DE102005041781A1

DE102005041781A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Gewebearrays

Info

Publication number: DE102005041781A1
Application number: DE102005041781A
Authority: DE
Inventors: Roland Walter; Rolf Metzner
Original assignee: Leica Microsystems Nussloch GmbH; Leica Microsystems CMS GmbH
Current assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Priority date: 2005-09-01
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2007-03-08
Also published as: CN1924540A; JP2007064985A; GB2435929B; GB2435929A; GB0614844D0

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays, mit mindestens einem Empfängerblock (1) und mindestens einem Spenderblock (2), beschrieben. Der Spenderblock (2) weist zu untersuchendes Gewebe (3) auf, wobei eine erste Hohlnadel (4) zur Erzeugung eines Hohlraums im Empfängerblock (1) und eine zweite Hohlnadel (5) zum Entnehmen einer Probe aus dem Gewebe (3) und zum Einbringen der Probe (3) in den Hohlraum des Empfängerblocks (1) vorgesehen ist. Zur Positionierung der ersten und/oder der zweiten Hohlnadel (4; 5) über dem Empfängerblock (1) und/oder dem Spenderblock (2) ist ein Positionierarray (11) mit vorgegebenen Markierungen und ein beweglich gelagerter Hebel zur Übertragung der Position der Markierungen auf eine entsprechende Position auf dem Spenderblock (2) und/oder auf eine entsprechende Position auf dem Empfängerblock (1) 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 bzw. dem Spenderblock 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 werden dann die 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 die Durchmesser der Gewebekerne kleiner als 1 mm betragen und so die sichere und einfache Übertragung der Gewebekerne in die Ausstanzung des Paraffinblocks nur mit speziellen Vorrichtungen möglich ist.0

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 darüber einen schwenkbar gelagerter 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 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 bestimmter Stellen auf dem Gewebeblock.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine manuell arbeitende Vorrichtung zur Herstellung von Gewebearrays so zu verbessern, dass ein einfaches und sicheres Positionieren der jeweiligen Hohlnadeln über den jeweiligen Blöcken 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 ersten und/oder der zweiten Hohlnadel ein Positionierarray mit vorgegebenen Markierungen und ein beweglich gelagert Hebel zur Übertragung der Position der Markierungen auf eine entsprechende Positionen auf dem Spenderblock und/oder auf eine entsprechende Position auf dem Empfängerblock vorgesehen ist. Die Position der Markierung auf dem Positionierarray wird über den Hebel auf die jeweilige Nadel oder den Block übertragen, so dass eine aufwendige Positionierung entfällt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der beweglich gelagerte Hebel dreh- und verschiebbar ausgebildet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Hebel als Pantograph ausgebildet und drehbar gelagert.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Pantograph zwei miteinander verbundene Scherenarme auf, so dass durch unterschiedliche Dimensionierungen der Scherenarme ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis realisiert werden kann. Dadurch kann eine sehr genaue Positionierung der Hohlnadeln über dem Gewebeblock bzw. dem Paraffinblock realisiert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Scherenarms eine Aufnahme für die erste und/oder die zweite Hohlnadel und der zweite Scherenarm eine Aufnahme für einen Raststift auf.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Markierungen auf dem Positionierarray als Rastlöcher ausgebildet. Durch Austausch des Positionierarrays gegen ein anderes Array, mit mehr oder weniger Markierungen bzw. Rastlöchern, lassen sich ohne größeren Umbau unterschiedlich dimensionierte Gewebearrays herstellen.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die erste und die zweite Hohlnadel nebeneinander an einem Nadelhalter angeordnet und Nadelhalter drehbar ausgebildet. Damit können die beiden unterschiedlichen Nadeln nacheinander über dem Empfängerblock positioniert werden, um einerseits im Empfängerblock die notwendige Ausstanzung vorzunehmen und andererseits den Gewebekern in der Ausstanzung des Empfängerblocks zu platzieren. Dabei trägt das eine Ende des Scherenarms einen Stanzhebel zu Betätigung der jeweiligen Hohlnadel.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere erste und mehrere zweite Hohlnadeln mit unterschiedlichen Durchmessern kreisförmig nebeneinander auf dem Nadelhalter angeordnet, so dass auch unterschiedlich dimensionierte Gewebearrays herstellbar sind. Dabei ist auch sichergestellt, dass die Durchmesser der ersten Hohlnadel zum Ausstanzen des Empfängerblocks bzw. des Paraffinblocks größer dimensioniert ist, als der Durchmesser der zweiten Hohlnadel zum Entnehmen der Probe.

