Zellbehandlun skammer Cell treatment chamber
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kammer zum Behandeln von in einer Suspension enthaltenen Zellen im elektrischen Feld.The invention relates to a chamber for treating cells contained in a suspension in the electric field.
Die erfindungsgemäße Kammer dient z.B. der Elektrofusion von Zellen. Bei der Elektrofusion werden zumindest zwei Zellen in einem elektrischen Feld fusioniert, das zwischen zwei Elektroden aufgebaut wird. Die Elektrofusion kann z.B. in drei Schritten verlaufen. In einem ersten Schritt (pre-alignment) werden die Zellen durch Anlegen einer hochfrequenten Wechselspannung ausgerichtet und miteinander in Kontakt gebracht. In einem zweiten Schritt (pulse) werden mittels eines kurzen, starken Strompulses die Zellmembranen aufgebrochen. In einem dritten Schritt (post-alignment) werden die aufgebrochenen Zellen durch erneutes Anlegen einer hochfrequenten Wechselspannung verschmolzen.The chamber according to the invention serves e.g. the electrofusion of cells. In electrofusion, at least two cells are fused in an electrical field that is built up between two electrodes. The electrofusion can e.g. run in three steps. In a first step (pre-alignment), the cells are aligned by applying a high-frequency AC voltage and brought into contact with one another. In a second step (pulse), the cell membranes are broken up using a short, strong current pulse. In a third step (post-alignment), the broken cells are fused by applying a high-frequency AC voltage again.
Bekannt sind Zellfusionskammem, bei denen in ein Paar schraubenlmienförmiger Nuten auf einem konischen Kunststoffkörper zwei dünne Platindrähte parallel aufgewickelt sind, die die Elektroden bilden. Ferner haben die Zeilfusionskammern ein konisches Gefäß, in das der Kunststoffkörper einschraubbar ist. Die Herstellung der Drahtelektroden ist aufwendig und teuer, so daß nur eine mehrfache Nutzung der Zeilfusionskammern wirtschaftlich ist. Hierfür müssen die Zellfusionskammem zwischen verschiedenen Anwendungen aufwendig gereinigt und sterilisiert werden.Cell fusion chambers are known in which two thin platinum wires, which form the electrodes, are wound in parallel in a pair of helical grooves on a conical plastic body. Furthermore, the cell fusion chambers have a conical vessel into which the plastic body can be screwed. The production of the wire electrodes is complex and expensive, so that only a multiple use of the cell fusion chambers is economical. For this purpose, the cell fusion chambers have to be cleaned and sterilized between different applications.
"Aus der EP 1 245 669 AI ist eine Kammer zur Behandlung von in einer Suspension enthaltenen Zellen im elektrischen Feld bekannt, bei der die plattenförmigen und geschlossenflächig ausgebildeten Elektroden insgesamt aus elektrisch leitfähigem
Material gebildet sind oder einen Kern mit einer die Elektrodenfläche bildenden Beschichtung aus leitfähigem Material aufweisen. Bevorzugt können im Hinblick auf eine Vereinfachung des Herstellungsprozesses z.B. elektrisch leitende Kunststoffe (Kunststoffe, die mit Kohlenstoff gefüllt sind) oder Halbleitermaterialien zum Einsatz kommen. Diese Materialien lassen sich besonders einfach mittels Spritzgußtechnik verarbeiten, was insbesondere bei Kammern, die als Einmalartikel gedacht sind, von Vorteil ist. Denkbar ist aber auch, daß metallisierte Kunststoffplatten eingesetzt werden. Die beschriebenen Kammern sind immer noch verhältnismäßig aufwendig und nur eingeschränkt für die Ausführung als Einmalartikel geeignet. " EP 1 245 669 A1 discloses a chamber for treating cells contained in a suspension in an electrical field, in which the plate-shaped and closed-surface electrodes are made entirely of electrically conductive Material are formed or have a core with a coating of conductive material forming the electrode surface. With a view to simplifying the production process, for example, electrically conductive plastics (plastics which are filled with carbon) or semiconductor materials can preferably be used. These materials can be processed particularly easily by means of injection molding technology, which is particularly advantageous in the case of chambers which are intended to be disposable. But it is also conceivable that metallized plastic plates are used. The chambers described are still relatively complex and only suitable for use as a disposable item to a limited extent.
Dies gilt auch für die in der DE 101 27 247 AI offenbarte Elelctrodenkarnmer, die einen Suspensionsbehälter aufweist, in dem mindestens ein Elektrodenträger mit mindestens einem Elektrodenpaar angeordnet ist, wobei der Elektrodenträger durch einen Trägerkörper mit mindestens einer planaren Seitenfläche gebildet wird und daß mindestens ein Elektrodenpaar auf der Seitenfläche angeordnet ist. Gemäß einer Ausgestaltung ist der plattenförmige Trägerkörper des Elektrodenträgers an Positioniereinrichtungen lösbar im Suspensionsbehälter befestigt. Der Trägerkörper besteht z.B. aus Kunststoff oder Glas und kann beispielsweise als Spritzgußteil hergestellt sein. Die Elektroden sind jeweils aus geraden Elektrodeήstreifen als ineinandergreifende Kammelektroden gebildet. Die Elektroden bestehen vorzugsweise aus Edelmetallen, z.B. Gold oder Platin, inerten Legierungen, oder gegebenenfalls auch Kupfer oder Aluminium.This also applies to the electrode chamber disclosed in DE 101 27 247 AI, which has a suspension container in which at least one electrode carrier with at least one pair of electrodes is arranged, the electrode carrier being formed by a carrier body with at least one planar side surface and that at least one pair of electrodes is arranged on the side surface. According to one embodiment, the plate-shaped carrier body of the electrode carrier is releasably attached to positioning devices in the suspension container. The carrier body consists e.g. made of plastic or glass and can be produced, for example, as an injection molded part. The electrodes are each formed from straight electrode strips as interdigitated comb electrodes. The electrodes are preferably made of precious metals, e.g. Gold or platinum, inert alloys, or optionally copper or aluminum.
