(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電界を接着細胞に与えるための方法であって、電圧を少なくとも２つの電極に印加することにより電界を発生させ、少なくとも３つの電極が設けられる、方法において、
（ａ）第１の電界を発生させるために前記少なくとも３つの電極のうちの少なくとも２つの電極に電圧が印加されるように、前記少なくとも２つの電極を活性にする工程と、
（ｂ）少なくとも第２の電界を発生させる工程であって、前記第２の電界のための電圧が印加されるときに、前記工程（ａ）で活性にされた前記少なくとも２つの電極の少なくとも１つを浮遊にする工程と、
（ｃ）第３の又は第３以上の電界を発生させる工程であって、前記第３の又は第３以上の電界のための電圧が印加されたときに、前記工程（ａ）で活性にされた全ての電極が少なくとも一度浮遊になるまで前記第３の又は第３以上の電界を発生させる工程と、
を備えることを特徴とする、方法。
【請求項２】
各電界を少なくとも１つの電圧パルスにより発生させ、及び／又は少なくとも２つの電界をそれぞれ少なくとも１つの電圧パルスにより発生させ、前記電圧パルス間の時間差が少なくとも５００ｍｓであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
電界がそれぞれ接着細胞に与えられる複数の反応空間が設けられ、１つの反応空間内で２つの電界を発生させるための２つの電圧パルス間の時間差を使用して、少なくとも１つの更なる反応空間内に少なくとも１つの電界を発生させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記電極と前記接着細胞とが互いに分離され、前記細胞と前記電極との間の距離が所定の値に調節されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの切換装置（５９、６０、６１、６２）を介して少なくとも１つの電圧源に接続された少なくとも３つの電極（６３、６４）を備えた請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置（５８）において、
少なくとも５つの電極（６３、６４）が４つの前記切換装置（５９、６０、６１、６２）を介して少なくとも１つの電圧源に接続され、少なくとも２つの電極（６３、６４）が、前記少なくとも２つの電極によって共有される１つの切換装置（５９、６０、６１、６２）を介して電圧源に接続されることを特徴とする、装置。
【請求項６】
電極（６３、６４）の２つの群が設けられ、前記群の各々が２つの共有切換装置（５９、６０、６１、６２）を介して前記電圧源に接続されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記群の各々が少なくとも２つの電極（６３、６４）を備えることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
合計で少なくとも７個の電極（６３、６４）が設けられることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記電極（６３、６４）が、少なくとも１つの反応空間に挿入するために設けられることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記反応空間はマルチウェルプレートの一部であることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの電界を接着細胞に与えるための、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの電界を接着細胞に与えるための方法であって、電圧を少なくとも２つの活性電極に印加することにより電界を発生させ、少なくとも３つの電極が設けられる、方法に関する。本発明は更に、少なくとも１つの切換装置を介して少なくとも１つの電圧源に接続された少なくとも３つの電極を備えた装置に関する。本発明はまた、少なくとも２つの電極をそれぞれ備えた、異なる寸法を有する少なくとも２つの電極配列体に接触するための装置であって、接触要素を備え、この接触要素により電極配列体の電極に対して電気接触可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界又は電圧パルスを生細胞に印加すること、いわゆる電気穿孔又はエレクトロトランスフェクションが、長年にわたって種々の状態の細胞に対して行われている。培養容器内における接着状態で緩衝液に懸濁されている単一細胞は、通常、プラスチック容器の底部にあり、細胞が通常は細胞外基質の組織集合に埋め込まれる生体内状態にある。原則として、電気穿孔では、短期の電流フローを印加することにより、外来分子が、細胞に適合した緩衝液又は細胞培地から細胞に導入され、電圧パルス又はそれによって生じる電界及び電流フローの作用によって、細胞膜を外来分子が透過できるようにする。細胞懸濁液を、電圧印加用の２つの対向する平行電極を側壁に備える試料チャンバを有するいわゆるキュベット、すなわち、細い開放容器に入れることがよくある。細胞膜に一時的に「孔」が生じることにより、生物活性分子はまず細胞質に到達し、ここで対象とする機能を果たすことができ、その後ある一定の条件下で細胞の核にも到達する。高電流密度の短い電圧パルスである強い電界を短期間印加することにより、細胞、細胞誘導体、細胞内粒子、及び／又は小胞を融合させることが更に可能である。このいわゆる電気融合では、例えば、細胞を、不均一な交流電界によって、まず密接に膜接触させる。次いで、電界パルスを印加すると、膜の一部が相互作用し、最終的に融合に至る。電気融合のために、電気穿孔のための装置を適用可能である。更に、生細胞を電界によって刺激して性質を変化させるようにすることもある。
【０００３】
国際公開第２００５／０５６７７８号パンフレットから、例えば、２つの平行に配置された電極面間に位置する多孔膜上で細胞が増殖する電気穿孔のための方法が公知である。
【０００４】
米国特許第５１３４０７０号は、電極として機能する導電面上で増殖する細胞の電気穿孔のための適用及び装置について記載している。培養容器を上から板状の対電極で覆うことにより、放電が可能となる間隙を形成する。
【０００５】
更に、国際公開第２００８／１０４０８６号パンフレットから、細胞が同一平面の電極面上で増殖する装置が公知である。電極間の電気接触が、細胞上方の細胞培地により確立されるため、２つの電極領域が絶縁バリアにより分離されるにもかかわらず、電極間の電解液ブリッジが可能となる。これは、例えば、透明半導体として細胞の顕微分析が可能となるインジウムスズ酸化物から構成することができる。
【０００６】
国際公開第２００９／１３１９７２号パンフレットから、円板状のプレートに接着して増殖する細胞の電気穿孔のための装置が公知である。この装置は、互いに平行に配置された２つの電極を呈するため、一方の電極が外側シリンダの凹面に位置し、他方の電極が内側シリンダの凸面に位置する。
【０００７】
