Stand der Technik Es sind eine Vielzahl von Anwendung akustischer Wellen in Form von Ultraschall- Leistungsschall zur Beeinflussung von Materialeigenschaften oder einer Material- struktur bekannt. So werden zum Beispiel Ultraschall-Lithotriptoren zur Zertrümme- rung von Nieren-und Gallensteinen mittels Ultraschall eingesetzt. Ferner wird Ultra- schall zur Wundreinigung und zur Phacoemulsification verwendet. Im nicht- medizinischen Bereich wird Ultraschall zum Beispiel zum Reinigen, Bohren, Fräsen und Schweißen eingesetzt.

Die Beaufschlagung biologischer Proben mit Ultraschall kann bestimmte biologische Effekte hervorrufen, wie zum Beispiel einen Zelltransport in Zellreaktoren, wobei die Vitalität der Zellen nicht beeinträchtigt wird, oder sogar die Zellen zerstören, wie es bei den oben genannten Lithotriptoren der Fall ist. Aufgrund der desintegrierenden Wirkung auf biologischer Strukturen haben Ultraschallemulsifikatoren eine erhebliche Bedeutung beim Probenaufschluß erlangt.

Derartige Ultraschallemulsifikatoren, sogenannte Sonotroden besitzen häufig Schnelle-Transformatoren, die an elektroakustische Wandler, wie zum Beispiel Lan- gevinsche-oder Verbundschwinger, angeordnet sind. Die elektroakustischen Wand- ler weisen häufig eine Piezokeramik als aktives Material auf, wobei sie mit einer Am- plitude von zum Beispiel 0,5 um schwingen. Mit Hilfe der Transformatoren wird die zunächst sehr kleine Amplitude auf zum Beispiel über 500 um vervielfacht.

Diese Ultraschallemulsifikatoren haben sich in der Praxis bewährt und werden häufig eingesetzt. Die Wirkung des von der Sonotrode auf die biologische Probe übertrage- nen Schalls hängt von der Schalldruckamplitude ab, die durch Interferenz mit an den Probenbehälter reflektierten Schallwellen räumlich stark variieren kann. Da die Tem- peratur und die Lage der Sonotrodenspitze in der Probe Interferenzerscheinungen stark beeinflussen und bei einer Behandlung sich die Probe in der Regel erwärmt, ist es schwierig, Ultraschall zur gezielten Anregung biologischer Effekte exakt zu dosie- ren.

Ferner besteht durch das Eintauchen der Sonotrode in der Probe die Gefahr der Querkontamination, falls die Sonotrode beim Probenwechsel nicht mit der notwendi- gen Sorgfalt gereinigt wird.

Die herkömmliche Ausgestaltung der Beschallungseinrichtung verhindert nicht die Schaum-und Aerosolbildung, welche die Reproduzierbarkeit der Beschallung herab- setzen.

Da die Sonotroden aus elektroakustischen Gründen nicht beliebig klein gestaltet werden können, bestehen Grenzen in der Behandlung miniaturisierter Proben, wie sie z. B. beim Probenaufschluß für gentechnische Analysen gebraucht werden.

Aus der DE 32 09 841 C2 geht eine Anordnung zum Einbetten wenigstens einer Gewebeprobe in Paraffin hervor. Die Vorrichtung sieht ein Behältnis vor, in das ver- schiedene Koppelflüssigkeiten eingebracht werden können, in denen eine bestimmt zu behandelnde Gewebeprobe eingelegt wird. Um die Reaktionsfreudigkeit der Ge- webeprobe mit den jeweiligen Flüssigkeiten innerhalb des Gefäßes zu beschleuni- gen, sieht die Vorrichtung am Gefäßboden einen Ultraschallerzeuger 61 vor, der in den Innenraum des Arbeitsgefäßes Ultraschallwelien mit einer Frequenz von 35 KHz einkoppelt. Mit den gewähiten Frequenzen ist es jedoch nicht möglich Ultraschalle- nergie auf kleinste Probenvolumina zu konzentrieren. Auch sieht die bekannte Vor- richtung eine Anordnung der Ultraschallerezeugenden Einheit sowohl außerhalb wie auch innerhalb des Probengefäßes vor, weshalb davon ausgegangen werden kann, daß die Problemaktik einer Querkontamination in diesem Falle nicht besteht.

