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WO2008011849A1 - Verfahren zum betreiben einer eine rastersondenmikroskopeinrichtung aufweisenden messanordnung und messanordnung - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer eine rastersondenmikroskopeinrichtung aufweisenden messanordnung und messanordnung Download PDF

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Publication number
WO2008011849A1
WO2008011849A1 PCT/DE2006/001648 DE2006001648W WO2008011849A1 WO 2008011849 A1 WO2008011849 A1 WO 2008011849A1 DE 2006001648 W DE2006001648 W DE 2006001648W WO 2008011849 A1 WO2008011849 A1 WO 2008011849A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
probe
measuring
substance
cleaning
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2006/001648
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kate Poole
Detlef Knebel
Torsten JÄHNKE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JPK Instruments AG
Original Assignee
JPK Instruments AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JPK Instruments AG filed Critical JPK Instruments AG
Priority to DE112006003969.5T priority Critical patent/DE112006003969B4/de
Publication of WO2008011849A1 publication Critical patent/WO2008011849A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q10/00—Scanning or positioning arrangements, i.e. arrangements for actively controlling the movement or position of the probe
    • G01Q10/02—Coarse scanning or positioning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q30/00—Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
    • G01Q30/08—Means for establishing or regulating a desired environmental condition within a sample chamber
    • G01Q30/12—Fluid environment
    • G01Q30/14—Liquid environment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
    • G01Q60/38—Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
    • G01Q60/42—Functionalisation

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a measuring arrangement having a scanning probe microscope device and to a measuring arrangement with a scanning probe microscope device.
  • Scanning Probe Microscopy is a measurement and analysis technique in which a probe is scanned over a sample of a test medium to be examined and in which a topography of the sample is determined by a distance-dependent interaction between the probe and the sample.
  • AFM Atomic Force Microscope
  • STM Scanning Tunneling Microscope
  • SNOM Scanning Near Field Microscope
  • SPIiM Scanning Photon Force Microscope
  • the probe In distance spectroscopy, the probe is displaced relative to the surface of the sample, for example, in a direction vertical to the sample surface, and the interaction between probe and sample is measured to measure the distance-dependent interaction between probe and sample.
  • the sample can also be moved. It may also be provided a relative movement between the probe and sample in which both the probe and the sample are moved.
  • this distance spectroscopy is used to measure the interaction between probe and sample to measure forces between molecules by binding one molecule to the probe and another molecule to the sample.
  • a component which is also referred to as a cantilever.
  • a cantilever a component is used, which is also referred to as a cantilever.
  • the pretreatment of the cantilever generally lead to a coating of the measuring probe, at least in some areas.
  • a cell attached to the cantilever coats a portion of the surface of the cantilever.
  • the first cantilever in the context of the pretreatment with a coating provided, in particular an adhesion-promoting coating on which then a substance to be measured is applied.
  • the material applied in the course of the pretreatment to the measuring probe, in particular the cantilever is referred to as a probe substance, be it a single material or a combination of several materials comprising, for example, an adhesion-promoting base and a substance arranged thereon and to be examined.
  • a (base) coating applied as part of the pretreatment and covered by the probe substance is also referred to as probe coating.
  • a pretreated cantilever is used in distance spectroscopy, several handling problems arise in practice.
  • the probe substance applied to the probe is usually loaded, so that after one or more individual experiments an aging of the probe substance occurs.
  • the term "aging" is used in the present application quite generally for a change of a desired state of the probe substance which was induced at the beginning of the distance-spectroscopic measurements for the purpose of the measurement, but aging can not take place merely due to the execution of measurements. but even without such a measurement, for example, characterized in that there are given in a designed as a cell probe substance before or during the measurement no sufficient for the cell physiological conditions.
  • the aging of the probe substance can lead to fewer and fewer specific bonds taking place when carrying out the distance spectroscopic measurement, as a result of which the number of individual experiments must be substantially increased.
  • a probe substance designed as a hydrophobic coating it would be possible for a probe substance designed as a hydrophobic coating to be slowly converted into a hydrophilic coating, which would severely distort the measurement results.
  • the execution of the probe substance as a cell coating often only one cell fits on the cantilever, it may happen that the cell dies and already changed very much before the measurement experiment, so that the actual measurement can not be performed. Again, there may be false results if this process goes unnoticed.
  • the measuring probe In an untreated cantilever, it may happen that an adsorbate is formed by the contact with the sample, so that even non-specific bonds are no longer possible. If a measurement disturbing or even preventing aging of the measuring probe, pretreated or untreated, has occurred, the measuring probe is usually replaced. This change of the probe may well be associated with problems.
  • the measuring probe is usually integrated in a Meßsondenaufhahme, which is held in the scanning probe microscope.
  • the various implementations include, for example, a holder with a spring or a holder by means of vacuum. This holder must now be solved when changing the probe to install a new probe can. Usually, the replacement is done manually. After changing the probe, a new calibration must be performed.
  • the spring constant of the new cantilever must be determined.
  • the methods available for this are only in an insufficient manner, so deviations of up to 20% or more are possible.
  • a common method is the method of thermal noise.
  • a force-distance curve is recorded on a hard surface and then performed a measurement of the movement of the cantilever.
  • the sample to be examined does not constitute a hard base, so that in addition to the change of the measuring probe in this method, the sample also has to be exchanged in the meantime.
  • a major disadvantage is that the spring constant is not known exactly. Depending on the probe used, other deviations are thus obtained from experiment to experiment, which make interpretation of the measurement data considerably more difficult, in particular if, for example, a statistical evaluation is to be carried out.
  • a method of operating a measuring device comprising a scanning probe microscope device, wherein in the method with a displacement device a probe of the scanning probe microscope device loaded with at least one probe substance in a probe section and a receptacle for a sample with which the at least one probe Probe substance in a rastersondenmi- microscopic measurement interacts within one of several, with the help of the displacement ingestible relative positions of probe and recording spanned displacement range are moved relative to each other and the probe is cleaned after use in the scanning probe microscopic measurement in the displacement area remaining.
  • a measuring arrangement comprising a scanning probe microscope device having a displacement device, the displacement device being configured to comprise a probe loaded with at least one probe substance in a probe section and a probe for a sample with which the at least one probe substance is at a scanning probe microscopy Measurement interacts to move relative to each other within one of a plurality of displaceable relative positions of the probe and receptacle for the sample spanned by the displacer, and wherein a probe cleaning device is configured to be the probe after scanning probe microscopy remaining in the transfer area to clean.
  • the invention includes the idea that the measuring probe used for a scanning probe microscopic measurement, which in turn is loaded with at least one probe substance, remains to be cleaned in a measuring environment after the scanning probe microscopic measurement. borrowed in a displacement range, which is spanned by a plurality of displacement positions, which are accessible to the probe and the Probenaufhahme relative to each other by means of the displacement device.
  • a preferred embodiment of the invention provides that when cleaning the probe after the rastersondenmicroscopic measurement on the probe remaining part of the at least one probe substance is cleaned. This makes it possible to perform the cleaning to obtain at least a part of the probe substance.
  • an expedient embodiment of the invention can be provided that at least partially removed from the probe during cleaning of the remaining after the scanning probe microscopic measurement on the probe part of the at least one probe substance, whereby, for example, spent parts of the probe substance, which is not made reusable by means of cleaning can be eliminated.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that when cleaning the remaining on the probe after the scanning probe microscopic measurement part of the at least one probe substance remains substantially completely on the probe.
  • a development of the invention provides that during cleaning, measurement residues are removed.
  • the probe is loaded with new Sondesubstanz.
  • a further development of the invention can provide that at least the measuring probe section during cleaning is arranged in a measuring chamber of the scanning probe microscope device used for the scanning probe microscopic measurement, optionally in that at least the measuring probe section remains in the measuring chamber.
  • a preferred development of the invention provides that at least the measuring probe section is arranged during cleaning of the measuring probe in a measuring fluid used for the scanning probe microscopic measurement, optionally by at least the measuring probe section remaining in the measuring fluid after the scanning probe microscopic measurement.
  • stepping motors can be used as coarse displacement elements
  • piezoelectrically operated actuators are available as fine displacement elements.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that during loading of the measuring probe with the at least one probe substance, the at least one probe substance is applied as substance compound, which has an adhesion-promoting base and a substructure formed thereon. includes punching. It can be provided that the substance is substantially completely removed during cleaning, so that only the adhesion-promoting base remains on the probe, which can then be reloaded.
  • a development of the invention provides that the probe is brought into contact with a waste surface during cleaning.
  • the waste surface has, for example, a waste layer made of a material on which the probe substance likes to settle. If the probe is then brought into contact with the waste layer after the scanning probe microscopic measurement, in particular the probe substance remaining on the probe, a bond between the waste layer and the remaining probe substance can form, so that the probe substance remains at the waste layer when the probe is again detached from the probe Waste surface is removed.