Im übrigen sind der Anwendungshintergrund und der Stand der Technik zu Zellfusionskammem ausführlich in den Beschreibungseinleitungen der EP 1 245 669 AI und der DE 101 27 247 AI referiert, die in die vorliegende Anmeldung einbezogen sind.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kammer zum Behandeln von in einer Suspension enthaltenen Zellen zu schaffen, die weniger aufwendig und besser für eine Ausführung als Einmalartikel geeignet ist.For the rest, the application background and the prior art for cell fusion chambers are detailed in the introductory descriptions of EP 1 245 669 AI and DE 101 27 247 AI, which are included in the present application. Proceeding from this, the object of the invention is to create a chamber for treating cells contained in a suspension, which is less complex and is better suited for execution as a disposable item.
Die Aufgabe wird durch eine Kammer mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Kammer sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a chamber with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the chamber are specified in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Kammer zum Behandeln von in einer Suspension enthaltenen Zellen im elektrischen Feld hat eine Aufnahme für die Suspension,The chamber according to the invention for treating cells contained in a suspension in the electric field has a receptacle for the suspension,
- mindestens zwei der Aufnahme zugeordnete Elektroden, zwischen denen durch Anlegen einer Spannung ein elektrisches Feld zum Behandeln von Zellen einer in der Aufnahme enthaltenen Suspension erzeugbar ist, undat least two electrodes assigned to the receptacle, between which an electrical field for treating cells of a suspension contained in the receptacle can be generated by applying a voltage, and
- eine mit mindestens einer Elektrode durch Urformen oder Stoffverbinden verbundene Struktur aus Kunststoff zum Halten der Elektrode.- A plastic structure connected to at least one electrode by means of master forms or material connections for holding the electrode.
Bei der erfindungsgemäßen Kammer ist mindestens eine Elektrode durch Urformen oder Stoffverbinden mit einer Struktur zum Halten der Elektroden verbunden. Dies ermöglicht eine kostengünstige Fixierung der Elektroden relativ zueinander bzw. bezüglich einer Aufnahme, die für eine kostengünstige Produktion in großer Stückzahl und die Ausfuhrung der Kammer als Einmalartikel vorteilhaft ist. Bevorzugt ist zumindest ein Paar Elektroden zum Erzeugen eines elektrischen Feldes mit einer oder mehreren Strukturen verbunden.In the chamber according to the invention, at least one electrode is connected to a structure for holding the electrodes by means of primary shaping or material bonding. This enables the electrodes to be fixed inexpensively relative to one another or with respect to a receptacle, which is advantageous for inexpensive production in large numbers and the execution of the chamber as a disposable item. At least one pair of electrodes for generating an electrical field is preferably connected to one or more structures.
Das Urformen ist gemäß einer Ausgestaltung ein Spritzgießen, d.h. beim Spritzgießen der Struktur wird gleichzeitig mindestens eine Elektrode mit der Struktur
spritzverbunden. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Stoffverbinden ein Spritzvergießen, d.h. eine vorgefertigte Struktur wird mit mindestens einer Elektrode spritzvergossen. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Stoffverbinden ein Kleben, d.h. die vorgefertigte Struktur wird z.B. mittels eines Adhäsionsklebers oder Heißklebers mit mindestens einer Elektrode verklebt. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Stoffverbinden ein Verschweißen, d.h. die vorgefertigte Struktur wird mit mindestens einer Elektrode verschweißt. Das Verschweißen ist z.B. ein Laserstrahlverschweißen.According to one embodiment, master shaping is injection molding, ie when the structure is injection molded, at least one electrode is simultaneously with the structure injection connected. According to one embodiment, the material connection is injection molding, ie a prefabricated structure is injection molded with at least one electrode. According to one embodiment, the material connection is an adhesive, ie the prefabricated structure is bonded to at least one electrode, for example by means of an adhesive adhesive or hot adhesive. According to one embodiment, the material connection is welding, ie the prefabricated structure is welded to at least one electrode. The welding is, for example, a laser beam welding.