Der Wunsch nach einem konzentrierten Eintrag von Ultraschallwellen in bspw biolo- gisches Material wird getragen von dem Bestreben innerhalb des Zellmaterials ge- wünschte Prozesse bzw. Reaktionen hervorzurufen. Ein typisches Beispiel derartiger Prozesse ist der Zellaufschluß, um das Innere der Zellen in weiteren Detektionsver- fahren zu untersuchen.

Für den Zellaufschluß bedient man sich wie vorstehend erwähnt unter anderem dem Einsatz von Ultraschallwellen, die aufgrund der innerhalb einer Suspension vorlie- genden biologischen Zellen Scherkräfte verursachen, wodurch die Zellwände aufge- brochen werden. Um den Effekt des Zellaufbruchs zu verbessern, sind Wege be- schritten worden, um die Scherkräfte innerhalb der Suspension zu erhöhen. Bei- spielsweise werden zusätzlich in die Suspension makroskopische Partiel, vorzugs- weise in Form kleiner Glasperlen, eingebracht, um die auf die einzelnen Zellen ein- wirkenden Scherkräfte, die für einen Zellaufbruch verantwortlich sind, zu erhöhen.

Neben dem Wunsch der Steigerung der auf die Zellen einwirkenden Scherkräfte be- steht darüberhinaus das Erfordernis der Miniaturisierung derartiger Vorrichtungen, das dem Wunsch nach Erhöhung von Scherkräften zuwiderlaufen scheint.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Beaufschlagung ei- ner biologischen Probe, vorzugsweise biologisches Zellmaterial, mit Schallwellen zu schaffen, mit der zur gezielten Anregung biologischer Effekte eine exakte Intensitäts- Dosierung der Schallwellen möglich ist. Ferner sollen Maßnahmen getroffen werden, um den Energieintrag bezogen auf begrenztes Probenvolumen zu erhöhen. Neben den vorstehenden Forderungen soll es insbesondere möglich sein die Größe der Vorrichtung zu miniaturisieren, um eine große Anzahl von Probenuntersuchungen durchführen zu können.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur gezielten Beaufschlagung einer biologischen Probe, vorzugsweise biologisches Zellmaterial, mit Schallwellen, mit einem Proben- gefäß, in dem die biologische Probe in suspendierter Form vorliegt, sowie mit einer die Schallwellen erzeugenden elektroakustischen Wandlereinrichtung, die außerhalb des Probengefäßes angeordnet ist, so daR die Schallwelleneinkopplung in die Probe durch die Probengefäßwand hindurch erfolgt, ist derart weiterbegildet, daß die elek- troakustische Wandlereinrichtung Schallwelien mit einer Frequenz von zumindest 100 kHz, vorzugsweise von 500 kHz bis 5MHz, erzeugt, und daß Mittel zum Fokus- sieren der Schallwellen vorgesehen sind, die die Schallwellen auf ein Probenvolu- men innerhalb des Probengefäßes von etwa 50 u ! konzentrieren.

Bei der erfindungsgemäßen Ultraschalivorrichtung steht die elektroakustische Wandlereinrichtung derart mit dem Probengefäß in Wirkverbindung, daß die Schall- welleneinkopplung in die Probe durch die Probengefäßwand hindurch erfolgt und die elektroakustische Wandlereinrichtung außerhalb des Probengefäßes angeordnet ist.