更に米国特許出願公開第２００９／０３０５３８０号から、固体領域に固定された細胞の電気穿孔のための装置が公知である。細胞に印加される電界は、固体領域上方の面に互いに近接して配置された電極対の構成により発生する。電極は、表面をめっきした電気レールにより形成される。１つの電極対の両電極が互いに近接して配置され、複数の単一細胞を両電極間の最短距離内に配置することができないようになっている。
【０００８】
ＢＴＸ社は、ペトリパルサー（ＰｅｔｒｉＰｕｌｓｅｒ）（登録商標）として、培養容器内の接着増殖細胞に垂直方向に印加可能な、交互の極を有する同一平面電極板の配列体を販売している。これにより、電極が培養上清に浸漬されるため、個々の電極板間の空間が培地で満たされる。この配列体の重要な欠点は、電流の大部分が、細胞上方の細胞のない培地に漏れることである。しかし、この電界は、細胞が配置される容器の底部の境界領域でのみ有効であり、不要な高電流を供給しなければならない。更に、ｐＨ値の変化及び高電流による死亡率が高いことも想定しなければならない。更に、長期電圧パルス用の電源は、このような高電流並びにそれによる電荷及び電力を供給するのに十分な強さのあるものでなければならない。更に、電気穿孔に適した、十分に高い濃度でトランスフェクトすべき基質を含む体積の大きなものとしなければならないため、基質の量も対応して大きくなる。この公知の装置の重要な欠点は、電界が、自由電極チップ下方に直角に位置する領域内で最小の強度を有することである。したがって、この領域にある細胞は、実際にはトランスフェクト又は融合されず、この公知の装置により使用されるプロセスの効率は全体的に低い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、電界を使用して接着細胞の効率的且つ均一な処理を可能にする方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、目的は、初めに述べた方法により達成される。すなわち、第１の電界を発生させるために電圧を印加するときに、少なくとも２つの電極を活性電極とし、また、少なくとも第２の電界を発生させ、かかる場合、電圧を印加するときに、２つの以前に活性だった電極の少なくとも１つを浮遊電極とする。例えば、第１の電極が活性、すなわち、陽極又は陰極であれば、電圧パルスを細胞に印加するときに、この電極下の電界が最小の強度を有するため、この電極下に直角に位置する細胞は十分に電気的処理されない。したがって、本発明によれば、第２の電界を発生させ、前記第１の電極が浮遊（不活性）となる。すなわち、電界は、電圧を少なくとも２つの異なる電極に印加することにより発生する。したがって、これにより、第２の電圧パルス中に、前記第１の電極下の領域にも電界が印加される。この結果、本発明の方法によって、第１の電圧パルス中に電界に晒されなかった細胞も、確実に十分に電気的処理される。本発明の方法により、電界が低い領域の数を効果的に最小にすることができるため、各プロセス、例えばエレクトロトランスフェクション又は電気融合の効率を最適化することができる。したがって、本発明の方法は、電界による接着細胞の効率的且つ均一な処理を確実に行うのに適しているという利点がある。
【００１１】
好ましくは、更なる電界の発生中に必要なだけ多くの電界を発生させて、第１の電界が発生したときに以前に活性だったすべての電極を少なくとも一度浮遊電極にする。このようにして、電界に晒されていない領域が電極下に確実にないようにする。したがって、この最適な場合に、すべての細胞が電界により均一に処理されて、各プロセス、例えばエレクトロトランスフェクション又は電気融合において、最大の効率を確保することができる。
【００１２】
本発明の別の好ましい実施形態では、各電界を、少なくとも１つの電圧パルス、好ましくは少なくとも２つの電圧パルスによりそれぞれ発生させる。本発明によれば、各電界を、単一電圧パルス、又は少なくとも２つ若しくは多くの短期間続く電圧パルス若しくは合成（サブ）電圧パルスにより発生させることができる。これにより、１又は複数の電荷蓄積、好ましくは１つのキャパシタ又は少なくとも２つのキャパシタを放電させることにより、サブパルスを発生させることができる。好ましくは、電界を発生させる各電圧パルスが、短い高電圧パルスと比較的低電圧の長いパルスとから構成された二重パルスである。このような二重パルスを、例えば、２つのキャパシタを続けて、一方を他方の直後に放電することにより発生させることができ、途切れることなく両サブパルスを合成することができる。例えば、第１の電荷蓄積ユニットは、少なくとも１０μＦ、好ましくは少なくとも５０μＦ、特に少なくとも１００μＦの静電容量を有することができ、及び／又は２μｓ〜４０ｍｓ、好ましくは５μｓ〜２０ｍｓ、特に１０μｓ〜１０ｍｓのパルス長で、１０〜１５００Ｖ、好ましくは２０〜１２００Ｖ、特に５０〜１０００Ｖの初期電圧で放電され得る。第１の電荷蓄積ユニットの放電が終了する直前、同時、又は直後に、例えば、少なくとも１００μＦ、好ましくは少なくとも５００μＦ、特に少なくとも１０００μＦの静電容量を有する第２の電荷蓄積ユニットを、例えば、１ｍｓ〜５００ｍｓ、好ましくは２ｍｓ〜３５０ｍｓ、特に４ｍｓ〜２５０ｍｓのパルス長で、例えば１０〜２４０Ｖ、好ましくは２０〜２００Ｖ、特に５０〜１５０Ｖの初期電圧で放電することができる。
【００１３】
付随して、又は代わりに、少なくとも２つの電界をそれぞれ少なくとも１つの電圧パルスにより発生させることができ、電圧パルス間の時間差は、少なくとも５００ｍｓ、好ましくは少なくとも１ｓ、特に１〜１０ｓである。驚いたことに、本発明に定義されたようにそれぞれ電界を発生させる電圧パルス（サブパルスではない）間の時間差は、細胞の生存率を安定させ、及び／又はプロセスの高効率を確保するように、比較的大きくなければならない。これにより、前述したように、各単一電圧パルスを複数の、すなわち、少なくとも２つのサブパルスから構成することができる。
【００１４】
本発明の更なる好ましい実施形態では、電界がそれぞれ接着細胞に印加される複数の反応空間が設けられ、１つの反応空間内で２つの電界を発生させるための２つの電圧パルス間の時間差を使用して、少なくとも１つの更なる反応空間内に少なくとも１つの電界を発生させる。本発明のこの実施形態は、多くの試料を非常に短時間で処理しなければならないとき、すなわち、特に高処理量プロセスにおいて特に有利である。前述したように、各反応空間内で電界を発生させるための単一電圧パルスは、比較的長い時間距離を互いに有することができる。多くの試料を処理する場合、これにより、プロセス時間が非常に長くなる。本発明によれば、単一電圧パルスが、これにより、処理すべき異なる反応空間に関して好ましくは入れ子状に発生し、１つの反応空間内において２つの電界が発生する間のむだ時間を使用して、少なくとも１つの更なる反応空間内で少なくとも１つの電界を発生させることができる。このようにして、例えば「２４ウェル」細胞培養プレートのすべての反応空間を処理する際に、全プロセス時間をかなり短くすることができる。更に、この手法により、処理前及び／又は処理後の培養時間が異なるため、異なる反応空間における試料間に相違が生じる危険が低下する。例えば、「２４ウェル」プレートの単一反応空間内の細胞をより長時間にわたって連続して処理する場合には、第１の反応空間内の試料が、処理後に比較的長い培養時間を経るとともに、最後に処理された試料が、処理前に長い培養時間を経なければならない。これは、単一反応空間内の処理効率に悪影響を与え、最終的に単一試料に異なる結果をもたらすことになり得る。逆に、異なる反応空間の入れ子処理によって、より均一になるため、異なる培養時間を最小にすることで、より再現可能な結果及び効率が得られる。
