用于生物样品的样品保持装置，包括由碳基材料制成的样品容纳部制造方法及图纸

本申请涉及一种适于保持生物样品(1)的样品保持装置(100、101)，其包括：基体(10)，其具有至少一个壁(11)，所述壁(11)布置为用于界定样品容纳部(12)，其中，至少一个壁(11)至少在面向样品容纳部(12)的表面上包括面式的碳基材料，其对于样品容纳部(12)中的液体是不可渗透的，其中，碳基材料的碳含量高至使得碳基材料不透明且导电。样品保持装置包括例如皿，特别是培养皿(101)；扁平的基底；多孔板；样品烧杯，特别是玻璃烧杯形式；样品管，特别是试管或用于低温保存的管(低温保存管)的形式和/或中空纤维。本申请还涉及使用样品保持装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生物样品的样品保持装置，包括由碳基材料制成的样品容纳部
本专利技术涉及一种用于生物样品的样品保持装置，特别是一种用于培养介质中细胞培养物的样品保持装置，例如以便测试、培养和/或分化生物细胞。本专利技术还涉及用于制造和使用样品保持装置的方法。本专利技术特别适用于生物技术、生物医学和医学工程，特别是诊断学和/或再生医学。
技术介绍
众所周知，由塑料或玻璃制成的容器用于处理生物细胞或组织样品。这些容器包括例如培养皿、烧杯、试管或多孔皿。处理生物细胞或组织样品的典型工作步骤包括：在培养皿或多孔培养皿中培养细胞培养物，在这种情况下频繁更换培养介质；执行借助于各种方法定期检查的分化步骤(例如通过荧光显微镜、电生理学导出表达细胞特异性标志物)；或生物材料的运输和/或储存，其中相关温度范围为37℃、室温、+4℃冷却或在-80℃和-196℃之间低温(低温保存)。实践中已知的容器通常具有简单、标准化的形式，其适用于手动、半自动或自动执行的工作步骤。在实验室工作过程中培养和/或分化生物样品时，通常对容器中的样品例如通过直接观察或显微镜进行目视检查，因此通常使用透明容器材料。此外，容器通常用作一次性物品，以免由于容器污染而损坏样品。因此，以前使用的容器通常由低成本塑料制成，例如聚苯乙烯或聚丙烯，由于它们的透明度，也便于目视检查。例如在诊断或再生医学中，对高通量研究的需求不断增加，其中生物样品的处理是并行化和小型化的。出于可并行性和小型化的目的，对容器的形状和尺寸进行了调整。例如，具有例如每板6孔至每板1536孔的标准化格式的多孔板(具有多个单容器的基板，例如微或纳量滴定板)被用于自动化高通量方法。多孔板对于相对简单的过程具有高水平的性能，例如用于体外诊断(IVD)研究中的毒性测定。然而，在实践中，在更复杂的过程中会出现限制，例如在细胞和组织培养的情况下，特别是在高通量应用的情况下。越来越多的商用测定不需要对样品进行可见接近，但需要进行特定的测量，例如荧光测量或电生理测试，并且应该可以自动化以实现高通量。这方面的一个例子是基于荧光的测定，商品名为“CelltiterGlo”，可检测介质中的ATP含量。在荧光测量的情况下，人们对屏蔽来自周围环境的破坏性外部光的措施感兴趣。此外，迄今为止，有必要将用于心肌细胞或神经元的电生理测试(细胞电流和/或电位的导出)的细胞转移到适用于电生理测试的特殊装置中。这需要可能损坏样品的酶促或机械解离步骤。最后，转移到特殊容器、例如低温保存管中，借助于低温保存储存功能细胞和组织，这些特殊的容器，由于其热和机械特性，可以承受较大的温度变化(通常为+4℃至-196℃)，长期稳定，并且在低温保存中使用的物质、例如生理盐水方面具有化学抗性。已知使样品容纳部适应特殊任务。例如，EP1486767A1描述了一种多孔板，其在各个孔中设有碳晶格。作为附加模块插入孔中的碳晶格用于多孔板中样品的红外光谱测量。EP542422A1描述了一种多孔板，该多孔板设有加热装置并且由塑料、例如聚苯乙烯制成。为了支持加热装置的作用，可以通过添加氧化铝、金属或碳纤维来提高塑料的导热率。同时，EP542422A1要求在进行光学测量时孔中的塑料是光学透明的并具有光滑的表面。然而，由于它们适用于特定的测量任务，因此这种特殊容器的应用领域很有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的用于保持生物样品的样品保持装置，利用该装置应避免常规技术的缺点。样品保持装置尤其应该具有扩展的应用领域——例如在诊断、治疗和生物医学过程和/或测试中，具有简单的结构，适合作为一次性物品，能够使用更多不同的方法来处理和/或研究生物细胞，适合复杂的测定，和/或能够低温保存——例如在处理和/或研究样品后，而无需更换样品容纳部。本专利技术的目的还在于提供用于使用这种样品保持装置的改进方法，利用该方法避免了传统技术的缺点。该方法尤其应当能够在不改变样品容纳部的情况下进行样品的各种类型的处理和/或研究。这些目的分别通过具有根据本申请的一个方面的样品保持装置及其使用方法来实现。本专利技术的有利实施例和应用将从根据本申请的其他方面变得显而易见。根据本专利技术的第一总体方面，上述目的通过用于保持至少一个生物样品(特别是细胞、细胞成分、细胞聚集体、微生物和/或组织)的样品保持装置(或：培养装置、容器布置、培养容器、培养基体)实现。