Zum Verbinden mit der Struktur wird z.B. mindestens eine Elektrode in ein spezielles Spritzgußwerkzeug eingebracht und unter zumindest teilweiser Freilassung der Elektrode ganz oder teilweise hinterspritzt oder umspritzt. Die erfindungsgemäße Kammer kann infolge des Einsatzes kostengünstiger Materialien und Verfahrenstechniken als Einmalartikel zur Verfügung gestellt werden. Die Spritzgußtechnik erlaubt eine kontaminationsfreie/-arme Produktion. Die Materialien können so gewählt werden, daß die Kammer autoklavierbar ist. Gegebenenfalls kann die Kammer bereits vom Hersteller in einer gewünschten Reinheitsqualität hergestellt bzw. durch Sterilisieren oder Autoklavieren gebracht und verpackt werden, so daß eine Sterilisation oder ein Autoklavieren beim Anwender entfällt.To connect to the structure e.g. at least one electrode is introduced into a special injection molding tool and is completely or partially back-molded or overmolded with at least partial release of the electrode. The chamber according to the invention can be made available as a disposable article due to the use of inexpensive materials and processing techniques. The injection molding technology enables contamination-free / low-contamination production. The materials can be chosen so that the chamber is autoclavable. If necessary, the chamber can already be manufactured in the desired purity quality by the manufacturer or brought and packaged by sterilization or autoclaving, so that sterilization or autoclaving is not necessary for the user.
Die Erfindung ermöglicht es, kostengünstige Kunststoffdisposables herzustellen und ggfs. in der gewünschten Reinheitsqualität für den Anwender bereitzustellen.The invention makes it possible to manufacture inexpensive plastic disposables and, if necessary, to provide them in the desired purity quality for the user.
Die Elektroden sind z.B. Drahtelektroden aus elektrisch leitendem Draht, die durch Urformen oder Stoffverbinden mit der Struktur verbunden sind. Dann ist die Struktur z.B. insgesamt als Isolator ausgeführt.The electrodes are e.g. Wire electrodes made of electrically conductive wire, which are connected to the structure by master forms or material connections. Then the structure is e.g. designed as an isolator.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die Elektroden von auf mindestens einer isolierenden Folie angeordneten, elektrisch leitenden Schichtstrukturen gebildet.
Diese Elektroden sind kostengünstig herstellbar. Beispielsweise werden auf eine Folie Schichtstrukturen aus Metall in einem kostengünstigen Herstellungsverfahren (z.B. Plasmaverfahren, Laminieren oder galvanische Verfahren, die aus der Leiterplattentechnologie bekannt sind) aufgebracht.According to one embodiment, the electrodes are formed by electrically conductive layer structures arranged on at least one insulating film. These electrodes can be manufactured inexpensively. For example, layer structures made of metal are applied to a film in an inexpensive production process (for example plasma process, lamination or galvanic process, which are known from printed circuit board technology).
Gemäß einer anderen Ausgestaltung sind die Elektroden von mehreren elektrisch leitenden Folien oder Folienabschnitten gebildet. Diese sind z.B. metallische Folien oder Kunststoffolien mit Einschlüssen elektrisch leitender Partikel, z.B. aus Kohlenstoff.According to another embodiment, the electrodes are formed from a plurality of electrically conductive foils or foil sections. These are e.g. metallic foils or plastic foils with inclusions of electrically conductive particles, e.g. made of carbon.
Der Einsatz von Folien für die Elektroden wird dadurch begünstigt, daß die Folien durch Urformen oder Stoffverbinden mit einer Struktur aus Kunststoff zum Halten der Folie verbunden sind. Die Struktur aus Kunststoff ist erheblich steifer als die Folie, so daß sie die Folie stabilisiert.The use of foils for the electrodes is favored in that the foils are connected to a structure made of plastic to hold the foil by means of primary shaping or material bonding. The plastic structure is considerably stiffer than the film, so that it stabilizes the film.
Das Material für die Folie kann kostengünstig in Form einer Folienbahn oder eines Folienstreifens bereitgestellt bzw. verarbeitet werden. Nach dem Aufbringen der Elektroden oder nach dem Verbinden mit der Struktur können Folien in für die Kammer geeigneter Größe abgeschnitten oder ausgestanzt werden. Eine Folienbahn oder ein Folienstreifen kann z.B. durch ein Spritzgießwerkzeug zum Hinter- oder Umspritzen mit der Struktur geführt und beim Entformen oder später getrennt werden.The material for the film can be provided or processed inexpensively in the form of a film web or a film strip. After the electrodes have been applied or after the structure has been connected, foils can be cut or punched out in a size suitable for the chamber. A film web or a film strip can e.g. guided by an injection molding tool for overmolding or overmolding with the structure and separated during demolding or later.
Gemäß einer Ausgestaltung sind mindestens zwei Elektroden, zwischen denen das elektrische Feld erzeugt wird, auf einer einzigen Folie ausgebildet. Auf einer einzigen Folie können auch mehrere Elektrodenpaare, zwischen denen elektrische Felder
erzeugbar sind, ausgebildet sein. Hierdurch sind die Elektroden besonders einfach herstellbar und in die Kammer integrierbar.According to one embodiment, at least two electrodes, between which the electric field is generated, are formed on a single film. On a single film there can also be several pairs of electrodes, between which electric fields are generated, be formed. As a result, the electrodes are particularly easy to manufacture and can be integrated into the chamber.