【００１５】
本発明の特に好ましい実施形態では、更に、電極と接着細胞とが互いに分離され、細胞と電極との距離が実験的に求められる値に調節される。好ましくは、活性電極間及び浮遊電極下の電界強度がそれぞれ最適化されるように、距離が調節される。距離が大きくなると電束線の密度が低下するため、距離が大きくなるときに容器の底部領域の有効電界が減少することが示される。技術的に、この効果は、印加される電圧を増加させることにより、すなわち電流密度を増加させることにより補償され得る。しかし、これにより、技術的労力が増え、雷放電の危険も高まる。距離が小さすぎても、底面のわずかなむらによって電界が不均一になり、再現性のない結果となるため意味がない。このような状況で考慮しなければならないのは、距離が大きくなると活性電極間の電界強度が低下し、距離が増減すると、浮遊電極下の電界強度が中距離で最大値に到達する、すなわち、この最大値に基づいて低下することである。したがって、プロセスの条件に応じて、浮遊電極下の電界強度がほぼ最大値に到達し、同時にできるだけ高い活性電極間の値に到達するように、電極と細胞との間の距離を調節しなければならない。この最適距離は、反応空間の形状、使用する緩衝液の種類、電極の形状及びサイズ、並びに電気パラメータ等の異なる条件について実験的に求めなければならない。
【００１６】
本発明によれば、目的は、初めに述べた装置、特に、本発明の方法を達成するための装置により達成される。すなわち、少なくとも５つの電極が４つの切換装置を介して少なくとも１つの電圧源に接続され、少なくとも２つの電極が、共有切換装置を介して電圧源に接続される。この特に有利な構成により、すべての電極を活性又は不活性（浮遊）電極として動作させることができる。本発明の装置において電極をグループ化し、切換装置の数を限定することにより、技術的及び構造的労力を最小限にして、干渉が起こりにくい経済的な装置を提供する。前述した方法に関連して、本発明の装置は、電界を使用して接着細胞の効率的且つ均一な処理を可能にするものであり、少数の切換装置を使用して、迅速且つ確実に活性電極と浮遊電極とを切り換えることができる。
【００１７】
本発明の装置の特に有利な実施形態では、電極の２つの群が設けられ、各群が２つの共有切換装置を介して電圧源に接続される。これにより、比較的多くの電極を４つの切換装置のみで制御することができる。すなわち、電極の両方の群を活性又は不活性（浮遊）として動作させることができる。
【００１８】
ここで、各群は、好ましくは少なくとも２つの電極、好ましくは少なくとも３つの電極、特に好ましくは少なくとも４つの電極を備える。本発明の好ましい実施形態では、合計で少なくとも７個、好ましくは９〜２１個の電極が設けられる。例えば、本発明によれば、第１の群が８個の電極を備え、第２の群が９個の電極を備える構成を使用することができる。
【００１９】
本発明の装置の有利な実施形態では、電極が少なくとも１つの反応空間に挿入するために設けられる。すなわち、適切な場合には、この電極を、例えば、ユニットとして構成し設計して、電極を上方から細胞培養容器に挿入して内部の細胞培地に浸漬するようにしてもよい。反応空間の底部に接着する細胞上方に、電極を有利な方法で配置することができる。好ましくは、反応空間はマルチウェルプレートの一部であり、本発明の装置により同等の条件で複数の試料を処理するようになっている。
【００２０】
切換装置は、例えば、電力半導体、好ましくはＩＧＢＴ若しくはＭＯＳＦＥＴ、又は電気機械装置、好ましくはリレーとすることができる。
【００２１】
本発明によれば、目的は、初めに述べた、少なくとも２つの電極配列体に接触するための装置により達成される。すなわち、少なくとも１つの接触要素が、異なる電極配列体の電極にそれぞれ接触可能となるように配置される。これにより、１又は複数の接触要素の構成が有利な方法で実行されて、接触要素は、寸法の異なる少なくとも２つの電極配列体の電極に接触する位置を取る。したがって、例えば、サイズの異なる細胞培養プレート、例えば、「６ウェル」プレート及び「２４ウェル」プレート並びに／又は「１２ウェル」プレート及び「４８ウェル」プレートの電極配列体に、非常に少数の接触要素を接触させることができ、装置の一部について構造的労力が減る。いずれの場合にも、本発明の装置を使用すると、材料が節約され、構造的労力が全体的に最小限になる。
【００２２】
本発明の装置の特に有利な実施形態では、異なる電極配列体の電極の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％、特に少なくとも７０％が接触要素によりそれぞれ接触可能となるように、接触要素の少なくとも一部が配置される。最適な場合には、電極配列体が、異なるプレート寸法について同一となる。しかし、電極配列体の形状によってこれを可能とすべきでない場合、本発明の装置により、異なる電極配列体の電極の少なくとも半分を共有接触要素によりそれぞれ接触させることができる。したがって、装置の一部に必要な接触要素の数を全体的に大きく減少させることができる。
【００２３】
好ましくは、接触要素及び／又は電極が面内に、１つの軸の周りを旋回可能に配置されて、各反応空間及び／又は対応する電極配列体に適した接触要素の配列体を、例えば１８０°回転させることにより正しい位置に配置させるようになっている。
【００２４】
本発明は更に、少なくとも１つの電界を接着細胞に印加するため、特に接着細胞の電気穿孔及び電気融合のための、本発明の装置の使用に関する。
【００２５】
図面を参照しながら、本発明について更に例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】３つの電極を有する本発明の例示的な装置の電極配列体の概略側面図である。
【図２】４つの電極を有する本発明の例示的な装置の代替電極配列体の概略側面図である。
【図３】本発明の装置の例示的な電極配列体の例示的な実施形態の下側の斜視図である。
【図４】電極及び接触要素の内部が見える、図３の電極配列体の更なる斜視図である。
【図５】図３の電極配列体の上側の斜視図である。
【図６】図３〜５の電極配列体の長手方向断面を示す図である。
【図７】本発明の電極配列体における電極間の距離と、３つの異なる高電圧パルスで培養領域に接着する細胞とに応じたトランスフェクション効率の棒図である（ｘ軸は距離［ｍｍ］、ｙ軸はトランスフェクション効率［％］、Ａ−５は低電圧パルス、Ｋ−１９は中電圧パルス、ＡＸ−１９は高電圧パルス）。
【図８】５００μｍの距離での電界強度に基づく、電極と容器底部との間の距離に応じた相対電界強度の図であり（ｘ軸は距離［μｍ］、ｙ軸は相対トランスフェクション効率［％］）、活性電極（グレーの菱形）間の相対電界強度と浮遊（不活性）電極（黒の正方形）下の相対電界強度とを示す図である。
