CN1856701A - 用于自动进行实验室程序步骤的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于在细胞或组织样品上自动进行实验室程序步骤的设备,包括多个模块操作台和至少一个支撑单元,该模块操作台的每个进行在程序步骤的组合顺序中的至少一个程序步骤,该支撑单元用于将样品容器传输到所述操作台并在所述操作台之间传输。该设备包括用于样品容器中液体介质的自动交换的至少一个操作台。
Description
本发明涉及用于在细胞或组织样品上自动进行实验室操作的设备,其包括多个模块操作台(station)和至少一个传输单元,该模块操作台的每个进行在操作的总序列中的至少一个操作,该传输单元用于将样品容器传输到操作台和在操作台之间传输。
新的药物物质的开发是非常消耗时间和昂贵的。在常规的用于活性物质的开发过程中,特别是治疗靶的识别和确认,潜在的活性物质的发现和临床前阶段包括必须优化以减少时间、成本和在后面开发阶段中产品失败的风险的步骤。由于在所谓的“高通量筛选(high-throughput screening)”(HTS)、组合化学、计算机-辅助生物化学和实质药理学中的进步(其提供大量用于新的活性物质的可能的候选物),在临床前阶段中的瓶颈近来已变得更关键。
由于大量可能的候选活性物质不再能实质上进一步评价或不能仅以无法接受的努力在动物实验中进一步评价,因此通过在细胞或细胞组织样品上的体外研究来对有希望的候选活性物质的预选择变得越来越重要。体外研究甚至有助于在体内筛选前放弃不合适的候选活性物质,或更快速地识别特别合适的目标和候选活性物质。
即使用于筛选活性物质的适当的体外方法与体内方法相比相对快且经济,但还有这样的问题:细胞组织样品必须以复杂的程序培养相对长的时间,所以由于要同时处理的大量样品(其每个必须进行长顺序的复合、化学或分析处理步骤),需要实验室操作的自动化。
WO 02/49761提出了一种自动化的实验室系统,特别是用于进行PCR方法。该设备包括多个模块操作台(其每个进行在操作的总序列中的至少一个操作)和无需人工辅助将材料传输到另一操作台的模块操作台。
DE 198 53 184 A1公开了用于将具有多个样品孔(sample well)、特别是滴定板(titer plate)的支撑元件传输到储存和/或处理操作台和在储存和/或处理操作台之间传输的设备,包括将输送和/或储存单元连接到至少一个处理操作台的传输单元,特别是线性操作传输单元,其用于传输支撑元件,该处理操作台以模块的方式建立且能够装配有至少一个用于在支撑元件或其样品孔上进行可自动化处理功能的功能单元,且该处理操作台具有枢轴器件,该枢轴器件具有至少一个用于在传输单元和功能单元之间传输支撑元件的可转动的或旋转的臂,并且这样形成,使得作为对电子控制信号的反应,由枢轴器件通过预定的角度对于旋转轴绕枢轴转动而保持支撑元件并可通过转移从该枢轴器件转移到邻近的单元。该文件提出,作为功能单元,在支撑元件上提供培养器、分配器、吸移管管理器和用于优选的光学可读识别的读取单元。
因为细胞和组织样品的培养和处理需要特定的条件相对长的时间,已知的实验室自动化设备非常不适于处理细胞或组织样品。因此,本发明的目的是提供用于在细胞或组织样品上自动进行实验室操作的设备,通过该设备这些样品也可培养相对长的时间。
该目的通过用于在细胞或组织样品上自动进行实验室操作的设备实现,该设备包括多个模块操作台和至少一个传输单元,该模块操作台的每个进行在操作的总序列中的至少一个操作,该传输单元用于将样品传输到该操作台和在该操作台之间传输,和其中所述设备具有至少一个用于自动更换该样品容器中的液体介质的操作台(介质更换操作台)。
该实验室操作可为复杂和高度复杂的实验程序的部分。
根据本发明的设备包括多个模块操作台,其可为已知的自动移液操作、计量或分析单元,例如在WO 02/49761或DE 198 53 184中所述的。用于将样品容器传输到操作台或在操作台之间传输的适合的传输单元为例如,在DE 198 53 184中公开的传输单元。