Gemäß einer Ausgestaltung sind mindestens zwei Elektroden auf verschiedenen Folien ausgebildet. Zwischen den beiden Elektroden auf verschiedenen Folien ist das elektrische Feld erzeugbar. Auf den verschiedenen Folien können mehrere Elektrodenpaare ausgebildet sein, zwischen denen jeweils ein elektrisches Feld erzeugbar ist. Die Ausbildung von Elektroden auf verschiedenen Folien begünstigt die Behandlung verhältnismäßig großer Suspensionsvolumina und Zellmengen.According to one embodiment, at least two electrodes are formed on different foils. The electrical field can be generated between the two electrodes on different foils. A plurality of pairs of electrodes can be formed on the different foils, between which an electric field can be generated in each case. The formation of electrodes on different foils favors the treatment of relatively large suspension volumes and cell quantities.
Die Elektroden bildenden Schichtstrukturen sind z.B. in einem Abstand voneinander parallel angeordnete Flächen und/oder Bahnen oder ineinandergreifende Kammstrukturen („Interdigitalstrukturen") auf einer oder mehreren Folien. Die Schichtstrukturen sind sehr dünn und annähernd flächenbündig zur Folie ausführbar.The layer structures forming the electrodes are e.g. Areas and / or webs arranged parallel to one another at a distance from one another or interdigitated comb structures (“interdigital structures”) on one or more foils. The layer structures can be made very thin and approximately flush with the foil.
Abstände der Elektroden z.B. im μm-Bereich sind möglich.Distances of the electrodes e.g. in the μm range are possible.
Bevorzugt sind die Elektroden geformt, so daß sie die Ausbildung des elektrischen Feldes günstig beeinflussen. So wird z.B. angestrebt, ein inhomogenes elektrisches Feld zu erzeugen. Hierzu ist gemäß einer Ausgestaltung mindestens eine Folie profiliert. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Folie insgesamt profiliert, d.h. hat insgesamt einen Verlauf, der ein Profil beschreibt (z.B. einen wellenförmigen oder trapezförmigen Verlauf entsprechend einem Well- oder Trapezblech). Gemäß einer Ausgestaltung ist die Folie an mindestens einer Oberfläche profiliert. Dabei kann eine weitere Oberfläche nicht profiliert bzw. glatt sein oder es können beide Oberflächen gleich oder verschieden profiliert sein. Die Elektroden erzeugen zwischen benachbarten Vorsprüngen der Profile größere elektrische Feldstärken als zwischen entfernten Vertiefungen. Gemäß einer Ausgestaltung sind die leitenden Schicht-
Strukturen oder Folienabschnitte im wesentlichen an den vorspringenden Bereichen der Profile angeordnet und die rückspringenden Bereiche im wesentlichen frei davon.The electrodes are preferably shaped so that they have a favorable influence on the formation of the electrical field. For example, the aim is to generate an inhomogeneous electric field. According to one embodiment, at least one film is profiled for this purpose. According to one embodiment, the film is profiled overall, ie overall has a profile that describes a profile (for example a corrugated or trapezoidal profile corresponding to a corrugated or trapezoidal sheet). According to one embodiment, the film is profiled on at least one surface. Another surface may not be profiled or smooth, or both surfaces may be profiled the same or different. The electrodes generate larger electric field strengths between adjacent protrusions of the profiles than between distant recesses. According to one embodiment, the conductive layer Structures or film sections arranged essentially on the projecting areas of the profiles and the recessed areas essentially free of them.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Struktur mit der von der Aufnahme abgewandten Seite der Folie verbunden bzw. an dieser Seite hinterspritzt. Hierdurch wird insbesondere die Folie mechanisch stabilisiert. Beim Hinterspritzen kann in einer geeigneten Spritzform durch den Spritzdruck eine Profilierung der Folie bewirkt werden. Gemäß einer Ausgestaltung ist die hinterspritzte Struktur im wesentlichen platten- förmig oder gitterförmig. Gemäß einer Ausgestaltung weist die Struktur Rippen auf, insbesondere zur Stabilisierung.According to one embodiment, the structure is connected to the side of the film facing away from the receptacle or is injection-molded on this side. This in particular mechanically stabilizes the film. In the case of back injection, the film can be profiled in a suitable injection mold by the injection pressure. According to one embodiment, the back-molded structure is essentially plate-shaped or lattice-shaped. According to one embodiment, the structure has ribs, in particular for stabilization.
Gemäß einer Ausgestaltung bildet die Folie den Boden der Aufnahme. Diese Ausgestaltung ist z.B. als „Mikrofusionskammer" nutzbar. Die Mikrofusionskammer dient der Ermittlung der optimalen elektrischen Parameter für die Fusion. Hierzu werden bevorzugt die Auswirkungen des elektrischen Feldes unter dem Mikroskop beobachtet. Die Folie ist z.B. profiliert. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Folie transparent. Dies ist für die Ausleuchtung des Testvolumens für die Untersuchung mit dem Mikroskop von Vorteil und Bedingung für die Untersuchung mit Hilfe eines inversen Mikroskops. Hierfür ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine hinterspritzte Struktur transparent.According to one embodiment, the film forms the bottom of the receptacle. This configuration is e.g. usable as "microfusion chamber". The microfusion chamber is used to determine the optimal electrical parameters for the fusion. For this purpose, the effects of the electric field are preferably observed under the microscope. The film is profiled, for example. According to one embodiment, the film is transparent. This is for the Illumination of the test volume is advantageous for the examination with the microscope and is a condition for the examination with the aid of an inverse microscope.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Kammer gegenüber der Folie eine Öffnung auf. Durch die Öffnung ist die Kammer befüllbar bzw. entleerbar und ggfs. ein Objektiv eines Mikroskopes einführbar. Dies ist für Fokussierbarkeit von Vorteil. Bei inversen Mikroskopen, bei denen das Objektiv von unten an die Folie herangeführt wird, ist die geringe Wandstärke der Folie für die Fokussierbarkeit von Vorteil.