【図９】（Ａ）は活性電極のみを有する細胞培養容器内における電界のシミュレーションを示す図であり、（Ｂ）は活性電極及び浮遊電極を有する細胞培養容器内における電界のシミュレーションを示す図である。
【図１０】蛍光タンパク質ＭＡＸＧＦＰ（登録商標）（Ｌｏｎｚａ社）をコード化するためのプラスミド（Ｌｏｎｚａ社のヌクレオフェクター（Ｎｕｃｌｅｏｆｅｃｔｏｒ）（登録商標）を使用する電気穿孔）によりトランスフェクトされた細胞の蛍光顕微鏡写真を示す図であり、上の（Ａ）はエレクトロトランスフェクション中にすべての電極が活性である様子を示し、中央の（Ｂ）は、（Ａ）と同様であるが、トランスフェクション中に電極の半分のみが活性であり、残りの半分は浮遊である様子を示し、下の（Ｃ）は、同一の細胞が再び第２の電界（電圧パルス）に晒されるが、活性電極及び不活性電極が第２のパルスで入れ替わる、すなわち、第１のパルスで以前に活性だったすべての電極が第２のパルスで浮遊となり、以前に不活性だった電極が第２のパルスで活性になる様子を示す図である。
【図１１】本発明の方法（Ｌｏｎｚａ社のヌクレオフェクター（Ｎｕｃｌｅｏｆｅｃｔｏｒ）（登録商標）を使用する電気穿孔）を使用して蛍光タンパク質ＭＡＸＧＦＰ（登録商標）（Ｌｏｎｚａ社）をコード化するためのプラスミドによりトランスフェクトされた細胞の蛍光顕微鏡写真を示す図であり、上の（Ａ）は２つの電圧パルス間の時間差が０．５Ｓ未満である様子を示し、下の（Ｂ）は２つの電圧パルス間の時間差が２．０Ｓである様子を示す図である。
【図１２】１７個の電極を有する電極配列体の電気相互接続を示す概略図であり、左側の（Ａ）は浮遊（不活性）電極を示し、右側の（Ｂ）は活性電極を示し、白の電極が浮遊（不活性）であり、破線の電極が活性（高電圧）であり、黒の電極が活性（接地）である様子を示す図である。
【図１３】４つの切換装置を有する本発明の例示的な装置の電極の電気相互接続を示す概略図であり、白の電極が浮遊（不活性）であり、斜線の電極が活性（高電圧）であり、黒の電極が活性（接地）である様子を示す図である。
【図１４】接点を有する電極配列体の概略を示す上面図であり、電極配列体が、３つの大きい反応空間（「６ウェル」サイズ）及び１２個の小さい反応空間（「２４ウェル」サイズ）を有する細胞培養プレートについて異なる寸法を有する様子を示す図である。
【図１５】接点を有する電極配列体の概略を示す上面図であり、電極配列体下方の参照符号１〜１７は、電極が配置される電極パターンの線をそれぞれ示し、（Ａ）は少なくとも１つの大きい反応空間と少なくとも４つの小さい反応空間とを含む細胞培養プレートについて、異なる寸法を有する電極配列体の接点の例示的な好ましい構成を示す図であり、（Ｂ）は少なくとも１つの大きい反応空間と少なくとも４つの小さい反応空間とを含む細胞培養プレートについて、異なる寸法を有する電極配列体の接点の更なる例示的な好ましい構成を示す図であり、接点、したがって接触要素の配列体が、製造プロセスに関して最適化された様子を示す図である。
【図１６】３つの大きい反応空間（「６ウェル」サイズ）と１２個の小さい反応空間（「２４ウェル」サイズ）とを含む細胞培養プレートについて異なる寸法を有する電極配列体の接点の更なる例示的な好ましい構成の概略を示す上面図であり、接触要素を軸の周りで回転させることができる様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明の電極配列体１を示し、電極配列体１は、容器７の内部空間６内へ延びる３つの同一平面電極２、３、４を備える。容器７は、生細胞が接着して増殖し得る（接着細胞）底部領域８を備える。内部空間６は、通常、液体、例えば、細胞培地又は細胞に適合させた別の溶液で満たされる。電極２、３、４間の空間は、絶縁材料５で完全に満たされ、電圧が電極２、３、４に印加されても、電極２、３、４間の空間を介して電流が流れることができないようになっている。本発明の装置では、電流全体が電極２、３、４と底部領域８との間の空間を通って流れ、非永久電圧源（例えばキャパシタ）を使用する場合には電圧がゆっくりと降下するため、細胞を処理するための電界強度が時間とともに高くなる。その結果、一方では、パルスを発生させるための装置を経済的な大きさにすることができ、他方では、電気分解により生じる大量の給気流量によって誘導され得る液体のｐＨ値のより強い変化を避けることができる。
【００２８】
本明細書に示す例示的な実施形態では、同一平面電極２、３、４が絶縁材料５により互いに分離されて、電極２、３、４の導電面が下方（底部領域１５又は底部領域１５に接着する細胞側）にのみ露出され、周囲環境と電気接触する。平行線で示される、同一平面電極２、３、４の対向配置された領域９間の領域、又は少なくとも電極間で液体に晒される領域に、絶縁材料５が完全に延びているため、電界を集中させることができ、又は電流を対象の作用半径に限定することができる。更に、目標細胞の領域に電界を集中させること、又は電流を作用半径に限定することは、同一平面電極２、３、４の使用により可能となり、電極２、３、４と底部領域８との間の目標領域で、一定のより安定した電界強度及び電流密度が提供されることは特に有利である。したがって、適切な絶縁材料は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリスチロール、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はポリカーボネート等の一般的な、好ましくは熱可塑性合成材料から形成された板、又は射出成形物である。本発明の構成により、電極２、３、４の同一平面部分の各対向領域９を通る電流の漏れを避けることができるため、一定の電流の電圧パルスが発生する。したがって、例えば、放電に従って必要な電力を制限する低エネルギー／電流の１又は複数の連続したパルス放電により、処理すべき細胞の培養床の面積に応じた反応に従って、本発明の構成を適用することができる。
【００２９】
例えば、電極の極を交互にした、電極と絶縁体とのサンドイッチ構造を使用してもよい。このような構成では、活性電極下の領域の電界は実際には存在しないため、活性電極下の領域に位置する細胞には何の影響もない。このような領域は、導電体（電極）、及びしたがって相当な電界の外側に非常に近接している。活性領域、すなわち、十分な電界を有する領域は、反対の極を有する電極間にある領域のみである。電界に晒されていない電極下の領域を最小にするために、電極を、例えばできるだけ薄く（例えば５０μｍ）設計して、細胞が一面に増殖した底部領域のより大きい領域を、電極と絶縁体との組合せの活性領域を有する電極配列体により覆う。しかし、電極の厚さを小さくすることが妥当でなく技術的に実行可能でなく、このような寸法の効果が制限される場合も多い。
【００３０】
したがって、本発明によれば、第１の電圧パルス後に、少なくとも１つの更なる電圧パルスにより電極２、３、４と底部領域８との間の空間に、少なくとも１つの更なる電界を発生させる。本発明によれば、以前に活性だった電極の少なくとも１つがこの場合浮遊となり、更にこれにより、第２の電界も、不活性となった電極下の領域内で細胞に作用することができる。したがって、図１に示す例示的な実施形態において、例えば、第１の電圧パルス中に、中央の電極３が活性であり、すなわち、電圧（＋）又はグラウンド（−）に接続されていた場合、この電極３は、第２の電圧パルス中に浮遊（不活性）となることができ、第２の電圧パルス中に活性である電極２、４間に同時に位置する電極３下の領域であっても、十分な電界に晒すことができる。このようにして、底部領域８をより均一に露出することができるため、より多数の細胞を効果的に電気的処理することができる。
【００３１】
図２は、４つの電極１１、１２、１３、１４を有する本発明の例示的な装置の代替電極配列体１０を示す。電極配列体１０は、図１による電極配列体１にほぼ対応しているが、容器１７の内部空間１６内へ延びる４つの同一平面電極１１、１２、１３、１４を備える点が異なる。容器１７は、生細胞が接着して増殖し得る（接着細胞）底部領域１８を備える。電極１１、１２、１３、１４間の空間は、それぞれ絶縁材料１５で完全に満たされ、電圧が電極１１、１２、１３、１４に印加されても、電極１１、１２、１３、１４間の空間を介して電流が流れることができないようになっている。本発明によれば、例えば、第１の電圧パルスが印加されると電極１１、１３が活性になり、電極１２、１４が浮遊となるように、電極１１、１２、１３、１４を動作させることができる。次の電圧パルス中には、以前に活性だった電極１１、１３が浮遊となり、電極１２、１４が活性となる。この有利な手法により、外部電極１１、１４間の全領域、特に各内部電極１２、１３下の領域が、十分な電界に晒される。その結果、全底部領域１８、及びしたがって全底部領域１８に接着している細胞が、均一に電気的処理される（図１０、１１も参照）。
【００３２】
図３は、本発明による電極配列体２０の例示的な実施形態の下側の概略図である。電極配列体２０は、図５、７を参照しながら詳細に後述する７つの電極２１を備える。電極２１は、基本的に円筒形に形成されたキャリア２２内に配置される。キャリア２２は、基部本体２３と、基部本体２３の上端部の境界領域２４とを備える。境界領域２４の外径が基部本体２３の外径よりも大きいため、境界領域２４が基部本体２３の外側に突出する。電極２１は、大部分が基部本体２３内に配置され、キャリア２２の下側２５の下部表面３３で露出されて周囲環境に接触している。単一電極２１は、それぞれ絶縁材料２６により互いに電気的に分離され、本実施形態では、単一電極２６間の空間が絶縁材料２６で完全に満たされている。電極２１の対向領域間に絶縁材料２６があることにより、電極に電圧を印加したときに、電極が導電液体に浸漬されていても電極２１間の空間に電流が漏れることが確実になくなる。むしろ、絶縁材料によって、電極２１に電圧を印加したときに、電流が電極２１の表面３３を通って流れ、キャリア２２の下側２５の下方で電界が発生する。電極２１間の空間に大量の電流が漏れることがないため、キャパシタ又は別の非永久電圧源の放電中の電圧降下に長い時間がかかり、時間とともに一定のより安定した電流が流れ、生物学的方法の大部分、例えばトランスフェクションについて、十分な強度の電界を放電時間にわたって発生させる。電極配列体２０は、特に少なくとも部分的に液体で満たされた容器、例えば反応槽、細胞培養トレイ又はマルチウェルプレートの「ウェル」に挿入されるように設けられ、前記容器は、生細胞が接着可能な底部領域を提供する。容器の底部領域の接着細胞は、通常、適切な液体、例えば、細胞培地又は所望の電気的処理に適合させた溶液により覆われ、電極配列体２０は、容器への挿入中に前記液体の少なくとも一部を変位させる。このため、表面３３を有する電極２１は、容器の底部領域に直接配置されず、したがって細胞上に配置されない。キャリア２２の下側２５が４つのスペーサ２７を提供し、電極２１と容器の底部領域との間に十分な距離を確保する。距離を実験的に求められる値に調節することにより、本発明の方法の効率を最適化することができる（図７、８参照）。
【００３３】
図４は、図３による電極配列体２０の斜視図であり、電極２１の内部が見えるようになっている。この図から、電極２１が特に板状に形成され、電極板の厚さがキャリア２２の下側２５に向かって減少することが明らかである。したがって、容器内の液体に接触する、電極２１の露出した表面３３は、基部本体２３内に配置された電極２１の一部として基本的に薄くなっている。この利点は、電界が非常に弱いために細胞の効果的な電気的処理が不可能な各電極２１下の領域が最小になることである。逆に両端部では、十分な電気接触を確立するために電極２１を効率的に接触させる必要があるため、電極２１の厚さを大きくしなければならない。本実施形態の場合には、電極２１の肉厚領域２９に挿入されるピン状接触要素２８により、使用する電圧源のそれぞれに対する電気接触が確立される。接触要素２８は、適切な接触装置により、領域２９と反対側の端部で電圧源に電気接続される。電圧源は、例えば、電圧パルスを制御して放射可能な１又は複数のキャパシタとすることができる。発生した電圧パルスは、接触要素２８を渡って電極２１へ送られ、これにより電極２１の下側で、すなわち、キャリア２２の下側２５の下方で、電極間の絶縁材料２６が、細胞と電極２１の細胞側との間の空間に限定又は集中するため、電界が確立される。
【００３４】
本発明の電極配列体２０は、好ましくは射出成形プロセスにより製造される。これにより、接触要素２８がまず適切な射出成形具に挿入されて、絶縁ポリマーでカプセル化される。その後第２のステップで、導電ポリマーが射出されて、電極２１を形成する。或いは、電極を金属、好ましくはアルミニウムから形成してもよい。本実施形態では、金属電極をまず射出成形具に挿入した後に、絶縁ポリマーでカプセル化する。本実施形態では、金属電極が、好ましくは、電極に電気接触するのに適した、上方に突出した付属物を提供する。
【００３５】
図５は、図３に関連した本発明の電極配列体２０の上側３０の斜視図である。接触要素２８が基部本体２３から上方に突出していることが明らかである。これにより、接触要素２８は、露出した端部３１を除いて、基部本体の絶縁材料で完全に囲まれている。このような露出した端部３１を使用して、接触要素２８を適切な装置により電圧源に電気接触させることができる。
【００３６】
図６は、図３〜５に関連する電極配列体２０の縦断面図である。この図から、電極２１の直径が基部本体２３の下側２５に向かって小さくなっているため、不十分な電界が確立される電極２１下の領域が最小になることが明らかである。電極２１の反対側端部には、接触要素２８がそれぞれ挿入又は射出される肉厚な領域２９がある。この特に有利な実施形態により、接触要素２８と電極２１との間の十分な電気接触が確保されるため、電極２１が確保されるまでに電圧源から電圧パルスが効果的に送られる。電極配列体２０を、液体で満たされた、生細胞が底部領域に接着する容器に挿入する場合、スペーサ２７により、電極２１の下側と処理すべき細胞との間の最適な距離が確実に設定される。電極２１の対向配置領域３２間の空間が絶縁材料２６で完全に満たされているため、電極２１の領域３２間に液体が入らず、電極２１の領域３２間を通って電流が漏れることがない。このようにして、電圧を電極２１に印加することにより、電界が電極の細胞側に集中し、細胞と電極２１との間の空間に限定又は集中する。このようにして、細胞を非常に効果的に、かつ比較的低い電力需要で処理することができる。本発明の更なる利点は、電極２１間の中間空間がないため、電極配列体２０が、容器へ挿入中の液体の一部を変位させることである。この理由により、容器を少量の液体のみで満たす必要があり、処理に必要な溶液及び物質を節約することによりコストを減らすことができる。
