Frequenzabhängige elektrische Polarisationsphänomene werden zur Untersuchung und Ma-nipulation von polarisierbaren Medien und Zellen eingesetzt. Den Schwerpunkt der Arbeit bilden glasbasierte Lab-on-Chip-Systeme (gLOCS) mit interdigitierenden Elektrodenstruktu-ren (IDES) zur Untersuchung von Zelladhäsion und -proliferation unter Substanzeinwirkung, sowie neue integrierte elektro-thermische Mikropumpen (ETµP) zur Medienversorgung und Wirkstoffverteilung. Die frequenzabhängige Kapazitätsänderung der IDES während der Proliferation unterschiedlicher Zelltypen unter Substanzeinwirkung zeigten durch die fre-quenzabhängige Messung genauere Ergebnisse als kommerzielle siliziumbasierte Systeme. Durch die Wechselwirkung verschmierter Polarisationsladungen mit einem Wechselfeld ent-stehen Kräfte im gesamten Pumpkanalvolumen der ETµP. Ihre planare Bauweise ohne me-chanische Teile, homogene Kanäle, die Passivierung metallischer Strukturen sowie die Nut-zung elektrische Resonanzeffekte für Betriebsspannungen kleiner 5V prädestinieren sie für die Integration in fluidische Mikrosysteme. Die Kombination mit zusätzlichen Sensoren eröff-net neue Möglichkeiten für die Zellkultur in 2D und 3D LOCS.
Frequency-dependent electrical polarization phenomena can be used to characterise and manipulate polarisable media and cells. This work focuses on glass-based lab-on-chip-systems (gLOCS) with interdigitated electrode structures (IDES) for the measurement of cell adhesion and proliferation under the influence of substances, as well as electro-thermal micro pumps (ETµP) for medium supply and substance distribution. The interpretation of the frequency-dependent IDES capacitance change induced by the proliferation of different cell types under substance exposure is more precise than commercially available silicone-based systems using fixed frequencies. The interaction of smeared spatial charges with an AC-electric field induces forces in the whole pump-channel volume of the ETµP. Their planar structure without mechanical parts, homogeneous channels, the passivation of metal struc-tures, as well as the use of electrical resonance effects for operating voltages lower than 5V make ETµP predestined for integration in fluidic micro-systems. The combination with addi-tional sensors offers new possibilities for 2D and 3D cell-culture LOCS.