DE10214250A1

DE10214250A1 - Mikrotiterplatte mit elektrisch leitfähiger und optisch transparenter Beschichtung

Info

Publication number: DE10214250A1
Application number: DE2002114250
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Galla; Joachim Wegener; Jochen Seebach; Thorsten Nitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-30
Filing date: 2002-03-30
Publication date: 2003-10-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mikrotiterplatte, die eine Mehrzahl an Kavitäten aufweist, bestehend aus einer Bodenplatte und einem mit dieser verbundenen Multiwellaufsatz, der die Mikrotiterplatte in Kavitäten aufteilt, wobei die Bodenplatte aus einem transparenten Material besteht, welches einseitig auf der dem Multiwellaufsatz zugewandten Seite mit einem optisch transparenten elektrisch leitfähigen Material beschichtet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung optischer und elektrischer Parameter an einer Mehrzahl von Untersuchungssystemen, welches von einer Mikrotiterplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 Gebrauch macht und wobei sich die Untersuchungssysteme in den Kavitäten der Mikrotiterplatte befinden und während der Untersuchung der elektrischen Eigenschaften eine mit einem Messgerät verbundene Gegenelektrode in das jeweilige Untersuchungssystem getaucht wird und vor, während oder nach der Durchführung der Bestimmung des elektrischen Parameters eine optische Untersuchung des gleichen Untersuchungssystems durchgeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrotiterplatte mit elektrisch leitfähiger und optisch-transparenter Beschichtung sowie die Verwendung der Mikrotiterplatte in einem Verfahren zur Bestimmung optischer und elektrischer Parameter an einer Mehrzahl biologischer und/oder chemischer Untersuchungssysteme.
Die verbreitetste Technik zur Untersuchung des transepithelialen elektrischen Widerstands (TER) verwendet poröse Filtermembranen (Polycarbonat, Polystyrol) auf denen die Zellen kultiviert werden. Zur Messung des TER müssen die benötigten Messelektroden durch einen externen Messaufbau bereit gestellt werden. Üblich sind Filtereinsätze, die eine Kultivierung von Zellen in 6-, 12-, oder 24er aber auch 96er Mikrotiterplatten zulassen. Derartige Filtersysteme sind bei World Precision Instruments Inc. (Berlin) kommerziell erhältlich. Die Kosten der Herstellung solcher Filter sind bei derartigen Messanordnungen jedoch verhältnismäßig hoch.
Messkammern mit integrierten Gold-Film Elektroden zur Untersuchung von Gewebeschnitten (extrazelluläre Ableitung von Aktionspotentialen) sind bei Multichannel-Systems MCS GmbH (Reutlingen) erhältlich.
Messkammern mit acht Kavitäten mit integrierten Gold-Film Elektroden werden von Applied BioPhysics, Inc. (Troy, New York) vertrieben. Ein ähnlicher Aufbau wurde auch von Wegener im J. Biochem Biophys. Methods 32 (1996) 151-170 beschrieben.
Optische Untersuchungen lassen sich jedoch an den oben beschriebenen Vorrichtungen, die von Gold-Film-Elektroden Gebrauch machen, nur eingeschränkt durchführen. So lassen sich adhärente Zellschichten nicht mittels photometrischer Absorptionsmessungen untersuchen, da die Substrate wegen der hohen Eigenabsorption der Metallfilme ungeeignet sind. Fluoreszenz-spektroskopische oder fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen sind nur unter Verwendung von Auflichtnicht aber inversen Mikroskopen möglich, die jedoch viele anwendungsorientierte Vorteile mit sich bringen.
Zur Durchführung photometrischer Experimente, auch an zellulären Systemen, sind seit einiger Zeit Mikrotiterplatten mit 96 Wells zum Beispiel von der Firma Nung GmbH erhältlich.
