WO2003070875B1 - Behälter mit zumindest einer elektrode - Google Patents

Behälter mit zumindest einer elektrode

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Behälter 20, 30 zur Aufnahme einer wässrigen Lösung, welcher zumindest teilweise von einer äußeren Begrenzung 21 gebildet ist, der einen Innenraum 22, 32 zur Aufnahme der Lösung bildet, und welcher mindestens einen Bereich aufweist, der beim Anlegen einer elektrischen Spannung und einer anschließenden Entladung als Elektrode 25, 26, 33, 34 dient, wobei mindestens eine Elektrode 25, 26, 33, 34 aus einem leitfähigen Kunststoffmaterial besteht, das zumindest auf einem Kunststoff basiert, der mit mindestens einem leitfähigen Stoff dotiert ist. Hierdurch wurde ein Behälter 20, 30 der eingangs genannten Art geschaffen, der einfach und kostengünstig herzustellen ist und darüber hinaus beispielsweise eine effiziente Transfektion von lebenden Zellen mittels Elektroporation oder eine effektive Elektrofusion ermöglicht.

Claims

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE[beim Internationalen Büro am 09. Dezember 2003 (09.12.03) eingegangen ursprüngliche Ansprüche 1-4, 6 und 14-18 durch geänderte Ansprüche 1-4, 6 und 14-18 ersetzt. Ursprüngliche Ansprüche 5, 7-13 und 19-25 nicht geändert (5 Seiten)]Patentansprüche
1. Behälter (20, 30) zur Aufnahme einer wässrigen Lösung, und insbesondere von Zellen, Zellderivaten, subzellulären Partikeln und/oder 5 Vesikeln, welcher zumindest teilweise von einer äußeren Begrenzung gebildet ist, die einen Innenraum zur Aufnahme der Lösung bildet, und welcher mindestens einen Bereich aufweist, der beim Anlegen einer elektrischen Spannung und einer anschließenden Entladung als Elektrode dient, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Elektrode (25, 26, 0 33, 34) aus einem leitfähigen Kunststoffmaterial besteht, das zumindest auf einem Kunststoff basiert, der mit mindestens einem leitfähigen Stoff dotiert ist, wobei die Dotierung in dem Kunststoff in einer Konzentration von insgesamt 40 - 80 Gew.-% vorliegt.
5 2. Behälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dotierung aus Kohlefasern, Graphit, Ruß und/oder Kohlenstoffnanotubes besteht.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dotierung in dem Kunststoff in einer Konzentration von insgesamt 40 - 60 0 Gew.-%, bevorzugt 50 - 60 Gew.-%, insbesondere 55 - 60 Gew.-%, vorliegt.
4. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dotierung in dem Kunststoff in einer Konzentration von insgesamt 50 - 80 5 Gew.-%, bevorzugt 60 - 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 70 - 80 Gew.-
%, insbesondere 74 - 76 Gew.-%, vorliegt.
5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Polycarbonat, Polyetheretherketon, Polypropylen, 0 Polyamid, Polyphenylensulfid oder ein Gemisch dieser Polymere ist oder zumindest auf einem oder mehreren dieser Polymere basiert und/oder dass der Kunststoff ein intrinsisch leitender Kunststoff ist.
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6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der intrinsisch leitende Kunststoff ein Polyanilin, Polyacetylen, Poly-para-phenylen, Poly- para-phenylensulfid, Polypyrrol, Polythiophen, Polypropylen oder ähnliches ist oder zumindest auf einem oder mehreren dieser Polymere basiert.
7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Begrenzung (21, 31) aus Kunststoff, bevorzugt transparentem Kunststoff, gebildet ist.
8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Begrenzung (21 , 31) aus dem gleichen Kunststoff besteht, auf dem auch die zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) basiert.
9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) in die äußere Begrenzung (21 , 31) integriert ist.
10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zumindest zwei Elektroden (25, 26, 33, 34) aufweist, die aus dem gleichen Material bestehen.
11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Elektroden (25, 26, 33, 34) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
12. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus mit 25 - 45 Gew.-%, vorzugsweise 30 - 40 Gew.-%, insbesondere 33 - 37 Gew.-%, Kohlefasern und 15 - 35 Gew.-%, vorzugsweise 20 - 30 Gew.-%, insbesondere 23 - 27
Gew.-%, Graphit dotiertem Polyamid, insbesondere Polyamid 66 oder Polyamid 6, besteht.
35
13. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus mit 30 - 50 Gew.-%, vorzugsweise 35 - 45 Gew.-%, insbesondere 39 - 41 Gew.-%, Kohlefasern und 25 - 45 Gew.-%, vorzugsweise 30 - 40 Gew.-%, insbesondere 34 - 36 Gew.-%, Graphit dotiertem Polyamid, insbesondere Polyamid 66 oder
Polyamid 6, besteht.
14. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus mit 15 - 40 Gew.-% Kohlefasern und 1 - 40 Gew.-% Graphit dotiertem Polycarbonat besteht.
15. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus mit 40 - 50 Gew.-% Kohlefasem dotiertem Polyetheretherketon besteht.
16. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus mit 40 Gew.-% Kohlefasern dotiertem Polyamid, vorzugsweise Polyamid 66, besteht.
17. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus mit 40 Gew.-% Kohlefasern dotiertem Polypropylen besteht.
18. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus mit 40 - 50 Gew.-%
Kohlefasern dotiertem Polyphenylensulfid besteht.
19. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Begrenzung (21 , 31) zumindest eine Öffnung zum Zuleiten der Lösung und zumindest eine Öffnung zum Ableiten der Lösung aufweist.
20. Behälteranordnung bestehend aus wenigstens zwei, vorzugsweise 6, 12, 24, 48, 96 oder mehr, Behältern (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, die zu einer Einheit verbunden sind.
21. Verfahren zur Herstellung der Behälter oder Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (20, 30) oder die Behälteranordnung im 2-Komponenten-Spritzguss hergestellt wird, wobei zunächst die äußere Begrenzung (21 , 31) mit mindestens einem ausgesparten Fenster gespritzt wird und anschließend zumindest in das mindestens eine Fenster das leitfähigen
Kunststoffmaterial aus dotiertem Kunststoff eingespritzt wird, oder wobei zunächst die mindestens eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus dem dotierten Kunststoff gespritzt wird und anschließend um die mindestens eine Elektrode (25, 26, 33, 34) herum die äußere Begrenzung (21 , 31) gespritzt wird.
22. Verfahren zur Behandlung von Zellen, Zellderivaten, subzellulären Partikeln und/oder Vesikeln mit elektrischem Strom, insbesondere zur Elektroporation oder Elektrofusion, umfassend: a) Überführen der Zellen, Zellderivate, subzellulären Partikel und/oder
Vesikel in den Innenraum zumindest eines Behälters (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 oder zumindest eines Behälters einer Behälteranordnung nach Anspruch 20, wobei der Behälter (20, 30) mindestens eine Elektrode (25, 26, 33, 34) aus dem dotierten Kunststoff aufweist, sowie zumindest eine weitere Elektrode (25, 26,
33, 34) vorgesehen ist, und b) Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden (25, 26, 33, 34) und Erzeugung eines Stromflusses im Innenraum (22, 32) des Behälters (20, 30).
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Strom eine Stromdichte von bis zu 120 A/cm2, vorzugsweise 80 A/cm2, erreicht.
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24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, wobei biologisch aktive Moleküle, insbesondere Nukleinsäuren, in der Lösung gelöst sind und durch einen Spannungspuls mit einer Feldstärke von 2 bis 10 kV*cm"1 und einer Dauer von 10 bis 200 μs ein Einbringen dieser biologisch aktiven Moleküle in lebende Zellen erreicht wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Einbringen der biologisch aktiven Moleküle in die Zellen durch einen auf den Spannungspuls ohne Unterbrechung folgenden Stromfluss mit einer Stromdichte von 2 bis 14
A/cm2, vorzugsweise 5 A/cm2, und einer Dauer von 1 bis 100 ms, vorzugsweise 50 ms, erreicht wird.
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