  • the bond is usually based on adhesion forces between probe substance and waste layer, whereby by establishing preferred environmental parameters, such as pressure or temperature, the formation and the strength of the bond can be supported.
  • the probe substance then remains at least partially on the waste layer.
  • the waste layer may be formed on an additional component, which may itself be moved relative to the measuring probe.
  • the additional component with the waste layer can also be moved into a region between the measuring probe and the sample, in order then to be included in the cleaning of the measuring probe.
  • the waste surface can also simply be provided on a sample carrier, preferably the sample carrier on which the sample examined by means of the scanning probe microscopic measurement is also applied. It can be provided that a part of the probe substance settles on the waste layer and separates independently from the probe. For example, a cell will move to the waste area if there are more attractive living conditions there. The measuring probe is then available to the next experiment without any additional force. The risk of possible damage to a probe coating is very low here.
  • Another embodiment may provide for making the waste layer more effective by changing physical or chemical parameters.
  • the waste layer may also be formed aggressively and at least partially destroy and absorb the probe substance.
  • the probe and the waste surface are moved relative to each other when the contact of the probe is formed with the waste surface.
  • the measuring probe flows around with a fluid selected from the following group of fluids: cleaning fluid and measuring fluid of the scanning probe microscopic measurement.
  • the probe substance or parts thereof are removed in this embodiment by means of a directed to the probe flow.
  • Such a flow may be generated, for example, by means of a pipette having a small opening and being brought to the measuring probe, for example from the side.
  • the ejected fluid at least partially ruptures the probe substance from the probe and carries it away from the probe.
  • the probe may be provided to shift the probe for the course of cleaning in a position which is spaced from later to be examined sample sections, so that in particular, it is prevented that probe substance parts dissolved by the measuring probe during cleaning fall on the sample surface still to be examined.
  • a preferred embodiment of the invention provides that light beams are irradiated to the probe during cleaning.
  • laser light can be used, preferably in the form of short laser pulses with a sufficiently high selected energy.
  • An expedient development may be to irradiate laser light from the side of the probe.
  • a pipette can be used as in the patch clamp technique by the pipette is for example brought laterally or from below to the probe and docks to the probe substance via a negative pressure.
  • the force exerted thereby is generally greater than the binding force between the probe substance and the measuring probe or between different parts of the probe substance, so that at least partial detachment of the probe substance from the measuring probe occurs.
  • the suction can be limited to a surface area of the probe substance.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that when cleaning for the probe an environmental parameter selected from the following group of environmental parameters is changed: temperature, pH and ambient fluid composition. through Changing one or more environmental parameters can ensure that the probe substance at least partially no longer adheres to the probe or at least easier solvable. It should be noted that when changing the or the environmental parameters as possible, a loosening of the sample or its damage can be avoided. This is achieved by probe-specific solution parameters. For example, in the case where the probe substance comprises a cell on an adhesion-promoting layer, there may be provided the addition of molecules which have a higher or at least comparable affinity for the molecules involved in cell binding in the probe substance than the molecules involved in the binding the cell.
  • the cell will dissolve and the initial state of the probe substance can be restored by subsequent rinsing with a fluid.
  • the probe substance comprises a cell on an adhesion-promoting layer whose physical properties are temperature-dependent
  • lowering the temperature may cause the adhesion-promoting layer to become more fluid and the unusable cell to be released into the solution.
  • the adhesion-promoting layer becomes stronger again.
  • the probe cleaning device is configured to clean a part of the at least one probe substance remaining after the scanning probe microscopic measurement on the probe during cleaning.
  • the Meßson- dentherapies learned is configured to remove residues during cleaning.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the at least one probe substance is applied as a composite substance comprising an adhesion-promoting base and a substance formed thereon.
  • a waste surface can be provided.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the waste surface is formed in a usable for the scanning probe microscopic measurement chamber.
  • the measuring probe cleaning device be configured. in order to move the probe and the waste surface relative to each other during cleaning, when a contact of the probe is formed with the waste surface.
  • the Meßson- dentherapies has a flow device which is configured to flow around the probe during cleaning with a fluid selected from the following group of fluids: cleaning fluid and Meßfluid the scanning probe microscopic measurement.
  • a further development of the invention can provide that the probe cleaning device has a light source which is configured to irradiate light beams onto the measuring probe during cleaning.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the Meßsondentherapies Skewed has a suction device which is configured to suck during cleaning a Meßsonden- surface of the probe, optionally limited to a surface region of the probe substance, at least in some areas.
  • the probe cleaning device has an adjustment device that is configured to change an environmental parameter selected from the following group of environmental parameters when cleaning for the probe: temperature, pH and ambient fluid composition.
  • temperature controls can be used as Peltier elements.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the displacement device has coarse displacement elements and fine displacement elements.
  • Fig. La and b is a schematic representation of an arrangement with a measuring probe on which a probe substance is immobilized
  • Fig. 2a, b and c is a schematic representation of an arrangement with a measuring probe, wherein the probe is cleaned by means of contact with a waste surface
  • 3 a, b and c show a schematic representation of an arrangement with a measuring probe, wherein the measuring probe is cleaned by means of a flow directed onto the measuring probe;
  • FIG. 4a and b is a schematic representation of an arrangement with a measuring probe, wherein the measuring probe is cleaned by means of a suction device.
  • FIG. 1 a shows a schematic representation of an arrangement with a measuring probe 1 designed as a cantilever, as used in atomic force microscopes.
  • the measuring probe 1 is loaded at a free end 2 on a bottom 3 with a probe substance, which is formed in the illustrated embodiment of a layer 10 and a cell 20.
  • the layer 10 serves as a bonding agent for the cell 20.
  • the layer 10 and the cell 20 are applied as part of a pretreatment on the probe.
  • the layer 10 is applied to the free end 2 of the measuring probe 1, since there the sensitivity of the measuring probe 1 is greatest.
  • the probe 1 is attached to a probe base 5 for easier handling.
  • the measuring probe 1 is coupled together with the probe base 5 via a probe holder 7 to a measuring probe 1 associated displacement device 50, which is shown schematically in Fig. Ia as a block and in an actual measuring arrangement comprises one or more displacement elements with which the probe 1 can be brought into different displacement positions within the measuring arrangement. These are not only positions occupied by the probe 1 in performing the scanning probe microscopic measurement, but also displacement positions in the area of the gauge to which the probe 1 can be brought by the displacement means 50 for various purposes. This includes the movement of the probe 1 into a position for cleaning the probe 1 after the scanning probe microscopic measurement.
  • the displacement elements usually allow a displacement in three-dimensional space, but also a displacement only in one plane or only along one dimension can be provided.
  • the layer 10 covered by the probe substance can be distributed over the entire underside 3 of the measuring probe and also via an underside 6 of the probe base 5.
  • both the measuring probe 1 and the sample 30 can be displaced.
  • the displacement device 50 associated with the measuring probe 1 is configured such that a point 25 on the cell 20 can only perform a vertical movement with a specific deflection 51.
  • Another displacement means 52 associated with the sample 30 is configured such that a point 35 on the sample 30 can perform a lateral movement in the plane 53, which is shown here only in section. From the perspective of the point 35, the point 25 of the cell 20 can now reach all places of the cuboid 54. This space is the above-mentioned, created by means of the displacement means displacement area. Bases of both displacement devices are attached to the frame. This is indicated schematically in FIG. 1 b by means of the reference numeral 70.
  • Figures 2a, b and c show a schematic representation of a measuring arrangement with a measuring probe for explaining a method for cleaning the measuring probe, in which the measuring probe is brought into contact with a waste surface.
  • the same reference numerals as in Fig. 1 are used in Figs. 2a, b and c.
  • the displacement devices are omitted for simplicity of illustration.
  • the measuring probe 1 with the probe substance immobilized thereon as part of a pretreatment with the layer 10 and the cell 20 is arranged in a container 40, which is filled with a measuring fluid 41.
  • a scanning probe microscopic measurement is carried out in which the cell 20 interacts with a sample 30.
  • the container 40 is as Part of the scanning probe microscope device executed.
  • the measuring fluid 41 serves to form a measuring environment for the cell 20 in which the cell 20 survives for at least the duration of an experiment.
  • a buffer solution is used.
  • the filling level of the measuring fluid 41 in the container 40 is expediently selected such that the measuring probe 1 including the probe base 5 is completely submerged.
  • the probe holder 7, however, only partially immersed in the measuring fluid 41. Immersion of the displacement device 50 would be possible in principle, but is less suitable from a technical point of view, since the displacement device would be more complicated in their construction because of necessary seals.
  • a waste layer 31 in order to clean the measuring probe 1.
  • Such a cleaning can also be provided if, after a certain number of scanning probe microscopic measurements, age-related cleaning is necessary for statistical reasons.
  • the necessary relative movement between the measuring probe 1 and the sample 30 and the waste surface 31 can be carried out by moving the measuring probe with the aid of the displacement device 50 assigned to it. Alternatively or in addition thereto, a movement of the container 40 by means of the displacement device 52 can be performed.
  • the measuring probe 1 is transferred from the region above the sample 30 into the region above the waste layer 31, the cell 20 is continuously held in the measuring fluid 41.
  • the contact between the cell 20 and the waste layer 31, which is then formed according to FIG. 2b, can be monitored by various methods. On the one hand, a force recording is an option. It may also be provided to use a fluorescence signal for monitoring. Depending on the cell type or probe substance, different methods can be used.
  • FIG. 2 c the cell 20 remains on the waste surface 31 when the measuring probe 1 is again moved away from the waste surface 31. Again, it is of course possible to perform this with any relative movement of waste surface 31 and probe 1 to each other.
  • the layer 10 remaining on the measuring probe 1 is now available for further scanning probe microscopic measurements.
  • 3 a, b and c show a schematic representation of an arrangement with a measuring probe, wherein the measuring probe is cleaned by means of a directed to the probe flow.
  • the same reference numerals as in the preceding Figs. 1 and 2 are used in Figs. 3 a, b and c.
  • a pipette 80 in the vicinity of the measuring probe 1 is arranged.
  • a flow 81 is generated, which is directed to the cell 20.
  • the cell 20 is then detached from the layer 10 with the flow 81.
  • the region of the probe substance with the cell 20 is arranged directly inside the flow 81. This can lead to damage of the layer 10 under certain circumstances.
  • Fig. 3 c another embodiment is therefore provided that the flow 81 extends below the cell 20, so that the outgoing of the flow forces can be metered onto the cell 20 at its replacement.
  • the pipette 80 is disposed below the cell 20 in the illustrated embodiments. Alternatively, the pipette 80 may be positioned in other positions relative to the probe substance, for example, directly from the side or from above.
  • FIGS. 4a and 4b show a schematic representation of an arrangement with a measuring probe, wherein the measuring probe is cleaned by means of a suction device.
  • the same reference numerals as in the preceding Figs. 1 to 3 are used for the same features.
  • a pump 60 and a flexible line 61 connected thereto are provided, which is coupled to a suction device 62, so that a negative pressure generated by the pump 60 is applied to the cell 20 via the suction device 62.
  • a part of the cell 21 is sucked in with the aid of the suction device 62 and the entire cell 20 can be detached from the layer 10.
  • the layer 10 remains on the measuring probe 1 and can be used to bind a new cell for further scanning probe microscopic examinations.
  • a patch clamp measurement is provided with a measuring device 63. This can then be tested, for example, after the docking shown in Fig. 4a to the cell 20, whether the cell 20 is still vital. This gives one possibility, one of which Standspectroscopy independent measurement, whether the probe substance, namely the cell 20, actually needs to be replaced.
  • a further embodiment can provide that the suction device 62 is equipped with an independent displacement device 64 (see Fig. 4b), which makes it possible to move the suction device 62 independently.
  • an exchange or external cleaning of the suction device 62 would be possible without interfering with the scanning probe microscopic measurement.
  • the arrangement is located, as in FIGS. 2 and 3, in a container with a measuring fluid, which, for the sake of clarity, has not been included in the schematic drawing.
  • the pump 60, the flexible conduit 61, the measuring device 63 and the independent displacement device 64 can preferably also be arranged outside the container 40.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer eine Rastersondenmikroskopeinrichtung aufweisenden Meßanordnung, wobei bei dem Verfahren mit einer Verlagerungseinrichtung (50, 52) eine in einem Meßsondenabschnitt mit mindestens einer Sondensubstanz (10, 20) beladene Meßsonde (1) der Rastersondenmikroskopeinrichtung und eine Aufnahme für eine Probe (4; 30), mit der die mindestens eine Sondensubstanz (10, 20) bei einer rastersondenmikroskopischen Messung in Wechselwirkung tritt, innerhalb eines von mehreren, mit Hilfe der Verlagerungseinrichtung (50, 52) einnehmbaren Relativpositionen von Meßsonde (1) und Aufnahme aufgespannten Verlagerungsbereiches relativ zueinander bewegt werden und die Meßsonde (1) nach Gebrauch bei der rastersondenmikroskopischen Messung in dem Verlagerungsbereich verbleibend gereinigt wird.

Description

Verfahren zum Betreiben einer eine Rastersondenmikroskopeinrichtung aufweisenden
Meßanordnung und Meßanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer eine Rastersondenmikro- skopeinrichtung aufweisenden Meßanordnung sowie eine Meßanordnung mit einer Raster- sondenmikroskopeinrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Die Rastersondenmikroskopie (SPM - „scanning probe microscopy") ist eine Meß- und Analysetechnik, bei der eine Meßsonde über eine Probe eines zu untersuchenden Meßmediums gerastert wird und bei der über eine abstandsabhängige Wechselwirkung zwischen der Meßsonde und der Probe eine Topographie der Probe ermittelt wird. Es können aber auch Materialkonstanten oder andere Probeninformationen gewonnen werden. Die prominentesten Ver- treter dieser Technik sind das Rasterkraftmikroskop (AFM - „atomic force microscope") und das Rastertuniielmikroskop (STM - „scanning tunneling microscope"). Weitere Vertreter dieser Technologie sind insbesondere das Rasternahfeldmikroskop (SNOM - „scanning near field microscope") und das Rasterphotonenmikroskop (SPIiM - „scanning photone force microscope").
Zum Messen der abstandsabhängigen Wechselwirkung zwischen Meßsonde und Probe wird bei der Abstandsspektroskopie die Meßsonde relativ zur Oberfläche der Probe verlagert, beispielsweise in einer zur Probenoberfläche vertikalen Richtung, und die Wechselwirkung zwischen Meßsonde und Probe wird gemessen. Alternativ kann auch die Probe bewegt werden. Es kann auch eine Relativbewegung zwischen Meßsonde und Probe vorgesehen sein, bei der sowohl die Meßsonde als auch die Probe bewegt werden. Bei der Rastersondenmikroskopie wird diese Abstandsspektroskopie zum Messen der Wechselwirkung zwischen Meßsonde und Probe beispielsweise dazu genutzt, Kräfte zwischen Molekülen zu messen, indem ein Molekül an die Meßsonde bindet und ein weiteres Molekül an die Probe.
Es kann dann die Wechselwirkung zwischen den beiden gebundenen Molekülen gemessen werden. Es können aber auch intramolekulare Kräfte gemessen werden, indem beispielsweise die Meßsonde auf die Probe abgesenkt und hierbei auf eine Bindung gewartet wird. Danach kann die Meßsonde wieder von der Probe entfernt werden, wobei hierbei auf die Meßsonde wirkende Kräfte aufgezeichnet werden. Darüber hinaus sind weitere Messungen möglich, bei denen eine Wechselwirkung gemessen wird, die mit einem zugeordneten Abstand zu zwei oder mehreren Orten korreliert.
Als Meßsonde wird bei der Rasterkraftmikroskopie üblicherweise ein Bauteil verwendet, welches auch als Cantilever bezeichnet wird. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit, wird in den nachfolgenden Erläuterungen auf einen Cantilever Bezug genommen. Die Ausführungen gelten entsprechend für andere Formen von Meßsonden in der Rastersondenmikroskopie.
Es ist bekannt, für die Abstandsspektroskopie sowohl unbehandelte als auch vorbehandelte Cantilever zu verwenden. Im Fall eines unbehandelten Cantilevers ist eine Bindung der Probe bei der Messung unspezifisch. Beispielsweise geht es hierbei darum, Moleküle mittels Bindung an den Cantilever aus ihrem Umgebungsmedium zu ziehen, um die Wechselwirkung der Moleküle mit dem Umgebungsmedium zu messen. Hierbei können aber auch die Moleküle genauer charakterisiert werden, an denen gezogen wird. So zeigen zum Beispiel DNA- Moleküle eine spezifische Spektroskopiekurve aufgrund einer internen Konformationsumwandlung.
Mit einem vorbehandelten Cantilever können insbesondere spezifische Bindungen untersucht werden. Ein solche Untersuchung kann vorteilhaft sein, wenn das Ausbilden von ungewünschten Bindungen, die danach unter Umständen kaum noch voneinander getrennt werden können, bei der Messung verhindert werden soll. So ist es gängige Praxis, ein oder mehrere Moleküle an die als Cantilever ausgeführte Meßsonde zu binden, welche dann mit dem oder den gebundenen Molekül(en) ein Rezeptor-Ligand-System bildet. Es ist auch bekannt, ganze Zellen an eine als Cantilever gebildete Meßsonde zu binden und dieses System in Wechselwirkung mit einer Probe, beispielsweise einem Biomaterial, oder mit anderen Zellen zu bringen.. Vorbehandlungen von Meßsonden, insbesondere von Cantilevern, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, beispielsweise in Form des Hydrophobisierens der Meßsonde.