样品保持装置包括具有至少一个样品容纳部的基体。所述至少一个样品容纳部被配置为容纳生物样品，可能通过液体介质来容纳。所述至少一个样品容纳部在至少一个空间方向上由至少一个壁界定。所述至少一个壁在面向样品容纳部的表面上具有液体不可渗透的面式的碳基材料。基体是容器体，其壁优选地具有小于所述至少一个样品容纳部的横截面尺寸的厚度，和/或紧凑的长方体，特别是紧凑的、平面或弯曲的板，其中形成所述至少一个样品容纳部。根据本专利技术，碳基材料所具有的碳含量高到使得碳基材料不透明且导电。碳基材料有利地实现了附加于相应样品容纳部的简单限界的其它功能，这些其他功能是最初应实验室工作要求开发的且由玻璃或塑料组成的传统透明容器壁材料无法实现的。专利技术人已经发现样品容纳部壁中的碳提供特别是对于电生理测量和/或电生理学刺激而言足够高的电导率。避免了使用昂贵的金属电极并将其安装在容器中。碳还形成了对光的屏蔽，特别是来自样品保持装置周围环境的散射光，例如可见光谱范围内的光。这有利地为光敏样品提供了保护(避免了所谓的漂白)，并且可以在没有外部光的情况下测量样品的甚至非常小的辐射、例如荧光或磷光，并且减少背景噪音。碳有利地是化学惰性的，从而避免了样品和样品容纳部壁之间的不希望的反应。同时，碳基材料的使用使得能够以低成本提供样品保持装置。碳基材料的其它优势源于其杀菌能力和生物相容性。此外，它可以在实践中作为感兴趣的相关细胞类型的生长表面，甚至可以用作生物材料的不变存储，以备在低温下使用。碳基材料可以制造成具有光滑(无台阶)表面或结构化表面。碳基材料还可以具有影响生物样品或其与表面的相互作用的功能涂层，例如分化触发或增加依从性。与EP542422A1相比，样品容纳部的所述至少一个壁是不透明的。然而，对于许多应用，特别是在样品的半自动或自动处理的情况下，无法通过容器壁对样品进行直接目视检查或光学标测并不表现出任何严重的缺点。在半自动或自动处理的情况下，通常不提供操作人员的目视检查，并且在必要时，样品的检查也可以以自动方式执行，例如通过入射光显微镜执行。碳基材料的另一个重要优点在于它具有高度的尺寸稳定性和热稳定性。可以制造具有高平面度的碳基材料。有利地避免了由于机械力或在温度变化的情况下样品保持装置的变形。即使经过温度发生多次变化的温度控制循环，也能保持与温度控制装置的形状配合接触。样品保持装置可提供多次使用或作为一次性使用的物品。样品保持装置优选地是一体式构件，包括碳基材料和可能的基体的其它组成。样品保持装置特别优选地不包含单独的主动温度控制装置、例如加热板。根据本专利技术的第二个总体方面，上述目的通过使用根据本专利技术的第一个总体方面的样品保持装置的方法来实现，该方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于保持生物样品(1)的样品保持装置(100、101、102、103、104)，其包括/n-基体(10)，其具有至少一个壁(11)，所述壁(11)布置成用于界定样品容纳部(12)，其中，/n-所述至少一个壁(11)至少在面向样品容纳部(12)的表面上包括面式的碳基材料，碳基材料对于样品容纳部(12)中的液体是不可渗透的，/n其特征在于，/n-碳基材料的碳含量高至使得碳基材料不透明且导电。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181213 DE 102018132120.11.一种适于保持生物样品(1)的样品保持装置(100、101、102、103、104)，其包括
-基体(10)，其具有至少一个壁(11)，所述壁(11)布置成用于界定样品容纳部(12)，其中，
-所述至少一个壁(11)至少在面向样品容纳部(12)的表面上包括面式的碳基材料，碳基材料对于样品容纳部(12)中的液体是不可渗透的，
其特征在于，
-碳基材料的碳含量高至使得碳基材料不透明且导电。


2.根据权利要求1所述的样品保持装置，其中，
-所述至少一个壁(11)由碳基材料构成。


3.根据权利要求2所述的样品保持装置，其中，
-由碳基材料制成的所述至少一个壁(11)的厚度在150μm至1mm的范围内。


4.根据权利要求2或3所述的样品保持装置，其中，
-整个基体(10)由碳基材料构成。


5.根据权利要求1所述的样品保持装置，其中，
-所述至少一个壁(11)在面向样品容纳部(12)的表面上具有由碳基材料构成的涂层(13)。


6.根据权利要求5所述的样品保持装置，其中，
-由碳基材料制成的涂层(13)的厚度范围为2nm至500μm。


7.根据前述权利要求中任一项所述的样品保持装置，其中，
-碳基材料在面向样品容纳部(12)的表面上具有表面结构(20)，所述表面结构促进生物样品与碳基材料的机械相互作用。


8.根据权利要求7所述的样品保持装置，其中，
-所述表面结构(20)包括碳基材料的预定粗糙度和/或碳基材料的多个突起(21)。


9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·齐默尔曼，J·诺伊鲍尔，I·迈泽尔，M·格普，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE