DE102005041780A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Gewebearrays - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays mit mindestens einem Spenderblock (2), der zu untersuchendes Gewebe (3) aufweist, beschrieben. Auf einem Objektträger (22) ist ein markierter Gewebeschnitt des zu untersuchenden Gewebes (3) angeordnet, wobei eine Hohlnadel (5) zum Entnehmen einer Probe aus dem Gewebe (3) vorhanden ist. Zur Positionierung der Hohlnadel (5) über dem Spenderblock (2) ist eine Visiereinrichtung (12) vorgesehen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Gewebearrays, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Die Gewebearrays, auch Tissue Microarrays (TMA), enthalten eine Vielzahl von unterschiedlichen Gewebeproben in einem einzigen Empfänger- bzw. Paraffinblock. Der Empfängerblock wird in üblicher Art und Weise mit einem Mikrotom geschnitten und der Schnitt auf einen Objektträger aufgebracht. Der Objektträger enthält dann eine Vielzahl verschiedener Gewebeproben. Durch die große Anzahl der Gewebeproben auf einem einzigen Objektträger ist es möglich, alle Proben unter den gleichen Bedingungen anzufärben bzw. zu bearbeiten. So können auch sehr aufwendige und teure Färbemethoden, wie beispielsweise aus der Immunhistochemie (IHC) oder auch der In Situ Hybridisierung (IHC) zur Darstellung der DNA bzw. der RNA, effektiv angewendet werden.
• Die Herstellung der Gewebearrays ist jedoch sehr zeitaufwendig, da eine Vielzahl von unterschiedlichen Proben (bis zu 1000) nebeneinander in einem Empfängerblock angeordnet werden. Aus den unterschiedlichen Gewebe- bzw. Probenblöcken wird mit einer Hohlnadel ein Gewebekern, ein Tissue Core, ausgestanzt und in einen entsprechend präparierten Empfängerblock überführt.
• Bevor ein Gewebekern aus einem Probenblock entnommen wird, muss die entsprechende Stelle auf dem Probenblock lokalisiert und markiert werden. Dazu hat es sich in der Praxis als zweckmäßig herausgestellt, von einem Probenblock zunächst übliche Mikrotomschnitte herzustellen, auf Objektträgern aufzubringen, mit einer Standardmethode einzufärben und von einem Pathologen begutachten zu lassen. Der Pathologe wählt dann die interessierenden Stellen auf dem Objektträger aus und markiert diese Stelle direkt auf dem Objektträger.
• Die Laborkraft zur Herstellung der Gewebearrays hat nun die Aufgabe, die auf dem Objektträger markierten Stellen auf dem Gewebeblock wiederzufinden und an den entsprechenden Stellen einen Gewebekern zu entnehmen.
• Aus dem Empfängerblock, der in der Regel aus Paraffin besteht, werden ebenfalls mit einer Hohlnadel Ausstanzungen bzw. Paraffinkerne entnommen. In den so geschaffenen Hohlraum wird dann der Gewebekerne eingebracht. Je nach Anwendung können, wie bereits erwähnt, bis zu 1000 Gewebekerne auf einem Paraffinblock zu einem Array angeordnet werden. Allein aus diesen Dimensionen wird klar, dass der Durchmesser des Gewebekerns kleiner als 1 mm beträgt und die sichere und einfache Übertragung der Gewebekerne in die Ausstanzung des Paraffinblocks nur mit speziellen Vorrichtungen möglich ist.
• Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays ist aus der US 6 103 518 bekannt. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Empfängerblock ortsfest angeordnet ist und über einen schwenkbar gelagerten Nadelhalter für zwei Hohlnadeln verfügt. Der Nadelhalter wird über eine X-Y-Mikrometerverstelleinrichtung auf den Empfängerblock ausgerichtet. Beide Nadeln, eine für die Ausstanzung aus dem Empfängerblock, die andere zur Entnahme des Gewebekerns, können wechselweise in Wirkstellung gebracht werden.
• Zur Entnahme des Gewebekerns aus dem Gewebeblock wird dieser zusammen mit einem u-förmigen Gestell über dem Paraffinblock manuell platziert und auf die Hohlnadel ausgerichtet.
• Bei dieser Vorrichtung hat es sich als schwierig herausgestellt, die auf dem Objektträger markierte Stelle auf dem Gewebeblock wiederzufinden und außerdem ein sicheres Einbringen des Gewebekerns in den Paraffinblock zu gewährleisten.
• Eine automatisierte Einrichtung zur Herstellung von Gewebearrays ist aus der US 6 383 801 B1 bekannt. Hier sind auf einem X-Y-Scanningtisch sowohl mehrere Paraffinblöcke als auch mehrere Gewebeblöcke angeordnet. Ferner sind hier zwei unabhängig voneinander arbeitende Hohlnadeln angeordnet, von denen die eine die Ausstanzungen im Paraffinblock vornimmt und die andere für die Gewebekernentnahme zuständig ist.
• Diese Einrichtung ist sehr aufwendig und löst außerdem nicht das Problem der einfachen Lokalisierung einer markierten Stelle auf dem Gewebeblock.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine manuell arbeitende Vorrichtung zur Herstellung von Gewebearrays so zu verbessern, dass ein einfaches Lokalisieren einer bestimmten Stelle auf dem Gewebeblock und ein gezieltes Entnehmen eines Gewebekerns möglich wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Positionierung der Hohlnadel über dem Spenderblock eine Visiereinrichtung vorgesehen ist und über Visiereinrichtung die markierte Stelle bestimmt wird.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Visiereinrichtung mit einem bewegbar angeordneten Arm verbunden und so über der markierten Stelle auf dem Objektträger beliebig bewegbar ausgebildet.
• In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Arm als Pantograph ausgebildet, wobei der Pantograph zwei miteinander verbundene Scherenarme aufweist.
• In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Scherenarme drehbar gelagert ausgebildet.
