DE10213809C1 - Cell carrier and method for its production - Google Patents

Abstract

Es wird ein Zellträger (40) mit einem Substrat (10) beschrieben, auf dem eine adhärente Struktur (20) gebildet ist, die adhärente Bereiche (12) umfasst, die ein erhöhtes Haftvermögen für biologische Materialien, insbesondere biologische Zellen, Zellbestandteile und/oder biologisch wirksame Makromoleküle, besitzen und die durch nicht-adhärente Bereiche (13) voneinander abgegrenzt sind, wobei das Substrat (10) aus einer transparenten Polymerfolie besteht, die an sich ein vermindertes Haftvermögen für die biologischen Materialien besitzt und deren Oberfläche (11) in den adhärenten Bereichen (12) chemisch und/oder strukturell modifiziert ist, wobei in den nicht-adhärenten Bereichen (13) die Oberfläche (11) der Polymerfolie unmodifiziert freiliegt und die Polymerfolie ein Polymer umfasst, das aus der Gruppe, bestehend aus Polyolefinen, insbesondere fluorinierten Polyolefinen, Polyhydroxyethylenmethacrylat, Polyurethan, Polytetrafluorethylen, Kollagen, Fibrin, Fibronektin und Polysacchariden ausgewählt ist.A cell carrier (40) with a substrate (10) is described, on which an adherent structure (20) is formed, which comprises adherent regions (12) that have an increased adherence to biological materials, in particular biological cells, cell components and / or have biologically active macromolecules and which are delimited from one another by non-adherent areas (13), the substrate (10) consisting of a transparent polymer film, which in itself has a reduced adherence to the biological materials and whose surface (11) in the adherent areas (12) is chemically and / or structurally modified, the surface (11) of the polymer film being exposed unmodified in the non-adherent areas (13) and the polymer film comprising a polymer selected from the group consisting of polyolefins, in particular fluorinated ones Polyolefins, polyhydroxyethylene methacrylate, polyurethane, polytetrafluoroethylene, collagen, fibrin, fibronectin and P olysaccharides is selected.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Zellträger, insbesondere Träger­ substrate für biologische Zellen, und auf Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung.The invention relates to cell carriers, in particular carriers substrates for biological cells, and on processes for their Manufacture and use.

Ein Gegenstand moderner Verfahren der Biotechnologie, Biochemie, Pharmazie und Gentechnik ist insbesondere die Untersuchung der Wechselwirkung biologischer Zellen mit biologischen Materialien, wie zum Beispiel weiteren Zellen, Zellbestandteilen, Mikroorga­ nismen, Makromolekülen oder dergleichen, oder mit biologisch wirksamen Stoffen natürlichen oder synthetischen Ursprungs. Die Herbeiführung der Wechselwirkung, die Untersuchung des Wechsel­ wirkungsergebnisses oder eine Zellkultivierung vor oder nach der eigentlichen Untersuchung werden in der Regel mit adhärent auf einem festen Substrat angeordneten Zellen durchgeführt. Aus der Praxis sind die verschiedensten Zellenträger bekannt, die je nach der praktischen Aufgabe eine bestimmte Geometrie und/oder eine bestimmte Oberflächenfunktionalisierung besitzen. In der Regel bestehen Zellträger aus inerten Materialien, wie z. B. Glas, Kunststoff oder Halbleitermaterial.An object of modern processes of biotechnology, biochemistry, Pharmacy and genetic engineering is particularly the study of Interaction of biological cells with biological materials, such as other cells, cell components, microorganisms nisms, macromolecules or the like, or with biological effective substances of natural or synthetic origin. The Establishing the interaction, examining the interaction effect or a cell cultivation before or after the actual exams are usually adhered to cells arranged on a solid substrate. From the In practice, a wide variety of cell supports are known after the practical task a certain geometry and / or have a certain surface functionalization. In the Cell carriers usually consist of inert materials, such as, for. B. Glass, plastic or semiconductor material.

Ein Nachteil herkömmlicher Zellträger besteht darin, dass diese in der Regel lediglich eine Substratfunktion besitzen. Sie bil­ den eine Auflage für die zu untersuchenden Zellen, die im We­ sentlichen ungeordnet auf einem Substrat aufwachsen. Es ist zwar aus der Praxis allgemein bekannt, Substrate lokal zu modifizie­ ren, um in bestimmten Bereichen ein verbessertes Zellwachstum zu induzieren. Hierzu sind jedoch komplizierte Substratpräparatio­ nen, wie z. B. Oberflächenätzungen oder dergleichen erforder­ lich. A disadvantage of conventional cell carriers is that they are usually only have a substrate function. You bil the one edition for the cells to be examined, which in We growing up on a substrate. It is generally known from practice to locally modify substrates to improve cell growth in certain areas induce. However, complicated substrate preparations are required for this NEN, such as B. surface etching or the like is required Lich.  

Aus der Polymerphysik ist es allgemein bekannt, Polymeroberflä­ chen durch chemische oder physikalische Behandlungen zu modifi­ zieren. Zu den Behandlungen zählen beispielsweise eine Behand­ lung mit chemischen Substanzen, eine Bestrahlung mit Partikeln oder elektromagnetischen Strahlen, eine Koronaentladung, eine Plasmabehandlung, eine Flammbehandlung, eine Ozonbehandlung o­ der dgl. Es ist insbesondere bekannt, Polymeroberflächen mit UV-Licht zu modifizieren. Es kann auch eine strukturierte Modi­ fizierung vorgesehen sein, wie z. B. bei der Herstellung von Photoresists in der Mikroelektronik, wobei eine Ortsauflösung im Bereich von 100 nm erreichbar ist. Die herkömmlichen Verfah­ ren zur Behandlung von Polymeroberflächen sind auf eine Ände­ rung der chemischen Oberflächenstruktur gerichtet. Es werden Bindungen im Polymer aufgebrochen und/oder neue Bindungsstellen generiert. In WO 00/37122 wird die Modifizierung von Polytetra­ fluorethylen-Oberflächen durch gepulste Laserdeposition be­ schrieben. Diese Technik war bisher auf die Behandlung großer Polymeroberflächen (z. B. Werkstoffoberflächen) beschränkt.From polymer physics it is generally known to polymer surface chen by chemical or physical treatments to modifi adorn. Treatments include a treatment, for example treatment with chemical substances, radiation with particles or electromagnetic radiation, a corona discharge, a Plasma treatment, flame treatment, ozone treatment o the like. It is known in particular to have polymer surfaces Modify UV light. It can also be a structured modes fication be provided, such as. B. in the manufacture of Photoresists in microelectronics, with a spatial resolution can be reached in the range of 100 nm. The conventional procedure ren for the treatment of polymer surfaces are subject to change tion of the chemical surface structure. It will Bonds in the polymer broken and / or new binding sites generated. WO 00/37122 describes the modification of Polytetra fluorethylene surfaces through pulsed laser deposition wrote. This technique has been great on treating so far Polymer surfaces (e.g. material surfaces) limited.