Bekannte Möglichkeiten zur Vorbehandlung des Cantilevers führen allgemein zu einer Be- schichtung der Meßsonde, zumindest in Teilbereichen. So beschichtet eine an dem Cantilever angebrachte Zelle einen Teilbereich der Oberfläche des Cantilevers. Es kann hierbei vorgesehen sein, den Cantilever im Rahmen der Vorbehandlung zunächst mit einer Beschichtung zu versehen, insbesondere einer haftvermittelnden Beschichtung, auf der dann eine zu messende Substanz aufgebracht wird. Allgemein wird im folgenden das im Rahmen der Vorbehandlung auf die Meßsonde, insbesondere den Cantilever, aufgebrachte Material als Sondensubstanz bezeichnet, sei es ein einzelnes Material oder eine Kombination von mehreren Materialien, die beispielsweise eine haftvermittelnde Basis und eine hierauf angeordnete und zu untersuchende Substanz umfaßt. Eine im Rahmen der Vorbehandlung aufgebrachte und von der Sondensubstanz umfaßte (Basis-) Beschichtung wird auch als Sondenbeschichtung bezeichnet.
Wird ein vorbehandelter Cantilever bei der Abstandsspektroskopie verwendet, so ergeben sich in der Praxis mehrere Handhabungsprobleme. Durch jeden mechanischen Kontakt mit der Probe wird die auf der Meßsonde aufgebrachte Sondensubstanz üblicherweise belastet, sodaß nach einem oder mehreren Einzelexperimenten eine Alterung der Sondensubstanz auftritt. Der Begriff „Alterung" wird in der vorliegenden Anmeldung ganz allgemein für eine Veränderung eines gewünschten Zustandes der Sondensubstanz verwendet, welcher zu Be- ginn der abstandsspektroskopischen Messungen zum Zwecke der Messung herbeigeführt wurde. Eine Alterung kann aber nicht nur aufgrund der Ausführung von Messungen stattfinden, sondern auch ohne eine solche Messung, beispielsweise dadurch, daß bei einer als Zelle ausgebildeten Sondensubstanz vor oder auch während der Messung keine für die Zelle ausreichend eingestellten physiologischen Bedingungen gegeben sind.
Die Alterung der Sondensubstanz kann dazu führen, daß bei der Durchführung der abstandsspektroskopischen Messung immer weniger spezifische Bindungen stattfinden, wodurch die Anzahl der Einzelexperimente wesentlich erhöht werden muß. Bei einer weniger spezifisch ausgeführten Einzelmessung muß sehr darauf geachtet werden, daß die Meßsonde in jedem Experiment die Sondensubstanz noch in der geforderten Art und Weise aufweist. So wäre es beispielsweise für eine als hydrophobe Beschichtung ausgeführte Sondensubstanz möglich, daß sich diese langsam in eine hydrophile umwandelt, wodurch die Meßergebnisse stark verfälscht würden. Bei der Ausführung der Sondensubstanz als Zellenbeschichtung, wobei häufig nur eine Zelle auf den Cantilever paßt, kann es dazu kommen, daß die Zelle abstirbt und sich bereits vor Durchführung des Meßexperimentes sehr stark verändert, so daß die eigentliche Messung nicht mehr durchgeführt werden kann. Auch hier kann es zu falschen Meßergebnissen kommen, wenn dieser Vorgang unbemerkt vonstatten geht. Bei einem unbehandelten Cantilever kann es dazu kommen, daß durch den Kontakt mit der Probe ein Adsorbat gebildet wird, so daß selbst unspezifische Bindungen nicht mehr möglich sind. Ist eine die Messung störende oder sogar verhindernde Alterung der Meßsonde, sei sie vorbehandelt oder unbehandelt, eingetreten, so wird die Meßsonde üblicherweise ausgewechselt. Dieses Wechseln der Meßsonde kann aber durchaus mit Problemen verbunden sein. Die Meß- sonde ist in der Regel in eine Meßsondenaufhahme integriert, die in dem Rastersondenmikroskop gehalten wird. Zu den verschiedenen Implementierungen hierfür gehören zum Beispiel eine Halterung mit einer Feder oder eine Halterung mittels Vakuum. Diese Halterung muß beim Wechseln der Meßsonde nun gelöst werden, um eine neue Meßsonde einbauen zu können. Üblicherweise erfolgt das Auswechseln manuell. Nach einem Wechsel der Meßsonde muß eine neue Kalibrierung durchgeführt werden. Im Fall einer durchzuführenden Kraftmessung mit dem Cantilever muß beispielsweise die Federkonstante des neuen Cantilevers bestimmt werden. Die hierfür zur Verfügung stehenden Verfahren sind allerdings nur in ungenügender Art und Weise genau, so sind Abweichungen von bis zu 20% oder mehr möglich. Ein gängiges Verfahren ist die Methode des thermischen Rauschens. Hierbei wird eine Kraft- Abstandskurve auf einer harten Unterlage aufgenommen und anschließend eine Messung der Bewegung des Cantilevers durchgeführt. Die tatsächlich zu untersuchende Probe stellt in der Regel aber keine harte Unterlage dar, sodaß neben dem Wechsel der Meßsonde bei dieser Methode auch noch die Probe zwischenzeitlich gewechselt werden muß. Neben der eher komplizierten Handhabung besteht ein großer Nachteil darin, daß die Federkonstante nicht exakt bekannt ist. In Abhängigkeit von der verwendeten Meßsonde werden also von Experiment zu Experiment andere Abweichungen erhalten, die eine Interpretation der Meßdaten erheblich erschweren, insbesondere wenn beispielsweise eine statistische Auswertung vorgenommen werden soll.
Es wurde alternativ vorgeschlagen, den Cantilever nach dem Herausnehmen aus dem Rastersondenmikroskop nicht wegzuwerfen, sondern zu reinigen und neu mit einer Sondensubstanz zu beschichten. Dieses soll zum Beispiel dadurch erreicht werden, daß die Cantilever in einem Plasma gereinigt wird. Hierdurch wird der Cantilever zwar gereinigt, ist anschließend aber völlig unpräpariert. Dies bedeutet, daß eine im Rahmen des Aufbringens der Sondensub- stanz vorgesehene Basisbeschichtung auch wiederholt werden muß. Auch dieses kann schon die Federkonstante beeinflussen, so daß zur Sicherheit in jedem Fall neu kalibriert werden muß. Darüber hinaus ist der Zeitbedarf für diese Methode beträchtlich. Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von dem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer eine Rastersondenmikroskopeinrichtung aufweisenden Meßanordnung sowie eine Meßanordnung mit einer Rastersondenmikroskopeinrichtung zu schaffen, bei denen die Mehrfachnutzung einer Meßsonde unter Beibehaltung einer möglichst hohen Genauigkeit der Messungen ermöglicht ist, auch wenn eine Alterung der Meßsonde mit einer hierauf angeordneten Sondensubstanz auftritt.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer eine Rastersonden- mikroskopeinrichtung aufweisenden Meßanordnung geschaffen, wobei bei dem Verfahren mit einer Verlagerungseinrichtung eine in einem Meßsondenabschnitt mit mindestens einer Sondensubstanz beladene Meßsonde der Rastersondenmikroskopeinrichtung und eine Aufnahme für eine Probe, mit der die mindestens eine Sondensubstanz bei einer rastersondenmi- kroskopischen Messung in Wechselwirkung tritt, innerhalb eines von mehreren, mit Hilfe der Verlagerungseinrichtung einnehmbaren Relativpositionen von Meßsonde und Aufnahme aufgespannten Verlagerungsbereiches relativ zueinander bewegt werden und die Meßsonde nach Gebrauch bei der rastersondenmikroskopischen Messung in dem Verlagerungsbereich verbleibend gereinigt wird.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Meßanordnung mit einer eine Verlagerungseinrichtung aufweisenden Rastersondenmikroskopeinrichtung geschaffen, wobei die Verlagerungseinrichtung konfiguriert ist, um eine in einem Meßsondenabschnitt mit mindestens einer Sondensubstanz beladene Meßsonde und eine Aufnahme für eine Probe, mit der die mindestens eine Sondensubstanz bei einer rastersondenmikroskopischen Messung in Wechselwirkung tritt, innerhalb eines von mehreren, mit Hilfe der Verlagerungseinrichtung einnehmbaren Relativpositionen von Meßsonde und Aufnahme für die Probe aufgespannten Verlagerungsbereiches relativ zueinander zu bewegen, und wobei eine Meßsondenreinigungseinrichtung gebildet ist, die konfiguriert ist, um nach der rastersondenmikroskopischen Mes- sung die Meßsonde in dem Verlagerungsbereich verbleibend zu reinigen.