• In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Scherenarm mit einem Visierhalter für die Visiereinrichtung verbunden, so dass die Visiereinrichtung über den Pantographen frei beweglich über dem Spenderblock ausgeführt ist. Durch eine Bewegung des zweiten Scherenarms erfolgt auch eine synchrone Bewegung des ersten Scherenarms, so dass eine anvisierte Position auf dem Spenderblock direkt auf das Ende des zweiten Scherenarms übertragen wird.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Visiereinrichtung ein Objektträgerhalter zur Aufnahme des markierten Objektträgers zugeordnet.
• In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Spenderblock auf einem Drehteller angeordnet und kann entweder in einer definierten Stellung unter dem ersten Scherenarm oder in einer definierten Stellung unter dem zweiten Scherenarm platziert werden.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Objektträgerhalter frei positionierbar über dem Spenderblock angeordnet, so dass eine deckungsgleiche Ausrichtung des Gewebeschnitts auf dem Objektträger auf den Spenderblock gewährleistet und so ein einwandfreies Anvisieren der markierten Gewebestelle möglich ist.
• In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Hohlnadel an einem Nadelhalter angeordnet und der Nadelhalter bewegbar ausgebildet, wobei der erste Scherenarm eine Aufnahme für einen Stanzhebel zur Betätigung der Hohlnadel aufweist. Durch die Anordnung der Visiereinrichtung am zweiten Scherenarm wird die Bewegung direkt auf den Nadelhalter bzw. die Hohlnadel am ersten Scherenarm übertragen und so die zu entnehmende Gewebestelle auf Spenderblock festgelegt.
• In einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Hohlnadeln mit unterschiedlichen Durchmessern kreisförmig nebeneinander auf dem Nadelhalter angeordnet, so dass unterschiedlich dimensionierte Gewebekerne entnommen werden können.
• Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1: eine Ansicht der Vorrichtung mit dem Pantographen
• 2: eine Detailansicht der Vorrichtung mit einem Nadelhalter
• Die 1 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays mit einem Empfängerblock 1 und einem Spenderblock 2, der zu untersuchendes Gewebe 3 aufweist. Der Spenderblock 2 und der Empfängerblock 1 sind auf einem Drehteller 13 angeordnet. Ferner ist ein schwenkbar ausgeführter Nadelhalter 14 vorgesehen, der eine erste Hohlnadel 4 und eine zweite Hohlnadel 5 trägt. Die erste Hohlnadel 4 dient der Erzeugung einer Ausstanzung im Empfängerblock 1 und die zweite Hohlnadel 5 ist zur Entnahme eines Gewebekerns aus dem Gewebe 3 vorgesehen.
• Die Vorrichtung weist einen über eine Drehachse 16 gelagerten Pantographen 6 mit zwei miteinander verbundenen Scherenarmen 7 und 8 auf, wobei das Ende des ersten Scherenarms 7 eine Aufnahme 9 für einen Stanzhebel 15 zur wahlweisen Betätigung der ersten und der zweiten Hohlnadel 4; 5 trägt. Das Ende des zweiten Scherenarms 8 ist mit einem Positionierknopf 10 zur manuellen Bewegung des Pantographen 6 versehen.
• Die Position des Positionierknopfes 10 wird über den drehbar gelagerten Pantographen 6 auf die Aufnahme 9 für den Stanzhebel 15 übertragen. Der Nadelhalter 14 ist formschlüssig (2) mit dem ersten Scherenarm 7 verbunden und folgt dadurch der Bewegung des Stanzhebels 15. Die Auswahl der entsprechenden Hohlnadel erfolgt durch ein Verschwenken des Nadelhalters 14 um die Drehachse 16. Zum Ausstanzen wird der Empfängerblock 1 über den Drehteller 13 unter der entsprechenden ersten Hohlnadel 4 positioniert, um dann über den Stanzhebel 15 die erste Hohlnadel 4 in den Empfängerblock 1 zu treiben und dort eine Ausstanzung vorzunehmen.
• Ferner ist eine fest angeordnete Schieberaufnahme 19 für einen Objektträgerhalter 11 vorgesehen. Der Objektträgerhalter 11 ist über einen Schieber 20 beweglich in der Schieberaufnahme 19 angeordnet und trägt einen markierten Objektträger 22. Auf dem Objektträger 22 ist ein Mikrotomschnitt des Spenderblocks 2 mit dem Gewebe 3 vorhanden.
• Der Spenderblock 2 ist unterhalb des Objektträgerhalters 22 angeordnet. Über den beweglich gelagerten Objektträgerhalter 11 wird Deckungsgleichheit zwischen dem Mikrotomschnitt und dem Gewebe 3 im Spenderblock 2 hergestellt.
• Am zweiten Scherenarm 8 ist eine Visiereinrichtung 12 über einen Visierhalter 21 angeordnet. Über den Positionierknopf 10 wird die Visiereinrichtung 12 auf die markierte Stelle auf dem Objektträger 22 ausgerichtet. Diese Bewegung wird über den Pantographen 6 auf den Stanzhebel 15 und den Nadelhalter 14 übertragen.
• Die Entnahme eines Gewebekerns aus dem Spenderblock 2 erfolgt nun dadurch, dass der Spenderblock 2 aus seiner Position unterhalb der Visiereinrichtung 12 über den Drehteller 13 in eine Position unterhalb des Nadelhalters 14 gedreht wird und über den Stanzhebel 15 die zweite Hohlnadel 5 zum Entnehmen eines Gewebekerns in das Gewebe 3 bewegt wird. Über den Pantographen 6 und Visiereinrichtung 12 ist sichergestellt, dass das Gewebe 3 an der anvisierten Stelle entnommen wird.
• Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, die jeweiligen Positionen des Drehtellers durch zusätzliche Rastungen zu fixieren, um eine einfaches und schnelle Arbeiten zu gewährleisten.
• Die 2 zeigt eine Detailansicht des Nadelhalters 14, der dreh- und verschiebbar um die Drehachse 16 gelagert ist. Der Nadelhalter 14 weist eine Nut 18 auf, in die formschlüssig ein Nocken 17 eingreift. Der Nocken 17 ist mit dem ersten Scherenarm 7 verbunden. Eine Bewegung des Scherenarms 7 wird über den Nocken 17 und die Nut 18 auf den Nadelhalter 14 übertragen.
• Die exakte Entnahme eines Paraffinkerns aus dem Empfängerblock ist in der zeitgleich eingereichten Parallelanmeldung dargestellt und beschrieben.