Da der Schall, nicht wie bei den herkömmlichen Ultraschallemulsifikatoren in der Probe von innen nach außen abgestrahlt wird, sondern von außen nach innen einge- koppelt wird, kann die Schallintensitätsverteilung auf den Bereich der Probe be- schränkt werden, so daß in Verbindung mit einer höheren Mittenfrequenz, die in Be- reichen von mehr als 100 kHz liegen, die Einflüsse durch Interferenz der an den Pro- bengefäßwandung reflektierten Schallwellen kontrolliert werden können. Dies erlaubt eine exakte Dosierung der Schallintensitäten und präzise Anregung von bestimmten biologischen Effekten in Probenvolumina bis hinab zu 50 ut un darunter.

Typische Probenvolumina, in denen gezielt biologische Effekte hervorgerufen wer- den sollen, betragen etwa 100 ut.

In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Schalleinkopplung durch den Pro- bengefäßboden, so daß der überwiegende Teil der Schallwellen von unten nach oben fokussiert durch die Probe hindurchtritt und bei verminderter Reflexion an der Probengefäßwandung an der oberen Grenzschicht reflektiert wird. Dies ist eine überaus wirksame Anordnung zur Kontrolle störender Interferenzerscheinungen.

Zur Optimierung der Intensitätseinkopplung ist vorzugsweise ein planparalleler aku- stischer B/4-Wellentransformator in der Probengefäßwandung vorgesehen.

Durch Einsetzen einer akustischen Linse in die Probengefäßwandung kann die Schallintensitätsverteilung auf einen vorbestimmten kleinen Volumen-Bereich im Probengefäß konzentriert werden. Die akustische Linse ist vorzugsweise als sphäri- sche akustische Linse ausgebildet und ist in den Probengefäßboden einsetzbar oder bildet diesen vollständig aus.

Vorzugsweise erfolgt die Schallwelleneinkopplung in das Probengefäß mittels Kör- perschall, indem ein weiches Polymerelement oder ein Fluid enthaltendes Koppele- lement zwischen der elektroakustischen Wandlereinrichtung und dem Probengefäß vorgesehen ist und mit beiden in unmittelbaren Kontakt steht oder einer Ftüssigan- kopplung.

Durch die erfindungsgemäße Wahl der eingesetzen Ultraschallfrequenzen von zu- mindest 100 kHz, vorzugsweise 500 kHz bis 5 MHz, können derart hochfrequente Schallwellen auf kleinste Bereiche fokussiert werden, wobei deren räumtiche Schallintensitätsverteilung exakt beeinflußbar ist. So ist es mit derart hochfrequenten Schallwellen möglich, den Bereich des maximalen Schalldruckes auf die Mitte des Probenvolumens zu fokussieren, wodurch ein Aufspritzen an der Oberfläche (Aero- solbildung) und damit eine Querkontamination zwischen benachbarten Proben ver- mieden wird.

Die Schalleinkopplung an der Probengefäßwand mittels Körperschall ist zudem im wesentlichen verlusffrei, so daß bereits kleine Wandlereinrichtungen zur Schaller- zeugung genügen. Da sie außerhalb des Probengefäßes angeordnet sind, können sie auch sehr einfach ausgebildet sein, um die für die Ultraschallbehandlung von biologischen Proben erforderliche Schallfrequenz bereitstellen zu können. Die erfin- dungsgemäße Ultraschalivorrichtung ist daher miniaturisierbar und kann zusammen mit Mikrotiterplattensystemen verwendet werden.

Die Schallweileneinkopplung in die Probe durch die Probengefäßwand hindurch un- terliegt keinen sich verändernden Parametern, wodurch sie exakt reproduzierbar ist.