Aus DE 199 17 532 A1 ist bekannt, Stamm- oder Vorläuferzellen von Keratinozyten auf Polymerträgern (insbesondere PTFE- Trägern) zu kultivieren.From DE 199 17 532 A1 stem or progenitor cells are known of keratinocytes on polymer substrates (especially PTFE Cultivators).

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Zellträger bereitzustellen, mit dem die Nachteile herkömmlicher Zellträger überwunden werden und der insbesondere eine definierte Zellabla­ ge und/oder ein definiertes Zellwachstum ermöglicht. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zellträgers bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved cell carrier provide with the disadvantages of conventional cell carriers be overcome and in particular a defined cell abla ge and / or a defined cell growth. The task the invention is also a method for producing a to provide such cell carrier.

Diese Aufgaben werden durch einen Zellträger, eine Reaktionskam­ mer und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1, 7, 10 und 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwen­ dungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These tasks come from a cell carrier, a reaction mer and a method with the features according to claims 1, 7, 10 and 13 solved. Advantageous embodiments and applications The invention is derived from the dependent claims.

Die Grundidee der Erfindung ist es, ein Substrat mit einer adhä­ rent strukturierten Polymerfolie bereitzustellen, die adhärente Bereiche aufweist, die durch nichtadhärente Bereiche voneinander getrennt sind. Die Bereitstellung eines Zellträgers mit einer Polymeroberfläche, auf der die adhärenten Bereiche durch eine Polymermodifizierung geformt sind, besitzt den Vorteil, dass die Polymeroberfläche mit an sich bekannten Prozeduren definiert und reproduzierbar für eine definierte Zellablage und/oder ein defi­ niertes Zellwachstum angepasst werden kann. Die Erfinder haben festgestellt, dass eine modifizierte Polymeroberfläche eine ver­ änderte Bioreaktivität und Biokompatibilität besitzt. Eine Ober­ flächenmodifizierung umfasst eine Änderung der Bindungseigen­ schaften des Polymers auf der Oberfläche, insbesondere eine Auf­ brechen von Polymerbindungen. Es werden Bindungsstellen gene­ riert, die vorteilhafterweise für eine Zellablage und/oder ein Zellwachstum ausgenutzt werden.The basic idea of the invention is to provide a substrate with an adhesive rent structured polymer film to provide the adherent Has areas separated by non-adherent areas are separated. The provision of a cell carrier with a  Polymer surface on which the adherent areas by a Polymer modification has the advantage that the Polymer surface defined with procedures known per se and reproducible for a defined cell placement and / or a defi nated cell growth can be adjusted. The inventors have found that a modified polymer surface ver changed bioreactivity and biocompatibility. A waiter surface modification involves a change in the binding properties shafts of the polymer on the surface, in particular an up breaking of polymer bonds. Binding sites are created riert, which advantageously for a cell storage and / or a Cell growth can be exploited.

Die Erfindung ist mit verschiedenen organischen Polymeren um­ setzbar, z. B. mit Polyolefinen, insbesondere fluorinierten Po­ lyolefinen, Polyhydroxyethylenmethacrylat, Polyurethan, Polytet­ rafluorethylen (PTFE), Polysachariden und Biopolymeren, wie z. B. Kollagen, Fibrin, Fibronektin und dgl. umsetzbar. Ein Vorteil dieser Materialien besteht in deren Modifizierbarkeit, insbeson­ dere durch elektromagnetische Bestrahlung, wie z. B. durch UV- und/oder Laserbestrahlung.The invention is concerned with various organic polymers settable, e.g. B. with polyolefins, especially fluorinated Po lyolefins, polyhydroxyethylene methacrylate, polyurethane, polytet rafluoroethylene (PTFE), polysaccharides and biopolymers such as B. Collagen, fibrin, fibronectin and the like can be implemented. An advantage These materials consist of their modifiability, in particular by electromagnetic radiation, such as. B. by UV and / or laser radiation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Zellträger aus einer transparenten, fluorhaltigen Polymerfo­ lie, insbesondere aus einer transparenten PTFE-Folie. Die erfin­ dungsgemäß verwendeten fluorhaltigen Polymerfolien besitzen die Vorteile, einerseits besonders einfach den Strukturierungsver­ fahren zur Herstellung der adhärenten Bereiche unterzogen werden zu können und andererseits eine Anpassung an die verschiedensten Anwendungen zu ermöglichen. Erfindungsgemäße Folien-Zellträger können mit besonderem Vorteil in an sich bekannten Mikrohybridi­ sierungskammern verwendet werden.According to a preferred embodiment of the invention the cell carrier made of a transparent, fluorine-containing polymer film lie, especially from a transparent PTFE film. The invent fluorine-containing polymer films used in accordance with the Advantages, on the one hand, the structuring ver drive to manufacture the adherent areas to be able and on the other hand an adaptation to the most varied To enable applications. Foil cell supports according to the invention can with particular advantage in known micro hybridi sation chambers are used.

Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bilden die adhärenten Bereiche, in denen eine bevor­ zugtes Anhaften von Zellen und/oder ein bevorzugtes Zellwachstum erfolgen, ein definiertes geometrisches Muster. Vorteilhafter­ weise kann dieses Muster mit hoher Reproduzierbarkeit mit Struk­ turgrößen von z. B. 10 µm bis 2 mm hergestellt werden. Es können aber auch größere Strukturen realisiert werden. Das Muster um­ fasst beispielsweise insel- oder streifenförmige adhärente Be­ reiche, die entsprechend durch nicht-modifizierte, nichtadhären­ te Bereiche getrennt sind. Es ergeben sich besondere Vorteile bei der Analyse der Zellen auf dem Zellträger, insbesondere mit optischen Detektoren, die für eine ortsaufgelöste Fluoreszenzde­ tektion eingerichtet sind.According to a further particularly advantageous embodiment of the Invention form the adherent areas in which one is before  increased adherence of cells and / or a preferred cell growth done, a defined geometric pattern. Favorable this pattern can be wise with high reproducibility with struc door sizes of z. B. 10 microns to 2 mm. It can but also larger structures can be realized. The pattern around holds, for example, island-like or strip-shaped adherent Be realms, correspondingly through non-modified, non-adherent te areas are separated. There are special advantages when analyzing the cells on the cell carrier, in particular with optical detectors, for a spatially resolved fluorescence section are set up.

Gemäß einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung können Po­ lymeroberflächen zur selektiven Zellablage eingerichtet werden, indem die adhärenten Bereiche mit spezifisch wirkenden Adsorba­ ten ausgestattet werden. Adsorbate umfassen vorzugsweise biolo­ gisch wirksame Makromoleküle, wie z. B. Proteine, Kollagene, An­ tikörper, Laminin und andere Proteine der extrazellulären Matrix biologischer Zellen.According to another important feature of the invention, Po polymer surfaces are set up for selective cell deposition, by the adherent areas with specific acting Adsorba ten. Adsorbates preferably include biolo gisch effective macromolecules such. B. proteins, collagens, to antibodies, laminin and other proteins of the extracellular matrix biological cells.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Her­ stellung des genannten Zellträgers, bei dem eine Polymeroberflä­ che behandelt wird, um die adhärenten Bereiche herzustellen. Es wird vorzugsweise eine Behandlung mit elektromagnetischer Be­ strahlung, Teilchenbestrahlung, einer chemischen Substanz oder einer Feldbeeinflussung (z. B. Koronaentladung) realisiert. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden flu­ orhaltige Polymeroberfläche mittels elektromagnetischer Bestrah­ lung strukturiert behandelt, um die adhärenten Bereiche zu er­ zeugen.Another object of the invention is a method for manufacturing position of the cell carrier mentioned, in which a polymer surface is treated to create the adherent areas. It is preferably treatment with electromagnetic loading radiation, particle radiation, a chemical substance or field influence (e.g. corona discharge). Ge According to a preferred embodiment of the invention, flu containing polymer surface by means of electromagnetic radiation treated in a structured manner in order to identify the adherent areas witness.

Die Erfindung ermöglicht, dass bei genügend dünner Aussaat eines Zellgemisches (bestehend aus verschiedenen Zelltypen) max. 1 Zelle pro adhärenten Bereich zur Anheftung kommt. Dadurch wird auf den adhärenten Bereichen ein klonales Zellwachstum erreicht, d. h. ein Klon entwickelt sich aus nur einer auf einem Spot zur Anheftung gebrachten Ursprungszelle. Durch die Abgrenzung von anderen Spots durch nichthaftende Bereiche (d. h. unbehandelte Oberflächen) kann es zu keiner Vermischung der Klone kommen. Bei herkömmlichen Kulturoberflächen, die nicht auf die erfindungsge­ mäße Weise hergestellt wurden, überwuchern die sich schnell tei­ lende Zellen die Kulturschale, was zur Folge hat, dass keine Klone separiert werden können und sich besonders langsam teilen­ de Zellen schnell überwuchert werden.The invention enables that with sufficiently thin sowing one Cell mixture (consisting of different cell types) max. 1 Cell adheres to each adherent area. This will achieves clonal cell growth on the adherent areas,  d. H. a clone develops from just one on a spot Attachment of origin cell. By delimiting other spots through non-sticky areas (i.e. untreated Surfaces), the clones cannot mix. at conventional culture surfaces that are not based on the fiction were produced in a manner that overgrown them quickly cells in the culture dish, which means that none Clones can be separated and divide particularly slowly de cells are quickly overgrown.

Viele Zelltypen haben die Eigenschaft, dass sie sich mit Hilfe ihres Zytoskelettes über Oberfläche bewegen können. Durch die vorgegebenen adhärenten Bereiche (Wachstumsflächen) können sich die Zellen nur in genau bekannten Bereichen bewegen. Das bedeu­ tet, dass es zu keiner Kreuzkontamination, d. h. keiner Vermi­ schung der Zellklone kommen kann. Besonders in der Biotechnolo­ gie stellt die garantierte Reinheit von Zellen, die über dieses Verfahren ermöglicht wird, einen großen Vorteil dar.Many cell types have the property that they can help of their cytoskeleton can move over surface. Through the given adherent areas (growth areas) can only move the cells in precisely known areas. That means that there is no cross-contamination, i. H. no vermi cell clones. Especially in biotechnology gie represents the guaranteed purity of cells above this Procedure enabled is a great advantage.

Da die adhärenten Bereiche eine genau definierte Abmessung be­ sitzen, ermöglicht dies auch die genaue punktförmige Isolierung von einzelnen Klonen. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Iso­ lierungsinstrument zur Aufnahme von Zellen die gleiche Abmessung wie der adhärente Bereich besitzt. Auf diese Art können, ohne die Gefahr, versehentlich mehrere Klone zu isolieren, Zellen von dem adhärenten Bereich entfernt werden (mechanisch oder enzyma­ tisch). Das Wachstum auf den anderen adhärenten Bereichen wird dadurch nicht beeinflußt.Since the adherent areas have a precisely defined dimension sit, this also enables precise punctiform insulation of individual clones. This is achieved by an iso lation instrument for taking up cells of the same size how the adherent area has. That way, without the risk of accidentally isolating multiple clones from cells of the adherent area are removed (mechanically or enzyma table). The growth in the other adherent areas will not affected by this.

Durch das Aufbringen einer Markierung (Eichmarke für Koordina­ tenerfassung, z. B. optisch) auf der Polymeroberfläche (z. B. Fo­ lie) und dem definierten Punktmuster der adhärenten Bereiche (x, y Achsen) kann die Isolierung der Klone automatisiert werden. By applying a mark (calibration mark for Koordina ten detection, e.g. B. optically) on the polymer surface (z. B. Fo lie) and the defined dot pattern of the adherent areas (x, y axes), the isolation of the clones can be automated.  

Durch zusätzliche Modifikation der adhärenten Bereiche (z. B. Aufbringung von Makromolekülen wie Aminosäuren, Peptide, Protei­ ne, Zucker, Lipide, Nukleinsäuren, Zellen, Zellbestandteile, Vi­ ren) kann die Anhaftung und Wachstum von bestimmten Zelltypen gefördert werden.By additional modification of the adherent areas (e.g. Application of macromolecules such as amino acids, peptides, proteins ne, sugar, lipids, nucleic acids, cells, cell components, Vi ren) can adhere to and grow certain cell types be promoted.

Durch die Variation der zusätzlichen Beschichtungen der adhären­ ten Stellen innerhalb einer Folie wird die Bereitstellung eines Analytik-Zell-Chips ermöglicht. Zusammen mit einer Markierung (Eichpunkt für Koordinatensystem) und definierten Punktmustern können Reaktionen der Zellklone, z. B. über eine Veränderung der Fluoreszenz eines entsprechenden Farbstoffs automatisch ausgele­ sen und zellspezifisch analysiert werden. Es lassen sich auf diese Weise auch Zellwachstum oder andere Reaktionen erfassen.By varying the additional coatings of the adherent positions within a slide is the provision of a Analytics cell chips enabled. Along with a marker (Calibration point for coordinate system) and defined point patterns reactions of the cell clones, e.g. B. about a change in Fluorescence of a corresponding dye is automatically read out and be analyzed cell-specifically. It can be opened in this way also detect cell growth or other reactions.

Eine abgewandelte Anwendung des Analytik-Zell-Chips besteht dar­ in, dass verschiedene Zelltypen (z. B. Tumorzellen) auf einer Fo­ lie aufgebracht und kultiviert werden. Adhärente Bereiche sind dabei auf die Haftungseigenschaften der jeweiligen Zellen abge­ stimmt. Durch die Zugabe eines Pharmakons kann der Einfluß auf das Wachstum analysiert werden (z. B. für eine Suche nach Zytos­ tatika). Zusammen mit einer Markierung (Eichpunkt für Koordina­ tensystem) und definiertem Punktmuster können die Klone automa­ tisch ausgelesen werden und zusammen mit der Art der Beschich­ tung analysiert werden. Es kann z. B. schnell erfasst werden, ob ein Wachstum stattgefunden hat oder nicht.There is a modified application of the analytical cell chip in that different cell types (e.g. tumor cells) on a Fo be applied and cultivated. Adherent areas are thereby on the adhesion properties of the respective cells Right. By adding a drug, the influence on the growth can be analyzed (e.g. for a search for cytos Tátika). Together with a mark (calibration point for coordina system) and defined dot pattern, the clones can automa be read out together with the type of coating tion are analyzed. It can e.g. B. quickly detected whether growth has occurred or not.

Erfindungsgemäße Zellträger ermöglichen eine räumliche Teilung zweier oder mehrerer verschiedener Zellpopulationen. Verschiede­ ne Zelltypen benötigen zum Wachstum die Unterstützung von Füt­ terzellen (z. B. Keratinozyten und Fibroblasten). Nachdem die Zielzellen gewachsen sind, müssen diese sogenannten Fütterzel­ len (feeder cells) abgetrennt werden. Durch die räumliche Tren­ nung durch nichtadhärente Bereiche auf der Folie kann es zu kei­ ner Durchmischung kommen und die Zielzellen können von separaten Spots isoliert werden, ohne dass es zu einer signifikanten Ver­ mischung mit den Fütterzellen kommt.Cell carriers according to the invention enable spatial division two or more different cell populations. Various ne cell types need the support of Füt to grow ter cells (e.g. keratinocytes and fibroblasts). after the Target cells have grown, these so-called fodder cells len (feeder cells) are separated. Through the spatial doors Non-adherent areas on the film may not ner mixing come and the target cells from separate  Spots are isolated without causing a significant ver mix with the feed cells comes.

Die Orientierung von Zellen auf einer Wachstumsoberfläche ist zunächst zufällig. Im Organismus sind jedoch die Zellen nach ei­ nem genauen Muster orientiert, um als Gewebe (z. B. Muskel) zu funktionierten. Durch flächige Muster der adhärenten Bereiche (z. B. Linien) wird den Zellen ein orientiertes Wachstum ermög­ licht. Zusätzlich können durch unterschiedliche zusätzliche Be­ schichtung der einzelnen Spots verschiedene Zelltypen an defi­ nierten Stellen zur Anhaftung gebracht werden, was ein definier­ tes Wachstumsmuster (z. B. Ausrichtung von Muskelzellen zu Mus­ kelfasern) und in der Folge zweidimensionales organotypisches Zellwachstum auf einer so behandelten Oberfläche auch außerhalb des Körpers ermöglicht.The orientation of cells on a growth surface is initially random. In the organism, however, the cells are egg Oriented to a precise pattern in order to act as tissue (e.g. muscle) worked. Through flat patterns of the adherent areas (e.g. lines) enables the cells to grow in an oriented manner light. In addition, through different additional loading stratification of the individual spots different cell types on defi nated areas, which is a defin growth pattern (e.g. alignment of muscle cells to mus kelfaser) and subsequently two-dimensional organotypical Cell growth on a surface treated in this way also outside of the body.

Die Erfindung besitzt die folgenden weiteren Vorteile. Erfin­ dungsgemäße Zellträger besitzen einen erweiterten Anwendungsbe­ reich. Sie erfüllen neben der Substratfunktion zusätzlich eine Modifizierungsfunktion, indem sie die Zellablage und/oder das Zellwachstum je nach der Geometrie und/oder stofflichen Zusam­ mensetzung der adhärenten Bereiche beeinflussen. Es ergeben sich vorteilhafte Anwendungen bei der Sammlung von Zellen auf Zell­ trägern, insbesondere zu deren Anhaftung, Proliferation, Wachs­ tum oder Kultivierung.The invention has the following further advantages. OF INVENTION Cell carriers according to the invention have an extended application area rich. In addition to the substrate function, they also fulfill one Modification function by the cell deposit and / or the Cell growth depending on the geometry and / or material composition influence the setting of the adherent areas. Surrender advantageous applications in the collection of cells on cell carriers, especially for their attachment, proliferation, wax tum or cultivation.

Weitere Vorteile und Einzelheiten werden im Folgenden unter Be­ zug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further advantages and details are given below under Be train described on the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 bis 3 schematische Illustrationen der Herstellung er­ findungsgemäßer Zellträger, und Fig. 1 to 3 are schematic illustrations of the production he inventive cell carrier, and

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer Perfu­ sionskammer, die mit dem erfindungsgemäßen Zell­ träger ausgestattet ist. Fig. 4 is a schematic sectional view of a perfusion chamber, which is equipped with the cell carrier according to the invention.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der lokalen Behandlung von Polymeroberflächen zur Erzeugung bestimmter Mus­ ter adhärenter Bereiche (Wechselwirkungsbereiche, Interaktions­ bereiche) und/oder bestimmter stofflicher Modifizierungen. Die Erfindung wird im Folgenden am Beispiel der Modifizierung von fluorhaltigen Polymerfolien, insbesondere PTFE-Folien erläutert, ohne auf diese Polymere und diese flexible Substratform einge­ schränkt zu sein. Vielmehr können Substrate aus beliebigen fes­ ten Materialien, insbesondere Glas, Halbleitermaterial oder Kunststoff, verwendet werden, auf deren Oberfläche eine Polymer­ schicht gebildet ist. Transparente PTFE-Folien werden jedoch be­ vorzugt verwendet, da diese Vorteile bei der optischen Analyse der auf dem Zellträger gesammelten Zellen bieten.An essential feature of the invention is local Treatment of polymer surfaces to produce certain mus ter adherent areas (areas of interaction, interaction areas) and / or certain material modifications. The Invention is described below using the example of the modification of fluorine-containing polymer films, in particular PTFE films, without going into these polymers and this flexible substrate shape to be restricted. Rather, substrates from any fes materials, in particular glass, semiconductor material or Plastic, used on the surface of a polymer layer is formed. However, transparent PTFE films are used preferably used because of these advantages in optical analysis of the cells collected on the cell carrier.

In Fig. 1 sind mit den Teilbildern (A) bis (D) schematisch die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Zellträgers 40 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die il­ lustrierten Größenverhältnisse entsprechen nicht den Größenver­ hältnissen in der Realität. Der Zellträger umfasst ein Substrat 10 mit einer fluorpolymerhaltigen Oberfläche 11. Beim darge­ stellten Beispiel wird eine transparente PTFE-Folie verwendet. Die Foliendicke beträgt bspw. 1 mm bis 10 µm.In Fig. 1, the steps of a method for producing a cell carrier 40 are schematically shown according to one embodiment of the invention, with the partial images (A) to (D). The illustrated size relationships do not correspond to the size relationships in reality. The cell carrier comprises a substrate 10 with a fluoropolymer-containing surface 11 . In the example shown, a transparent PTFE film is used. The film thickness is, for example, 1 mm to 10 µm.

Gemäß Fig. 1 (B) erfolgt eine Oberflächenmodifizierung der PTFE-Folie zur Herstellung von adhärenten Bereichen. Die Modifi­ zierung erfolgt nach dem Verfahren der gepulsten Laserdepositi­ on, die an sich zur Modifizierung von PTFE-Oberflächen bekannt ist (siehe WO 00/37122). Die PTFE-Folie 10 wird einer Laserbe­ strahlung ausgesetzt, bei der eine Änderung des Vernetzungsgra­ des und der Kettenlängen im oberflächennahen Polymermaterial in­ duziert wird. Zur strukturierten Modifizierung wird die Laserbe­ strahlung 51 durch eine Maske 52 mit lichtdurchlässigen Berei­ chen 53 auf die PTFE-Folie 10 gerichtet. Die Folienmodifizierung erfolgt an den Orten der Belichtung. Im dargestellten Beispiel werden adhärente Bereiche 12 in Form von Inseln 21 (Fig. 1 (C)) gebildet, deren matrixartige Anordnung in geraden Reihen und Spalten der Maskengestalt entspricht. Die Inseln 21 besitzen bspw. einen Durchmesser von 0.001 bis 3 mm. Sie sind vollständig von nichtadhärenten Bereichen 13, d. h. von unbehandelten Ober­ flächenteilen umschlossen. Jeder adhärente Bereich, z. B. jede Insel 21, wird von einem nichtadhärenten Bereich umgeben. Der Abstand zwischen den Rändern der adhärenten Bereiche beträgt vorzugsweise mindestens 500 µm. Auf die modifizierte PTFE-Folie werden Zellen 30 (vergrößert gezeigt) aufgebracht. Die Erfinder haben erstmalig festgestellt, dass die Zellen 30 auf den adhä­ renten Bereichen 12 (Inseln 21) gut anhaften und weiterwachsen, während in den dazwischen liegenden, nichtadhärenten Bereichen 13 ein Anhaften oder Wachsen der Zellen behindert oder ausge­ schlossen ist. Es wurde festgestellt, dass in den nichtadhären­ ten Bereichen 13 keine Wechselwirkungs-Bindungen für die Zellen gegeben sind, die Bereiche 13 bieten keinen Halt für Pseudopo­ dien der Zellen oder andere Bestandteile von Zellmembranen. Da­ mit wachsen auf dem fertigen Zellträger 40 gemäß Fig. 1 (D) die Zellen 30 mit einem Muster entsprechend der Geometrie der adhä­ renten Bereiche 12. Diese Musteranordnung besitzt besondere Vor­ teile bei der nachfolgenden Analyse von Fällen, beispielsweise durch Fluoreszenzmessungen.According to Fig. 1 (B) is a surface modification of the PTFE film for the production of adherent areas. The modification takes place according to the method of pulsed laser deposition, which is known per se for modifying PTFE surfaces (see WO 00/37122). The PTFE film 10 is exposed to laser radiation, in which a change in the degree of crosslinking and the chain lengths in the near-surface polymer material is induced. For structured modification, the laser radiation 51 is directed through a mask 52 with translucent areas 53 onto the PTFE film 10 . The film modification takes place at the locations of the exposure. In the example shown, adherent areas 12 are formed in the form of islands 21 ( FIG. 1 (C)), the matrix-like arrangement of which corresponds to the mask shape in straight rows and columns. The islands 21 have a diameter of 0.001 to 3 mm, for example. They are completely enclosed by non-adherent areas 13 , ie by untreated surface parts. Any adherent area, e.g. B. each island 21 is surrounded by a non-adherent area. The distance between the edges of the adherent areas is preferably at least 500 μm. Cells 30 (shown enlarged) are applied to the modified PTFE film. The inventors have found for the first time that the cells 30 adhere well to the adherent areas 12 (islands 21 ) and continue to grow, while in the intervening non-adherent areas 13 adherence or growth of the cells is hindered or excluded. It was found that in the non-adherent regions 13 there are no interaction bonds for the cells, the regions 13 offer no hold for pseudopodia of the cells or other components of cell membranes. As with Fig. 1 (D) grow on the finished cell carrier 40 in accordance with the cells 30 having a pattern corresponding to the geometry of the regions 12 adhä pensions. This pattern arrangement has special advantages in the subsequent analysis of cases, for example by fluorescence measurements.

Alternativ zur genannten Laserbehandlung einer PTFE-Folie kann beispielsweise eine UV-Bestrahlung vorgesehen sein. Je nach Auf­ gabe kann die Bestrahlung mit einer chemischen Behandlung kombi­ niert werden. Hierzu wird der interessierende Oberflächenbereich in einem reaktiven, gasförmigen oder flüssigem Medium bestrahlt, so dass ggf. chemische Gruppen an der Oberfläche durch neue che­ mische Gruppen und/oder Verbindungsstellen ersetzt werden. Die UV-Bestrahlung erfolgt mit an sich bekannten Bestrahlungsquellen vorzugsweise im Bereich von 150 nm bis 360 nm. Je nach dem ver­ wendeten Material kann auch eine Wellenlänge im sichtbaren Wel­ lenlängenbereich zur Bestrahlung verwendet werden. As an alternative to the mentioned laser treatment of a PTFE film for example, UV radiation may be provided. Depending on the opening The radiation can be combined with chemical treatment be kidneyed. This is the surface area of interest irradiated in a reactive, gaseous or liquid medium, so that chemical groups on the surface may be replaced by new surfaces Mixed groups and / or connection points are replaced. The UV radiation is carried out using radiation sources known per se preferably in the range from 150 nm to 360 nm. Depending on the ver material used can also be a wavelength in the visible world length range can be used for irradiation.  

Alternativ erfolgt die Oberflächenmodifizierung durch Ionen­ bestrahlung (Ionenimplantation durch eine Maske). Die Ionen­ bestrahlung führt zu einer chemischen und/oder strukturellen Veränderung der Oberfläche. Es werden bspw. C-, N-, O-, Ne- oder Ar-Ionen verwendet. Die Bestrahlung erfolgt mit an sich verfüg­ baren Implantationsgeräten bei Raumtemperatur im Vakuum oder in einem reaktiven Plasma. Es werden typischerweise Ionenenergien von einigen 10 bis einigen 100 keV mit Stromdichten im Bereich von rd. 1012 Ionen/cm bis 1016 Ionen/cm 2 verwendet.Alternatively, the surface is modified by ions irradiation (ion implantation through a mask). The ions radiation leads to a chemical and / or structural Change of surface. For example, C, N, O, Ne or Ar ions used. The irradiation takes place with itself implantable devices at room temperature in vacuum or in a reactive plasma. There are typically ion energies from a few 10 to a few 100 keV with current densities in the range of approx. 1012 ions / cm to 1016 ions / cm 2 are used.