Aus der Fachliteratur sind Messvorrichtungen, die Indium-Zinn-Oxid (ITO) als Elektrodenmaterial zur Manipulation, insbesondere Elektroporation adhärenter Zellmonoschichten verwenden bekannt. Hierzu zählen unter anderem die von Firth et al., 1997, Biotechniques 24 (1997) 644-646, Gross et al., 1993, J. Neurosci. Methods 50 (1993) 131-143, Kimura et al., 1998, Med. Biol. Eng. Comput. 36 (1998) 493-498, und Poortinga et al., 1999, J. Microbiol. Methods 38 (1999) 183-189, beschriebenen Anordnungen. Mit derartigen Vorrichtungen sind weder gleichzeitige Messungen an einer Vielzahl von Proben bei geringem Bedarf an Zellen und Medium und höchstmöglicher Automatisierung der Messung möglich, noch eignen sich die Versuchsanordnungen zur nicht-invasiven elektrischen Charakterisierung von Zellschichten im Sinne eines Monitoring. Darüber hinaus ist die Abisolierung der Elektrodenareale bei der Herstellung einiger der genannten Vorrichtungen mittels einer Polymerbeschichtung mit weiterem Arbeits- und somit Kostenaufwand verbunden.
Die US 6,207,369 offenbart Materialien und Verfahren aus dem Bereich der Elektrochemilumineszenz-Untersuchungen, die ebenfalls für ein nicht-invasives Monitoring im Obigen Sinne ungeeignet sind. Insbesondere wird die chemische und physikalische Kontrolle, also die Manipulation der Untersuchungssysteme beschrieben.
Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung war es daher die Nachteile der oben beschriebenen Vorrichtungen zu überwinden und eine universell verwendbare auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten günstige Mikrotiterplatte zur Verfügung zu stellen, die gleichzeitige optische und elektrische und somit korrelierbare Messungen an einer Vielzahl von Proben biologischer und/oder chemischer Systeme erlaubt und daher für die automatisierte Durchführung einer großen Anzahl von Experimenten, bei minimaler Probengröße, auch unter Verwendung kommerziell erhältlicher Mess- und Pipettiergeräte geeignet ist.
Die Aufgabe wurde durch Bereitstellung einer Mikrotiterplatte die eine Mehrzahl an Kavitäten aufweist, bestehend aus einer Bodenplatte und einem mit dieser verbundenen Multiwellaufsatz, der die Mikrotiterplatte in Kavitäten aufteilt, gelöst, wobei die Bodenplatte aus einem transparenten Material besteht, welches einseitig auf der dem Multiwellaufsatz zugewandten Seite mit einem optisch transparenten elektrisch leitfähigen Material beschichtet ist.
Die Bodenplatte kann grundsätzlich aus jedem transparenten Material, wie zum Beispiel transparenten organischen Polymeren, wie zum Beispiel Polycarbonat oder Polystyrol oder anorganischen Materialien, wie Glas, ausgewählt je nach Art der durchzuführenden optischen Untersuchungen unter Berücksichtigung einer möglichst geringen Eigenabsorption des eingestrahlten und/oder emittierten Lichts, bestehen. So ist zum Beispiel bei Untersuchungen im UV-Bereich die Verwendung von Quarzglas als Bodenplatte vorteilhaft, während im Bereich des sichtbaren Lichts auf verschiedene Kunststoffe zurückgegriffen werden kann.
Die Bodenplatte ist mit dem optisch transparenten elektrisch leitfähigen Elektrodenmaterial beschichtet. Als Elektrodenmaterial eignet sich grundsätzlich jedes optisch transparente und elektrisch leitfähige Material. So können zum Beispiel leitfähige organische Polymere und Metalloxide wie Indium-Zinn-Oxid (ITO) und Metalle in einer Schichtdicke, die Transparenz zulässt eingesetzt werden. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass je nach Beschichtung beziehungsweise Beschichtungsverfahren ein geeignetes Bodenplattenmaterial zu wählen ist. So eignen sich zum Beispiel auf Grund der thermischen Belastung bei einer Sputterbeschichtung mit ITO nur solche Substrate, die eine entsprechende thermische Stabilität aufweisen.
Sofern die Elektroden auch als Zellkultursubstrat dienen, bedarf es der Verwendung biokompatibler, untoxischer Materialien. Als biokompatibel hat sich zum Beispiel das kommerziell erhältliche und preisgünstige ITO bewährt, auf welchem sich sogar üblicherweise schwer in vitro kultivierbare Neuronen erfolgreich anzüchten lassen.
Bodenplatten auf Basis eines transparenten Kunststoffs, Glas oder Quarz mit einer ITO-Beschichtung sind zum Beispiel bei der Präzisions Glas & Optik GmbH (Iserlohn) oder Delta Technologies (Stillwater, MN, USA) erhältlich.