Eine exakte Reproduzierbarkeit der Schallwelleneinkopplung ist Voraussetzung für ein genaues Dosieren und eine automatisierte Probenabarbeitung, bei der das Pro- bengefäß automatisch ausgewechselt beziehungsweise die in einem Probengefäß befindliche biologische Probe automatisch ausgetauscht wird.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsge- dankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen : Figur 1 eine erfindungsgemäße Ultraschalivorrichtung in perspektivischer An- sicht zusammen mit einer in der Art einer Explosionsdarstellung ober- halb der Ultraschallvorrichtung gezeigten Mikrotiterplatte, Figur 2 eine elektroakustische Wandlereinrichtung, die bei der Ultraschallvor- richtung in Figur 1 eingesetzt ist, zusammen mit einen Schnitt durch ein Probengefäß der Mikrotiterplatte aus Figur 1, Figur 3 eine erfindungsgemäße Ultraschalivorrichtung mit einem piezoelektri- schen Composite, einer elektronischen Steuereinrichtung und einer mehrere Probengefäße aufweisenden Mikrotiterplatte, Figur 4a und 4b eine REM-Aufnahme eines piezoelektrischen Composites und eine schematische perspektivische Darstellung des Composites, und Figur 5a bis 5e die Herstellungsschritte zur Herstellung eines piezoelektrischen Composites.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur gezielten Beaufschlagung einer biologischen Probe, vorzugsweise biologisches Zellmaterial, mit Schallwellen, ist in Figur 1 gezeigt.

Diese Vorrichtung weist eine ebenflächige Grundplatte 1 auf, die an zwei gegenüber- liegenden Seitenkanten jeweils mit einer Schiene 2 versehen ist. Auf den Schienen 2 ist eine Traverse 4 gelagert, die in Längsrichtung der Schiene 2 (Doppelpfeil 5) ver- schiebbar ist und von einem Elektromotor (nicht dargestellt) zum Verschieben ent- lang der Schiene 2 angetrieben wird.

An der Traverse 4 ist eine elektroakustische Wandlereinrichtung 7 verschieblich an- geordnet, die von einem weiteren Elektromotor (nicht dargestellt) entlang der Längs- richtung auf der Traverse 4 (Doppelpfeil 8) hin und her verfahren werden kann.

An dem parallel zur Traverse 4 verlaufenden Seitenkanten der Grundplatte 1 sind Seitenwandungen 10 zur Aufnahme einer Mikrotiterplatte 12 vorgesehen. Die Mikro- titerplatte 12 ist eine Kunststoffplatte mit mehreren in einem regelmäßigen Raster angeordneten Ausnehmungen, die jeweils ein Probengefäß 13 zur Aufnahme chemi- scher und biologischer und insbesondere mikrobiologischer Proben bildet. Die Mikro- titerplatte 12 wird auf die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgesetzt, wobei sie von den Seitenwandungen 10 getragen wird. Die elektroakustische Wandlereinrichtung 7 ist in der Ebene der Grundplatte in x-und y-Richtung verfahrbar, so daß die elektro- magnetische Wandlereinrichtung 7 unter allen Probengefäßen 13 der Mikrotiterplatte 12 angeordnet werden kann. Diese elektroakustische Wandlereinrichtung 7 ist in Fi- gur 2 in der Seitenansicht dargestellt und weist einen etwa zylinderförmigen Körper 14 aus einem Schall gut übertragenden Material, wie zum Beispiel einem Polymer, auf, in dem ein elektroakustischer Wandler 15 eingebettet ist. Der elektroakustische Wandler 15 besteht vorzugsweise aus einem piezoelektrischen, magnetostriktiven und/oder elektrostriktiven Material, das elektromagnetische Wellen in Schallwellen wandeln kann.

Der den elektroakustischen Wandler 15 umschließende Körper 14 ist mittels einer Halterung 17 an der Traverse 4 verschieblich befestigt.

Es ist auch möglich die gesamte Vorrichtung mit Flüssigkeit zu füllen und dann auf Koppelkissen zu verzichten.

An der nach oben weisenden Stirnfläche des Körpers 14 ist eine akustische Linse 19 mit einer sphärischen Oberfläche 20 angeordnet. Mit Hilfe dieser akustischen Linse 19 werden die vom elektroakustischen Wandler 15 abgegebenen Schallwellen ge- bündelt, wodurch ein scharf fokussierter Ultraschallstrahl erhalten wird.

Etwa mittig auf der sphärischen Oberfläche 20 der akustischen Linse 19 ist ein Kop- pelelement 22 zum Einkoppeln des Ultraschallstrahls in das Probengefäß 13 vorge- sehen. Das Koppelelement 22 besteht zum Beispiel aus einem weichen verlusffreien Polymer oder kann aus einem dünnwandigen mit einem zur Schallübertragung ge- eigneten Fluid gefullten Kunststoffgefäß bestehen. Ein für die Übertragung von Schallwellen geeignetes Fluid ist zum Beispiel Wasser oder bevorzugt entgastes Wasser.

Die Traverse 4 ist vorzugsweise mit einer Kippeinrichtung (nicht dargestellt) verse- hen, mit welcher der elektroakustische Wandler 15 mit dem Koppelelement 22 ange- hoben und gegen das Probengefäß 13 gedrückt werden kann, wobei das Koppele- lement 22 unmittelbar am Gefäßboden 24 anliegt.

Die Mikrotiterplatten sind vorzugsweise aus Schall gut übertragenden Polymermate- rialien, wie Polystyrol, Polypropylen oder Polyethylen ausgebildet, wobei die Kon- taktbereiche der Gefäße 13 zur elektroakustischen Wandlereinrichtung 7-im darge- stellten Ausführungsbeispiel sind dies die Gefäßböden 24-vorzugsweise mem- branartig ausgebildet sind, oder insbesondere planparallele akustische k/4- Wellentransformatoren bilden. Es ist jedoch auch im Rahmen der Erfindung möglich, anstelle der in der elektroakustischen Wandlereinrichtung 7 angeordneten akusti- schen Linse 19 den Gefäßboden 24 des Probengefäßes 13 als akustische Linse mit sphärischer Oberfläche auszubilden.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Schallwelleneinkopplung in die im Proben- gefäß 13 enthaltene Probe durch die Probengefäßwand hindurch erfolgt, so daß der Schall mittels Körperschall bei exakt definierten Zuständen eingekoppelt wird. Diese Einkopplung mittels Körperschall weist geringe Verluste auf, so daß bereits mit klei- nen elektroakustischen Wandlern die zur Behandlung der Probenmaterialien not- wendige Schallintensität bereitgestellt werden kann. Durch die Fokussierung mittels der akustischen Linse 19 werden die Schallwellen auf das Probenmaterial konzen- triert, wodurch eine sehr effektive Ausnützung der Schallwellenenergie erfolgt. Zu- dem kommt die erfindungsgemäße elektroakustische Wandlereinrichtung 7 nicht mit dem Probenmaterial direkt in Kontakt, so daß sie schnell zwischen einzelnen Pro- bengefäßen 13 einer Mikrotiterplatte 12 verfahren werden kann, ohne daß hierbei die Gefahr einer Kontamination besteht. Da wegen der sehr wirksamen Einkopplung, die vom Wandler 15 erzeugten Intensitäten relativ klein sein können, kann der elektroa- kustische Wandler 15 miniaturisiert werden. Da der Wandler beim Einkoppeln nicht mit dem Probenmaterial in Kontakt kommt und deshalb ohne zusätzlichen Reini- gungsvorgang schnell zwischen einzelnen Probengefäßen 13 verfahren werden kann, ist die erfindungsgemäße Ultraschallvorrichtung ideal für eine automatisierte Ultraschalibehandlung von einer Vielzahl von Proben geeignet.