Gemäß einer weiteren Alternative ist eine Oberflächenbehandlung mit einem reaktiven oder einem nicht-reaktiven Plasma vorgese­ hen. Die Plasmabehandlung führt entsprechend zu chemischen und/oder strukturellen Änderungen der Oberfläche.Another alternative is surface treatment with a reactive or a non-reactive plasma hen. The plasma treatment leads accordingly to chemical and / or structural changes to the surface.

In Fig. 2 sind die gleichen Verfahrensschritte wie in Fig. 1 illustriert, wobei hier jedoch nichtadhärente Inseln, sondern adhärente Streifen 29 gebildet sind. Der erfindungsgemäße Zell­ träger zeichnet sich durch eine orientierte Beschichtung und da­ mit ein orientiertes Wachstum der Zellen gemäß Fig. 1 (D) aus.In FIG. 2, the same procedures as in Fig. 1 are illustrated, but here nonadherent islands, but adherent stripes 29 are formed. The cell carrier according to the invention is characterized by an oriented coating and therefore an oriented growth of the cells according to FIG. 1 (D).

Ein besonderer Vorteil der orientierten Zellkultivierung auf ei­ nem Zellträger gemäß Fig. 2 besteht darin, dass Zellen mit ei­ nem bestimmten Wachstumsmuster kultiviert werden, das der Zell­ ausrichtung in einem biologischen System, insbesondere in einem Gewebe entspricht. Erfindungsgemäße Zellträger ermöglichen eine Simulation des Wachstums von Zellen gleicher oder verschiedener Typen unter geometrischen Bedingungen, die den Bedingungen in einem Organ angepasst sind.A particular advantage of oriented cell cultivation on a cell carrier according to FIG. 2 is that cells are cultivated with a specific growth pattern which corresponds to the cell alignment in a biological system, in particular in a tissue. Cell carriers according to the invention enable a simulation of the growth of cells of the same or different types under geometric conditions which are adapted to the conditions in an organ.

Die Oberflächenmodifizierung des Zellträgers kann gemäß Fig. 3 auch eine stoffliche Modifizierung umfassen. Gemäß Fig. 3 (B) erfolgt während der gepulsten Laserdeposition ein Adsorbatzusatz 54. Es werden bspw. Aminosäuren, Peptide, Nukleinsäuren, Zucker, Proteine oder dgl. in die adhärenten Bereiche aufgenommen, die hier Adsorbatbereiche 23 bilden. Alternativ erfolgt die Modifi­ zierung der adhärenten Bereiche nach deren Bildung. Die Funktio­ nalisierung der adhärenten Bereiche kann darauf gerichtet sein, dass auf dem Zellträger nur eine bestimmte Art von Zellen wach­ sen. Beispielsweise umfassen die Zellen 30 gemäß Fig. 3 einen ersten Zelltyp 31 (große Zellen) und einen zweiten Zelltyp 32 (kleine Zellen). Die Modifizierung der PTFE-Folie ist durch Aus­ wahl spezifischer Bindungsstellen so gewählt, dass lediglich der erste Zelltyp 31 auf dem Zellträger 40 anhaftet.The surface modification of the cell carrier according to FIG. 3 also comprise a material modification. According to Fig. 3 (B) occurs during the pulsed laser deposition Adsorbatzusatz a 54th For example, amino acids, peptides, nucleic acids, sugars, proteins or the like are incorporated into the adherent areas, which form adsorbate areas 23 here. Alternatively, the adherent areas are modified after their formation. The functionalization of the adherent areas can be directed to the fact that only a certain type of cells grow on the cell carrier. For example, the cells 30 according to FIG. 3 comprise a first cell type 31 (large cells) and a second cell type 32 (small cells). The modification of the PTFE film is selected by selecting specific binding sites so that only the first cell type 31 adheres to the cell carrier 40 .

Alternativ zum Einbau der Adsorbate während oder nach der Poly­ merbehandlung (z. B. Laserdeposition) kann ein zusätzlicher Schritt eines Aufsynthetisierens von weiteren Substanzen, z. B. eines Aufsynthetisierens von Proteinen, vorgesehen sein. Des Weiteren können die in den Figuren illustrierten Modifizierungen gemeinsam durchgeführt werden. Es kann bspw. eine strukturierte Oberflächenmodifizierung gemäß den Fig. 1 oder 2 gebildet werden, bei der die adhärenten Bereiche 12 spezifisch bindende Adsorbate enthalten.As an alternative to installing the adsorbates during or after the polymer treatment (e.g. laser deposition), an additional step of synthesizing other substances, e.g. B. a synthesis of proteins can be provided. Furthermore, the modifications illustrated in the figures can be carried out together. For example, a structured surface modification according to FIGS. 1 or 2 can be formed, in which the adherent areas 12 contain specifically binding adsorbates.

Erfindungsgemäße Zellträger bilden folienförmige Zellmatrizen, die je nach Anwendung selbst Untersuchungen unterzogen werden oder als Detektoren verwendet werden. Vorteilhafterweise können die adhärenten Bereiche mit einer hohen Dichte angeordnet werden (z. B. 10 Inseln 21 pro mm²). Die Aufbringung der Zellen 30 er­ folgt vorzugsweise aus einer Suspension mit einer ausreichend geringen Verdünnung, so dass auf jeder Insel 21 eine einzelne Zelle anhaftet. Damit wird eine sog. Klonierungsfolie herge­ stellt, die aus einem erfindungsgemäßen Zellträger 40 mit im Mittel höchstens einer Zelle pro adhärentem Bereich 12 besteht.Cell carriers according to the invention form film-shaped cell matrices which, depending on the application, are themselves subjected to examinations or are used as detectors. The adherent regions can advantageously be arranged with a high density (for example 10 islands 21 per mm ² ). The cells 30 are preferably applied from a suspension with a sufficiently low dilution so that a single cell adheres to each island 21 . A so-called cloning film is thus produced which consists of a cell carrier 40 according to the invention with an average of at most one cell per adherent area 12 .

Mit besonderem Vorteil wird der erfindungsgemäße Zellträger bei einem Verfahren zur Analyse von Zellen verwendet. Zellen werden aus einer Suspension auf die modifizierte Oberfläche aufgebracht und nach Anhaftung mit an sich bekannten optischen Methoden, insbesondere Fluoreszenzmessungen untersucht.The cell carrier according to the invention is particularly advantageous for a method of analyzing cells. Cells become applied from a suspension to the modified surface  and after attachment with optical methods known per se, especially fluorescence measurements examined.