Bei der Anzucht mancher Zellen, wie zum Beispiel Endothelzellen kann es vorteilhaft sein das Elektrodenmaterial mit einem die Biokompatibilität steigernden Material zu beschichten. Hierfür eigenen sich beispielsweise Proteine, wie durch Glutaraldehyd vernetzte Gelatine. Neben einer Verbesserung der Adhäsion und Proliferation der Zellen, lässt sich darüber hinaus auf diese Weise die maximale Kultivierungsdauer teilweise um das Zigfache erhöhen. Weitere Beschichtungsmaterialien sind zum Beispiel Fibronektin, Vitronektin, Laminin, Kollagen, Matrigel™ (Gemisch aus Basalmembranproteinen, erhältlich bei Firma Sigma) oder Polylysin.
Eine Beschichtung mit vernetzter Gelatine kann zum Beispiel durch mehrstündiges Inkubieren der Kavitäten bei Raumtemperatur mit einer 0,5 gew.-%igen Gelatine- Lösung in Wasser, nachfolgendem Entfernen der Gelatine-Lösung und 15 minütigem Inkubieren mit einer 2 gew.-%igen Glutardialdehyd-Lösung und anschließender Inkubierung mit 70 vol-%igem Ethanol erhalten werden. Vor dem Ausbringen der Zellsuspension in die Kavitäten empfiehlt es sich die Kavitäten mehrfach mit Reinstwasser zu waschen. Die nachfolgende Kultivierung der Zellen erfolgt abgestimmt auf den Zelltyp unter den üblichen, dem Durchschnittsfachmann auf dem Zellkulturgebiet bekannten Bedingungen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Mikrotiterplatte besitzt eine lösbare Verbindung zwischen der Bodenplatte und dem Multiwellaufsatz, die es gestattet nach erfolgter Untersuchung die Bodenplatte vom Multiwellaufsatz ohne Zerstörung der optisch transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung zu entfernen und gegebenenfalls sogar unter Verwendung anders aufgeteilter Multiwellaufsätze für weitere Untersuchungen wieder zur Verfügung zu stellen.
An eine derartige lösbare Verbindung sind verschiedene Anforderungen zu stellen. Insbesondere ist eine Kompatibilität des Verbindungsmaterials mit dem zu untersuchenden System gefordert, so darf dieses zum Beispiel bei der Untersuchung lebenden Materials keine Cytotoxizität aufweisen. Eine Wechselwirkung zwischen dem Verbindungsmaterial und dem Untersuchungssystem oder Untersuchungsverfahren ist hingegen unerwünscht. Ferner sollte das Verbindungsmaterial restlos und den Untergrund, das heißt die beschichtete Bodenplatte schonend, ablösbar sein. Generell ist jedwede Art von Verbindungsmaterial, das den obigen Anforderungen genügt einsetzbar. Insbesondere Klebstoffe auf Silikon- beziehungsweise Silikonelastomerbasis haben sich hierbei als geeignet erwiesen. Insbesondere sind flexible, transparente, revisionsresistente Elastomere mit hervorragenden dielektrischen Eigenschaften, hoher Stabilität über einen weiten Temperaturbereich und niedriger Toxizität bevorzugt. Hierunter ist der unter der Bezeichnung Sylgard 184 bei der Dow Corning Corp. (Midland, Michigan, USA) erhältliche Klebstoff besonders geeignet, da er sich insbesondere bei der Untersuchung biologischer Systeme gegenüber den meisten Systemen inert verhält und eine dichte, reversible Verbindung der Bodenplatte mit dem Multiwellaufsatz ermöglicht.
Der Multiwellaufsatz dient im Wesentlichen zur Unterteilung der Mikrotiterplatte in einzelne Kavitäten und somit zur räumlichen Begrenzung der optisch transparenten Elektrodenfläche der Bodenplatte in einzelne Flächen, die die Böden der jeweiligen Reaktions- bzw. Kultureinheit bilden. Die Wahl des Aufsatzmaterials unterliegt keinen Beschränkungen und kann den Untersuchungsanforderungen gemäß gewählt werden. Insbesondere eigenen sich die bei der Firma Nung (Wiesbaden) erhältlichen Plastik-Aufsätze mit 12, 24, 48, 96 und mehr Wells, die für Bodenplatten des Formats 8,2 cm × 12,45 cm hergestellt werden. Die für die erfindungsgemäßen Mikrotiterplatten verwendbaren Multiwellaufsätze und Bodenplatten können je nach Anforderungen beliebige andere Formate besitzen.
Eine erfindungsgemäße Mikrotiterplatte mit 96 Kavitäten ist beispielhaft in den Fig. 1 (Aufsicht), 2 (Seitenansicht) und 3 (perspektivische Darstellung) dargestellt. Die in Fig. 2 und 3 verwendeten Bezugszeichen besitzen folgende Bedeutung: 1 Multiwellaufsatz,