根据本发明的设备优选包括样品输入操作台、至少一个培养器操作台、介质更换操作台、数据收集操作台和样品输出操作台。
在样品输入操作台中,将细胞或组织样品引入根据本发明的设备中,该样品例如未成熟细胞组织样品,特别是未成熟脑组织样品(例如海马组织切片)以及心或肝组织样品,例如心房样品。可包含膜插入物的具有一个或多个孔的板形式的样品容器适用于该目的,该板在每种情况下可具有盖板。适当的样品容器可商购,例如,作为所谓的6-孔板(同样的多孔板),并可用作组织培养平板。这些板由底板和可移除的盖构成。该底板包含六个孔。膜插入物可置于每个孔中。这些为其底部为膜形式例如玻璃粉(glass frit)形式的板。在样品输入操作台处,向膜插入物提供组织样品,特别是人工地。例如,组织样品可为未成熟鼠或心或肝切片的海马切片。可使用动物和人类组织样品。
通常,在操作者的要求下,根据本发明的设备在样品输入操作台处提供样品容器,该样品容器的孔已经填充有合适量的所需介质。优选该样品容器在孔之间包含水,特别是重蒸水,以在容器中建立所需的相对湿度。然后在样品输入操作台处,将组织切片引入膜插入物中,且然后样品容器自动传递到该设备的传输单元。
例如,本发明的设备已经预先从储存容器中取出空的样品容器,且在介质更换操作台中,用所需介质以合适量填充其孔,且如果需要的话,用水填充孔之间的空间。然后在将多孔板提供到样品输入操作台前,该多孔板可在培养器操作台中,特别是氧培养器操作台中平衡。这自动进行预定的时间。或者,该设备可在样品输入操作台处而不是从储存容器中接收空的样品容器。
然后优选为多孔板形式的样品容器通过传输单元传输到,例如培养操作台,并在受控条件(例如温度和气体的组成)下保存在其中。在可能的实施方式中,本发明设备包括至少两个不同的培养器操作台:氧培养器操作台和氮培养器操作台。在氧培养器中的气候条件可为,例如,在36℃下95%空气和5%CO2,且在氮培养器中的气候条件可为在36℃下95%N2和5%CO2。
对于细胞和组织样品的连续培养,用于储存样品的介质,特别是培养介质,必须定期更换。为此,将样品容器通过传输单元传输到介质更换操作台。该介质更换操作台可包括用于从样品容器的板的孔中除去液体介质的单元和将一种或多种液体介质加入样品容器的板的孔中的单元。由于样品容器可配有盖板,介质更换操作台可还包括用于移除和安装该盖板的单元。
特别地,使用具有膜插入物的多孔板作为样品容器,还有这样的问题:在多孔板的孔中,液体介质存在于膜插入物的下面。为了方便从多孔板的孔中除去液体介质,介质更换操作台可由此附加地装配有用于从样品容器的板的孔中移出和插入膜插入物的单元。
特别地,如果多种不同的液体介质加入样品容器的板的孔中,还已证明介质更换操作台具有用于混合在样品容器的板的孔中的液体介质的单元是有利的。
因此,介质更换操作台优选如下操作:
将样品容器,优选多孔板,通过本发明设备的传输单元传输到介质更换操作台。介质更换操作台自动识别传输的样品容器是否具有盖板。如果样品容器具有盖板,通过移除盖板的单元将其移除。这例如可通过装配用于抓住盖板的钳子的机器人抓爪实现,或例如用通过真空吸取盖板的抽吸装置实现。
然后将膜插入物(如果存在的话)从样品容器的板的孔中自动移出。这可例如通过机器人抓爪实现,该机器人抓爪可同时或连续抓住一个或多个膜插入物并将其从孔中移出。例如,机器人抓爪可具有穿过膜插入物并在那里展开抓取元件的部件。用于移出膜插入物的单元优选具有与使用的样品容器所具有的膜插入物相同数量的抓爪,以使该单元可同时抓住和移出样品容器中的所有膜插入物。
用于移出和插入膜插入物的单元可有利地能够选择性地从样品容器中移出多个膜插入物中的仅单个膜插入物,以使在实验过程中,例如,可除去认为无用的样品。这也使得能够在正在进行的实验中将例如不同来源的样品集中到一个样品容器中。
