dgkh000104 Short Version Impedanzbasierte Methoden zur Zellcharakterisierung und -modellierung Gimsa Gimsa Jan J

Lehrstuhl für Biophysik, Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften, Gertrudenstr. 11A, 18057 Rostock, GermanyLehrstuhl für Biophysik, Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften, Rostock, Germany

jan.gimsa@uni-rostock.de author German Medical Science GMS Publishing House

Düsseldorf

610 impedance methods electrokinetic methods application areas Impedanzmethoden elektrokinetische Methoden Anwendungsbereiche 20080311 engl 1863-5245 3 1 GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinär GMS Krankenhaushyg Interdiszip Plasma Medicine - its perspective for wound therapy 06 Short version Common impedance methods in tissues or cell suspensions as well as dielectric particle spectroscopy by AC-electrokinetics are based on the impedance properties of the different constituents of tissue, particles or cells and the suspension media. Whereas impedance methods detect the frequency dependence of the direct electric response of a suspension, electrokinetic methods investigate the frequency dependence of orientation, deformation, movement, aggregation or rotation of single objects. The latter effects arise from the interaction of the induced polarization of the objects with the inducing external field. Unlike impedance, AC-electrokinetics requires a sufficiently high field strength (>1000 V/m) and the (microscopic) observability of the induced movements. Their advantage is the higher parameter resolution and the discrimination against electrode property effects. Whereas impedance methods are integrative, AC-electrokinetic methods are differential, i.e. impedance determines the integral polarizability of external medium and the objects, while AC-electrokinetics is based on the difference in the polarizabilities. Nevertheless, in both approaches analytical descriptions are based on the same structured geometrical models, e.g. multi-shell ellipsoidal cell models. Kurzfassung Übliche Impedanzverfahren an Geweben oder in Suspensionen basieren ebenso wie die dielektrische Teilchenspektroskopie mittels AC-Elektrokinetik auf den Impedanzeigenschaften der verschiedenen Bestandteile des Gewebes, der Partikel oder Zellen sowie des Suspensions-mediums. Während Impedanzmethoden die Frequenzabh</PlainText></TextGroup>&#228;ngigkeit der direkten elektrischen Antwort einer Suspension detektieren, untersuchen elektrokinetische Methoden die Frequenzabh&#228;ngigkeit der Orientierung, Deformation, Bewegung, Aggregation oder Rotation einzelner Objekte. Die letztgenannten Effekte beruhen auf Wechselwirkungen der induzierten Polarisierung der einzelnen Objekte mit dem induzierenden elektrischen Feld. </Pgraph> <Pgraph>Im Unterschied zur Impedanz erfordert die AC-Elektrok<TextGroup><PlainText>ine</PlainText></TextGroup>tik eine ausreichend hohe elektrische Feldst&#228;rke (&#62;1000 V&#47;m) und die (mikroskopische) Beobachtungsm&#246;glichkeit der induzierten Bewegungen. Ihr Vorteil ist die h&#246;here parametrische Aufl&#246;sung und die Vermeidung von Elektrodeneffekten. Impedanz-Methoden sind integ<TextGroup><PlainText>rie</PlainText></TextGroup>rend, AC-Elektrokinetik-Methoden sind differentiell, d.h. die Impedanz bestimmt die integrale Polarisierbarkeit des &#228;u&#223;eren Mediums und der Teilchen, w&#228;hrend die AC-Elektrokinetik auf den Unterschieden der Polarisierbarkeit beruht. Gleichwohl basieren die analytischen Beschreibungen beider Methodenklassen auf den gleichen strukturierten, geometrischen Modellen, d.h. ellipsoiden, ein- oder mehrschaligen Zellmodellen.</Pgraph> </TextBlock> <Media> <Tables> <NoOfTables>0</NoOfTables> </Tables> <Figures> <NoOfPictures>0</NoOfPictures> </Figures> <InlineFigures> <NoOfPictures>0</NoOfPictures> </InlineFigures> <Attachments> <NoOfAttachments>0</NoOfAttachments> </Attachments> </Media> </OrigData> </GmsArticle>