anderes Vorratsgefäß, in dem sich eine Spülflüssigkeit befindet, diese Spülflüssigkeit dem Well 12 zugeführt werden. Die Spülflüssigkeit wird nun im Durchlaufverfahren durch den Perfu sateinlaß 38 zugeführt und etwas oberhalb mit dem Perfusat auslaß 40 wieder abgesaugt, bis schlußendlich die Oozyte 16 vollkommen gespült ist und alle Spuren der zuvor eingebrachten Meßsubstanz beseitigt sind.When the measurement for a particular well 12 has been completed, the measuring head 20 is raised again in the z direction, and it can now be transferred to the well 12 by switching the input of the feed pump 70 to another storage vessel in which a washing liquid is located be fed. The rinsing liquid is now fed in a continuous process through the perfume inlet 38 and aspirated slightly above with the perfusate outlet 40 until finally the oocyte 16 is completely rinsed and all traces of the previously introduced measuring substance are eliminated.

Es kann sich dann eine weitere Messung anschließen, in der eine andere Meßsubstanz in der bereits beschriebenen Weise zugeführt wird. Die andere Meßsubstanz kann dabei die gleiche Meßsubstanz wie zuvor, jedoch in anderer Konzentration sein, es können je doch auch völlig andere Meßsubstanzen zugeführt werden.A further measurement can then follow, in which one other measuring substance supplied in the manner already described becomes. The other measuring substance can be the same measuring substance as before, but in a different concentration, each can but completely different measuring substances are also supplied.

Es versteht sich ferner, daß die vorstehend erläuterten Meß- und Spülschritte auch alle in derselben Vertikalstellung z des Meßkopfes 20 vorgenommen werden können, je nachdem, wie dies die Umstände des Einzelfalls zweckmäßig erscheinen lassen.It also goes without saying that the measuring and rinsing steps explained above can also all be carried out in the same vertical position z of the measuring head 20 , depending on how this makes the circumstances of the individual case appear expedient.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können jedoch auch noch andere Funktionen außerhalb der eigentlichen Messungen durchge führt werden:
Die in den Wells 12 befindlichen Oozyten 16 werden nämlich über längere Zeiträume nicht vermessen und daher nicht mit Testflüs sigkeiten versehen, so daß die Oozyten 16 während dieser länge ren Pausen Gefahr laufen, auszutrocknen. Diese Gefahr besteht beispielsweise während der typischerweise zweitägigen Inkubati onszeit nach dem anfänglichen Injizieren mit cDNA/mRNA. Weitere längere Pausen können zwischen aufeinanderfolgenden Messungen entstehen, wenn nur ein Meßkopf 20 eingesetzt wird und nacheinander die 96, 384 oder gar 1.536 Wells 12 genormter Well- Platten 10 vermessen werden.However, the device according to the invention can also be used to perform other functions outside of the actual measurements:
The oocytes 16 located in the wells 12 are namely not measured over longer periods of time and are therefore not provided with test liquids, so that the oocytes 16 run the risk of drying out during these longer pauses. This danger exists, for example, during the typically two-day incubation period after the initial injection with cDNA / mRNA. Further longer pauses can occur between successive measurements if only one measuring head 20 is used and the 96, 384 or even 1,536 wells 12 of standardized well plates 10 are measured in succession.

Um während dieser längeren Pausen vor den eigentlichen Messun gen oder zwischen zwei Messungen ein Austrocknen der Oozyten 16 zu verhindern, kann der Meßkopf 20 in der bereits erwähnten Weise mittels des Aktuators 18 über die in Frage kommenden Wells 12 gefahren werden, damit dann über das Perfusionssystem 38/40 eine Flüssigkeit auf die Oozyten 16 gebracht werden kann, die deren Austrocknen sicher verhindert.In order to prevent the oocytes 16 from drying out during these longer pauses before the actual measurements or between two measurements, the measuring head 20 can be moved in the manner already mentioned by means of the actuator 18 over the wells 12 in question, and then over the perfusion system 38/40 a liquid can be brought to the oocyte 16, which securely prevents the drying out.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Meßkopf 20 her stellerseitig gefertigt. Dies bedeutet, daß alle Einzelkompo nenten herstellerseitig auf dem Meßkopf 20 montiert und unter mikroskopischer Kontrolle ausgerichtet werden. Der so gefertig te Meßkopf 20 wird dann dem Benutzer übergeben. Dieser kann den Meßkopf 20 mit wenigen Handgriffen am Aktuator 18 befestigen bzw. bei Bedarf austauschen. Der Meßkopf 20 kann sofort, nach Befüllen der Ableitelektroden 30, 34 mit entsprechend leitfähi gen Lösungen, auf der z-Achse montiert werden. Nach Anschließen der elektrischen Verbindungen und des Perfusionssystems kann sofort mit dem Meßvorgang begonnen werden. Diese "plug-and- play"-Eigenschaft des Meßkopfes 20 stellt eine wesentliche Er leichterung für den Anwender dar. Im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen braucht der Anwender nämlich die Elektroden nicht selbst herzustellen, diese auszurichten, einzelne Elektroden zu chlorieren und die Referenzelektroden anzupassen. Schließlich entfällt auch die Anbringung und Positionierung der Perfusat leitungen. In the device according to the invention, the measuring head 20 is manufactured on the actuator side. This means that all individual components are assembled by the manufacturer on the measuring head 20 and aligned under microscopic control. The measuring head 20 thus manufactured is then handed over to the user. This can attach the measuring head 20 to the actuator 18 in a few simple steps or replace it if necessary. The measuring head 20 can be mounted on the z-axis immediately after filling the lead electrodes 30 , 34 with appropriate conductive solutions. After connecting the electrical connections and the perfusion system, the measuring process can be started immediately. This "plug-and-play" property of the measuring head 20 represents a significant relief for the user. In contrast to conventional devices, the user does not have to manufacture the electrodes himself, align them, chlorinate individual electrodes and adapt the reference electrodes. Finally, there is no need to attach and position the Perfusat lines.