由于膜插入物可包含非常敏感的组织样品,还已证明如果介质更换操作台进一步包括用于在受控条件下临时储存膜插入物的单元是有利的。这可例如,在孔中在所需温度下包含合适的培养介质的多孔板。然后用于移出膜插入物的单元可将从传输到介质更换操作台的样品容器中移出的膜插入物置于该多孔板的孔中,以使组织样品必须与培养介质保持仅短时间的分离。
为了避免来自样品容器的介质夹带到用于临时储存膜插入物的单元中或从该单元夹带到另一样品容器中,本发明的设备可进一步包括用于从膜插入物中除去液体介质的单元。这可为,例如,滤纸、材料网(material web)或海绵,膜插入物在插入用于临时储存膜插入物的单元之前或在从该单元移出之后在其上放置并干燥。
在从样品容器的板中移出膜插入物后,将所述样品容器在介质更换操作台中传输到用于从该样品容器的板的孔中除去液体介质的单元。这可通过例如自动机器人抓爪或传送带实现。或者,在固定样品容器的情况下,用于移出膜插入物的单元可以交换为用于除去液体介质的单元。从板的孔中除去液体介质可通过例如从孔中自动倾倒液体介质或通过吸取液体介质而实现。已证明如果板倾斜例如约45°以除去液体介质且然后吸取介质是有利的。结果,介质可从孔中基本上完全除去。
该吸取可通过例如一个或多个从上面降低到孔中并利用泵吸取介质的管来实现。用于除去液体介质的单元优选具有与使用的样品容器所具有的孔相同数量的管,以使可同时从使用的样品容器的所有孔中吸取介质。此外,期望用于除去液体介质的单元具有用于样品容器的每个孔的多个不同的吸取管,该吸取管可交替地用于吸取,以使例如不同介质可彼此分开地收集到不同的收集容器中。或者,介质更换操作台可具有用于除去液体介质的多个单元,其随着从样品容器中除去的液体介质的变化自动选择,以将不同的液体介质彼此分开地收集到不同的收集容器中。
在液体介质从样品容器的孔中除去后,样品容器进一步传输到用于向样品容器的孔中添加一种或多种液体介质的单元。这可通过由例如机器人抓爪或由传送带自动进一步传输样品容器而实现。或者,在固定样品容器的情况下,用于除去液体介质的单元可以交换为用于添加一种或多种液体介质的单元。
用于添加一种或多种液体介质的单元可为例如移液操作单元,通过该单元将来自储存容器的预定量的一种或多种液体介质引入样品容器的孔中。该单元可具有一个或多个适当的移液操作器件,以能够将多种不同的液体介质引入孔中,而无需移液操作单元与不同的介质接触。该添加可同时或连续进行。该单元也可具有与所使用的样品容器所具有的孔相同数量的移液操作单元或移液操作单元的组合,以能够同时填充样品容器的所有孔。或者,该单元可具有比样品容器所具有的孔少的移液操作单元或移液操作单元的组合。在此情况下,连续填充样品容器的孔。
特别地,如果多种不同的液体介质已引入样品容器的孔中,已证明如果本发明设备的介质更换操作台附加地具有用于混合在样品容器的孔中的液体介质的单元是有利的。这可包括例如搅拌器,其从上面进入孔并通过搅拌混合已引入的液体介质。或者其可为振动台,样品容器自动置于其上。然后在样品容器中不同的液体介质通过容器的振动混合。
在添加液体介质到样品容器的孔中后,将膜插入物再通过用于插入膜插入物的单元插入样品容器的孔中。任选地,膜插入物为此从用于临时储存的单元中移出,且如果需要的话,通过用于从膜插入物中除去液体介质的单元清洁。在膜插入物插入样品容器的孔的过程中,对于本发明设备重要的是插入膜插入物,使得在引入的液体介质表面和膜插入物底部之间没有气泡形成,因为所述气泡可阻碍在介质和例如膜表面上的组织切片之间的物质交换。
在膜插入物插入样品容器的孔中后,再任选地安装盖板,并将多孔板从介质更换操作台转移回传输单元中,其将样品容器自动再传输到下一个模块操作台,例如培养器操作台。
在操作的总序列期间,细胞或组织样品可暴露于例如疾病-模拟条件,以随后研究这些条件对样品的作用和/或在这些条件下测试物质对样品的影响。为此,例如在介质更换操作台中,培养介质可以交换为不包含组织所需营养物的另一介质,以模拟营养物的缺乏。此外,样品可例如在氮培养器中而不是氧培养器中培养,以模拟氧的缺乏。