Die Einführbarkeit des Objektivs wird gemäß einer Ausgestaltung durch einen zur Öffnung hin sich erweiternden Querschnitt der Aufnahme weiter begünstigt.According to one embodiment, the chamber has an opening opposite the film. The chamber can be filled or emptied through the opening and, if necessary, an objective of a microscope can be inserted. This is advantageous for focusability. In the case of inverse microscopes, in which the objective is brought up to the film from below, the small wall thickness of the film is advantageous for the focusability. According to one embodiment, the ability to insert the lens is further promoted by a cross section of the receptacle that widens toward the opening.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Aufnahme der Mikrofusionskammer von einer Abschirmung für das elektrische Feld umgeben. Bei mikroskopischen Untersuchungen werden durch die Abschirmung schädliche Auswirkungen der hochfrequenten Wechselspannung hoher Leistung auf das Laborpersonal vermieden.According to one embodiment, the receptacle of the microfusion chamber is surrounded by a shield for the electrical field. In microscopic examinations, the shielding prevents harmful effects of the high-frequency alternating voltage of high power on the laboratory personnel.
Gemäß einer Ausgestaltung sind parallele Folien mittels eines damit verbundenen Rahmens auf Abstand voneinander gehalten. Diese „Anwendungsfusionskammer" begünstigt die Behandlung größerer Zellmengen bzw. Suspensionsvolumina und ist im Unterschied zu der Mikrofusionskammer insbesondere für die technische Durchführung von Zellfusionen vorteilhaft, wenn die elektrischen Parameter feststehen. Bei dieser Ausgestaltung sind z.B. die parallelen Folien an den voneinander abgewandten Seiten mit der Struktur verbunden bzw. hinterspritzt und/oder seitlich mit der Struktur verbunden bzw. umspritzt, die den Rahmen bildet. Die Folien sind z.B. mit dem Rahmen in einem Behälter angeordnet oder einsetzbar, der die Aufnahme für die Suspension aufweist. Der Rahmen weist an zumindest einer Seite mindestens eine Öffnung auf, um die Suspension einzufüllen bzw. abzuziehen.According to one embodiment, parallel foils are kept at a distance from one another by means of a frame connected to them. This “application fusion chamber” favors the treatment of larger cell quantities or suspension volumes and, in contrast to the microfusion chamber, is particularly advantageous for the technical implementation of cell fusions if the electrical parameters are fixed connected or back-injected and / or laterally connected or extrusion-coated with the structure which forms the frame The foils are arranged or can be used, for example, with the frame in a container which has the receptacle for the suspension The frame has on at least one side at least one opening to fill or withdraw the suspension.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die parallelen Folien profiliert und sind die vorspringenden Bereiche und die rückspringenden Bereiche verschiedener Folien jeweils aufeinander ausgerichtet. Dies begünstigt ein für die Zellfusion vorteilhaft ausgebildetes Feld.According to one embodiment, the parallel foils are profiled and the projecting areas and the recessed areas of different foils are each aligned with one another. This favors a field which is advantageously designed for cell fusion.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die mit der Folie verbundene Struktur zumindest ein Teil einer die Aufnahme begrenzenden Wand. Z.B. ist der Boden der Mikrofusionskammer durch die Folie und die gesamte Wand der Mikrofusionskammer durch die
randseitig mit der Folie verspritzte Straktur gebildet. Die Stniktur ist somit beispielsweise hülsenförmig oder platten- oder blockförmig mit einem Durchgang zum Bilden der Aufnahme, der unten durch die Folie verschlossen ist und oben eine Öffnung aufweist. Bei einer Anwendungsfusionskammer bildet die Struktur z.B. zugleich die Wand und den Rahmen, der die beiden parallelen Folien auf Abstand voneinander hält.According to one embodiment, the structure connected to the film is at least part of a wall delimiting the receptacle. For example, the bottom of the microfusion chamber is through the film and the entire wall of the microfusion chamber is through the structure sprayed on the edge with the film. The structure is thus, for example, sleeve-shaped or plate-shaped or block-shaped with a passage for forming the receptacle, which is closed at the bottom by the film and has an opening at the top. In an application fusion chamber, for example, the structure simultaneously forms the wall and the frame, which keeps the two parallel foils at a distance from one another.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung sind die Elektroden auf Stützstrukturen aufgebrachte elektrisch leitende Schichtstrukturen oder Stützstrukturen, die insgesamt elektrisch leitend sind. Durch die Stützstrukturen sind die Elektroden verhältnismäßig starr. Sie sind z.B. sehr dünnwandig, wobei zu einer starren Ausfuhrung z.B. durch das Material und/oder eine Formstabilität beiträgt, z.B. durch Profilierung. Für die Ausbildung, Anordnung und Herstellung der Schichtstrukturen auf den Stützstrukturen und die elektrisch leitende Ausbildung der Stützstrukturen und die Anordnung der Stützstrukturen in der Kammer gilt das oben zu den entsprechenden Merkmalen der Folien bzw. mit Folien ausgestatteten Kammern Gesagte.According to another embodiment, the electrodes are electrically conductive layer structures or support structures which are applied to support structures and which are overall electrically conductive. The electrodes are relatively rigid due to the support structures. They are e.g. very thin-walled, with a rigid construction e.g. contributes to the material and / or dimensional stability, e.g. through profiling. For the formation, arrangement and manufacture of the layer structures on the support structures and the electrically conductive formation of the support structures and the arrangement of the support structures in the chamber, what has been said above regarding the corresponding features of the foils or chambers equipped with foils applies.