Die Erfindung umfaßt den Gedanken, die für eine rastersondenmikroskopische Messung genutzte Meßsonde, die ihrerseits mit mindestens einer Sondensubstanz beladen ist, nach der rastersondenmikroskopischen Messung in einer Meßumgebung verbleibend zu reinigen, näm- lieh in einem Verlagerungsbereich, welcher von mehreren Verlagerungspositionen, die für die Meßsonde und die Probenaufhahme relativ zueinander mit Hilfe der Verlagerungseinrichtung erreichbar sind, aufgespannt wird. Auf diese Weise ist eine Art „in j?Yw"-Reinigung ermöglicht. Der Eingriff in die für die rastersondenmikroskopische Untersuchung genutzte Anord- nung wird so möglichst gering gehalten. Demgegenüber sieht der Stand der Technik einen vollständigen Austausch der Meßsonde oder das Verbringen der Meßsonde in eine von der Meßanordnung separierte Reinigungsvorrichtung vor. Mit dem hier vorgeschlagenen Verbleib der Meßsonde in dem Verlagerungsbereich beim Reinigen können nachteilige Auswirkungen hinsichtlich der anschließenden Wiederverwendung der Meßsonde, insbesondere betreffend die Genauigkeit und Vergleichbarkeit der Messung, möglichst gering gehalten oder sogar vollständig ausgeschlossen werden. Die mit Hilfe der Verlagerungseinrichtung zur Verfügung stehenden Verlagerungsoptionen ermöglichen vorzugsweise eine relative Verlagerung von Meßsonde und Probenaufnahme im dreidimensionalen Raum, aber auch eine Verlagerung nur in einer Ebene oder nur entlang einer Dimension kann vorgesehen sein.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß beim Reinigen der Meßsonde ein nach der rastersondenmikroskopischen Messung an der Meßsonde verbleibender Teil der mindestens einen Sondensubstanz gereinigt wird. Hierdurch ist es ermöglicht die Reinigung unter Erhalt mindestens eines Teils der Sondensubstanz auszuführen.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß beim Reinigen der nach der rastersondenmikroskopischen Messung an der Meßsonde verbleibende Teil der mindestens einen Sondensubstanz wenigstens teilweise von der Meßsonde gelöst wird, wodurch zum Beispiel verbrauchte Teile der Sondensubstanz, die nicht mittels Reinigung wieder verwendbar gemacht werden können, beseitigt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß beim Reinigen der nach der rastersondenmikroskopischen Messung an der Meßsonde verbleibende Teil der mindestens einen Sondensubstanz im wesentlichen vollständig an der Meßsonde verbleibt.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, daß beim Reinigen Meßrückstände entfernt werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß nach dem Reinigen und wahlweise schon während des Reinigens die Meßsonde mit neuer Sondesubstanz beladen wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß wenigstens der Meßsondenabschnitt beim Reinigen in einer für die rastersondenmikroskopische Messung genutzten Meßkammer der Rastersondenmikroskopeinrichtung angeordnet wird, wahlweise indem wenigstens der Meßsondenabschnitt in der Meßkammer verbleibt.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens der Meßsondenabschnitt beim Reinigen der Meßsonde in einem für die rastersondenmikroskopische Messung genutzten Meßfluid angeordnet wird, wahlweise indem wenigstens der Meßsondenabschnitt nach der rastersondenmikroskopischen Messung in dem Meßfluid verbleibt. Alternativ zu dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß zumindest der Meßsondenabschnitt zum Rei- nigen das Meßfluid verläßt, wodurch aufgrund von Oberflächenspannungen die verbleibende Sondensubstanz zumindest teilweise gelöst werden kann. Sollte die Sondensubstanz durch das Herausziehen aus dem Meßfluid nicht gelöst werden, so kann diese Verfahrensgestaltung dadurch ergänzt werden, daß die Meßsonde nun in ein anderes Fluid eingetaucht wird, in welchem ein chemischer Prozeß zum Reinigen genutzt wird. Dieses kann dann ohne Rücksicht- nähme auf die zu untersuchende Probe erfolgen. So kann beispielsweise eine Verdauung der Sondensubstanz durchgeführt werden, wenn es sich hierbei um eine Zelle handelt. Dieses kann dann ausgeführt werden, auch wenn die Probe selbst ebenfalls eine Zelle ist.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Meß- sonde und die Aufnahme für die Probe mit von der Verlagerungseinrichtung umfaßten Grob- verlagerungselementen in Grobabstufungen und mit von der Verlagerungseinrichtung umfaßten Feinverlagerungselementen in Feinabstufungen relativ zueinander bewegt werden. Als Grobverlagerungselemente sind beispielsweise Schrittmotoren nutzbar, wohingegen als Fein- verlagerungselemente beispielsweise piezoelektrisch betriebene Stellglieder zur Verfügung stehen.
Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung sieht vor, daß beim Beladen der Meßsonde mit der mindestens einen Sondensubstanz die mindestens eine Sondensubstanz als Substanzverbund aufgebracht wird, der eine haftvermittelnde Basis und eine hierauf gebildete Sub- stanz umfaßt. Hierbei kann vorgesehen sein, daß beim Reinigen die Substanz im wesentlichen vollständig entfernt wird, sodaß nur die haftvermittelnde Basis an der Meßsonde verbleibt, die dann neu beladen werden kann.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, daß beim Reinigen die Meßsonde in Kontakt mit einer Abfallfläche gebracht wird. Die Abfallfläche weist beispielsweise eine Abfallschicht auf, die aus einem Material ist, auf dem die Sondensubstanz sich gerne niederläßt. Wird nun die Meßsonde nach der rastersondenmikroskopischen Messung, insbesondere die auf der Meßsonde verbleibende Sondensubstanz mit der Abfallschicht in Kontakt gebracht, kann eine Bindung zwischen der Abfallschicht und der verbleibenden Sondensubstanz sich ausbilden, sodaß die Sondensubstanz an der Abfallschicht verbleibt, wenn die Meßsonde wieder von der Abfallfläche entfernt wird. Die Bindung beruht üblicherweise auf Adhäsionskräften zwischen Sondensubstanz und Abfallschicht, wobei mittels Einstellen von bevorzugten Umgebungsparametern, beispielsweise Druck oder Temperatur, das Entstehen und die Stärke der Bindung unterstützt werden können. Die Sondensubstanz verbleibt dann zumindest teilweise auf der Abfallschicht. Die Abfallschicht kann an einem Zusatzbauteil gebildet sein, welches wahlweise selbst relativ zur Meßsonde bewegt werden kann. Auf diese Weise kann das Zusatzbauteil mit der Abfallschicht auch in einen Bereich zwischen Meßsonde und Probe verfahren werden, um dann in die Reinigung der Meßsonde einbezogen zu werden. In einer einfachen Ausgestaltung kann die Abfallfläche aber auch einfach auf einem Probenträger zur Verfügung gestellt werden, bevorzugt dem Probenträger, auf dem auch die mittels der rastersondenmikroskopischen Messung untersuchte Probe aufgebracht ist. Es kann vorgesehen sein, daß sich ein Teil der Sondensubstanz auf der Abfallschicht niederläßt und eigenständig von der Sonde löst. Eine Zelle wird beispielsweise auf die Abfallfläche wandern, wenn es dort anziehendere Lebensbedingungen gibt. Die Meßsonde steht dann ohne weitere Krafteinwirkungen dem nächsten Experiment zur Verfügung. Die Gefahr einer möglichen Beschädigung einer Sondenbeschichtung ist hierbei sehr gering. Eine weitere Ausgestaltung kann vorsehen, die Abfallschicht durch eine Änderung physikalischer oder chemischer Parameter effektiver zu gestalten. Die Abfallschicht kann auch aggressiv ausgebildet sein und die Sondensubstanz zumindest teilweise zerstören und absorbieren.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Meßsonde und die Abfallfläche relativ zueinander bewegt werden, wenn der Kontakt der Meßsonde mit der Abfallfläche gebildet ist. Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß beim Reinigen die Meßsonde umströmt wird mit einem Fluid ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Fluiden: Reinigungsfluid und Meßfluid der rastersondenmikroskopischen Messung. Die Sondensubstanz oder Teile hiervon werden bei dieser Ausgestaltung mit Hilfe einer auf die Meßsonde gerichteten Strömung entfernt. Eine solche Strömung kann beispielsweise mit Hilfe einer Pipette erzeugt werden, die eine kleine Öffnung aufweist und an die Meßsonde herangebracht wird, zum Beispiel von der Seite. Das ausgestoßene Fluid reißt die Sondensubstanz zumindest teilweise von der Meßsonde los und trägt sie von der Meßsonde fort. Nicht nur bei dieser Art der Reinigung, sondern auch bei den weiteren wahlweise vorgesehenen Möglichkeiten zum Reinigen der Meßsonde, kann vorgesehen sein, die Meßsonde für den Verlauf der Reinigung in eine Position zu verlagern, die beabstandet von später noch zu untersuchenden Probenabschnitten ist, so daß insbesondere verhindert ist, daß von der Meßsonde beim Reinigen gelöste Sondensubstanzteile auf die noch zu untersuchende Probenfläche fallen.