DE10352575B3 - Kryostat mit einem Innenbehälter zur Aufnahme eines Mikrotoms - Google Patents

Abstract

Es wird ein Kryostat (1) mit einem Innenbehälter (2) beschrieben. Der Innenbehälter (2) ist einstückig ausgebildet und aus Edelstahl gefertigt. Seine Wandung (4) weist zur verbesserten Reinigung und Desinfektion eine Beschichtung (9) zur Silberionenabgabe (8) auf.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Kryostat zum Schneiden gefrorener Proben und Präparate mit einem Innenbehälter zur Aufnahme eines Mikrotoms.
• Kryostaten dieser Art sind bekannt und kommen überall dort zum Einsatz, wo zu untersuchende Proben und Präparate, z.B. weiches biologisches Material, zunächst auf eine sehr niedrige Temperatur gekühlt werden müssen, damit sie anschließend problemlos mit dem Mikrotom auf die gewünschte Dicke geschnitten werden können. Der Innenbehälter eines Kryostaten bildet dabei in der Regel eine gekühlte Kammer, in der ein Mikrotom zum Schneiden von gefrorenen Proben für eine nachfolgende mikroskopische Untersuchung angeordnet ist. Durch die im Innenbehälter mittels eines als Kryogen bezeichneten Kühlmittels erzeugte niedrige Temperatur wird die zu untersuchende Probe rasch auf die sogenannte Schnitttemperatur von typischerweise –10 bis –50 Grand Celsius gekühlt.
• Um ein problemloses Schneiden der Präparate sicherzustellen, ist eine aufwendige Temperaturregelung nötig, die z.B. eine bestimmte Temperaturdifferenz zwischen Mikrotommesser und gefrorener Probe einstellt.
• Bei den zu untersuchenden Proben handelt es sich häufig um kontaminiertes bzw. bakteriell belastetes biologisches Material. Beim Schneiden der Proben mit dem Mikrotom entsteht unvermeidbar ein feiner Schnittabfall, der vom Mikrotommesser abfällt und sich im Innern des Behälters verteilt.
• Zur Vermeidung von Infektionen durch den belasteten Schnittabfall ist das Bedienpersonal gezwungen, den Innenraum in relativ kurzen Zeitabständen intensiv zu reinigen und zu desinfizieren. Dazu wird der Behälter geöffnet und ein flüssiges Desinfektionsmittel, z.B. ein Mittel mit der Bezeichnung „Cryofect", auf die Wandungen des Innenbehälters aufgesprüht und mit einem Tuch abgerieben.
• Lösungsmittelhaltige Desinfektionsmittel belasten die Haut und den Organismus der Bedienperson.
• Bei dieser Arbeitsweise besteht natürlich die Schwierigkeit, dass die Ecken und Innenkanten des Behälters nur schwer erreicht werden können und somit die sichere Desinfektion des Innenbehälters problematisch auszuführen ist und entsprechend lange dauert.
• Hinzu kommt, dass sich durch das Öffnen des Behälters schlagartig die Temperatur im Innern des Kryostaten ändert, so dass zusätzlich durch Vereisungs- und Feuchtigkeitserscheinungen die Reinigung erschwert wird. Der manuelle Reinigungsvorgang bei geöffnetem Gerät erfordert eine gewisse Zeit, in der sich die Temperatur des Kryotaten erheblich von seiner Arbeitstemperatur entfernt.
• Aus der US 3 233 965 ist eine Vorrichtung zur Desinfektion des Innenraums eines Kryostatmikrotoms bekannt, bei dem eine Reinigungschemikalie verdampft und anschließend der Innenraum des Kryostaten aufgeheizt wird. Aus der FR 2 705 587 A1 ist es bekannt, zusätzlich ein Desinfektionsmittel zu versprühen. In beiden Fällen muss der Innenraum samt Mikrotom aufwendig getrocknet werden. Eine übermäßige Belastung des Bedienpersonals mit lösemittelhaltigen oder anderen Desinfektionsmitteln ist nicht auszuschließen. Erst nach einer erneuten Abkühlung auf die Arbeitstemperatur sind die Geräte wieder einsetzbar.