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die Elektroden mit Kontakten außerhalb der Aufnahme verbunden. Die Schichtstrukturen oder leitenden Folien oder Slntzslrukturen sind z.B. aus dem mit der Struktur verspritzten Bereich nach außen herausgeführt und bilden an einem außen liegenden Bereich Kontakte. Die Kontakte dienen z.B. dem Anschluß einer Elektrik für das Erzeugen der Wechselspannung bzw. des Impulses für die Zellfusion.According to one embodiment, the electrodes are connected to contacts outside the receptacle. The layer structures or conductive foils or substrate structures are e.g. led outward from the area sprayed with the structure and form contacts on an outside area. The contacts serve e.g. the connection of an electrical system for generating the alternating voltage or the pulse for cell fusion.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Folie und/oder Stützstruktur aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Folie und/oder Stützstruktur aus PP, PE, PC, PS oder PMMA. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Schichtstruktur aus einem Metall hergestellt. Gemäß einer Ausgestaltung ist das
Metall Aluminium, Edelstahl, Platin oder Titan. Bevorzugt ist die Sc chtstruktur oder die leitende Folie oder Stützstruktur aus einem korrosionsfesten und/oder ein nicht-zytotoxisches Material. Nicht korrosionsfeste und/oder zytotoxische Materialien sind z.B. mit einer korrosionsfesten und/oder nicht-zytotoxischen Beschichtung versehen.According to one embodiment, the film and / or support structure is made from a plastic material. According to one embodiment, the film and / or support structure is made of PP, PE, PC, PS or PMMA. According to one embodiment, the layer structure is made of a metal. According to one embodiment, this is Metal aluminum, stainless steel, platinum or titanium. The layer structure or the conductive film or support structure is preferably made of a corrosion-resistant and / or a non-cytotoxic material. Non-corrosion-resistant and / or cytotoxic materials are, for example, provided with a corrosion-resistant and / or non-cytotoxic coating.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Struktur aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Das Kunststoffmaterial ist z.B. PP, PE, PC, PS oder POM oder ein im wesentlichen nichtleitendes Kunststoffmaterial.According to one embodiment, the structure is made of a plastic material. The plastic material is e.g. PP, PE, PC, PS or POM or an essentially non-conductive plastic material.
Gemäß einer Ausgestaltung hat das Material der Folie oder Stützstruktur eine etwa gleiche oder niedrigere Schmelztemperatur als das Material der Struktur. Hierdurch wird eine Schmelzverbindung zwischen Folie bzw. Stützstruktur und Struktur beim Spritzgießen begünstigt. Gemäß einer Ausgestaltung hat das Material der Folie oder Stötzstniktur eine höhere Schmelztemperatur als das Material der Struktur. Hierdurch ist eine weniger feste Verbindung zwischen Folie bzw. Stützstruktur und Struktur, z.B. durch Kleben oder Klemmen (z.B. nach einem Schrumpfvorgang), erreichbar, die ein Abziehen der Folie begünstigen kann, was für bestimmte Anwendungen vorteilhaft ist.According to one embodiment, the material of the film or support structure has an approximately the same or lower melting temperature than the material of the structure. This favors a melt connection between the film or support structure and structure during injection molding. According to one embodiment, the material of the film or stucco structure has a higher melting temperature than the material of the structure. This creates a less firm connection between the film or support structure and structure, e.g. by gluing or clamping (e.g. after a shrinking process), which can promote peeling off of the film, which is advantageous for certain applications.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings of exemplary embodiments. The drawings show:
Fig. 1 eine Mikrofusionskammer in einer Perspektivansicht schräg von oben;1 shows a microfusion chamber in a perspective view obliquely from above.
Fig. 2 einen Abschnitt einer Anwendungskammer mit hinterspritzten, parallelen Folien in einer Perspektivansicht schräg von unten;
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt derselben Anwendungskammer;2 shows a section of an application chamber with back-injected, parallel foils in a perspective view obliquely from below; 3 shows an enlarged section of the same application chamber;
Fig. 4 einen Abschnitt einer weiteren Anwendungskammer mit profilierten, parallelen Folien in einer Perspektivansicht schräg von oben.Fig. 4 shows a section of another application chamber with profiled, parallel foils in a perspective view obliquely from above.
Gemäß Fig. 1 hat eine Mikrofusionskammer 1 eine quaderförmige Struktur 2 aus Kunststoff, die einen konischen Durchgang 3 umgrenzt, der senkrecht zur oberen Seite 4 und der dazu parallelen unteren Seite 5 der Struktur 2 verläuft. Der Durchgang. 3 erweitert sich zur oberen Seite 4 der Struktur hin und hat dort eine Öffnung 6.According to FIG. 1, a microfusion chamber 1 has a cuboid structure 2 made of plastic, which delimits a conical passage 3 which runs perpendicular to the upper side 4 and the lower side 5 of the structure 2 parallel to it. The passage. 3 widens towards the top 4 of the structure and has an opening 6 there.
Der Durchgang 3 ist unten von einer Folie 7 verschlossen, die mit der unteren Seite 5 der Struktur 2 verspritzt ist. Die Folie 7 hat seitlich einen Überstand 8 über die Struktur 2.The passage 3 is closed at the bottom by a film 7 which is sprayed onto the lower side 5 of the structure 2. The film 7 has a protrusion 8 on the side of the structure 2.
Die Folie 7 besteht aus einem nichtleitenden, transparenten Kunststoffmaterial.The film 7 consists of a non-conductive, transparent plastic material.
Der Durchgang 3 und die Folie 8 begrenzen eine Aufiiahme 9 innerhalb der Straktur 2.The passage 3 and the film 8 delimit a recording 9 within the structure 2.
Die Folie 7 trägt an der Oberseite zwei linienförmige, parallele Schichtstrukturen 10, 11 aus einem elektrisch leitenden Metall. Die Schichtstrukturen 10, 11 weisen in einem diametral über den Boden der Aufnahme verlaufenden Bereich einen nur geringen Abstand voneinander auf. Dort bilden sie im wesentlichen bodenbündige Elektroden. Gemäß einem nicht gezeigten Ausfuhrungsbeispiel sind die Schicht- Strukturen 10, 11 auf zwei parallelen Wellenpro filen auf der Oberseite der Folie 7 angeordnet. Die Schichtstrukturen 10, 11 sind unterhalb der Struktur 2 zum Über-
stand 8 unausgeführt. Dort sind die Schichtstrukturen 10, 11 auseinandergezogen und zu elektrischen Kontaktflächen 12, 13 erweitert, die von außen zugänglich sind.The film 7 carries on the top two linear, parallel layer structures 10, 11 made of an electrically conductive metal. The layer structures 10, 11 are only a small distance apart from one another in a region running diametrically over the bottom of the receptacle. There they essentially form floor-flush electrodes. According to an embodiment not shown, the layer structures 10, 11 are arranged on two parallel Wellenpro filen on the top of the film 7. The layer structures 10, 11 are below the structure 2 for covering stood 8 unfinished. There, the layer structures 10, 11 are pulled apart and expanded to form electrical contact surfaces 12, 13 which are accessible from the outside.
Die Kunststoffmaterialien der Straktur 2 und der Folie 7 sind so gewählt, daß durch Aufspritzen des Kunststoffmaterials der Struktur 2 auf die Folie 7 eine feste Verbindung mit der Folie 7 erzielt wird, z.B. durch Verschmelzen.The plastic materials of the structure 2 and the film 7 are selected such that a firm connection with the film 7 is achieved by spraying the plastic material of the structure 2 onto the film 7, e.g. by merging.
Die Milαofusionskammer 1 ist kostengünstig als Einmalteil herstellbar.The Milαofusionkammer 1 is inexpensive to manufacture as a one-off part.
In die Aufiiahme 9 ist auf den Bereich der Elektroden 10, 11 eine zellhaltige Suspension aufbringbar. Ein Mikroskop ist mit dem Objektiv in die Öffnung 6 der Aufnahme 9 einführbar. Die Suspension ist mittels einer auf der Unterseite der Folie angeordneten Lichtquelle ausleuchtbar. Bei Anlegen einer Spannung für die Zellfusion an die Kontakte 12, 13 kann unter dem Mikroskop der Fusionsvorgang beobachtet werden und sind die günstigsten Parameter für die Zellfusion ermittelbar.A cell-containing suspension can be applied to the area of the electrodes 10, 11 in the receptacle 9. A microscope can be inserted with the objective into the opening 6 of the receptacle 9. The suspension can be illuminated by means of a light source arranged on the underside of the film. When a voltage for the cell fusion is applied to the contacts 12, 13, the fusion process can be observed under the microscope and the most favorable parameters for the cell fusion can be determined.
Gemäß Fig. 2 und 3 hat eine Anwendungsfusionskammer 20 zwei parallele, weitgehend gewellte Folien 21, 22 aus einem nichtleitenden Kunststoffmaterial. Die Folien 21, 22 haben auf den einander zugewandten Innenseiten Schichtstrukturen 23, 24 aus einem elektrisch leitfähigen Material, die die Innenseiten vollflächig bedecken.2 and 3, an application fusion chamber 20 has two parallel, largely corrugated foils 21, 22 made of a non-conductive plastic material. The foils 21, 22 have layer structures 23, 24 made of an electrically conductive material on the inner sides facing one another, which cover the inner sides over their entire surface.
