BE1003924A6 - Waterzuiveringssysteem voor doorstroomcytometers. - Google Patents

Abstract

Het uit de doorstroomkamer (3) van de doorstroomcytometer komende water,waarin de cytometrisch te onderzoeken cellen gesuspendeerd zijn, stroomt door eenuit chemisch filters (11) en fysische filters (13) bestaand filtersysteem voor het verwijderen van cellen, celresten en andere deeltjes, alsook van kleurstoffen, alvorens het opnieuw in omloop wordt gebracht in het apparaat als supensievloeistof voor verder cytometrisch te onderzoeken monsters.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  WATERZUIVERINGSSYSTEEM VOOR DOORSTROOMCYTOMETERS. 



   De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het zuiveren en opnieuw in omloop brengen van het door de doorstroomkamer van een doorstroomcytometer stromende water. 



   Een doorstroomcytometer is een apparaat voor het meten van de fluorescentie en de lichtverstrooiing van in groot aantal erdoor gaande afzonderlijke biologische cellen. Het meten vindt plaats terwijl de cellen de ene na de andere door het brandpunt van een sterke lichtbron gaan die de in de cellen aanwezige fluorescerende kleurstoffen tot fluorescentie opwekt. Hierbij is de fluorescentiesterkte een maat voor het speciale bestanddeel van de cel waaraan de fluorescerende kleurstof gebonden is. De sterkte van het verstrooide licht is in de eerste plaats een maat van de grootte van de cel.

   Het verstrooide fluorescentielicht wordt opgevangen door een geschikte optiek en gedetekteerd door middel van afzonderlijke fotomultiplicatorbuizen of andere lichtgevoelige detectors, waardoor de lichtimpulse worden omgezet in ekwivalente elektrische impulsen, die vervolgens worden gedigitalizeerd, opgeslagen en geklassificeerd in een computer. 



   De cellen worden door het opwekbrandpunt geleid door middel van een laminaire waterstroom met mikroskopische doorsnede. Dit   gewoonlijk"suspensiewater"   genaamde draagwater wordt toegevoegd in een kegelvormige doorstroomkamer onder een druk van ongeveer 1 kg/cm2. 



  Door de opening van de doorstroomkamer, die op typische wijze een dwarsdoorsnede van ongeveer   100 Am   heeft, stroomt het water in de atmosfeer in de vorm van een cylindervormige waterstraal of in een door het opwekbrandpunt gaande buis. Het meestal uit een suspensie van 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 cellen bestaande monster wordt in de doorstroomkamer gebracht via een in het middelpunt ervan uitmondende buis, zodat de cellen beperkt blijven tot het hart van de door het opwekbrandpunt gaande waterstroom. 



   Het door de doorstroomkamer gaande suspensiewater heeft een debiet van ongeveer 10 ml/minuut, hetgeen betekent dat het   waterverbrujkvan   een doorstroomcytometer ongeveer 5 liter/dag bedraagt, met als gevolg dat de meeste doorstroomcytometers moeten uitgerust zijn met een waterreservoir van overeenkomstige grootte,   d. w. z.   met een inhoud van ca. 5 liter. Het is zonder meer duidelijk dat de aanwezigheid van een dergelijk waterreservoir een aanmerkelijke gewichts- en volumeverhoging van het apparaat tot gevolg heeft. Welnu speciaal bij apparaten voor veldwerk is een verregaande volumebeperking van essentieel belang. Dit is vanzelfsprekend eveneens het geval bij apparaten, bestemd voor het gebruik in ruimtevaartuigen. Er is dan ook een steeds toenemende vraag naar cytometers voor veldwerk met lange bedrijfsperiode zonder bevoorrading. 



   Het suspensiewater moet natuurlijk zo schoon mogelijk zijn. Men gebruikt meestal gedistilleerd water, extra gezuiverd door filtratie met een filter met een poriëngrootte van   0, 2/Um.   Welnu, niet alle laboratoria waar doorstroomcytometrisch onderzoek wordt verricht, beschikken vlot over schoon water van dergelijke kwaliteit. 



   Een ander probleem bij het gebruik van doorstroomcytometers bestaat hierin dat sommige fluorescerende kleurstoffen, gebruikt voor het kleuren van cellen, en speciaal kleurstoffen voor het kleuren van DNA (genetisch materiaal) sterk mutageen en/of karcinogeen (kankerverwekkend) zijn. Dit is de reden waarom het van doorstroomcytometers afkomstige afvalwater niet via het openbaar rioleringsnet mag worden afgevoerd, zoals dit 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 heden ten dage nog steeds het geval is. Bovendien is het ter beschikking stellen, op meer verantwoorde wijze, van grote hoeveelheden dergelijk water een dure zaak. 



   Welnu, de onderhavige uitvinding beoogt het oplossen van de voornoemde problemen aangaande het gebruik van doorstroomcytometers door toepassing van een nieuwe doelmatige werkwijze voor het zuiveren en filtreren van water, dat aldus steeds opnieuw als suspensiewater kan worden gebruikt. De totale hoeveelheid water in een doorstroomcytometer kan aldus in sterke mate, nl. 2 orden van grootte, worden verminderd. Dit geldt eveneens voor het afvalwater. 