【００３７】
図７は、電圧パルスの大きさの変化に応じた、処理すべき細胞間の電極の距離に対するトランスフェクション効率の依存を示す。この文脈において、トランスフェクションとは、電圧パルスにより核酸分子（ここではＤＮＡ）を生細胞に導入することを意味する。比較的高電圧（ＡＸ−１９）では、電極と細胞との間の距離に対するトランスフェクション効率の依存は少ないが、低電圧（Ａ−５）では、電極と細胞との間の距離が小さくなるとトランスフェクション効率が増加することがわかる。逆に、中電圧パルス（Ｋ−１９）は、中距離で最適であることを示す。電圧パルスの強度に応じて、電極と細胞との間の距離が、トランスフェクション効率に大きな影響を与えることが示される。したがって、トランスフェクション効率を最適化するために、例えば、図３〜６により電極配列体２０のスペーサ２７の大きさをそれぞれ決めることにより、本発明により実験的に求める値に距離を調節する。
【００３８】
図８は、電極と容器底部との間の領域内の相対電界強度を、電極と容器底部との間の距離に応じて示す。これにより、電界強度は、５００μｍの距離での電界強度にそれぞれ基づき、すなわち、両グラフの電界強度は、この距離について１００％に設定されている。活性電極間の電界強度と不活性電極下の電界強度とは逆に作用する。すなわち、距離が小さくなると活性電極間の電界強度は増加し、不活性電極下の電界強度は略ゼロに達する。距離が大きくなると活性電極間の電界強度は減少すし、不活性電極下の電界強度は更に増加する。全体として、距離が大きくなると活性電極間の電界強度が減少し、浮遊電極下の電界強度は中距離で最大値に達し、これにより、距離が増減するとこの最大値に基づいて電界強度は減少する。本発明によれば、これにより、電極と細胞との間の距離は、浮遊電極下の電界強度が最大値に近くなり、さらに活性電極間でできるだけ高い値に達するように、プロセスの状態に応じて調節される。
【００３９】
図９は、活性電極のみ（上）、並びに活性電極及び浮遊電極（下）での、細胞培養槽内の電界のシミュレーションを示す。電界を発生させるための一般的な方法及び装置は、活性電極下方に直交する電界が最小であるため、この領域における細胞の電気的処理が不十分であるという欠点を有する。本発明の方法が浮遊（不活性）電極を含むことにより、細胞のより均一且つ効率的な処理が可能になることが明らかになる。図では、例示的な電極配列体４０が４つの電極４１、４２、４３、４４を備え、これらの電極４１、４２、４３、４４は、電極と細胞培養槽の底部領域４６との間の空間４５に電圧を印加することにより電界を発生させる。図では、電界線の密度により電界強度をシミュレーションする。色の濃い領域は高い電界強度を示し、色の薄い領域は低い電界強度を示す。図（Ａ）では、すべての電極４１、４２、４３、４４が活性である。この場合、電極４１、４２、４３、４４間と、露出した端部（色の濃い領域）のみで、電界強度が高い。逆に、電極４１、４２、４３、４４下の領域における空間４５の電界強度が低いため、底部領域４６の処理すべき細胞が、十分な電界に不規則にしか晒されない。したがって、本発明によれば、図（Ｂ）に示すように、本実施形態おいて、第１の電圧が両電極４１、４３のみに印加され、他の２つの電極４２、４４が浮遊（不活性）である。これにより、不活性電極４２、４４下の領域では、強度が高いが、不活性電極４２、４４によってわずかにのみ弱まった電界が、底部領域４６に接着する細胞に影響を与える。以前に不活性だった電極４２、４４に電圧パルスを印加し、以前に活性だった電極４１、４３が浮遊となる場合、より強い電界が、電極４１、４３下の領域に影響を与える。したがって、底部領域４６に接着する細胞を、本発明の方法により十分な電界で均一に処理することができる。
【００４０】
図１０は、先行技術によりトランスフェクトされた蛍光標識細胞の顕微鏡画像（Ａ）、及び本発明の方法によりトランスフェクトされた蛍光標識細胞の顕微鏡画像（Ｂ、Ｃ）を示す。図（Ａ）に示す細胞のエレクトロトランスフェクションでは、すべての電極が活性であり、すなわち、すべての電極が高電圧又はグラウンドに接続されている。プラスミドにより順調にトランスフェクトされた細胞は、蛍光性となるため明瞭に識別される。図（Ａ）は、活性電極下の領域に対応する、トランスフェクトされた細胞叢内の間隙を示す（暗い部分）。この領域では、電界が、細胞を順調にトランスフェクトするのに十分な強度ではない。図（Ｂ）に示す細胞のエレクトロトランスフェクションでは、電極の半分のみが活性であり、残りの半分が浮遊である。図（Ａ）によるトランスフェクションと比較すると、この場合、全体として、順調にトランスフェクトされた細胞は少ないが、間隙が少なく、非常に低いトランスフェクション効率の領域間の距離が大きくなる。ここでは、活性電極間の距離が大きくなることにより、全体として全培養領域にわたる電界が弱いため、最初はトランスフェクション効率が低下する。本発明の方法によれば、その後、同一の細胞は第２の電界（電圧パルス）に再び晒され、前記第２のパルス中に、活性電極及び不活性電極が逆になる。すなわち、第１のパルス中に以前に活性だったすべての電極が第２のパルス中に浮遊となり、以前に不活性だった電極が第２のパルス中に活性となる。これ以上の間隙を検出することができなくなり、すなわち電極下の領域を含むすべての領域が高トランスフェクション率を示す（図Ｃ）。したがって、本発明の方法により、培養領域全体にわたって、細胞を非常に均一かつ大きく処理することができる。特に、図（Ａ）（先行技術）と図（Ｃ）（本発明による方法）とを比較することにより、一般的な方法に対する本発明の方法の重要な利点が明らかになる。
【００４１】
図１１は、本発明の方法によりトランスフェクトされた蛍光細胞の顕微鏡画像であり、２つの電圧パルス間の距離を変化させた様子を示す。非常に短い距離（Ａは０．５秒未満）では、トランスフェクション効率の望ましくない混合が生じる。この結果は、電圧パルス間の距離を増加させる（Ｂは２．０秒）ことにより和らげることができる。全体の処理が不必要に長引かないように、距離を最適化すべきであり、すなわちプロセス条件又は電気パラメータ、試料の量、緩衝液又は培地、温度及び／又は細胞の種類に適合させるべきである。好ましくは、２つの電圧パルス間の時間差を使用して、第１の複数の試料を次々に第１の電圧パルスに晒した後、これらを次々に第２の電圧パルスに晒す。これにより、電圧パルスの特に有利なタイムインターリービングが可能となり、複数の試料を処理する場合にプロセス時間が最小になる。
【００４２】
本発明の方法を実施するために、図１２に示すように個々で、又は図１３に示すように群で電極を動作させなければならない。これは、好ましくは、開状態又は閉状態となり得る切換装置、例えばＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ又はリレーにより行われる。開状態では、切換装置が電流を供給しないため、接続された電極が絶縁されることにより浮遊となる。閉状態では、切換装置が電流を供給することにより、接続された電極を電流が通ることができる。電極は電位（プラス又はマイナス）を有し、陽極又は陰極として作用する。これらの電極は、活性電極として示される。