Als Ultraschall wird hochfrequenter Ultraschall mit einer Frequenz von zumindest mehr als 100 kHz und insbesondere 500 kHz bis 5 MHz verwendet, da hochfre- quenter Schall auf kleinste Volumina fokussierbar ist, so daß selbst Probenvolumina von etwa 50 u ! separat beschämt werden können. Der maximale Schalldruck kann in die Mitte des Probenvolumens fokussiert werden, wodurch ein Aufspritzen an der Oberfläche (Aerosolbildung) und damit eine Querkontamination zwischen Proben- materialien benachbarter Probengefäße 13 vermieden wird.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Ultraschallvorrichtung zur gezielten Beaufschlagung einer biologischen Probe mit Schallwellen ist schema- tisch in den Figuren 3 bis 5e gezeigt. Diese Ultraschalivorrichtung weist als elektroa- kustische Wandlereinrichtung 7 ein sogenanntes piezoelektrisches 1-3-Composite auf. Bei einem derartigen piezoelektrischen 1-3-Composite sind eine Vielzahl von Einzelschallwandler 30, die jeweils aus einem piezoelektrischen Stäbchen 35 ausge- bildet sind, in einen regelmäßigen z. B. quadratischen Raster angeordnet, wobei ihre Längserstreckung senkrecht zur Rasterebene ausgerichtet ist. Diese Einzelschall- wandler 30 sind zur gegenseitigen Isolation und zur Übertragung des erzeugten Schalles in einer Polymermatrix 31 eingebettet (Figur 4a, 4b). Derartige Composites werden nach dem Dice und Fill-Verfahren hergestellt, wobei aus einem quaderförmi- gen Block aus piezoelektrischem Material zunächst planparallele Scheiben 33 auf einer Grundfläche 34 freigeschnitten werden (Figur 5b), und in einem nächsten Ar- beitsschritt die Scheiben 33 in Querrichtung zur ersten Schnittrichtung zu auf der Grundfläche 34 stehenden Stäbchen 35 geschnitten werden. Diese Stäbchen 35 werden zusammen mit der Grundfläche 34 in die Polymermatrix 31 eingegossen (Fi- gur 5d). Schließlich wird die Grundftäche 34 beispielsweise durch Schleifen abgear- beitet, so daß lediglich die Stäbchen 35 als Einzelschallwandler 30 in der Polymer- matrix 31 verbleiben und mit entsprechenden Kontaktelementen zur Beaufschlagung mit einem elektrischen Frequenzsignal verbunden werden. Es ist auch mögtich, diese Elektrode in Form von Einzelelementen zu strukturieren (Ultraschallarray).

Eine elektrische Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Einzelschallwandler 30 weist einen Frequenzgenerator 40 eine Phasenschiebereinrichtung 41 und eine Phasen- steuereinrichtung 42 auf. Der Frequenzgenerator 40 erzeugt ein elektrisches Fre- quenzsignal mit einer Frequenz von zumindest 100 kHz und insbesondere 500 kHz bis 5 MHz. Diese Frequenzsignal wird in die Phasenschiebereinrichtung 41 einge- speist, die eine Vielzahl von einzelnen Phasenschiebern aufweist, mit welchen die Phase des einkommenden Frequenzsignales verändert werden kann, wobei die Phasenschiebereinrichtung 41 für einen jeden Einzelschallwandler 30 einen separa- ten Ausgang aufweist, so daß für jeden Einzelschallwandler 30 ein von den anderen Einzelschallwandlern 30 unabhängiges Phasensignal ausgegeben werden kann. Die einzelnen Phasenschieber werden von einer Phasensteuereinrichtung 42 gesteuert.

Durch die vorbestimmten Phasendifferenzen der einzelnen Einzelschallwandler 30 ergeben sich steuerbare konstruktive und destruktive Interferenzen der erzeugten Schallwellen, wodurch eine exakte Fokussierung ohne zusätzliche mechanische Fo- kussiermittel erzielt und eine sehr präzise dreidimensionale Intensitätsverteilung er- halten wird. Die Fokussierung kann zudem quasi beliebig schnell verändert werden.