同时或交替地,在用于添加反应剂到样品容器的操作台中,一种或多种对细胞组织样品的作用尚待测试的测试物质可添加到样品容器孔中的液体介质中。用于添加反应物的操作台优选与介质更换操作台连接,以避免不必要的操作。与介质更换同时或独立于介质更换,然后可例如通过自动移液管将所需物质以合适量引入样品容器的孔中。
加入的物质可为,例如,用于诱导或模拟不同疾病-相关结果的特定物质(例如脂多糖类(LPS)和/或用于诱导炎性结果的特定细胞因子)。另外,为了诱导疾病-相关情况(例如类Alzheimer病理生理学)或为了识别或证实药物-相关靶,可添加用于操作组织特异性(tissue-specific)基因表达的分子生物工具(例如小的干扰RNA(siRNA)或抗致敏(antisense)序列)或分子生物构造(例如病毒载体)。
代替对细胞组织样品的作用尚待测试的测试物质或除该物质之外,还可任选地通过用于添加反应物的操作台向样品容器的孔中添加支持细胞组织样品的测量数据的记录的物质。这种物质可为,例如,碘化丙锭(propidium-iodide)(PI),其适于使核酸染色。然后在数据收集操作台中,可通过荧光显微法研究适当染色的样品。例如,特定的细胞凋亡标记(marker)、增殖标记、细胞分化标记、和用于显现不同蛋白质的荧光标记抗体适合作为更多的用于支持测量数据记录的物质(标记/读出)。
为了能够确定培养条件(例如液体或气体介质的组成)和/或测试物质对组织样品的影响,本发明设备优选还包括数据收集操作台,其中可通过例如显微术单元(例如共焦、非共焦或红外显微术单元)在操作的总序列的开始、过程中或结尾收集样品的数据。例如,可在显微镜下记录合适组织样品的透射像和/或在用PI染色后的荧光像。然后,在适当处理步骤之前、期间和之后的不同记录的比较使得操作者能够确定使用的测试物质和/或培养条件的改变对组织培养是否有影响,并且如果适当的话,确定影响到什么程度。
通过显微术单元制备透射显微照片可完全自动进行。因此,首先制备完整的膜插入物的显微照片,且通过合适的软件自动识别在膜插入物中单独组织切片的位置。然后单独地放大单独的组织切片,用于记录透射像。相应的程序可用于记录荧光像。
例如,用于流通血细胞计数(FACS分析)、基于激光的显微解剖、质谱法(例如MALDI/TOF分析)、光谱法(例如IR光谱法、荧光相关光谱法)和电生理学(例如多电极阵列)的装置也适合作为附加的或替换的数据收集操作台。合适的数据收集操作台可由本领域技术人员随进行的实验和使用的标记的变化而选择。
在完成实验后,样品容器通过传输单元优选传输到样品输出操作台,且例如,在那里收集以使其能够随后处理或循环。对于例如具有不同液体介质的样品容器,如果这些介质待彼此独立地收集和处理,本发明设备还可具有多个样品输出操作台,例如两个样品输出操作台。
在可能的实施方式中,本发明设备包括以下操作台的组合:样品输入操作台,其中细胞组织样品人工地引入存在于多孔板的孔中的膜板中,该孔包含用于细胞组织样品的培养介质;氧培养器操作台,其中培养细胞组织样品;介质更换操作台,其中在预定时间间隔后更换多孔板中的培养介质;反应物添加操作台,其中一种或多种对细胞组织样品的作用尚待测试的测试物质和/或任选的一种或多种支持细胞组织样品的测量数据记录的物质被加入多孔板的孔中;任选的氮培养器操作台,其中如果需要的话,在实验期间附加地培养细胞组织样品;数据收集操作台,其中例如在测试物质添加和/或在氮培养器中培养之前或之后,收集细胞组织样品的测量数据,以确定其对细胞组织样品的影响;样品输出操作台,其中在完成研究后该多孔板从该设备中输出;和传输单元,用于将多孔板从样品输入操作台传输到操作台和在各操作台之间传输直到传输到样品输出操作台。