Die Zellen auf dem Zellträger 40 besitzen definierte Raumkoordi­ naten. Die Position jeder Zelle kann mit X- und Y-Koordinaten angegeben werden. Dies erleichtert die Messung und die Ablage von Messdaten gemeinsam mit der jeweiligen geometrischen Posi­ tion. Zur Angabe der geometrischen Position kann ein erfindungs­ gemäßer Zellträger mindestens eine Referenzmarkierung tragen. Es ist bspw. als Eichmarke eine kreuzförmige Referenzmarkierung 14 (siehe Fig. 2) vorgesehen, die einen Koordinatenursprung defi­ niert. Damit wird vorteilhafterweise die Zuordnung der Koordina­ ten der adhärenten Bereiche oder der auf diesen angeordneten Zellen für ein optisches Detektionssystem erleichtert.The cells on the cell carrier 40 have defined spatial coordinates. The position of each cell can be specified with X and Y coordinates. This facilitates the measurement and storage of measurement data together with the respective geometric position. To indicate the geometric position, a cell carrier according to the invention can carry at least one reference marking. For example, a cross-shaped reference mark 14 (see FIG. 2) is provided as a calibration mark, which defines a coordinate origin. This advantageously facilitates the assignment of the coordinates of the adherent areas or the cells arranged on them for an optical detection system.

In Fig. 4 ist in vergrößerter schematischer Schnittansicht eine Reaktionskammer 60 illustriert, die mit einem erfindungsgemäßen Zellträger ausgestattet ist. Die Reaktionskammer 60, die bspw. eine Klonierungskammer oder eine Perfusionskammer bildet, ist selbst Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Sie umfasst einen erfindungsgemäßen Zellträger 40, der auf mindestens einer Wand 61 der Reaktionskammer 60 angeordnet ist. Die gegenüberliegende Wand wird durch einen Deckel 63 gebildet. In den Seitenwänden 64 sind Fluidanschlüsse 65 zum Zufluss oder Abfluss einer Zellsus­ pension oder einer Behandlungslösung in das Innere der Reakti­ onskammer 60 vorgesehen. Die Seitenwände 64 sind vorzugsweise mit einer schematisch illustrierten Höhenverstellung 66 ausges­ tattet, mit der der Deckel 63 in verschiedenen Abständen vom Zellträger 40 angeordnet werden kann (siehe Doppelpfeil). Das Bezugszeichen 67 verweist auf eine Elektrodeneinrichtung, mit der im Innern der Reaktionskammer 60 elektrische Felder zur Be­ handlung oder Manipulierung von Zellen erzeugt werden können. Mit der Elektrodeneinrichtung 67 kann eine zusätzliche Beein­ flussung der Zellbewegung auf der Grundlage dielektrophoreti­ scher Kraftwirkungen erzielt werden. FIG. 4 illustrates an enlarged schematic sectional view of a reaction chamber 60 which is equipped with a cell carrier according to the invention. The reaction chamber 60 , which for example forms a cloning chamber or a perfusion chamber, is itself the subject of the present invention. It comprises a cell carrier 40 according to the invention, which is arranged on at least one wall 61 of the reaction chamber 60 . The opposite wall is formed by a cover 63 . In the side walls 64 , fluid connections 65 are provided for the inflow or outflow of a cell suspension or a treatment solution into the interior of the reaction chamber 60 . The side walls 64 are preferably equipped with a schematically illustrated height adjustment 66 , with which the cover 63 can be arranged at different distances from the cell carrier 40 (see double arrow). The reference number 67 indicates an electrode device with which electrical fields for the treatment or manipulation of cells can be generated in the interior of the reaction chamber 60 . With the electrode device 67 , an additional influencing of the cell movement can be achieved on the basis of dielectrophoretic force effects.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Deckel 63 aus einem transparenten Material. Dies ermöglicht eine Beobachtung des Zellträgers 40 mit einem optischen Detekti­ onssystem 70 von der Oberseite der Reaktionskammer her. Das De­ tektionssystem 70 enthält bspw. eine CCD-Kamera, mit der Fluo­ reszenzemissionen von Zellen auf dem Zellträger 40 erfasst wer­ den können.According to a preferred embodiment of the invention, the cover 63 is made of a transparent material. This enables observation of the cell carrier 40 with an optical detection system 70 from the top of the reaction chamber. The detection system 70 contains, for example, a CCD camera with which fluorescence emissions of cells on the cell carrier 40 can be detected.

Die Reaktionskammer 60 bildet gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung einen sog. Biochip, d. h. ein Verbund­ bauteil aus einem Kunststoff- oder Halbleitermaterial, in das die Struktur der Reaktionskammer 60 und der Zellträger 40 integ­ riert sind. Ein erfindungsgemäßer Biochip enthält vor Verwendung einen Zellträger 40 mit den oben beschriebenen adhärenten Berei­ chen. Vom Anwender wird der Zellträger 40 im Biochip mit einer Zellsuspensionslösung in Kontakt gebracht. Nach einem vorgegebe­ nen Protokoll erfolgt ein Anheften von Zellen auf den adhärenten Bereichen. Anschließend erfolgt eine Kultivierung oder eine Ma­ nipulierung der Zellen je nach der Aufgabenstellung.According to a preferred embodiment of the invention, the reaction chamber 60 forms a so-called biochip, ie a composite component made of a plastic or semiconductor material, into which the structure of the reaction chamber 60 and the cell carrier 40 are integrated. A biochip according to the invention contains a cell carrier 40 with the adherent regions described above prior to use. The cell carrier 40 in the biochip is brought into contact with a cell suspension solution by the user. According to a predetermined protocol, cells are attached to the adherent areas. The cells are then cultivated or manipulated, depending on the task.

Die verstellbare Höhe des Deckels 63 besitzt den Vorteil, dass die Strömungsgeschwindigkeit in der Reaktionskammer 60 einstell­ bar ist. Durch Absenkung des Deckels 63 (Verringerung der Kam­ merhöhe) wird die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und damit die Kontaktzeit der in einer Zellsuspension befindlichen Zellen mit dem Zellträger 40 verringert. Gleichzeitig wird mit einer ver­ ringerten Kammerhöhe die Wahrscheinlichkeit eines kurzzeitigen Kontakts der Zellen mit dem Zellträger erhöht.The adjustable height of the cover 63 has the advantage that the flow rate in the reaction chamber 60 is adjustable. By lowering the cover 63 (reducing the chamber height), the flow rate is increased and thus the contact time of the cells in a cell suspension with the cell carrier 40 is reduced. At the same time, the likelihood of short-term contact of the cells with the cell carrier is increased with a reduced chamber height.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl ein­ zeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeu­ tung sein.The in the above description, the drawings and the Features of the invention disclosed in claims can be either as well as in any combination for the realization  the invention in its various configurations by Bedeu be.