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß beim Reinigen Lichtstrahlen auf die Meßsonde eingestrahlt werden. Beispielweise kann Laserlicht verwendet werden, bevorzugt in Form kurzer Laserimpulse mit einer ausreichend hoch gewählten Energie. Eine zweckmäßige Weiterbildung kann darin bestehen, Laserlicht von der Seite auf die Meßsonde einzustrahlen.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß beim Reinigen eine Meßsondenoberfläche der Meßsonde zumindest in Teilbereichen abgesaugt wird. Zum Absaugen kann in einer möglichen Ausführungsform eine Pipette wie in der Patch- Clamp-Technik verwendet werden, indem die Pipette beispielsweise seitlich oder von unten an die Meßsonde herangeführt wird und über einen Unterdruck an die Sondensubstanz andockt. Die hierdurch ausgeübte Kraft ist in der Regel größer als die Bindungskraft zwischen Sondensubstanz und Meßsonde oder zwischen unterschiedlichen Teilen der Sondensubstanz, so daß es zum wenigstens teilweisen Lösen der Sondensubstanz von der Meßsonde kommt. Das Absaugen kann sich auf einen Oberflächenbereich der Sondensubstanz beschränken.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß beim Reinigen für die Meßsonde ein Umgebungsparameter ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Umgebungsparametern geändert wird: Temperatur, pH-Wert und Umgebungsfluidzusammensetzung. Mittels Änderung eines oder mehrerer Umgebungsparameter kann dafür gesorgt werden, daß die Sondensubstanz zumindest teilweise nicht länger an der Meßsonde haftet oder zumindest leichter lösbar ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß bei der Änderung des oder der Umgebungsparameter möglichst ein Lösen der Probe oder deren Beschädigung vermieden werden. Dieses wird erreicht, durch sondensubstanzspezifϊsche Lösungsparameter. Für den Fall, daß die Sondensubstanz eine Zelle auf einer haftvermittelnden Schicht umfaßt, kann beispielsweise die Zugabe von Molekülen vorgesehen sein, die eine höhere oder zumindest vergleichbare Affinität zu den an der Zellbindung beteiligten Molekülen in der Sondensubstanz haben wie die an der Bindung beteiligten Moleküle in der Zelle. Die Zelle wird sich lösen und es kann mittels anschließendem Spülen mit einem Fluid der Ausgangszustand der Sondensubstanz wiederhergestellt werden. Für den Fall, daß die Sondensubstanz eine Zelle auf einer haftvermittelnden Schicht umfaßt, deren physikalische Eigenschaften temperaturabhängig sind, kann eine Temperatursenkung dazu führen, daß die haftvermittelnde Schicht flüssiger wird und die unbrauchbare Zelle in die Lösung abgegeben wird. Durch eine anschließende Temperaturän- derung wird die haftvermittelnde Schicht wieder fester.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen der Meßanordnung mit der Rastersonden- mikroskopeinrichtung näher erläutert.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung konfiguriert ist, um beim Reinigen einen nach der rastersondenmikroskopischen Messung an der Meßsonde verbleibenden Teil der mindestens einen Sondensubstanz zu reinigen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Meßson- denreinigungseinrichtung konfiguriert ist, um beim Reinigen Meßrückstände zu entfernen.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die mindestens eine Sondensubstanz als Substanzverbund aufgebracht ist, der eine haftvermittelnde Basis und eine hierauf gebildete Substanz umfaßt.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann eine Abfallfläche vorgesehen sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Abfallfläche in einer für die rastersondenmikroskopischen Messung nutzbaren Meßkammer gebildet ist. Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung konfigu- riert ist, um beim Reinigen die Meßsonde und die Abfallfläche relativ zueinander zu bewegen, wenn ein Kontakt der Meßsonde mit der Abfallfläche gebildet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Meßson- denreinigungseinrichtung eine Strömungseinrichtung aufweist, die konfiguriert ist, um beim Reinigen die Meßsonde mit einem Fluid ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Fluiden zu umströmen: Reinigungsfluid und Meßfluid der rastersondenmikroskopischen Messung.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung eine Lichtquelle aufweist, die konfiguriert ist, um beim Reinigen Lichtstrahlen auf die Meßsonde einzustrahlen.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung eine Saugeinrichtung aufweist, die konfiguriert ist, um beim Reinigen eine Meßsonden- Oberfläche der Meßsonde, wahlweise beschränkt auf einen Oberflächenbereich der Sondensubstanz, zumindest in Teilbereichen abzusaugen.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung eine Einstelleinrichtung aufweist, die konfiguriert ist, um beim Reinigen für die Meßsonde einen Umgebungsparameter ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Umgebungsparametern zu ändern: Temperatur, pH- Wert und Umgebungsfluidzusam- mensetzung. Hierfür können beispielsweise Temperaturregelungen verwendet werden wie Peltierelemente.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Verlagerungseinrichtung Grobverlagerungselemente und Feinverlagerungselemente aufweist.
Beschreibung von bevorzugten AusführunRsbeispielen der Erfindung
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. la und b eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer Meßsonde, auf der eine Sondensubstanz immobilisiert ist; Fig. 2a, b und c eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer Meßsonde, wobei die Meßsonde mittels Kontakt mit einer Abfallfläche gereinigt wird;
Fig. 3 a, b und c eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer Meßsonde, wobei die Meßsonde mittels einer auf die Meßsonde gerichteten Strömung gerei- nigt wird; und
Fig. 4a und b eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer Meßsonde, wobei die Meßsonde mittels einer Saugeinrichtung gereinigt wird.
Fig. Ia zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer als Cantilever ausge- führten Meßsonde 1, wie sie in Rasterkraftmikroskopen genutzt wird. Die Meßsonde 1 ist an einem freien Ende 2 auf einer Unterseite 3 mit einer Sondensubstanz beladen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Schicht 10 und einer Zelle 20 gebildet ist. Die Schicht 10 dient als Haftvermittler für die Zelle 20. Die Schicht 10 und die Zelle 20 sind im Rahmen einer Vorbehandlung auf die Meßsonde aufgebracht. Die Schicht 10 ist an dem frei- en Ende 2 der Meßsonde 1 aufgebracht, da dort die Empfindlichkeit der Meßsonde 1 am größten ist. Auch ist hier ein Auswandern der Zelle 20 an einen Ort verhindert, an dem die Zelle 20 bei der rastersondenmikroskopischen Messung nicht in Wechselwirkung mit einer zu untersuchenden Probe 30 treten kann. Die Meßsonde 1 ist zur einfacheren Handhabung an einer Sondenbasis 5 befestigt.
Die Meßsonde 1 ist zusammen mit der Sondenbasis 5 über eine Sondenhalterung 7 an eine der Meßsonde 1 zugeordnete Verlagerungseinrichtung 50 gekoppelt, die in Fig. Ia schematisch als ein Block dargestellt ist und in einer tatsächlichen Meßanordnung ein oder mehrere Verlagerungselemente umfaßt, mit denen die Meßsonde 1 in verschiedene Verlagerungsposi- tionen innerhalb der Meßanordnung gebracht werden kann. Hierbei handelt es sich nicht nur um Positionen, die die Meßsonde 1 bei der Ausführung der rastersondenmikroskopischen Messung einnimmt, sondern auch um Verlagerungspositionen im Bereich der Meßanordnung, in die die Meßsonde 1 mittels der Verlagerungseinrichtung 50 für verschiedene Zwecke gebracht werden kann. Hierzu gehört auch das Verbringen der Meßsonde 1 in eine Position zum Reinigen der Meßsonde 1 nach der rastersondenmikroskopischen Messung. Die Verlagerungselemente ermöglichen üblicherweise eine Verlagerung im dreidimensionalen Raum, aber auch eine Verlagerung nur in einer Ebene oder nur entlang einer Dimension kann vorgesehen sein. Manuell oder elektrisch betreibbare Verlagerungselemente, beispielsweise unter Verwendung von Schrittmotoren (Grobverlagerung), können genutzt werden. Verlagerungs- demente sind als solche dem Fachmann in verschiedenen Ausführungen bekannt und bedürfen hier deshalb keiner weiteren Detailbeschreibung. Es kann vorgesehen sein, mehrere verschachtelte Verlagerungselemente in einem Aufbau zu nutzen, beispielsweise ein Verlagerungselement zum feinstufϊgen Verfahren der Meßsonde 1, für eine rastersondenmikroskopi- sehe Messung, beispielsweise bei einer Abstandsspektroskopie, und ein anderes, über Schrittmotoren angesteuertes Grobverlagerungselement, um die Meßsonde 1 in eine Reinigungsposition zu bringen.