本发明设备具有这样的优点:其容许例如组织切片被培养和测试物质与疾病模拟条件对这些组织切片的影响被完全自动地研究。因此,本发明设备容许基于功能性组织的筛选,特别是对于疾病-相关的作用。由此克服了在非常快速的HTS方法(其提供多种可能的候选活性物质)和相对慢且特别是昂贵的体内研究之间的瓶颈。从而,本发明还涉及根据本发明的设备在对样品例如细胞组织样品进行在生理或病理生理过程上的化学、生物和/或物理研究的用途。特别地,该设备可用于测试物质对样品,优选对细胞组织样品的作用。在例如KeyNeurotek AG的DE 103 22 986.8中基于体外保存的活的哺乳动物心组织细胞,描述了相应的用途。
另外,提供用于所测试的物质对样品,优选对细胞组织样品的作用的方法,该方法包括将样品输入到根据本发明的设备中,并评价在数据收集操作台中收集的测量数据。该方法具有特定的优点:仅样品必须人工制备和测量的数据人工评价。甚至是最复杂的实验程序的劳动密集的、费时的和昂贵的中间步骤通过本发明设备完全自动地进行。因此,可同时研究大量不同的样品和测试物质。
本发明设备的进一步优点在于其模块设计,其取决于所需实验的次序,使得可以将单独的模块操作台与其他模块操作台交换,或提供具有附加的培养器,或例如还具有附加的介质更换操作台的设备,例如用于增加容量。原则上,本发明设备不受任何容量限制,因为其容量可在任何时候通过添加更多的模块操作台而增加。
现在本发明将参照具体实施方式更详细地说明,但不是对其进行限制。
附图1示意性地以平面图展示根据本发明设备的可能的实施方式。
图2展示根据本发明设备的另一实施方式的透视图。
图1和2展示了样品输入操作台1、两个氧培养器操作台2和2’、氮培养器操作台3、介质更换操作台4、数据收集操作台5、样品容器储存操作台6和(仅在图1中)两个样品输出操作台7和7’及用于将样品容器传输到操作台并在各操作台之间传输的传输单元8。
以下,通过实例描述本发明设备在筛分对脑缺血的可能的活性物质的用途。正常的脑功能基本上依靠葡萄糖和氧的持久供应。由心脏的猝发、短暂停止导致的或作为心脏手术副作用的脑脊髓的血流中断迅速导致大脑中局部缺血的情况,并随后导致神经元(neuronal)细胞的死亡。为了测定测试物质对脑缺血的作用,可首先根据已知的程序培养海马切片,然后通过撤销氧和葡萄糖引起局部缺血的情况。然后,由这些条件对神经元细胞的损伤可通过例如仅引入受损细胞的添加的碘化丙锭(PI)的细胞内荧光而显现。在与测试物质同时添加到培养介质的相同条件下的比较实验中,测定待测试的物质在神经元细胞存活于局部缺血情况的能力方面上的可能的正面效果。
为此所需的实验室操作可例如通过本发明设备如下进行。首先,将具有插入孔中的膜插入物的空的多孔板通过样品输入操作台1输入到该设备中。传输单元8将多孔板传输到介质更换操作台4,其中在孔之间引入重蒸水且将葡萄糖介质引入多孔板的所有孔中。然后通过传输单元8将多孔板传输到氧培养器2或2’,其中保持平衡20分钟-24小时。然后将多孔板从氧培养器2或2’传输到样品输入操作台1。那里,操作者用预先人工制备的海马切片装备多孔板的膜插入物。然后传输单元8将装备的多孔板传输回氧培养器2或2’。
为确保样品可在任何时候明确的分类,例如优选用条形码标记多孔板,其然后可在任何适合通过传输单元和本发明设备的各个操作台读出,并可与现有数据比较。
海马切片在氧培养器2或2’中培养6小时-13天或更长的时间。在该停留时间中,进行周期的介质更换(例如葡萄糖介质的更换)。为此,在每种情况下,以60-72小时的间隔将多孔板传输到介质更换操作台4并在介质更换完成后,返回到培养器中。进行该培养直到它们需要操作者控制,通常在6-13天后。
在下一步骤中进行样品的初步检测。为此,多孔板从氧培养器2或2’传输到数据收集操作台5。那里,在显微术单元中制备完整的膜插入物和膜插入的单独切片的透射像。然后多孔板传输回氧培养器2或2’中。