【００４３】
図１２は、１７個の電極４８、４９、５６、５７を使用する、本発明の方法を実施するための切換装置４７を示す。同一平面に配置された電極４８、４９、５６、５７は、それぞれ切換装置５０、５１、５４、５５を介して電圧源５２又はグラウンド５３に接続される。図（Ａ）は、第１の電界の確立中の切換装置４７の状態を示す。この場合、開の切換装置５０に接続された電極４８、４９の一部は、第１の浮遊電極４９である。閉の切換装置５１に接続された電極４８、４９の一部は、細胞を処理するために最終的に第１の電界を発生させる活性電極４８である。活性電極４８の下方に直交する電界は最小であるため、この領域では細胞は十分に処理されない。図（Ｂ）は、第２の電界の確立中の切換装置４７の状態を示す。この場合、第１の電界の確立中に開だった切換装置４７は閉となり、第１の電界の確立中に閉だった切換装置５５は開となる。結果として、第１の電界中に浮遊だった電極４５は活性電極となり、第２の電界の確立中に第２の電界を発生させる。第１の電界の確立中に以前に活性だった電極５７は、第２の電界の確立中に浮遊となる。第１の電界の確立中に、すべての活性電極５６が２つの浮遊電極５７間に配置されるため、活性電極５６下の領域が、活性電極５６により発生した第２の電界に晒される。したがって、第２の電界により、第１の電界中に十分に処理されなかった細胞も電気的に処理されるため、全体としてすべての細胞が均一に処理される。
【００４４】
図１３は、４つの切換装置５９、６０、６１、６２を使用する、本発明の方法を実施するための例示的な装置５８を示す。切換装置５９、６０は電圧源に接続され、切換装置６１、６２はグラウンドに接続される。装置５８の電極（活性電極６３は斜線又は黒、浮遊電極６４は白）は２つの群に分けられ、一方の群が切換装置５９、６１に電気接続され、他方の群が切換装置６０、６２に電気接続される。図示した実施形態では、１７個の電極６３、６４が４つの切換装置５９、６０、６１、６２のみを介して電圧源に接続される。図示した状態では、活性電極６３（第１の群）が閉の切換装置５９、６１を介して電圧源又はグラウンドに接続されるため、電圧を活性電極６３に印加する場合に、活性電極間に第１の電界が生じる。切換装置６０、６２が開であるため、これにより接続された電極６４（第２の群）は、この状態では浮遊又は不活性のままである。前記の状態では最小の電界にしか晒されなかった活性電極６３下の領域の細胞を、第２の電界を確立するよう十分に処理するために、本発明によれば切換装置５９、６１が開であり、切換装置６０、６２が閉である。この単なる切換えにより、前記の状態では活性電極６３だった第１の群の電極が浮遊電極になり、前記の状態では浮遊電極６４だった第２の群の電極が活性になり第２の電界を発生させる。この第２の電界により、第１の群６３の電極下の領域が確実に十分に処理されるため、全体として均一且つ効率的な細胞の処理が確保される。本発明による装置５８は、４つの切換装置を使用して機能し、切換装置の切換により両群の電極間を迅速に切り換えることができるという利点を有する。電極の各群を活性又は不活性に切り換えることができ、１つの群のすべての電極が同時に切り換えられる（活性又は浮遊）。この電極６３、６４の集合体があるため、本発明の装置５８は、例えば図１２の切換装置４７と比較して、切換装置の数が非常に少ない。これにより、必要な設備が少なくなり、装置５８の感受性が低下する。
【００４５】
図１４は、３つの大きい培養ウェル（「６ウェル」サイズ、電極配列体６５）と１２個の小さい培養ウェル（「２４ウェル」サイズ、電極配列体６６）とを備えた細胞培養プレートについて異なる寸法を有する電極配列体６５、６６の概略図である。材料を節約し構造的労力を減らすために、本発明によれば、異なるサイズの電極配列体のための接合接点が選択される。有利なことに、これにより、電極の電気接触のための装置に関して必要な接触要素を大きく減らすことができる。図示した細胞培養プレートの受け領域６７は、３つの大きい培養ウェルの区画と、１２個の小さい培養ウェルの区画とを有する。大きい培養ウェルは、内部に配置された細胞を適切な大きさの電極配列体６５で電気的処理するために備えられる。電極配列体６５は、例えば浸漬電極の形であり、それぞれ１７個の電極６８を備える。小さい培養ウェルは、内部に配置された細胞を適切な大きさの電極配列体６６で電気的処理するために備えられる。電極配列体６６は、例えば浸漬電極の形であり、それぞれ７個の電極６９を備える。電極配列体を、細胞培養プレートのカバーに組み込むか、対応する接触装置のキャリアユニットに固定することができる。このような接触装置は、後述するように、電極の接点に対応して受け領域の各区画に配置された接触要素を備える。各電極６８、６９に対して接点７０がそれぞれ割り当てられ、各電極６８、６９には接触要素が接触させることができるため、電圧源、例えばキャパシタに対する電気接触を確立することができる。したがって、このような「混合」細胞培養プレート６７に接触するための装置は、３×１７＋１２＋７＝１３５個の接触要素を必要とする。細胞培養プレートの２つの異なるフォーマットに接触するための装置は、例えば「６ウェル」サイズ（１７個の電極をそれぞれ有する電極配列体について６つの培養空間）及び「２４ウェル」サイズ（７つの電極をそれぞれ有する２４個の培養空間）は、６×１７＋２４×７＝２７０個の接触要素を必要とする。
【００４６】
例えば、ばね作動の接触要素により十分な電気接触を作るために、製造公差を補償する、ある接触圧が必要であるため、接点又は対応する接触要素の数はできるだけ少なくすべきである。したがって、標準的なばねの接触圧力は約０．４Ｎであり、２７０個の接触要素の場合には、約１０８Ｎ（約１０Ｋｇ）の機械力を生じさせることができる。このため、技術的労力及び装置に関連する労力を減らすために接触要素の数を最小限にすることが望ましい。
【００４７】
図１５は、電極配列体７４、７５の接点７１、７２、７３の例示的かつ好ましい構成を示す。電極配列体７４、７５は、少なくとも１つの大きい反応ウェル（電極配列体７４）と少なくとも４つの小さい反応ウェル（電極配列体７５）とを含む細胞培養プレートについて異なる寸法を有する。本発明により、種々のフォーマットについて同一である大部分の接点７１、７２、７３を配置することができるため、接点７１、７２、７３は、大きい電極配列体７４の電極と小さい電極配列体７５の電極との両方の接点として機能することができる。例示的に示すフォーマットでは、大きい電極配列体７４の中間電極（グリッド番号８〜１０）及び外側電極（グリッド番号１、１７）のみはそれぞれの位置を有しており、これらを小さい電極配列体７５の電極の対応する位置に合わせることはできない。残りの接点（グリッド番号２〜７及び１１〜１６）はそれぞれ、両フォーマット（図（Ａ））の電極配列体の対応する電極についての接点として使用することができる。小さい電極配列体７５の認識されていない電極のそれぞれについて、それ自身の接点を割り当てなければならない。製造プロセスに関して最適化された本発明による接点７２、７３の配列が、図（Ｂ）に示される。１７個の黒い接点７２は、大きい電極配列体７４（例えば「６ウェルサイズ」）のすべての電極及び小さい電極配列体７５（例えば「２４ウェルサイズ」）の一部の電極が接触可能な点を示す。１６個の斜線の接点７３は、小さい電極配列体７５の残りの電極のみが接触可能な点を示す。全体として、接触要素の対応する配列を有する両フォーマットに接触するための適切な装置は、細胞培養プレートの受け領域内に６×（１７＋１６）＝１９８個の接触要素を有する。これにより、図１４（２７０個の接触要素）に示す例と比較して、接触要素の数が非常に少なくなるため、装置に関連する労力がかなり減少する。