Die von der Sondensubstanz umfaßte Schicht 10 kann in einer anderen Ausgestaltung über die gesamte Unterseite 3 der Meßsonde und auch über eine Unterseite 6 der Sondenbasis 5 verteilt sein.
In Fig. Ib ist zum besseren Verständnis eine Anordnung gezeigt, bei der sowohl die Meßsonde 1 als auch die Probe 30 verlagert werden können. Die der Meßsonde 1 zugeordnete Verla- gerungseinrichtung 50 ist so konfiguriert, daß ein Punkt 25 auf der Zelle 20 lediglich eine vertikale Bewegung mit einer bestimmten Auslenkung 51 durchführen kann. Eine weitere, der Probe 30 zugeordnete Verlagerungseinrichtung 52 ist so konfiguriert, daß ein Punkt 35 auf der Probe 30, eine laterale Bewegung in der Ebene 53 durchführen kann, die hier lediglich im Schnitt gezeigt ist. Aus der Sicht des Punktes 35 kann der Punkt 25 der Zelle 20 nun an alle Orte des Quaders 54 gelangen. Dieser Raum ist der schon oben erwähnte, mittels der Verlagerungseinrichtungen geschaffene Verlagerungsbereich. Basen beider Verlagerungseinrichtungen sind am Gestell befestigt. Dies ist in Fig. Ib schematisch mittels des Bezugszeichens 70 angedeutet.
Fig. 2a, b und c zeigen eine schematische Darstellung einer Meßanordnung mit einer Meßsonde zum Erläutern eines Verfahrens zum Reinigen der Meßsonde, bei dem die Meßsonde in Kontakt mit einer Abfallfläche gebracht wird. Für gleiche Merkmale werden in den Fig. 2a, b und c die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. Die Verlagerungseinrichtungen sind zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.
Gemäß Fig. 2a ist die Meßsonde 1 mit der hieran im Rahmen einer Vorbehandlung immobilisierten Sondensubstanz mit der Schicht 10 und der Zelle 20 in einem Behälter 40 angeordnet, der mit einem Meßfluid 41 gefüllt ist. Zunächst wird eine rastersondenmikroskopische Messung ausgeführt, bei der die Zelle 20 mit einer Probe 30 wechselwirkt. Der Behälter 40 ist als Teil der Rastersondenmikroskopeinrichtung ausgeführt. Das Meßfluid 41 dient dazu, für die Zelle 20 eine Meßumgebung zu bilden, in welcher die Zelle 20 mindestens für die Dauer eines Experimentes überlebt. Hierzu wird beispielsweise eine Pufferlösung verwendet. Die Füllhöhe des Meßfluids 41 in dem Behälter 40 ist zweckmäßig so gewählt, daß die Meßsonde 1 inklusive der Sondenbasis 5 vollständig eingetaucht ist. Die Sondenhalterung 7 taucht hingegen nur teilweise in das Meßfluid 41 ein. Ein Eintauchen der Verlagerungseinrichtung 50 (s. Fig. Ib) wäre prinzipiell möglich, ist aus technischer Sicht aber weniger geeignet, da die Verlagerungseinrichtung wegen nötiger Abdichtungen aufwändiger in ihrer Konstruktion wäre.
Gemäß Fig. 2b wird die Zelle 20, nachdem sie insbesondere wegen der rastersondenmikro- skopischen Messung gealtert und hierdurch unbrauchbar geworden ist, in Kontakt mit einer Abfallschicht 31 gebracht, um die Meßsonde 1 zu reinigen. Eine solche Reinigung kann auch dann vorgesehen sein, wenn nach einer bestimmten Anzahl von rastersondenmikroskopischen Messungen aus statistischen Gründen eine alterungsbedingte Reinigung notwendig ist.
Die notwendige Relativbewegung zwischen der Meßsonde 1 und der Probe 30 sowie der Ab- fallfläche 31 kann dadurch ausgeführt werden, daß die Meßsonde mit Hilfe der ihr zugeordneten Verlagerungseinrichtung 50 bewegt wird. Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann auch eine Bewegung des Behälters 40 mittels der Verlagerungseinrichtung 52 ausgeführt werden. Bei dem Überführen der Meßsonde 1 aus dem Bereich oberhalb der Probe 30 in den Bereich oberhalb der Abfallschicht 31 wird die Zelle 20 fortdauernd in dem Meßfluid 41 gehalten. Der dann gemäß Fig. 2b ausgebildete Kontakt zwischen der Zelle 20 und der Abfallschicht 31 kann mit Hilfe verschiedener Methoden überwacht werden. Zum einen bietet sich eine Kraft- aufzeichnung an. Es kann auch vorgesehen sein, ein Fluoreszenzsignal zur Überwachung zu nutzen. Je nach Zellsorte oder Sondensubstanz können verschiedene Methoden genutzt werden.
Gemäß Fig. 2c verbleibt die Zelle 20 auf der Abfallfläche 31, wenn die Meßsonde 1 wieder von der Abfallfläche 31 wegbewegt wird. Auch hier ist es selbstverständlich möglich, dieses mit einer beliebigen Relativbewegung von Abfallfläche 31 und Meßsonde 1 zueinander auszuführen. Die auf der Meßsonde 1 verbleibende Schicht 10 steht nun für weitere rasterson- denmikroskopische Messungen zur Verfügung. Fig. 3 a, b und c zeigen eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer Meßsonde, wobei die Meßsonde mittels einer auf die Meßsonde gerichteten Strömung gereinigt wird. Für gleiche Merkmale werden in den Fig. 3 a, b und c die gleichen Bezugszeichen wie in den vorangehenden Fig. 1 und 2 verwendet.
Nach Fig. 3 a ist eine Pipette 80 in der Nähe der Meßsonde 1 angeordnet. Mit der Pipette 80 wird eine Strömung 81 erzeugt, die auf die Zelle 20 gerichtet ist. Gemäß Fig. 3b wird mit der Strömung 81 dann die Zelle 20 von der Schicht 10 gelöst.
Nach den Darstellungen in den Figuren 3 a und 3b ist der Bereich der Sondensubstanz mit der Zelle 20 direkt innerhalb der Strömung 81 angeordnet. Dieses kann unter Umständen zu einer Beschädigung auch der Schicht 10 führen. Gemäß Fig. 3 c ist einer anderen Ausführungsform deshalb vorgesehen, daß die Strömung 81 unterhalb der Zelle 20 verläuft, so daß die von der Strömung ausgehenden Kräfte auf die Zelle 20 bei deren Ablösung dosiert werden können.
Die Pipette 80 ist in den dargestellten Ausführungsformen unterhalb der Zelle 20 angeordnet. Alternativ kann die Pipette 80 auch in anderen Positionen relativ zu der Sondensubstanz positioniert werden, beispielsweise direkt von der Seite oder von oben.
Fig. 4a und 4b zeigen eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer Meßsonde, wobei die Meßsonde mittels einer Saugeinrichtung gereinigt wird. In Fig. 4a und 4b werden für gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen wie in den vorangehenden Fig. 1 bis 3 verwendet.
Es sind eine Pumpe 60 und eine hieran angeschlossene, flexible Leitung 61 vorgesehen, die an eine Saugeinrichtung 62 gekoppelt ist, sodaß ein von der Pumpe 60 erzeugter Unterdruck über die Saugeinrichtung 62 auf die Zelle 20 gegebenen wird. Gemäß Fig. 4b wird ein Teil der Zelle 21 so mit Hilfe der Saugeinrichtung 62 angesaugt und die gesamte Zelle 20 kann von der Schicht 10 gelöst werden. Die Schicht 10 verbleibt an der Meßsonde 1 und kann ge- nutzt werden, um eine neue Zelle für weitere rastersondenmikroskopische Untersuchungen zu binden. Um den Prozeß des Ablösens mit Hilfe der Saugeinrichtung 62 überwachen zu können, ist mit einem Meßgerät 63 eine Patch-Clamp-Messung vorgesehen. Hiermit kann dann beispielsweise nach dem in Fig. 4a gezeigten Andocken an die Zelle 20 auch getestet werden, ob die Zelle 20 noch vital ist. Es ist hierdurch eine Möglichkeit gegebenen, eine von der Ab- Standsspektroskopie unabhängige Messung durchzufuhren, ob die Sondensubstanz, nämlich die Zelle 20, tatsächlich ausgetauscht werden muß.
Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, daß die Saugeinrichtung 62 mit einer eigen- ständige Verlagerungseinrichtung 64 (vgl. Fig. 4b) ausgestattet ist, die es ermöglicht, die Saugeinrichtung 62 unabhängig zu bewegen. Somit wäre auch ein Austausch oder eine externe Reinigung der Saugeinrichtung 62 möglich, ohne in die rastersondenmikroskopische Messung einzugreifen. Die Anordnung befindet sich wie schon in den Figuren 2 und 3 in einem Behälter mit einem Meßfluid, daß hier der Übersichtlichkeit halber in der schematischen Zeichnung nicht mitgezeichnet wurde. Technisch können die Pumpe 60, die flexible Leitung 61, das Meßgerät 63 und die eigenständige Verlagerungseinrichtung 64 bevorzugt auch außerhalb des Behälters 40 angeordnet werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer eine Rastersondenmikroskopeinrichtung aufweisenden Meßanordnung, wobei bei dem Verfahren mit einer Verlagerangseinrichtung (50, 52) ei- ne in einem Meßsondenabschnitt mit mindestens einer Sondensubstanz (10, 20) beladene
Meßsonde (1) der Rastersondenmikroskopeinrichtung und eine Aufnahme für eine Probe (4; 30), mit der die mindestens eine Sondensubstanz (10, 20) bei einer rastersondenmi- kroskopischen Messung in Wechselwirkung tritt, innerhalb eines von mehreren, mit Hilfe der Verlagerangseinrichtung (50, 52) einnehmbaren Relativpositionen von Meßsonde (1) und Aufnahme aufgespannten Verlagerangsbereiches relativ zueinander bewegt werden und die Meßsonde (1) nach Gebrauch bei der rastersondenmikroskopischen Messung in dem Verlagerangsbereich verbleibend gereinigt wird.
2. Verfahren nach Ansprach 1 , dadurch g ek en n z ei ch n et, daß beim Reinigen ein nach der rastersondenmikroskopischen Messung an der Meßsonde (1) verbleibender Teil der mindestens einen Sondensubstanz (10, 20) gereinigt wird.
3. Verfahren nach Ansprach 2, dadurch g ek e nn z e i chn et, daß beim Reinigen der nach der rastersondenmikroskopischen Messung an der Meßsonde (1) verbleibende Teil der mindestens einen Sondensubstanz (10, 20) wenigstens teilweise von der Meßsonde (1) gelöst wird.
4. Verfahren nach Ansprach 2, dadurch g ek ennz e i chn et, daß beim Reinigen der nach der rastersondenmikroskopischen Messung an der Meßsonde (1) verbleibende Teil der mindestens einen Sondensubstanz (10, 20) im wesentlichen vollständig an der Meßsonde
(1) verbleibt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g ek e nnz e i chn e t, daß beim Reinigen Meßrückstände entfernt werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e nnz e i chn e t, daß nach dem Reinigen und wahlweise schon während des Reinigens die Meßsonde (1) mit neuer Sondesubstanz beladen wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Meßsondenabschnitt beim Reinigen in einer für die rastersondenmi- kroskopische Messung genutzten Meßkammer (40) der Rastersondenmikroskopeinrich- tung angeordnet wird, wahlweise indem wenigstens der Meßsondenabschnitt in der Meßkammer (40) verbleibt.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Meßsondenabschnitt beim Reinigen in einem für die rastersondenmi- kroskopische Messung genutzten Meßfluid (41) angeordnet wird, wahlweise indem wenigstens der Messsondenabschnitt nach der rastersondenmikroskopischen Messung in dem Meßfluid (41) verbleibt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde (1) und die Aufnahme für die Probe (4; 30) mit von der Verlagerungseinrichtung (50, 52) umfaßten Grobverlagerungselementen in Grobabstufungen und mit von der Verlagerungseinrichtung umfaßten Feinverlagerungselementen in Feinabstufungen relativ zueinander bewegt werden.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beladen der Meßsonde (1) mit der mindestens einen Sondensubstanz (10, 20) die mindestens eine Sondensubstanz (10, 20) als Substanzverbund aufgebracht wird, der eine haftvermittelnde Basis (10) und eine hierauf gebildete Substanz (20) umfaßt.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Reinigen die Meßsonde (1) in Kontakt mit einer Abfallfläche (31) gebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde (1) und die Abfallfläche (31) relativ zueinander bewegt werden, wenn der Kontakt der Meßsonde
(1) mit der Abfallfläche (31) gebildet ist.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g ek e nn z e i chn et, daß beim Reinigen die Meßsonde (1) umströmt wird mit einem Fluid ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Fluiden: Reinigungsfluid und Meßfiuid der rastersondenmikroskopi- schen Messung.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g ek e nnz ei chn et, daß beim Reinigen Lichtstrahlen auf die Meßsonde (1) eingestrahlt werden.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g ek e nn z e i chn et, daß beim Reinigen eine Meßsondenoberfläche der Meßsonde (1) zumindest in Teilbereichen abgesaugt wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g ek e nn z e i chn et, daß beim Reinigen für die Meßsonde (1) ein Umgebungsparameter ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Umgebungsparametern geändert wird: Temperatur, pH-Wert und
Umgebungsfluidzusammensetzung.
17. Meßanordnung mit einer eine Verlagerungseinrichtung (50, 52) aufweisenden Rasterson- denmikroskopeinrichtung, wobei die Verlagerungseinrichtung (50, 52) konfiguriert ist, um eine in einem Meßsondenabschnitt mit mindestens einer Sondensubstanz (10, 20) be- ladene Meßsonde (1) und eine Aufnahme für eine Probe (4; 30), mit der die mindestens eine Sondensubstanz (10, 20) bei einer rastersondenmikroskopischen Messung in Wechselwirkung tritt, innerhalb eines von mehreren, mit Hilfe der Verlagerungseinrichtung (50, 52) einnehmbaren Relativpositionen von Meßsonde (1) und Aufnahme für die Probe (4; 30) aufgespannten Verlagerungsbereiches relativ zueinander zu bewegen, und wobei eine Meßsondenreinigungseinrichtung (31; 80; 62) gebildet ist, die konfiguriert ist, um nach der rastersondenmikroskopischen Messung die Meßsonde (1) in dem Verlagerungsbereich verbleibend zu reinigen.
18. Meßanordnung nach Anspruch 17, dadurch g e k e nn z e i chn et, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung (31; 80; 62) konfiguriert ist, um beim Reinigen einen nach der rastersondenmikroskopischen Messung an der Meßsonde (1) verbleibenden Teil der mindestens einen Sondensubstanz (10, 20) zu reinigen.
19. Meßanordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- sondenreinigungseinrichtung (31; 80; 62) konfiguriert ist, um beim Reinigen Meßrückstände zu entfernen.
20. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Sondensubstanz (10, 20) als Substanzverbund aufgebracht ist, der eine haftvermittelnde Basis (10) und eine hierauf gebildete Substanz (20) umfaßt.
21. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, gekennzeichnet durch eine Abfallfläche (31).
22. Meßanordnung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallfläche (31) in einer für die rastersondenmikroskopische Messung nutzbaren Meßkammer (40) gebildet ist.
23. Meßanordnung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung konfiguriert ist, um beim Reinigen die Meßsonde (1) und die Abfallfläche (31) relativ zueinander zu bewegen, wenn ein Kontakt der Meßsonde (1) mit der Abfallfläche (31 ) gebildet ist.
24. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung eine Strömungseinrichtung (80) aufweist, die konfiguriert ist, um beim Reinigen die Meßsonde (1) mit einem Fluid ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Fluiden zu umströmen: Reinigungsfmid und Meßfluid der raster- sondenmikroskopischen Messung.
25. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung eine Lichtquelle aufweist, die konfiguriert ist, um beim Reinigen Lichtstrahlen auf die Meßsonde (1) einzustrahlen.
26. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsondenremigungseinrichtung eine Saugeinrichtung (60, 61, 62, 63) aufweist, die konfiguriert ist, um beim Reinigen eine Meßsondenoberfläche der Meßsonde (1) zumindest in Teilbereichen abzusaugen.
27. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsondenreinigungseinrichtung eine Einstelleinrichtung aufweist, die konfiguriert ist, um beim Reinigen für die Meßsonde (1) einen Umgebungsparameter ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Umgebungsparametern zu ändern: Temperatur, pH-Wert und
Umgebungsfluidzusammensetzung.
28. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerungseinrichtung Grobverlagerungselemente und Feinverlagerungselemente aufweist.
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