然后基于透射像,评价单独的组织切片,且实验的细节(specifics)分配到多孔板的每个单独的膜插入物,并例如通过计算机终端传递到本发明设备。
取决于进行的分配,多孔板的膜插入物或者如果被识别为不合适的而被除去,或者重新装配到多孔板中,待进行相同培养条件的那些插入物组合到一个多孔板中。例如,该“集中(pooling)”可通过用于从多孔板中移出和插入膜插入物的单元在介质更换操作台中实现,且多孔板的临时储存可在用于在受控条件下临时储存膜插入物的单元中实现。同时,设备的现有数据适当地更新,以使即使在膜插入物集中之后,在多孔板中的单独样品也可明确的分配。
为了进行实验,例如,三个可能的情况之一通过实验的细节分配到每个膜插入物:
条件1:没有物质添加的OGD,
条件2:具有物质添加的OGD,
条件3:没有OGD的物质的添加。
这里,“OGD”是指使培养物遭受局部缺陷的条件,即,氧和葡萄糖丧失(OGD)。
个体的条件可进一步限定,例如,通过规定要使用的测试物质的类型和量、OGD的持续时间等。在OGD前约1小时,具有用于条件2或条件3的膜插入物的多孔板通过传输单元8传输到介质更换操作台4。那里,葡萄糖介质更换为葡萄糖/测试物质介质,且然后多孔板传输回氧培养器2或2’。
在OGD前,在孔中不具有膜插入物的空的多孔板再通过样品容器储存操作台6或通过样品输入操作台1输入本发明设备中,并通过传输单元8传输到介质更换操作台4。引入的新的多孔板的数量精确地对应于用于即将进行的实验的包含分配到条件1或条件2的膜插入物的多孔板的数量。而且,在每种条件下,发生新的多孔板的系统-内部补充分配,精确地将一个新输入的多孔板唯一地分配到用于即将进行的实验的包含用于条件1或条件2的膜插入物的多孔板。
在介质更换操作台4中,在新输入的多孔板的孔之间引入重蒸水。另外,甘露糖醇介质引入到那些新输入的多孔板的孔中,其中用于条件的1的膜插入物存在于补充的多孔板上;且甘露糖醇/测试物质介质引入到那些新输入的多孔板的孔中,其中用于条件的2的膜插入物存在于补充的多孔板上。然后,新输入的多孔板通过传输单元8传输到氮培养器单元3中,其中它们平衡20分钟-24小时。
在OGD前约1-5分钟,包含用于条件1或条件2的具有组织切片的膜插入物的那些多孔板、和具有甘露糖醇介质的相应的补充多孔板,通过传输单元8传输到介质更换操作台4。那里,用于条件1或条件2的膜插入物从具有葡萄糖介质的多孔板转移到具有甘露糖醇介质的补充多孔板中。具有甘露糖醇介质的多孔板传输到氮培养器3用于OGD,且具有葡萄糖介质的多孔板传输到氧培养器2或2’。
对于OGD,取决于实验的细节,具有甘露糖醇介质的多孔板保持例如在氮培养器3中5-90分钟或更长。在OGD后立即将具有甘露糖醇介质的多孔板从氮培养器3和相应的具有葡萄糖介质的多孔板从氧培养器2或2’传输到介质更换操作台4。那里,用于条件1或条件2的膜插入物从具有甘露糖醇介质的多孔板转移到具有葡萄糖介质的补充多孔板的补充孔中,且具有葡萄糖介质的多孔板通过传输单元8传输到氧培养器2或2’中。具有甘露糖醇介质的空的多孔板通过样品输出操作台7或7’排出。
在OGD后约一小时,具有用于条件2或条件3的膜插入物的多孔板通过传输单元8传输到培养器操作台4,并在包含用于条件2或条件3的膜插入物的多孔板的那些孔中进行与葡萄糖介质的介质更换。然后多孔板传输回氧培养器2或2’,其中进行培养2-72小时的时间。
如果,根据实验的细节,将对一些多孔板进行OGD数次,上述实验循环的步骤可因此重复。
对于实验的评价,在数据收集前约2小时,将多孔板通过传输单元8从氧培养器2或2’传输到介质更换操作台4,且以特定的浓度将碘化丙锭(PI)加入多孔板的孔中。将多孔板传输回氧培养器2或2’并在那里保持约2小时。在数据收集之前立即可任选地再一次将PI以相同或另一浓度加入在介质更换操作台中的多孔板的孔中。
之后,将多孔板传输到数据收集操作台并自动从那里转移到显微术单元。那里,在显微镜下制备完整膜插入物和膜插入物的单独切片的透射和荧光显微照片。之后,通过传输单元8将多孔板从数据收集操作台5接收,并取决于介质,通过样品输出操作台7或7’排出。