Vorzugsweise ist auf der elektroakustischen Wandlereinrichtung 7 ein dünnes, scheibchenförmiges Koppelelement 22 aus einem weichen verlusffreien Polymer oder einem mit einem Fluid gefüllten Kunststoffkörper angeordnet. Bei Verwendung der in eine Polymermatrix 31 eingebetteten Einzelschallwandler 30 kann die Poly- mermatrix 31 selbst als Koppelelement verwendet werden, das heißt, daß die einzel- nen Probengefäße 13 unmittelbar auf die als Composite ausgebildete elektroakusti- sche Wandlereinrichtung 7 aufgesetzt werden. Auch ein Fluid als Koppelschicht ist möglich.

Die elektronische Ansteuerung der in einem zweidimensionalen Array angeordneten Einzelschallwandler 30 erlaubt sowohl eine sequentielle als auch eine parallele Be- schallung der einzelnen Probengefäße 13. Diese Array-Anordnung der Einzelschall- wandler 30 ermöglicht auch eine weitergehende Miniaturisierung der Ultraschalivor- richtung mit idealen, beliebig einstellbar und schnell veränderlichen Intesitatsvertei- lungen, so daß selbst komplizierte Verfahren zur Beaufschlagung von Proben mit Ultraschallwellen einfach, schnell und vor allem automatisch ausgeführt werden kön- nen.

Die piezoelektrischen Composites sind besonders vorteilhaft für die erfindungsge- mäße Vorrichtung, da sie eine effektive, breitbandige Schallerzeugung und Einkopp- lung, eine einfache Weiterverarbeitung und eine weitreichende Einstelibarkeit der elektroakustischen Eigenschaften erlauben. Derartige Array-Anordnungen können jedoch auch in herkömmlicher Weise aus Piezokeramikelementen beziehungsweise Bleizirkonattitanatelementen hergestellt werden, wobei die Elektronik zu deren An- steuerung im wesentlichen die gleiche ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Array-Anordnung liegt darin, daß eine Vielzahl von Pro- ben, die sich in den Probengefäßen einer Mikrotiterplatte oder eines anderen Kartu- schensystems befinden ohne einer Relativbewegung zwischen den Probengefäßen und der elektroakustischen Wandlereinrichtung gezielt mit Ultraschall sequentiell oder parallel oder in einer beliebigen anderen Reihenfolge beschallt werden können.

Da keine Relativbewegung notwendig ist, müssen bei Behandlung mehrerer Proben die Probengefäße nicht bewegt werden, wodurch eine Querkontamination vermieden wird, und es nicht notwendig ist, die elektroakustische Wandlereinrichtung jedesmal von neuem mechanisch an ein Probengefäß anzukoppeln, was jeweils sehr sorgfältig erfolgen muß, um die gewünschten, reproduzierbaren Einkoppeizustände zu erhal- ten.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, daß die Erfindung ein exaktes, repro- duzierbares Einkoppeln der Schallwellen in Probengefäße erlaubt, wodurch die in den Probengefäßen erzeugten Feidintensitäten exakt einstellbar und dosierbar sind.

Hierdurch können spezielle chemische, biologische oder mikrobiologische Effekte in den Proben gezielt angeregt werden. Zudem können durch die gezielte Fokussierung auf kleinste Probenvolumina Interferenzeffekte verringert beziehungsweise vollstän- dig vermieden werden.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Grundplatte 2 Schiene 4 Traverse 5 Doppelpfeil 7 elektroakustische Wandlereinrichtung 8 Doppelpfeil 10 Seitenwandung 12 Mikrotiterplatte<BR> 13 Probengefäß 14 Körper 15 elektroakustischer Wandler 17 Halterung 19 akustische Linse 20 sphärische Oberfläche 22 Koppelelement 24 Gefäßboden 30 Einzelschallwandler 31 Polymermatrix 33 Scheiben 34 Grundfläche 35 Stäbchen 40 Frequenzgenerator 41 Phasenschiebereinrichtung 42 Phasensteuereinrichtung