Es versteht sich, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Meßkopf 20 mit beliebigen Kombinationen von Elektroden und Per fusatleitungen versehen werden kann. Besonders bevorzugt ist im vorliegenden Fall jedoch die Anordnung mit insgesamt sechs Ele menten, wie sie in Fig. 5 im einzelnen dargestellt sind.It is understood that in the device according to the invention the measuring head 20 can be provided with any combination of electrodes and per fusat lines. In the present case, however, the arrangement with a total of six elements, as shown in detail in FIG. 5, is particularly preferred.

Der Meßkopf 20 wird zwar bevorzugt in automatischen Aktuatoren oder Robotersystemen eingesetzt, kann aber auch in herkömmli chen manuellen Systemen, insbesondere sogenannten Mikromanipu latoren eingesetzt werden.The measuring head 20 is preferably used in automatic actuators or robot systems, but can also be used in conventional manual systems, in particular so-called micromanipulators.

Claims

1. Device for performing electrophysiological measurements on cells ( 16 ), with a measuring head ( 20 ), the measuring head ( 20 ) having at least one electrode ( 30-36 ) for piercing into the cells ( 16 ), characterized in that the electrodes ( 30-36 ) are integrated into a common carrier ( 22 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 30-36 ) are set in a recesses in the carrier.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 30-36 ) are cast in the carrier.

4. The device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the electrodes ( 30 , 34 ) consist of drawn glass tubes.

5. The device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the electrodes ( 30 , 34 ) have an electrical resistance between 5 M and 100 M.

6. The device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the electrodes ( 30 , 34 ) have an electrical resistance between 500 KΩ and 5 MΩ.

7. The device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the electrodes ( 30-36 ) are designed as wire electrodes.

8. The device according to claim 7, characterized in that the electrodes ( 30-36 ) are formed out as silver wire electrodes.

9. The device according to claim 8, characterized in that the electrodes ( 30-36 ) are designed as a silver wire electrodes provided with a chloride layer.

10. The device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that at least one electrode ( 30-36 ) has a straight section ( 42 , 46 ).

11. The device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that at least one electrode ( 30-36 ) is provided at its front end with a tip ( 44 , 48 ).

12. The device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that two electrodes ( 30-36 ) are arranged substantially symmetrically to a longitudinal axis ( 24 ) of the carrier ( 22 ).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the electrodes ( 30 , 34 ) at their free end was from (d) between 50 microns and 800 microns, preferably between 200 microns and 500 microns.

14. The apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that at least one electrode ( 30-36 ) has a straight section ( 42 , 46 ) and that the straight section ( 42 , 46 ) with a longitudinal axis ( 24 ) of the carrier ( 22 ) includes an acute angle (α).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the acute angle (α) between 3 ° and 10 °, preferably Is 5 °.

16. The device according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that at least one of the elec trodes ( 30-36 ) is designed as a measuring electrode ( 30 , 34 ).

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that at least one measuring electrode ( 34 ) is connected to a measuring amplifier ( 56 ).

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the measuring amplifier ( 56 ) is adjustable ( 58 ).

19. The device according to one or more of claims 16 to 18, characterized in that at least one measuring electrode ( 30 ) is connected to a current source ( 50 ).

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the current source ( 50 ) is adjustable ( 52 ).

21. The device according to one or more of claims 1 to 20, characterized in that at least one of the electrodes ( 30-36 ) is designed as a reference electrode ( 32 , 36 ).