【００４８】
図１６は、３つの大きい反応空間（「６ウェル」サイズ）と１２個の小さい反応空間（「２４ウェル」サイズ）とを有する細胞培養プレートについて異なる寸法を有する電極配列体の接点の別の例示的かつ好ましい構成を示す。この特に有利な実施形態では、電極及び／又は接点に接触するための対応する接触要素が、軸、好ましくは細胞培養プレートの面に垂直に配置された軸の周りを旋回可能である。これにより、装置の一部に必要な接触要素の数が更に少なくなり、有利な方法では３×（１７＋１６）＝９９個の接触要素となる。更に、本実施形態により、他の寸法、例えば、「１２ウェル及び４８ウェル」サイズの細胞培養プレートの更なる処理が可能になる。図示した実施形態では、細胞培養プレートの受け領域７６が設けられ、この受け領域７６は、例えば、電極配列体７７、７８に接触するための装置の一部とすることができる。この装置は、電極配列体７７、７８の電極と電気接触可能な、図示しない接触要素を有する。受け領域７６は２つの区画７９、８０を有し、この区画７９、８０内に接触要素が、電極配列体７７、７８の接点８１、８２に対応する配列でそれぞれ設けられる。黒の接点８１は、大きい電極配列体７７（「６ウェルサイズ」）のすべての電極と小さい電極配列体７８（「２４ウェルサイズ」）の一部の電極が接触可能な位置を示す。斜線の接点８２は、小さい電極配列体７８の残りの電極のみが接触可能な点を示す。受け領域７６の第１の区画７９は、電極配列体７７、７８、及びしたがって対応する大きさの細胞培養空間（「ウェル」）のために設けられ、本実施形態では、大きい電極配列体７７（「６ウェル」サイズ）及び小さい電極配列体７８（「２４ウェル」サイズ）を電気接触させることができる。その結果、６又は２４個の培養空間を有する細胞培養プレート、或いは３つの大きい培養空間と１２個の小さい培養空間とを有する混合プレートが受け領域７６に配置された場合に、第１の瞬間には、第１の区画７９で各電極配列体の半分を電気接触させることができる。培養空間で細胞を処理した後、プレートを水平方向に１８０°回転させて、培養空間の残りの半分を第１の区画７９に配置し電気接触させることができる。或いは、接触要素を備えたユニットをプレートの代わりに回転させて、プレートの残り半分を処理してもよい。受け領域７６の第２の区画８０は空で使用せずにおくか、又は電極配列体及びしたがって対応する大きさの細胞培養空間（「ウェル」）のために設けられる。この細胞培養空間は、他の寸法、例えば、「１２ウェル」サイズの大きい電極配列体及び「４８ウェル」サイズの小さい電極配列体を有する。したがって、少なくとも２つの電極配列体に接触するための本発明の装置により、少なくとも２つ、好ましくは４つの異なるプレートサイズを有利な方法で電気接触させることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  電極配列体
２  電極
３  電極
４  電極
５  絶縁材料
６  内部空間
７  容器
８  底部領域
９  領域
１０  電極配列体
１１  電極
１２  電極
１３  電極
１４  電極
１５  絶縁材料
１６  内部空間
１７  容器
１８  底部領域
２０  電極配列体
２１  電極
２２  キャリア
２３  基部本体
２４  境界領域
２５  下側
２６  絶縁材料
２７  スペーサ
２８  接触要素
２９  領域
３０  上側
３１  端部
３２  領域
３３  表面
４０  電極配列体
４１  電極
４２  電極
４３  電極
４４  電極
４５  空間
４６  底部領域
４７  電極配列体
４８  活性電極
４９  浮遊電極
５０  開の切換装置
５１  閉の切換装置
５２  高電圧
５３  グラウンド
５４  閉の切換装置
５５  開の切換装置
５６  活性電極
５７  浮遊電極
５８  装置
５９  切換装置
６０  切換装置
６１  切換装置
６２  切換装置
６３  活性電極
６４  浮遊電極
６５  電極配列体
６６  電極配列体
６７  受け領域
６８  電極
６９  電極
７０  接点
７１  接点
７２  接点
７３  接点
７４  電極配列体
７５  電極配列体
７６  受け領域
７７  電極配列体
７８  電極配列体
７９  区画
８０  区画
８１  接点
８２  接点
【図１】
0005885144.tif 000002
【図２】
0005885144.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９Ａ）】
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【図９Ｂ）】
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【図１０Ａ）】
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【図１０Ｂ）】
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【図１０Ｃ）】
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【図１１Ａ）】
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【図１１Ｂ）】
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【図１４】
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【図１５Ａ）】
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【図１５Ｂ）】
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【図１６】
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【図７】
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【図８】
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【図１２】
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【図１３】
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