Claims (17)

1. Zellträger (40) mit einem Substrat (10), auf dem eine ad­ härente Struktur (20) gebildet ist, die adhärente Bereiche (12) umfasst, die ein erhöhtes Haftvermögen für biologische Materia­ lien, biologische Zellen, Zellbestandteile und/oder biologisch wirksame Makromoleküle, besitzen und die durch nicht-adhärente Bereiche (13) voneinander abgegrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (10) aus einer transparenten Polymerfolie besteht, die an sich ein vermindertes Haftvermögen für die biologischen Materialien besitzt und deren Oberfläche (11) in den adhärenten Bereichen (12) chemisch und/oder strukturell modifiziert ist, wobei in den nicht-adhärenten Bereichen (13) die Oberfläche (11) der Polymerfolie unmodifiziert freiliegt und die Polymer­ folie ein Polymer umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus Po­ lyolefinen, Polyhydro­ xyethylenmethacrylat, Polyurethan, Polytetrafluorethylen, Kol­ lagen, Fibrin, Fibronektin und Polysacchariden ausgewählt ist.1. Cell carrier ( 40 ) with a substrate ( 10 ), on which an ad adherent structure ( 20 ) is formed, which comprises adherent areas ( 12 ) which have an increased adhesiveness for biological materials, biological cells, cell components and / or biological have effective macromolecules and which are separated from each other by non-adherent areas ( 13 ), characterized in that the substrate ( 10 ) consists of a transparent polymer film which in itself has a reduced adhesive capacity for the biological materials and their surface ( 11 ) is chemically and / or structurally modified in the adherent areas ( 12 ), the surface ( 11 ) of the polymer film being exposed unmodified in the non-adherent areas ( 13 ) and the polymer film comprising a polymer which consists of the group consisting of polyolefins , Polyhydro xyethylene methacrylate, polyurethane, polytetrafluoroethylene, Kol layers, fibrin, fibronectin and polysaccharides selected is. 2. Zellträger gemäß Anspruch 1, bei dem die Polymerfolie aus PTFE-Folie besteht.2. Cell carrier according to claim 1, wherein the polymer film PTFE film is made. 3. Zellträger gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Folie in einem Rahmen aufgespannt ist.3. Cell carrier according to claim 1 or 2, wherein the film in is spanned in a frame. 4. Zellträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die adhärenten Bereiche punkt- oder kreisförmige Inseln (21), Streifen (22) und/oder Schichten (23) mit Adsorbaten um­ fassen. 4. Cell carrier according to one of the preceding claims, in which the adherent areas include punctiform or circular islands ( 21 ), strips ( 22 ) and / or layers ( 23 ) with adsorbates. 5. Zellträger gemäß Anspruch 4, bei dem punktförmige adhären­ te Bereiche vorgesehen sind, die zur adhärenten Anheftung je­ weils einer biologischen Zelle ausgelegt sind.5. Cell carrier according to claim 4, in the punctiform adherent te areas are provided, each for adherent attachment because of a biological cell. 6. Zellträger gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem die Adsorbate biologisch wirksame Makromoleküle, insbesondere Kollagene, An­ tikörper, Laminin oder Proteine der extrazellulären Matrix um­ fassen.6. Cell carrier according to claim 4 or 5, in which the adsorbates biologically active macromolecules, especially collagens, An antibodies, laminin or proteins of the extracellular matrix believe it. 7. Reaktionskammer (60) zur Aufnahme einer Zellsuspension, bei der an mindestens einer Seitenwand ein Zellträger (40) ge­ mäß einem der Ansprüche 1 bis 6 angeordnet ist.7. reaction chamber ( 60 ) for receiving a cell suspension, in which a cell carrier ( 40 ) according to one of claims 1 to 6 is arranged on at least one side wall. 8. Reaktionskammer gemäß Anspruch 7, die eine Zellkulturscha­ le umfasst, auf deren Boden der Zellträger (40) angeordnet ist.8. Reaction chamber according to claim 7, which comprises a cell culture dish, on the bottom of which the cell carrier ( 40 ) is arranged. 9. Reaktionskammer gemäß Anspruch 7 oder 8, die mit einem höhenverstellbaren, transparenten Deckel (63) und/oder einer Elektrodenanordnung (67) ausgestattet ist.9. Reaction chamber according to claim 7 or 8, which is equipped with a height-adjustable, transparent cover ( 63 ) and / or an electrode arrangement ( 67 ). 10. Verfahren zur Herstellung eines Zellträgers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die adhärenten Bereiche (12) auf dem Substrat (10) mit Hilfe von elektromagnetischer Bestrah­ lung, Partikelbestrahlung, chemischer Behandlung, Plasmabehand­ lung oder gepulster Laserdeposition erzeugt werden.10. A method for producing a cell carrier according to one of claims 1 to 6, in which the adherent areas ( 12 ) on the substrate ( 10 ) with the aid of electromagnetic radiation, particle radiation, chemical treatment, plasma treatment or pulsed laser deposition are generated. 11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem die elektromagneti­ sche Bestrahlung eine UV-Bestrahlung umfasst.11. The method according to claim 10, wherein the electromagnetic radiation includes UV radiation. 12. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem zur Erzeugung der ad­ härenten Bereiche eine Maske (52) verwendet wird, die punktför­ mige, runde oder streifenförmige, durchlässige Bereiche (53) aufweist. 12. The method according to claim 10, in which a mask ( 52 ) is used to generate the adherent regions, which has punctiform, round or strip-shaped, permeable regions ( 53 ). 13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem während oder nach der Erzeugung der adhärenten Bereiche (12) auf diesen Schichten mit Adsorbaten gebunden werden.13. The method according to any one of claims 10 to 12, in which during or after the generation of the adherent regions ( 12 ) on these layers are bound with adsorbates. 14. Verfahren zur Beladung eines Zellträgers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit biologischen Zellen, bei dem der Zellträ­ ger mit der Oberfläche (11), die die adhärenten Bereiche (12) aufweist, mit einer Suspension in Kontakt gebracht wird, die die Zellen enthält.14. A method for loading a cell carrier according to any one of claims 1 to 6 with biological cells, in which the Zellträ ger with the surface ( 11 ) having the adherent areas ( 12 ) is brought into contact with a suspension which the cells contains. 15. Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem der Zellträger dauer­ haft mit der Suspension in Kontakt gebracht wird und die Kon­ zentration der Zellen in der Suspension so gering ist, dass auf jedem adhärenten Bereich (12) maximal eine Zelle fixiert wird.15. The method according to claim 14, wherein the cell carrier is permanently brought into contact with the suspension and the concentration of the cells in the suspension is so low that a maximum of one cell is fixed on each adherent area ( 12 ). 16. Verwendung eines Zellträgers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Sammlung, zur Anhaftung, zum Wachstum, zur Prolifera­ tion und/oder zur Kultivierung von biologischen Zellen, als Klonierungsfolie und/oder als biologischer Detektor.16. Use of a cell carrier according to one of claims 1 to 6 for collection, attachment, growth, prolifera tion and / or for the cultivation of biological cells, as Cloning film and / or as a biological detector. 17. Verwendung eines Zellträgers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einer Reaktionskammer gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9 zur Isolierung von Zellklonen.17. Use of a cell carrier according to one of claims 1 to 6 or a reaction chamber according to one of claims 7 to 9 for the isolation of cell clones.