   Het systeem volgens de uitvinding is hierdoor gekenmerkt dat het bestaat uit : a) een pomp, waardoor het water uit een reservoir in de doorstroomkamer en doorheen het tot fluorescentie opwekkend brandpunt wordt gepompt en b) een samengestelde filter waardoor het water, dat het voornoemde brandpunt via een trechter en een buis verlaat, door een buis terugstroomt naar het voornoemd reservoir. 



   Volgens een ander kenmerk van het systeem volgens de uitvinding bevat de bedoelde samengestelde filter een chemisch werkzaam materiaal voor het absorberen van de kleurstoffen, gebruikt voor het kleuren van de door doorstroomcytometrie te onderzoeken cellen, alsook mechanische filters voor het verwijderen van cellen en andere deeltjes uit het water. 



   De uitvinding wordt in de hier volgende regels nader beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekening, die een voorkeuruitvoering van de uitvinding zonder beperkende bedoeling op schematische wijze weergeeft. 



   Het systeem volgens de betrokken uitvoeringswijze van de uitvinding bestaat uit een pomp   1,   waardoor 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 water uit een reservoir 2 onder konstante druk wordt gepompt naar de doorstroomkamer 3 van de doorstroomcytometer en waarbij de laminaire waterstraal 4 wordt gevormd, waardoor de cellen doorheen het fluorescentie opwekkend brandpunt 6 worden geleid. De cellensuspensie wordt in de waterstroom gebracht via een smal buisje 5 volgens de as van de doorstroomkamer. Het water dat het fluorescentie opwekkende brandpunt 6 verlaat, stroomt via de trechter 7 en de buis 8 in een samengesteld filter 9 om na het verlaten ervan terug te stromen naar het reservoir 2 door de buis 10. 



   De samengestelde filter 9 heeft een tweevoudige funktie. Enerzijds verwijdert het cellen, celresten en andere deeltjes uit het water en anderzijds absorbeert het de in het monster aanwezige fluorescerende kleurstoffen. De samengestelde filter 9 kan de vorm van een horizontale buis hebben, waardoorheen het water wordt geperst door de druk, veroorzaakt door het vloeistofpeil in de buis 8. De uitlaatopening van de filter 9 is zo aangebracht dat de lucht gemakkelijk kan ontsnappen. Het hoofddeel van de filter 9 is gevuld met een chemisch werkzaam materiaal 11, zoals aktieve kool, aan weerszijden ter plaatse gehouden door een fijnmazig netwerk 12 van roestvrij staal.

   Bovendien, voor het verwijderen van allerhande deeltjes uit het water, waaronder ook aktieve-kooldeeltjes, wordt de chemische filter 11 gevolgd door een aantal mechanische filters 13 met trapsgewijs in de stroomrichting afnemende maaswijdte, waarbij de filter met de fijnste poriën een maaswijdte van ongeveer   0, 2 um   heeft. 



   De filter 9 is aan beide uiteinden voorzien van een bevestigingsmiddel, waarmee hij gemakkelijk kan worden gedemonteerd en opnieuw gemonteerd. Aldus kan de na enige tijd met kleurstoffen en deeltjes verzadigde filter worden verwijderd zonder blootstelling van zijn 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 inhoud aan de omgeving. 



   Een voor het systeem volgens de uitvinding samengestelde filter bevat bijvoorbeeld ongeveer 50 ml aktieve kool, genoeg voor het absorberen van een hoeveelheid kleurstoffen, afkomstig van ca.   10. 000   typische cellenmonsters. Een dergelijke filter kan dan ook maanden worden gebruikt zonder verversing. De totale hoeveelheid water in het gehele systeem kan ongeveer 100 ml bedragen. 



  Ten einde besmetting van het systeem en woekering van algen en andere mikro-organismen te voorkomen, kan een geschikt biocide, zoals natriumzide, aan het water worden toegevoegd.

Claims (2)

1. CONCLUSIES 1. - Systeem voor het zuiveren en opnieuw in omloop brengen van door de doorstroomkamer van een doorstroomcytometer stromende water, met het kenmerk dat het voorzien is : a) van een pomp (1) voor het pompen van water uit een reservoir (2) in de doorstroomkamer (3) en doorheen het opwekkende brandpunt (6) ; en b) een samengestelde filter (9) waardoor het van het voornoemde brandpunt (6) via een trechter (7) en een buis (8) komende water terugstroomt naar het voornoemd reservoir (2) via een buis (10).
2. 2.-Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de samengestelde filter (9) een chemisch werkzaam materiaal (11) bevat, dienend voor het absorberen van de kleurstoffen, gebruikt voor het kleuren van de doorstroomcytometrisch te onderzoeken cellen, en voorzien is van mechanische filters (13) voor het verwijderen van cellen en andere deeltjes uit het water.