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1. WO2002003058 - DEVICE AND METHOD FOR MAKING ELECTRICAL CONTACT WITH BIOLOGICAL CELLS SUSPENDED IN A FLUID

Publication Number WO/2002/003058
Publication Date 10.01.2002
International Application No. PCT/EP2001/007713
International Filing Date 05.07.2001
Chapter 2 Demand Filed 26.01.2002
IPC
C12M 1/34 2006.1
CCHEMISTRY; METALLURGY
12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY
1Apparatus for enzymology or microbiology
34Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
G01N 33/543 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
33Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/-G01N31/131
48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
543with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
CPC
C12M 35/02
CCHEMISTRY; METALLURGY
12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
35Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
02Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion
G01N 33/48728
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
33Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
48Biological material, e.g. blood, urine
483Physical analysis of biological material
487of liquid biological material
48707by electrical means
48728Investigating individual cells, e.g. by patch clamp, voltage clamp
G01N 33/5438
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
33Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
48Biological material, e.g. blood, urine
50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
543with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
54373involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
5438Electrodes
Applicants
  • NMI NATURWISSENSCHAFTLICHES UND MEDIZINISCHES INSTITUT AN DER UNIVERSITÄT TÜBINGEN [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • STETT, Alfred [DE]/[DE] (UsOnly)
  • HÄMMERLE, Hugo [DE]/[DE] (UsOnly)
  • NISCH, Wilfried [DE]/[DE] (UsOnly)
  • KNOTT, Thomas [DE]/[DE] (UsOnly)
Inventors
  • STETT, Alfred
  • HÄMMERLE, Hugo
  • NISCH, Wilfried
  • KNOTT, Thomas
Agents
  • OTTEN, Hajo
Priority Data
100 32 568.805.07.2000DE
Publication Language German (de)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ELEKTRISCHEN KONTAKTIEREN VON IN EINER FLÜSSIGKEIT IN SUSPENSION BEFINDLICHEN BIOLOGISCHEN ZELLEN
(EN) DEVICE AND METHOD FOR MAKING ELECTRICAL CONTACT WITH BIOLOGICAL CELLS SUSPENDED IN A FLUID
(FR) DISPOSITIF ET PROCEDE POUR METTRE EN CONTACT ELECTRIQUE DES CELLULES BIOLOGIQUES EN SUSPENSION DANS UN LIQUIDE
Abstract
(DE) Eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren von in einer Flüssigkeit (14) in Suspension befindlichen biologischen Zellen (11) weist ein zumindest eine Öffnung aufweisendes Substrat sowie Mittel zum Immobilisieren einer Zelle (11) auf der Öffnung auf. Ferner ist eine Elektrode für die elektrische Kontaktierung der immobilisierten Zelle (11) vorgesehen. An die Öffnung wird eine Kontakteinheit mit einer Kontaktspitze (23) angeordnet, deren oberes Ende so in die Öffnung hineinragt, dass sie mit einer Zellmembran einer immobilisierten Zelle (11) in Anlage gelangt, wobei die Kontaktspitze (23) einen an ihrem oberen Ende mündenden Kontaktkanal aufweist, über den auf die Zellmembran ein hydrodynamischer Unterdruck ausübbar ist, und die Elektrode elektrisch mit dem Kontaktkanal in Verbindung steht. Bei einem Verfahren zum elektrischen Kontaktieren von in einer Flüssigkeit in Suspension befindlichen biologischen Zellen wird eine Zelle oberhalb einer in einem Substrat vorgesehen Öffnung immobilisiert und die immobilisierte Zelle über mindestens eine Elektrode kontaktiert. Zum Kontaktieren der immobiliserten Zelle wird durch eine in die Öffnung ragende Kontaktspitze (23) hindurch auf eine Zellmembran der Zelle (11) ein hydrodynamischer Unterdruck erzeugt, wobei die Elektrode durch die Kontaktspitze (23) hindurch mit der Zelle (11) elektrisch in Kontakt steht.
(EN) The invention relates to a device for making electrical contact with biological cells (11), suspended in a fluid (14), comprising a substrate with at least one opening and a means of immobilising a cell (11) on the opening. Furthermore, an electrode for making electrical contact with the immobilised cell (11) is provided. A contact unit with a contact point (23) is arranged at the opening, the upper end of which extends into the opening, such that the said end contacts the cell membrane of an immobilised cell (11). The contact point (23) comprises a contact channel opening at the upper end thereof, by means of which a hydrodynamic vacuum may be played on the cell membrane and the electrode is in electrical contact with the contact channel. The invention further relates to a method for making electrical contact with biological cells suspended in a fluid, whereby a cell is immobilised above an opening in a substrate and the cell contacted by at least one electrode. In order to make contact with the immobilised cell (11), a contact point (23), extending through the opening, produces a hydrodynamic vacuum on the cell membrane of the cell (11), whereby the electrode makes electrical contact with the cell (11) by means of the contact point (23).
(FR) L'invention concerne un dispositif pour mettre en contact électrique des cellules biologiques (11) en suspension dans un liquide (14). Ce dispositif présente un substrat, comportant au moins une ouverture, ainsi que des moyens pour immobiliser une cellule (11) sur cette ouverture. Il comprend en outre une électrode pour la mise en contact électrique de la cellule immobilisée (11). Une unité de contact présentant une pointe de contact (23) est placée au niveau de l'ouverture. L'extrémité supérieure de la pointe de contact (23) fait saillie dans l'ouverture de sorte que la pointe de contact prend appui sur une membrane d'une cellule immobilisée (11). La pointe de contact (23) présente un canal de contact débouchant au niveau de son extrémité supérieure, ledit canal permettant d'exercer une dépression hydrodynamique sur la membrane cellulaire. L'électrode est en contact électrique avec ce canal de contact. L'invention concerne également un procédé pour mettre en contact électrique des cellules biologiques en suspension dans un liquide. Selon ce procédé, une cellule est immobilisée au-dessus d'une ouverture prévue dans un substrat, puis est mise en contact par l'intermédiaire d'au moins une électrode. Pour mettre en contact la cellule immobilisée (11), une dépression hydrodynamique est exercée sur la membrane de la cellule (11) par l'intermédiaire d'un pointe de contact (23) faisant saillie dans l'ouverture. L'électrode est en contact électrique avec la cellule (11) par l'intermédiaire de la pointe de contact (23).
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