Die Außenseiten der gewellten Folien 21, 22 sind mit plattenförmigen Strukturen 25, 26 aus verhältnismäßig starrem Kunststoff hinterspritzt. Hierdurch werden die Folien in ihrer Wellform stabilisiert.The outside of the corrugated foils 21, 22 are back-molded with plate-shaped structures 25, 26 made of relatively rigid plastic. This stabilizes the foils in their corrugated form.
Die Kunststoffolien 21, 22 und die plattenförmigen Strukturen 25, 26 sind durch einen außen ganz oder teilweise umlaufenden Rahmen 27 aus einem Kunststoff-
material in ihrer Anordnung fixiert. Der Rahmen 27 kann aus demselben Kunststoffmaterial wie die Strukturen 25, 26 bestehen und in einem einzigen Arbeitsgang zusammen mit diesen oder in einem zusätzlichen Arbeitsgang gespritzt sein. ■The plastic films 21, 22 and the plate-shaped structures 25, 26 are made of a plastic frame by a frame 27 which is completely or partially encircling the outside. material fixed in their arrangement. The frame 27 can consist of the same plastic material as the structures 25, 26 and can be injection molded together with them in a single operation or in an additional operation. ■
Randseitige Abschnitte 28, 29 der Folien sind durch den Rahmen 27 nach außen geführt, um eine Kontaktierung der Schichtstrukturen 23, 24 zu ermöglichen.Edge-side sections 28, 29 of the foils are guided through the frame 27 to the outside in order to allow contacting of the layer structures 23, 24.
Zwischen den Innenseiten der Folien 21, 22 und dem Rahmen 27 ist eine Aufnahme 30 gebildet. Der Rahmen 27 bildet also eine die Aufnahme 30 begrenzende Wand. Der Rahmen 27 weist zumindest eine Öffnung auf, die nicht gezeigt ist. Sie ist z.B. eine ganz oder teilweise geöffnete Seite des Rahmens 27 oder mindestens ein darin ausgebildeter Ein- und/oder Auslaß.A receptacle 30 is formed between the inner sides of the foils 21, 22 and the frame 27. The frame 27 thus forms a wall delimiting the receptacle 30. The frame 27 has at least one opening, which is not shown. It is e.g. a fully or partially open side of the frame 27 or at least one inlet and / or outlet formed therein.
Die Mikrofusionskammer 20 wird ebenfalls mit einer zellhaltigen Suspension befüllt. Femer werden die Kontakte 28, 29 an eine Elektrik angeschlossen, um die Zellfusion durchzuführen.The microfusion chamber 20 is also filled with a cell-containing suspension. The contacts 28, 29 are also connected to an electrical system in order to carry out the cell fusion.
Die Zellfusionskammer 20 ist ebenfalls kostengünstig als Einmalteil realisierbar.The cell fusion chamber 20 can also be implemented inexpensively as a one-off part.
Die Fig. 4 zeigt eine Zellfusionskammer 40, bei der Folien 41, 42 lediglich an den einander zugewandten Innenseiten eine wellenförmige Profilierang 43, 44 aufweisen und an den Außenseiten 45, 46 flach sind.FIG. 4 shows a cell fusion chamber 40, in which the foils 41, 42 have a wavy profiling ring 43, 44 only on the mutually facing inner sides and are flat on the outer sides 45, 46.
Die Folien 41, 42 sind von einer rahmenartigen Straktur 47 an den Außenseiten umspritzt. Hierdurch ist zwischen den Folien 41, 42 und der rahmenartigen Struktur 47 eine Aufnahme 48 gebildet. Die Aufnahme 48 weist wiederum im Bereich der rahmenartigen Straktur 47 mindestens eine nicht dargestellte Öffnung auf.
Die wellenförmigen Innenseiten der Folien 41, 42 sind vollflächig mit einer elektrisch leitenden ScMchtsfruktur 49, 50 versehen. Die ScMchtstrukturen 49, 50 sind in nicht gezeigten Bereichen durch den Rahmen 47 nach außen geführt und mit Kontakten zum Anschließen einer Elektrik verbunden.The foils 41, 42 are extrusion-coated by a frame-like structure 47 on the outer sides. As a result, a receptacle 48 is formed between the foils 41, 42 and the frame-like structure 47. The receptacle 48 in turn has at least one opening, not shown, in the area of the frame-like structure 47. The wave-shaped inner sides of the foils 41, 42 are provided with an electrically conductive layer structure 49, 50 over the entire surface. The bad structures 49, 50 are led outside through the frame 47 in areas not shown and connected to contacts for connecting an electrical system.
Bei der Kammer 40 kann ebenfalls nach Einfüllen einer zellhaltigen Suspension in die Aufnahme 48 und Anlegen einer Spannung an die Kontakte eine Zellfusion durchgeführt werden. Auch die Kammer 40 ist kostengünstig als Einmalteil ausführbar. Die Profilierangen der Kammern 20, 40 sind z.B. durch Prägen herstellbar.
In chamber 40, a cell fusion can also be carried out after filling a cell-containing suspension into the receptacle 48 and applying a voltage to the contacts. The chamber 40 is also inexpensive to carry out as a one-off part. The profiling rods of the chambers 20, 40 are e.g. can be produced by embossing.