2 optisch transparentes elektrisch leitfähiges Material, z. B. ITO,
3 lösbares Verbindungsmaterial, z. B. Sylgard 184 und
4 Bodenplatte aus transparentem Material, z. B. Kunststoff oder Glas.
Die Fig. 1 bis 3 sollen nur zur Verdeutlichung der Erfindung dienen. Insbesondere der in Fig. 2 und 3 dargestellte Schichtaufbau aus Bodenplatte, optisch transparentem elektrisch leitfähigem Material und lösbarem Verbindungsmaterial ist nicht als maßstabsgetreu zu betrachten.
Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Messanordnungen des Stands der Technik wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine coplanare Anordnung der Elektroden verzichtet. Zur Messung wird vielmehr eine zweite Elektrode in der jeweiligen Messkavität platziert. Dazu kann man in alle Kavitäten gleichzeitig je eine individuelle Elektrode eintauchen und mit Hilfe eines Relais zwischen den Elektroden hin und her schalten oder diese auf andere Weise getrennt ansteuern, oder aber man verwendet nur eine einzige Elektrode, die zum Beispiel mittels eines Roboterarms von einer Kavität zur nächsten geführt wird. Die Adressierung der Kavitäten erfolgt somit in beiden Fällen über die Gegenelektrode. Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass in einem Experiment die gesamte Zellmonoschicht erfasst werden kann, so wie dies sonst nur bei den oben beschriebenen Filtersystemen der Fall ist.
Bei einer typischen Messanordnung dient eine ITO-Beschichtung als Arbeitselektrode und eine Platinelektrode, die in die zu untersuchende Kavität getaucht wird, als Gegenelektrode. Die Aufnahme und Auswertung der Daten kann zum Beispiel mittels des von den Erfindern entwickelten und bei diesen erhältlichen LABView-Programms erfolgen, ist jedoch nicht auf dieses beschränkt. Die Messungen können zum Beispiel in einem wasserdampfgesättigten Inkubator mit einer 5 vol.-%igen CO₂-Atmosphäre bei 37°C durchgeführt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bestimmung der optischen und elektrischen Parameter an einer Mehrzahl von Untersuchungssystemen, wobei von der erfindungsgemäßen Mikrotiterplatte Gebrauch gemacht wird und wobei sich die jeweiligen Untersuchungssysteme in den Kavitäten der Mikrotiterplatte befinden und während der Untersuchung der elektrischen Eigenschaften die mit einem Messgerät verbundene Gegenelektrode in das jeweilige Untersuchungssystem getaucht wird und vor, während oder nach der Durchführung der Bestimmung des elektrischen Parameters eine optische Untersuchung des gleichen Untersuchungssystems durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl für ein bloßes Monitoring, als auch zur Manipulation des zu beobachtenden Systems, wobei beide Möglichkeiten so steuerbar sind, dass sie, je nach zu untersuchenden Parametern sowohl zeitlich getrennt, als auch zeitgleich durchführbar sind.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Gegenelektrode eine Einzelelektrode darstellen, die nacheinander in die einzelnen Kavitäten getaucht wird oder ein Elektrodenarray aus individuellen Elektroden, wobei jeder individuellen Elektrode eine Kavität zugeordnet ist und zwischen den einzelnen Elektroden hin und her geschaltet wird.
Als mögliche untersuchbare elektrische Parameter kommen zum Beispiel Impedanz, Widerstand und Kapazität bei unterschiedlichen Frequenzen, die transepitheliale Potentialdifferenz, der Kurzschlussstrom (transepitheliale Potentialdifferenz wird kurzgeschlossen), Charge-Transfer-Widerstand in Gegenwart redoxaktiver Marker- Ionen und aus Elektrovoltamogrammen erhältliche Parameter in Frage.
Die Impedanzspektroskopie ist beispielsweise eine Methode, die es erlaubt verschiedene elektrochemische Eigenschaften eines Systems, so auch funktionelle Parameter einer Zellschicht zu untersuchen. Ein impedanzspektroskopisches Verfahren beruht zum Beispiel auf der Analyse der passiven elektrischen Eigenschaften einer Zellschicht und liefert als Ergebnis insbesondere den elektrischen Widerstand der Zellschicht sowie die Membrankapazität. Außerdem lassen sich auch Änderungen im Bereich des Zell-Substrat-Kontaktes beobachten.
