"それぞれ支持体部分2を有し、該支持体部分に複数のセンサ針3が第1方向Xにおいて互いに距離を有するように櫛状に配置されており、ここで、各センサ針3が長手方向Zにセンサ針3上に分布した複数の電極面4を有し、これらの電極面4がそれぞれ専用の導電路6に電気接触し、ここで、これらの導電路6が当該支持体部分2の上を渡って電気接触部7へ向かって延在している、複数のマイクロパターン化されたセンサ板1;及びセンサ板1の間に、それぞれ隣接するセンサ板1同士の支持体部分2及びセンサ針3が互いに第2方向Yにおいて距離を有するように、固定されており、ここで、複数のスペーサー11と支持体部分2との間に、センサアレイを通って流れる、複数のセンサ板1間のセンサ針3の長手方向Zの流体の、流れを可能にする複数の通路12が形成されている、複数のスペーサー11を備えてなる生物の細胞構造における電気信号を測定するための3次元センサアレイ。スペーサー11がセンサ板1の支持体部分2の間にのみ延在し、複数のセンサ針3の間に自由空間が残されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサアレイ。センサ針3の表面が生物学的に不動態化されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のセンサアレイ。電極面4が、電気的絶縁性を有し生物学的に不動態化された皮膜で覆われていることを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載のセンサアレイ。導電路6が電磁的に有効なシールドを有することを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載のセンサアレイ。センサ針3が表面に逆鉤状のナノ構造を有することを特徴とする請求項1乃至5の1つに記載のセンサアレイ。請求項1乃至6の1つに記載のセンサアレイを備え、そのセンサアレイが、センサアレイの複数の電極面4から供給される信号を時間的及び位置的に分解して検出し処理する評価ユニットに接続されていることを特徴とする生物細胞構造の電気的活性を測定するための測定装置。前記評価ユニットが電極面4において静電容量変化を検出して評価し、ここで、個々の電極面4がそれぞれ1つの測定コンデンサの一方の電極を構成し、ここで、当該測定コンデンサの対向電極がそれぞれ1つのセンサ針2における1つの対向する電極面4又は1つの共通なコンデンサ板によって構成されていることを特徴とする請求項7に記載の測定装置。前記測定装置が、活性化の際に、電気的な刺激信号を1つ又は複数の電極面4に供給する信号発生器を備えることを特徴とする請求項7又は8に記載の測定装置。本発明の課題は、3次元の生物細胞複合体における電気信号を、特にこれらの信号の発生の時間及び位置を、正確に検出するのに使用することができる改善された3次元センサアレイを提供することにある。副次的課題は、電極腐食及び組織変化を防止すべく組織構造内で無電流測定が可能になるようにセンサアレイを改良することにある。更に、他の副次的課題は、生きた生物体における使用だけでなくバイオリアクター内で培養された細胞複合体の測定のためにも適するように、且つ培養細胞への栄養素供給を阻害しないように、センサアレイを改良することにある。上記主課題は、添付の特許請求の範囲の請求項1による3次元センサアレイによって解決される。上記副次的課題は、特に従属請求項による好ましい実施形態によって解決される。本発明によるセンサアレイは、マイクロパターン化された複数のセンサ板から構成され、これらのセンサ板がそれぞれ1つの支持体部分を有し、各支持体部分にそれぞれ複数のセンサ針が櫛状に配置されている。これらのセンサ針は、第1方向X方向において、互いに距離を有してしており、それぞれセンサ針の長手方向Z方向に分布する複数の電極面を支持している。各電極面は、専用の導電路を介して接触し、全ての導電路が、支持体部分の上を渡って電気接触部に向かって、延在している。複数のセンサ板の間にはスペーサーが存在し、これらのスペーサーは、センサ板間の距離を保つと同時に、特にこれらの板の固定に役立つ。このようにして、これらの支持体部分及び当該支持体部分に形成された複数のセンサ針が、第1方向とセンサ針の長手方向Zとに対して直交する第2方向Y方向において、それぞれ隣接するセンサ板から互いに離間させられている。複数のスペーサーと支持体部分との間に複数の通路が形成されていて、この通路により、センサアレイを通って流れる、複数のセンサ板間の、センサ針の長手方向の流体の流れが可能になる。本発明によるセンサアレイの構成によって、空間内に格子状に分布させられた多数の電極面が形成されている。センサアレイを生物組織内に挿入した場合に、センサ針が伸びている空間内において発生する電気信号の位置を正確に決定することができる。全ての電極の電気接触が個別に行なわれ、これにより、それぞれ検出された信号が評価ユニットに転送できるので、発生した信号群を時間的及び位置的に分解することができ、従って、組織複合体における信号の発生点及び伝達様式を記録することができる。センサアレイ内のセンサ針は、とりわけシリコン又は金属核付きのガラス状の二酸化ケイ素表面からなる針構造として、公知のナノ技術の方法によって、製造することができる。例えば、自己組織性のエッチング、成長及び成形工程を用いることができる。その際に、センサ針に、生物組織内でのその定着を容易にする幾何学的な表面構造を形成することも可能である。このように形成されたナノ構造化された表面を有するマイクロパターン要素は、例えば、このような表面構造の生成を開示する国際特許出願公開第2007/017458号明細書により公知である。本発明の好ましい実施形態によれば、スペーサーがセンサ板の支持体部分の間にのみ延在する。これにより、隣接するセンサ板同士のセンサ針の間に、検査すべき生物組織によって充填され得る自由空間が残されている。スペーサーと支持体部分との間に形成された通路によって、センサアレイを通るZ方向の流体の流れが可能になる。従って、センサアレイは、非常に簡単に培養システムの一構成要素として形成することができ、これによって、個々の組織層への栄養素供給がセンサアレイの位置決めによって阻害されず、それどころか、容易にされる。有利な点は、センサ針表面における針状の草のようなナノ構造によって、本質的に電気測定の感度が向上することにある。同時に、このナノ構造は、隣のセンサ板への接合面に設けることができ、間隔保持用のプラスチックに押し込まれることによって、実際の3次元多電極アレイ3D-MEAのための新式の組立接続技術に貢献することができる。このような新式の組立接続技術は、付加的に静電容量的に有効な材料に適用されると、上述のセンサの3次元化を可能にする。有利な実施形態は、センサ針の表面が生物学的に不動態化されていることを特徴とする。相応の皮膜を設けることによって電気化学的電位列の発生を防止することができる。基本的には、センサ針の形成のために使用可能であるような半導体材料の生物学的な不動態化のための手法は、当業者にとって既知であるので、詳細な説明は省略する。しかし、これに関連して、電極表面も、電気絶縁性を有する、特に生物学的に不動態化された、皮膜で覆われているならば格別に有利である。この場合には、信号検出が静電容量式の測定法によって行なわれ、これによって、個々の電極面がそれぞれ1つの測定コンデンサの一方の電極を形成する。必要な対向電極は、センサ針において対向する電極面によって実現でき又はセンサアレイの独立の構成部材である1つの共通なコンデンサ板によっても実現できる。信号検出時のクロストーク低減のために、センサアレイ内の導電路が電磁的に有効なシールドを有するとよい。前記課題は、本発明によれば、独立請求項7による測定装置によって解決される。この測定装置は、既述のセンサアレイと、それに接続された評価ユニットとを備え、この評価ユニットは、センサアレイの複数の電極面から供給される信号を時間的及び位置的に分解して検出し処理する。評価ユニット又はその一部は、オンチップ信号処理回路として構成し、センサアレイの電極面の直近に配置することができる。それによって、オンチップデータの圧縮が行なわれるので、圧縮されたデータ量を、例えば無線の通信リンクによって、外部のデータ処理ユニットに伝送することができる。測定装置が、更に、センサアレイの1つ又は複数の電極面に電気的な刺激信号を供給することができる信号発生器を備えるのが好ましい。それにより、生物組織内において、そこで自然発生する信号を検出できるだけでなく、例えば筋肉細胞を活性化させるべく又は組織複合体における他のプロセスを模擬すべく、目的に合わせた刺激を与えることも可能である。本発明の他の利点、詳細及び発展形態は、図面を参照する好ましい実施形態についての以下の説明により明らかにする。図1には、本発明によるセンサアレイの第1の構成要素が、平面図で簡略化されて図示されている。これはマイクロパターン化によって作られたセンサ板01であり、1つの支持体部分02及び多数のセンサ針03を有する。センサ針03は、支持体部分02に櫛状に配置され、互いにX方向において距離を有している。個々のセンサ針の間の間隔は、例えば50~1,000μmである。各センサ針03には、複数の電極面04が配置されており、これらの電極面は、Z方向センサアレイの長手方向において互いに距離を有している。各電極面は、専用の導電路06に接続されており、従って、センサ板上には多数の導電路06が延在し、これらの導電路06が支持体部分02を通って接触部07に向かって案内されている。図2は、製造工程中のウエハー08上の複数のセンサ板01の配置を示す。製造のこの段階において、センサ針03は、当初は、まだ、パターン化領域09によって取り囲まれており、このパターン化領域は、後でセンサ針の櫛状構造を露出させるために、例えばエッチング又はサンドブラストによって除去されなければならない。個々のセンサ板01上における先ずは2次元パターンの発生が、好ましくは標準MEMS技術により、行なわれる。例えばウエハーの形の絶縁基板ガラス、Borofloat33が出発材料として使用される。薄膜技術スパッタリング、蒸着により金属膜を付着させ、その後、この金属膜をリソグラフィ及びエッチングによってパターン化することができる。後で検査すべき細胞培養へのセンサアレイによる影響を僅かに保つために、絶縁性で生体適合性を有する不動態皮膜とりわけ、Si3N4又はSiO2が低温蒸着法PECVDによりパターン全体に付着させられる。定量的測定が優先されない限り、後で、更なるエッチング工程によって電極面04が再露出させられる。センサ針の両側に電極面を設けるためには、ウエハー両面において相応のパターン化工程を実施するとよい。導電路06が付加的にシールドを備えなければならない場合には、異なった製造工程が必要である。電極表面及び導電路を形成した後に、個々のセンサ針のための櫛状構造を作製しなければならず、このためには、ウエハー全体のパターン化が必要である。そのために、湿式及び乾式化学エッチングを使用することができる。同様に、予めパターン化されたマスクを使用する場合には、マイクロサンドブラストが可能であり、それによって、加工時間が極端に低減される。このようにして作製された複数のセンサ板が、後で、ウエハーソーによって個別に切り分けられ、複数のセンサ板が作られる。図3は、本発明によるセンサアレイの他の構成要素をなすスペーサー11の好ましい実施形態を斜視図で示す。スペーサー11は、プラスチック、特にポリカーボネート、からなるとよい。幅及び長さに関するスペーサーの寸法は、センサ板の支持体部分02の寸法に、ほぼ、対応する。スペーサーの厚さは、後におけるY方向の個々のセンサ板の間隔を決定し、例えば50~1,000μmである。スペーサー11は、両面に、複数の通路12が溝状の凹みとして、形成されているとよい。組み立てられたセンサアレイにおいて、これらの通路12は、流体、例えば栄養素液、を通流可能とし、これにより、流体を個々のセンサ板間で保持させる。図4は、センサアレイの第1の実施形態の斜視図を示す。このセンサアレイは、図から明らかなように、間挿されたスペーサー11によってY方向において互いに離間させられた複数のセンサ板01からなり、複数のセンサ針03がマトリックス状に配置されている。センサ針03上に設けられた電極面04が、センサ針によって定められた空間に亘って分布している。センサアレイのハイブリッド型の3次元構成は、特に熱圧着によって行なわれる。そのために、スペーサー11がセンサ板01と交互に積み重ねられ、サーモプレスにおいて、スペーサーの材料軟化温度の約90に加熱され、例えば5MPaの圧力をかけられる。スペーサーとセンサ板との接触表面は、前もってプラズマ活性化によって前処理されるとよい。必要な熱接着時間は約3分である。別の実施形態において、スペーサーがプラスチックからではなくシリコンからなる場合には、スペーサーとセンサ板との間の接続が陽極ボンディングによって形成されるとよい。この場合には、スペーサーとセンサ板とからなる積層体が順次ボンディングされなければならない。本発明による構造によって複数のセンサ針03間に十分な空間が残り、従って、そこに生物細胞が住みつくことができることが明らかである。センサ針を組織内に押し入れることによって、センサアレイを自然の細胞環境に持ち込むことができる。他のマトリックス状のセンサアレイとは違い、Z方向にも流体の流れが可能である。何故ならば、個々のセンサ板間において、支持体部分における多数の導電路を導くことが必要であるにもかかわらず、流路が通路12によって形成されているからである。この種の通流は、特に生物細胞を培養する際に、3次元の複合体内の全ての細胞に十分な栄養素液を導くために、必要である。図5は、センサアレイの構成要素の一部変更された実施形態を組立図で示す。この実施形態では、センサ板01もスペーサー11も、Z方向においてほぼセンサ針03の長さを持つ仕切り部13を有する。X方向において、これらの仕切り部13は、一様に配置されているので、板積層体の組立後に、これらの仕切り部13は、隣接する板センサ板又はスペーサーの各仕切り部において密着する。更に、板積層体の縁部にカバー板14が設けられ、これらのカバー板14は、その間にあるセンサ針の空間を取り囲んでいる。図6は、この例では細胞培養システムの統合的な構成部材である、センサアレイの一部変更された実施形態の殆ど組み立てられた状態を斜視図で示す。外側の仕切り部13及びカバー板14によって、複数のセンサ針03が配置された培養空間を生じさせ、これらの培養空間の間で細胞培養を行なうことができる。図示の実施形態では、培養空間が、中間の仕切り部13によって分離された2つのチャンバに分けられている。両チャンバ間は、中間仕切り部に設けられた通路を介して、流体が流れることができるように及び/又は細胞転移が行なわれ得るように、連通している。例えば、一方のチャンバで神経細胞を培養し、他方のチャンバで筋肉細胞を成長させることができる。神経細胞の軸索は、中間の仕切り部における通路を通して伸び、筋肉細胞にドッキングすることができる。センサアレイの助けにより、両チャンバにおいて、発生する信号群及びそれらの伝搬を、位置的及び時間的に分解して求めることができる。"