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 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 oder der zweiten Hohlnadel 4; 5 trägt. Das Ende des zweiten Scherenarms 8 ist mit einem Raststift 10 versehen, dem ein Positionierarray 11 mit einzelnen Rastlöchern 12 zugeordnet ist.
Die Position des Raststiftes 10 auf dem Positionierarray wird über den drehbar gelagerten Pantographen 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. Die Entnahme eines Gewebekerns aus dem Spenderblock 2 und das Einbringen der Gewebekerns in die Ausstanzung im Empfängerblock 1 erfolgt in analoger Art und Weise. Über den Pantographen 6 und das Positionierarray 11 ist sichergestellt, dass die Position für die erste und die zweite Hohlnadel 4; 5 exakt eingehalten wird.
Selbstverständlich lieget es im Rahmen der Erfindung, die jeweiligen Positionen des Drehtellers durch zusätzliche Rastungen zu fixieren, um eine einfaches und schnelle Arbeiten zu gewährleisten oder auch gleichzeitig mehrere Empfängerblöcke und/oder Spenderblöcke anzuordnen.
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 Gewebekerns 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 für 4; 5
10: Raststift
11: Positionierarray
12: Rastlöcher
13: Drehteller
14: Nadelhalter
15: Stanzhebel
16: Drehachse
17: Nocken
18: Nut in 14

Claims

Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays, mit mindestens einem Empfängerblock (1) und mindestens einem Spenderblock (2), der zu untersuchendes Gewebe (3) aufweist, wobei eine erste Hohlnadel (4) zur Erzeugung eines Hohlraums im Empfängerblock (1) und eine zweite Hohlnadel (5) zum Entnehmen einer Probe aus dem Gewebe (3) und zum Einbringen der Probe (3) in den Hohlraum des Empfängerblocks (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionierung der ersten und/oder der zweiten Hohlnadel (4; 5) über dem Empfängerblock (1) und/oder dem Spenderblock (2), ein Positionierarray (11) mit vorgegebenen Markierungen und ein beweglich gelagert Hebel zur Übertragung der Position der Markierungen auf eine entsprechende Positionen auf dem Spenderblock (2) und/oder auf eine entsprechende Position auf dem Empfängerblock (1) vorgesehen ist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel dreh- und verschiebbar ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel als Pantograph (6) ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pantograph (6) zwei miteinander verbundene Scherenarme (7; 8) aufweist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Scherenarms (7) eine Aufnahme (9) für die erste (4) und/oder die zweite Hohlnadel (5) und der zweite Scherenarm (8) einen Raststift (10) aufweist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen auf dem Positionierarray (11) als Rastlöcher (12) ausgebildet sind.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfängerblock (1) auf einem Drehteller (13) angeordnet ist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die erste (4) und die zweite Hohlnadel (5) nebeneinander an einem Nadelhalter (14) angeordnet sind und der Nadelhalter (14) bewegbar ausgebildet ist, wobei der erste Scherenarm (7) eine Aufnahme (9) für einen Stanzhebel (15) zur Betätigung der jeweiligen Hohlnadel (4; 5) aufweist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Empfängerblock (1) mindestens einer der Spenderblöcke (2) auf dem Drehteller (13) angeordnet ist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebearrays nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste (4) und mehrere zweite Hohlnadeln (5) mit unterschiedlichen Durchmessern kreisförmig nebeneinander auf dem Nadelhalter (14) angeordnet sind.
Verwendung eines Positionierarray zur Herstellung eines Gewebearrays.