Impedanzspektroskopische Untersuchungen können zum Beispiel mit einem Impedanzspektrometer SI 1260 der Firma Solartron Instruments durchgeführt werden. Als Messdaten können unter anderem der Betrag der Impedanz und die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung gemessen werden.
Als optische Parameter kommen solche, die über spektroskopische oder photometrische Verfahren und Anordnungen bestimmbar sind, wie zum Beispiel Absorption oder Fluoreszenz, aber auch rein morphologische Parameter, die mit auflicht- oder durchlichtmikroskopischen Verfahren bestimmbar sind in Frage. Detektionseinheit und Einstrahlungsquelle können unterhalb der transparenten Bodenplatte und/oder neben der Gegenelektrode angeordnet sein, je nach dem welcher Parameter zu bestimmen ist.
Die oben beschriebene Anordnung besitzt den weiteren Vorteil, dass die Konstruktion der erfindungsgemäßen Mikrotiterplatte sehr einfach gehalten werden kann und eine Vorstrukturierung der Mikrotiterplatte mit Gegenelektroden, zum Beispiel im Messkammerboden nicht notwendig ist. Je weniger strukturiert und aufwändig die Bodenplatte konzipiert ist, desto einfacher gestaltet sich deren Reinigung und Wiederverwendung und desto weniger störanfällig erweist sich diese.
Insbesondere bei der Verwendung von Aufsätzen, welche die Mikrotiterplatte in 96 oder mehr Kavitäten unterteilen, würde eine coplanare Anordnung der Elektroden zu einem komplexen Elektrodenlayout führen, bei welchem die Zuleitungen zu den einzelnen Elektroden sehr schmal und damit hochohmig sind, was wiederum in einem schlechten Verhältnis zwischen dem Widerstand der Zellschicht, das heißt dem Signal, und dem Widerstand der Zuleitungen zum Ausdruck kommt. Eine Vergrößerung der Bodenflächen, zum Beispiel durch entsprechende Aufsätze erhöht jedoch den Bedarf an Zellmenge und verschlechtert das Verhältnis zwischen dem Signal und dem Widerstand der Zuleitungen, insbesondere bei besonders niederohmigen Zellschichten.
Für manche Untersuchung ist es wünschenswert die Elektrodenfläche zu verkleinern, was im Falle der erfindungsgemäßen Mikrotiterplatte einfach durch Aufbringen einer polymeren Isolatorschicht auf Teile der Elektrode erreichbar ist. Wie bereits angesprochen kann durch eine Veränderung der Größe der Elektrodenfläche das Verhältnis zwischen Signal und Zuleitungswiderstand gesteuert werden. So ist die Verkleinerung der Elektrodenfläche besonders bei sehr durchlässigen Zellmonoschichten vorteilhaft.
Eine Abisolierung der Randbereiche der Bodenflächen der einzelnen Kavitäten kann darüber hinaus Messfehler durch Leckströme, wie sie im Kontaktbereich zwischen Zellrasen und Kammerwand auftreten minimieren.
Isolatorschichten können zum Beispiel durch Aufdrucken mittels eines Plotters oder Druckers des Tintenstrahltyps, indem die Tinte durch eine Isolatorlösung mit schnell verdampfendem Lösungsmittel ersetzt wird, aufgebracht werden. Des Weiteren kann in einem zweistufigen Verfahren zunächst eine Komplettbeschichtung mittels Spincoating erfolgen, woran sich eine Strukturierung mittels Photolithographie anschließt. Auf diese Arten lassen sich strukturierte Elektrodenoberflächen und somit verschiedenste Elektrodenlayouts erhalten. So ist es zum Beispiel möglich jeden Kavitätboden durch entsprechende Isolierung in mehrere Elektrodenflächen zu unterteilen und somit Mehrfachbestimmungen durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich insbesondere im Bereich eines effektiven High-Throughput-Wirkstoff-Screenings zum Beispiel unter Verwendung von Zellen eines bestimmten Zielgewebes anwenden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Mikrotiterplatte ist in vielen Fällen eine simultane In-Situ-Bestimmung elektrischer und optischer Parameter für eine Struktur-Funktions-Analyse im Bereich der biochemischen und zellbiologischen Grundlagenforschung erstmals möglich.