22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the reference electrode ( 32 ) to a ground ( 54 ) is ruled out.

23. The apparatus of claim 21 or 22, characterized in that two measuring electrodes ( 30 , 34 ) and two reference electrodes ( 32 , 36 ) are provided.

24. The device according to one or more of claims 16 to 23, characterized in that at least two measuring electrodes ( 30 , 34 ) are arranged in a first common plane ( 35 ).

25. The device according to one or more of claims 21 to 24, characterized in that at least two reference electrodes ( 32 , 36 ) are arranged in a second common plane ( 37 ).

26. The apparatus of claim 24 and 25, characterized in that the first and second levels ( 35 , 37 ) run parallel to each other.

27. The device according to one or more of claims 1 to 26, characterized in that at least one perfusate line is arranged on the carrier ( 22 ).

28. The apparatus according to claim 27, characterized in that at least one perfusate line is a perfusate inlet ( 38 ).

29. The device according to one or more of claims 16 to 28, characterized in that the perfusate inlet ( 38 ) has a first mouth ( 39 ), that the perfusate inlet ( 38 ) is arranged substantially parallel to the at least one measuring electrode ( 30 , 34 ) and that the first mouth ( 39 ) is arranged above a lower end of the at least one measuring electrode ( 30 , 34 ).

30. The device according to claim 14 and 29, characterized in that the perfusate inlet ( 38 ) is substantially arranged on the axis of symmetry between the measuring electrodes ( 30 , 34 ).

31. The device according to one or more of claims 27 to 30, characterized in that the perfusate inlet ( 38 ) is connected to a feed pump ( 70 ).

32. Apparatus according to claim 31, characterized in that the feed pump ( 70 ) is adjustable ( 72 ).

33. Device according to one or more of claims 27- 32, characterized in that the perfusate insert ( 38 ) can be connected to a plurality of storage containers via a controllable valve system.

34. Apparatus according to claim 33, characterized in that the storage containers are arranged above the perfusate inlet ( 38 ).

35. Apparatus according to claim 33 or 34, characterized records that at least one reservoir has a test contains liquid.

36. Apparatus according to claim 33 or 34, characterized records that at least one reservoir has a rinse contains liquid.

37. Device according to one or more of claims 27 to 36, characterized in that the perfusate line is a perfusate outlet ( 40 ).

38. Apparatus according to claim 29 and 37, characterized in that the perfusate outlet ( 40 ) has a second mouth ( 41 ), and that the second mouth ( 41 ) is arranged above the first mouth ( 39 ).

39. Apparatus according to claim 38, characterized in that the mouths ( 39 , 41 ) are directed in opposite directions.

40. Device according to one or more of claims 37 to 39, characterized in that the perfusate outlet ( 40 ) is connected to a suction pump ( 74 ).

41. Apparatus according to claim 40, characterized in that the suction pump ( 74 ) is adjustable ( 76 ).

42. Apparatus according to claim 26, 28 and 37, characterized in that the perfusate inlet ( 38 ) in front of the first level ( 35 ) and the perfusate outlet ( 40 ) behind the second level ( 37 ) in the direction of view of the first level ( 35 ) is arranged.

43. Device according to one or more of claims 1 to 42, characterized in that at least one measuring head ( 20 ) is arranged on an actuator ( 18 ), and that the actuator ( 18 ) along a coordinate system ( 14 ) above half a receptacle for the cells ( 16 ) can be moved.

44. Apparatus according to claim 43, characterized in that the actuator ( 18 ) carries a plurality of measuring heads ( 20 , 20 a, 20 b).

45. Apparatus according to claim 44, characterized in that the measuring heads ( 20 ) relative to the actuator ( 18 ) at least along the axis (z) directed to the cell ( 16 ) are individually movable.

46. Device according to one or more of claims 43 to 45, characterized in that the measuring head ( 20 ) is attached to the actuator ( 18 ) by plugging or screwing.

47. Device according to one or more of claims 1 to 46, characterized in that means for injecting cDNA and / or mRNA into the cell ( 16 ) are provided.

48. Apparatus according to claim 47, characterized in that the means are arranged on the actuator ( 18 ).

49. Device according to one or more of claims 43 to 48, characterized in that the receptacle for the cells len ( 16 ) is formed as a standardized multi-well plate ( 10 ).

50. Apparatus according to claim 49, characterized in that the individual receptacles ( 12 ) in the plate ( 10 ) are provided with a readable coding ( 13 ) and that the actuator ( 18 ) comprises means for reading the coding.

51. Apparatus according to claim 50, characterized in that the coding is a bar coding and the means are a bar code reading head ( 19 ).