• In den Druckschriften US 5 681 575 , WO 00/09 173 A1, WO 01/95 876 A1, WO 02/087 339 A1 und JP 06-229 970 A ist die antimikrobielle Wirkung von Silberionen als allgemein bekannt beschrieben und im Besonderen zur Beschichtung von direkt am Patienten verwendeten medizinischen Geräten dargestellt. Beispielhaft werden Katheter genannt, die vom Arzt bei der Behandlung am Patienten eingesetzt werden. Bei Operationen werden Metallimplantate durch den behandelnden Arzt in den Körper eingesetzt. Die in diesen Druckschriften genannten medizinischen Geräte unterliegen erhöhten Anforderungen im Hinblick auf eine sterile Verpackung und Aufbewahrung. Die schnelle Abnahme der wirksamen Silberionen in der Oberfläche und die damit verbundene schlechte Langzeitwirkung im Hinblick auf das antimikrobielle Verhalten werden als nachteilig aufgeführt. Zur Verbesserung der Langzeitwirkung wird z.B. in der US 5 681 575 deshalb ein chemisches Verfahren genannt, welches insbesondere im Kontakt mit Körperflüssigkeiten die Ionenabgabe verbessern soll. Aus der WO 00/09 173 A1 ist ein aufwändiger und komplexer Aufbau einer Beschichtung für Katheter bekannt, der dem Oxydationsprozess der mit Silberionen dotierten Oberfläche und damit einer Verfärbung entgegenwirken soll, welche sich nachteilig auf die Langzeitionenabgabe auswirkt. In der WO 01/95 876 A1 wird zur Verbesserung bei Katheteranwendungen ein vorheriges Reinigen und zusätzliches Benetzen mit antimikrobiellen Mitteln vorgeschlagen. Weil sich durch die Dotierung von Metallen mit Silberionen die Materialeigenschaften nachteilig verändern, wurde in der WO 02/087 339 A1 eine Pulverbeschichtung mit antimikrobieller Wirkung und deren Herstellung vorgeschlagen.
• Aus der WO 00/07 633 A1 ist ein Operationsmikroskop mit einer speziellen antimikrobiellen Beschichtung bekannt, welches speziell für die Verwendung in der sterilen Umgebung eines Operationsbereichs nahe am zu operierenden Patienten eingesetzt wird. Alle Druckschriften beziehen sich auf den Bereich der Medizintechnik und dort insbesondere auf Gerätschaften für invarsive Eingriffe bei Patienten. Eine Verwendungsmöglichkeit in Bereichen, die keine hohen Anforderungen hinsichtlich der Sterilität haben, wie z.B. der allgemeine Laborbereich, in dem Kryostate zum Einsatz kommen, ist nicht ersichtlich.
• Aus dem Stand der Technik ist es demnach bei Kryostaten bekannt, eine Reinigungschemikalie zu verdampfen, den Kryostatinnenraum aufzuheizen und/oder ein Desinfektionsmittel zu versprühen. Durch diese Maßnahmen ist eine schnelle und problemlose Wiederinbetriebnahme des Kryostaten nach einer Benutzung mit z.B. bakteriell belastetem Material nicht gewährleistet. Durch die zur Reinigung erforderliche Temperaturänderung im Innern des Kryostaten wird die aufwändig erzeugte Temperaturdifferenz zwischen Mikrotommesser und gefrorener Probe negativ beeinflusst. Eine schnellere Abkühlung auf die Arbeitstemperatur und damit eine raschere Herstellung der Einsatzbereitschaft kann allenfalls durch einen erhöhten Energieverbrauch der Abkühleinrichtung kompensiert werden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kryostaten mit vereinfachter Desinfektion seines Innenbehälters zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Innenbehälter einstückig ausgebildet und aus Edelstahl gefertigt ist und eine Beschichtung mit lösbaren Silberionen aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Kryostaten ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
• Der Kryostat zeichnet sich dadurch aus, dass die Oberfläche des Innenbehälters zur Aufnahme des Mikrotoms unmittelbar und während des laufenden Betriebs antibakteriell und desinfizierend auf herabfallendes, kontaminiertes Schnittgut einwirkt. Schwer zu reinigende Nähte, Ecken und Kanten werden durch den einstückig ausgebildeten Innenbehälter vermieden. Eine Fertigung des Innenbehälters aus Edelstahl gewährleistet neben einer guten Wärmeleitfähigkeit auch eine hervorragende Haltbarkeit.
• Viele antimikrobielle Materialien werden mit der Zeit abgebaut oder sind zur Verwendung auf Metall nicht geeignet. Außerdem ändert sich die antimikrobielle oder antiseptische Wirkung mit der Temperatur. Überraschender Weise konnten jedoch an mit freien Silberionen dotierten oder beschichteten Metalloberflächen auch bei tiefen Temperaturen hervorragende Ergebnisse erzielt werden, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweisen.
• In einer Ausgestaltung des Kryostaten besteht die Beschichtung aus einem Abgabesystem mit beständiger und kontrollierter Freisetzung von Silberionen, um über einen langen Zeitraum die sichere antibakterielle Wirkung der Silberionen zur Verfügung zu stellen. Die Beschichtung kann dabei aus einem keramischen Material als Träger zur Speicherung der Silberionen bestehen, welches eine vielfältige Beschichtungstechnologie zum Aufbringen auf Metallflächen erlaubt und gleichzeitig eine maximale antimikrobielle Wirkung gewährleistet.
• In einer weiteren Ausgestaltung des Kryostaten ist das Abgabesystem durch die Feuchtigkeit der Luft im Innenraum des Kryostaten aktivierbar und gewährleistet so einen wirksamen und langanhaltenden Schutz vor Bakterien, Schimmel und Pilzbefall.
• Durch die Verwendung eines Innenbehälters mit einer Beschichtung mit lösbaren Silberionen wird erreicht, dass der Kryostat nicht mehr so oft und langanhaltend für Reinigungsvorgänge geöffnet werden muss. Kurzes Öffnen zum Einführen und Entnehmen der Proben ist ausreichend. Die Kondensation der einströmenden Raumluft fördert die antimikrobielle Wirkung der Oberfläche des Innenbehälters.
• Wegen der ständigen Desinfektion ist daher oftmals das manuelle Entfernen des Schnittabfalls nach Bedarf und eine sorgsame Reinigung am Ende eines Labortages ausreichend.
• Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Innenbehälter des Kryostaten im Tiefziehverfahren hergestellt ist. Das Aufbringen der Beschichtung lässt sich dann besonders einfach gestalten.
• Der Kryostat wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben und näher erläutert. Dabei zeigen:
• 1: einen Kryostaten in der Ansicht,
• 2: einen Innenbehälter,
• 3: einen Schnitt durch das Material eines Innenbehälters mit einer Dotierung und
• 4: einen Schnitt durch das Material eines Innenbehälters mit einer Beschichtung aus einem keramischen Trägermaterial.
• Die 1 zeigt eine Ansicht eines Kryostaten 1 mit einem einhängbaren Innenbehälter 2 und einer den Innenbehälter verschließenden, aufklappbaren Sichtscheibe 3.
• In 2 ist die Einzelansicht des Innenbehälters 2 zu sehen, der einstückig ausgebildet und im Tiefziehverfahren hergestellt ist.
• 3 zeigt einen Schnitt durch die Gehäusewandung 4 des Innenbehälters 2, der auf der Innenseite anstelle einer Beschichtung mit einer Dotierung 5 aus freien Silberionen versehen ist. Auf der dotierten Fläche des Innenbehälters 2 schlägt sich in einer Schicht 6 Feuchtigkeit nieder und lagert sich Schnittgut ab. In dieser Schicht können auch Bakterien 7 auftreten, die durch die Silberionenabgabe 8 an der Grenzschicht der Innenseite abgetötet werden.
• Die 4 zeigt einen anderen Schnitt durch die Gehäusewandung 4 des Innenbehälters 2, wobei auf der Innenseite eine Beschichtung 9 aus einem keramischen Trägermaterial aufgebracht ist.
• Als Trägermaterial ist z.B. anorganisches Zeolith vorgesehen.

Claims (5)

1. Kryostat zum Schneiden gefrorener Proben und Präparate, mit einem Innenbehälter (2) zur Aufnahme eines Mikrotoms, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (2) einstückig ausgebildet und aus Edelstahl gefertigt ist und eine Beschichtung (9) mit lösbaren Silberionen (8) aufweist.
2. Kryostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (9) aus einem Abgabesystem mit beständiger und kontrollierter Freisetzung von Silberionen (8) besteht.
3. Kryostat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (9) aus einem keramischen Material als Träger zur Speicherung der Silberionen (8) besteht.
4. Kryostat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgabesystem durch die Feuchtigkeit der Luft im Innenraum des Kryostaten (1) aktivierbar ist.
5. Kryostat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (2) im Tiefziehverfahren hergestellt ist.