Claims

1. Mikrotiterplatte die eine Mehrzahl an Kavitäten aufweist, bestehend aus einer Bodenplatte und einem mit dieser verbundenen Multiwellaufsatz, der die Mikrotiterplatte in Kavitäten aufteilt, wobei die Bodenplatte aus einem transparenten Material besteht, welches einseitig auf der dem Multiwellaufsatz zugewandten Seite mit einem optisch transparenten elektrisch leitfähigen Material beschichtet ist.

2. Mikrotiterplatte gemäß Anspruch 1, wobei der Multiwellaufsatz lösbar mittels eines Verbindungsmaterials mit der Bodenplatte verbunden ist.

3. Mikrotiterplatte gemäß Anspruch 2, wobei das Verbindungsmaterial ein Silikonelastomer ist.

4. Mikrotiterplatte gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei das optisch transparente elektrisch leitfähige Material Indium-Zinn-Oxid ist.

5. Mikrotiterplatte gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei das optisch transparente elektrisch leitfähige Material mit einem die Biokompatibilität steigernden Material beschichtet ist.

6. Mikrotiterplatte gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mit dem optisch transparenten elektrisch leitfähigen Material beschichtet Bodenfläche einer Kavität an ihren an den Multiwellaufsatz grenzenden Randbereichen mit einem isolierenden Material beschichtet ist.

7. Verfahren zur Bestimmung optischer und elektrischer Parameter an einer Mehrzahl von Untersuchungssystemen,
welches von einer Mikrotiterplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 Gebrauch macht und
wobei sich die Untersuchungssysteme in den Kavitäten der Mikrotiterplatte befinden und während der Untersuchung der elektrischen Eigenschaften eine mit einem Messgerät verbundene Gegenelektrode in das jeweilige Untersuchungssystem getaucht wird
und vor, während oder nach der Durchführung der Bestimmung des elektrischen Parameters eine optische Untersuchung des gleichen Untersuchungssystems durchgeführt wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Bestimmung der optischen Parameter und der elektrischen Parameter gleichzeitig erfolgt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Gegenelektrode eine Einzelelektrode ist, die nacheinander in die einzelnen Kavitäten getaucht wird oder ein Elektrodenarray aus individuellen Elektroden ist, wobei jeder individuellen Elektrode eine Kavität zugeordnet ist und zwischen den einzelnen Elektroden hin und her geschaltet wird.

10. Verwendung einer Mikrotiterplatte gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 bei der In-Situ-Bestimmung optischer und elektrischer Parameter.