由操作者人工地进行基于透射和荧光显微照片的实验的评价。
本发明不限于以上实施方式。例如,该设备可补充附加的操作台或单独的操作台可以与其他的交换以使其适于相应的实验程序。在各个操作台中,还可以很小的装配或变换努力,使所述操作台灵活地适应于所需实验程序。
本发明设备能够以少许的人工劳动顺序地或并行地在体外测试多种测试物质在正常条件下或在疾病-模拟条件下对组织样品的作用。例如,临床前药品开发或潜在药品的临床前开发可由此充分加速,以使得对于多种物质可经济地进行这些。而且,通过自动化操作确保恒定的实验条件,以使获得的测量数据具有高的重现性和显著性。
Claims (15)
1.一种用于在细胞或组织样品上自动进行实验室操作的设备,其包括多个模块操作台和至少一个传输单元,该操作台的每个进行在操作的总序列中的至少一个操作,该传输单元用于将样品容器传输到该操作台并在各操作台之间传输,其中该设备具有至少一个用于自动更换在该样品容器中的液体介质的操作台(介质更换操作台)。
2.权利要求1的设备,其包括样品输入操作台、至少一个培养器操作台、介质更换操作台、数据收集操作台和样品输出操作台。
3.权利要求2的设备,其包括氧培养器操作台和任选的氮培养器操作台。
4.前述权利要求中任一项的设备,其包括用于将反应物添加到该样品容器中的操作台。
5.前述权利要求中任一项的设备,其包括呈具有一个或多个孔的板形式的样品容器,该孔可包含膜插入物,每个该板可具有盖板。
6.前述权利要求中任一项的设备,其中该介质更换操作台具有任选的用于移除和安装样品容器的盖板的单元、任选的用于从样品容器的板的孔中移出和插入膜插入物的单元、用于从样品容器的板的孔中除去液体介质的单元、用于向样品容器的板的孔中添加一种或多种液体介质的单元和任选的用于混合在样品容器的板的孔中的液体介质的单元。
7.权利要求6的设备,其中该介质更换操作台还具有用于在受控条件下临时储存膜插入物的单元。
8.权利要求6或7的设备,其中该介质更换操作台还具有用于从膜插入物中除去液体介质的单元。
9.权利要求2-8中任一项的设备,其中该数据收集操作台具有显微术单元、流通血细胞计数器、质谱仪、光谱仪和/或用于基于激光的显微解剖和/或电生理学的装置。
10.前述权利要求中任一项的设备,其包括:样品输入操作台,其中细胞组织样品人工地引入存在于多孔板的孔中的膜板中,该孔包含用于细胞组织样品的培养介质;氧培养器操作台,其中培养该细胞组织样品;介质更换操作台,其中在预定时间间隔后更换该多孔板中的培养介质;反应物添加操作台,其中一种或多种对细胞组织样品的作用待测试的测试物质和/或任选的一种或多种支持记录该细胞组织样品的测量数据的物质被加入该多孔板的孔中;任选的氧培养器操作台,其中如果需要的话,在实验期间附加地培养细胞组织样品;数据收集操作台,其中例如在测试物质添加和/或在氮培养器中培养之前或之后,收集细胞组织样品的测量数据,以确定其对细胞组织样品的影响;样品输出操作台,其中在完成研究后将多孔板从该设备中送出;和传输单元,用于将多孔板从样品输入操作台传输到样品输出操作台和在操作台之间传输直到样品输出操作台。
11.权利要求1-10中任一项的设备在对样品,优选对细胞组织样品进行生理或病理生理过程的化学、生物和/或物理影响的研究中的用途。
12权利要求11的用途,用于测试物质对样品,优选对细胞组织样品的作用。
13.权利要求11的用途,用于识别和确认治疗靶。
14.一种测试物质对样品,优选对细胞组织样品的作用的方法,其包括将样品输入权利要求1-10中任一项的设备中和评价在该数据收集操作台中收集的测量数据。
15.权利要求14的方法,其为活性物质的筛选。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20061101 |