1

Empfängerblock, Paraffinblock

2

Spenderblock, Gewebeblock

3

Gewebe

4

erste Hohlnadel

5

zweite Hohlnadel

6

Pantograph

7

erster Scherenarm

8

zweiter Scherenarm

9

Aufnahme

10

Positionierknopf

11

Objektträgerhalter

12

Visiereinrichtung

13

Drehteller

14

Nadelhalter

15

Stanzhebel

16

Drehachse

17

Nocken

18

Nut in 14

19

Schieberaufnahme

20

Schieber

21

Visierhalter

22

Objektträger

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays, mit mindestens einem Spenderblock (2), der zu untersuchendes Gewebe (3) aufweist und mit einem Objektträger (22) auf dem ein markierter Gewebeschnitt des zu untersuchenden Gewebes (3) vorgesehen, wobei eine Hohlnadel (5) zum Entnehmen einer Probe aus dem Gewebe (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionierung der Hohlnadel (5) über dem Spenderblock (2) eine Visiereinrichtung (12) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Visiereinrichtung (12) mit einem bewegbar angeordneten Arm verbunden ist.
3. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm als Pantograph (6) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pantograph (6) zwei miteinander verbundene Scherenarme (7; 8) aufweist.
5. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherenarme (7; 8) drehbar gelagert ausgebildet sind.
6. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Scherenarm (8) einen Visierhalter (21) für die Visiereinrichtung (12) aufweist.
7. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Visiereinrichtung (12) ein Objektträgerhalter (11) zugeordnet ist.
8. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spenderblock (1) auf einem Drehteller (13) angeordnet ist.
9. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektträgerhalter (11) frei positionierbar über dem Spenderblock (2) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlnadel (5) an einem Nadelhalter (14) angeordnet und der Nadelhalter (14) bewegbar ausgebildet ist, wobei der erste Scherenarm (7) eine Aufnahme (9) für einen Stanzhebel (15) zur Betätigung der Hohlnadel (5) aufweist.
11. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hohlnadeln (5) mit unterschiedlichen Durchmessern kreisförmig nebeneinander auf dem Nadelhalter (14) angeordnet sind.
12. Verwendung einer Visiereinrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays.