DE102008056583A1

DE102008056583A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Reagenzienqualität

Info

Publication number: DE102008056583A1
Application number: DE200810056583
Authority: DE
Inventors: Markus Egle; Robert Gropp; Stefan Künkel; Karl-Heinz Westerhoff
Original assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Current assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: DE102008056583B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Reagenzienqualität bei Geräten mit mehreren Bearbeitungsstationen zur Behandlung von Objekten, insbesondere von zytologischen und histologischen Präparaten, bestehend aus den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Trägerelements, welches mit mindestens einem Testmaterial ausgestattet ist, b) Verbringung und Behandlung des Trägerelements mit Testmaterial nach einer vorgegebenen Reihenfolge zusammen mit den Objekten in den Bearbeitungsstationen, c) Auswertung des Testmaterials durch eine Auswerteeinrichtung nach der letzten Bearbeitungsstation. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Feststellung der Reagenzienqualität bei Geräten mit mehreren Bearbeitungsstationen zur Behandlung von Objekten, insbesondere von zytologischen und histologischen Präparaten, mit einem Trägerelement, mit mindestens einem Testmaterials auf dem Trägerelement und mit einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung des Testmaterials.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung der Reagenzienqualität bei Geräten mit mehreren Behandlungsstationen zur Behandlung von Objekten, insbesondere von zytologischen und histologischen Präparaten.
Zytologische und histologische Methoden werden zur Untersuchung von Zellen, die beispielsweise über einen Abstrich gewonnen wurden, von Operationspräparaten, Biopsiematerial oder anderen Gewebeproben eingesetzt. Eine Analyse der Präparate erfolgt in der Regel zu diagnostischen Zwecken in der Medizin. Die Vorbereitung, Prozessierung und Färbung solcher Präparate ist in den meisten Fällen mit einer aufwendigen Aufbereitung des Materials unter Einsatz einer Vielzahl an Reagenzien verbunden. So erfordern beispielsweise Techniken zur Identifizierung von krankheitsbedingt verändertem Gewebe eine ganze Reihe von Schritten. Hierzu zählen die Anfertigung eines Gewebeschnit tes mit Fixieren, Dehydrierung, Einbetten und Schneiden des Gewebes, ebenso wie die Entparaffinierung, Rehydrierung und Färbung von Gewebeschnitten und das Eindecken der fertigen Präparate. Typische Reagenzien, die Verwendung finden, sind Formalin, Butanol, Xylol und Paraffin. Ferner werden Farbstoffe wie Hämatoxylin, Methylenblau, Azur, Kresylviolett, Toluidinblau, Alcianblau, Eosin, Azokarmin, Säurefuchsin, Ponceau, Orange G, Pikrinsäure oder Schiff-Reagenz eingesetzt. Darüber hinaus werden zur Identifizierung und histologischen Lokalisierung von Stoffen Antikörper verwendet, die für eine Antigen-Antikörper-Reaktion verantwortlich sind. Die Antikörper können wiederum direkt oder indirekt über bestimmte Farbreaktionen im Präparat nachgewiesen werden.
Zytologische und histologische Präparate werden in Geräten, die der Prozessierung von Zellen, Geweben oder Organen und/oder deren Färbung dienen, mittels eines Objektträgers oder eines Korbes und gegebenenfalls in Transportmagazinen zur Aufnahme von Objektträgern und Körben den jeweils erforderlichen Behandlungsstationen zugeführt. Die Behandlungsstationen sind mit den unterschiedlichen Reagenzien bestückt. Das Ergebnis der Prozessierung beziehungsweise der Färbung hängt entscheidend von der Qualität dieser Reagenzien in den Behandlungsstationen ab. Diese ist dann am höchsten, wenn die Reagenzien frisch in die Behandlungsstationen eingefüllt werden. Im Laufe der Zeit nimmt jedoch die Qualität der Reagenzien durch verschiedene Faktoren ab. Hierzu gehören neben dem Verbrauch der Reagenzien durch die Reaktion mit den in den zytologischen und histologischen Präparaten enthaltenen Zielmolekülen auch der Qualitätsverlust durch Oxidation der Reagenzien an der Luft sowie durch Verschleppung von an Präparaten anhaftenden Reagenzien von einer Behandlungsstation in eine andere. Als Konsequenz hieraus müssen die Reagenzien immer wieder erneuert werden.
Der Zeitpunkt für den Reagenzienwechsel wurde bisher entweder mittels optischer Kontrolle der fertigen Präparate durch den Benutzer festgelegt oder die Reagenzien wurden nach einer bestimmten, festgelegten Zeit in der Behandlungsstation ausgetauscht. Bei der ersten Methode wird das Ergebnis der Prozessierung beziehungsweise Färbung vom Benutzer durch bloßes Betrachten der prozessierten oder gefärbten Objekte kontrolliert. Eine Beurteilung erfolgt auf der Basis von Erfahrungswerten. Bei dieser Vorgehensweise ist der enorme Zeitaufwand von Nachteil, der für die Kontrolle jedes einzelnen Objektes erforderlich ist. Ferner erfolgt die Beurteilung aufgrund subjektiven Empfindens des Betrachters. Dieses variiert von Benutzer zu Benutzer und ist darüber hinaus auch von der Tagesform des Betrachters abhängig. Bei der zweiten Methode erfolgt der Austausch der Reagenzien nach Ablauf einer vorgegebenen Dauer oder nach Durchsatz einer angegebenen Anzahl von Körben oder Transportmagazinen, die die Behandlungsstationen passiert haben. Von Nachteil ist bei dieser Methode, dass der tatsächliche Durchsatz an Präparaten nicht berücksichtigt wird. Aus diesem Grund ist es möglich, dass die Reagenzien ausgetauscht werden, obwohl noch eine Vielzahl von Präparaten mit diesen hätte behandelt werden können. Dies ist gerade im Hinblick auf teure Reagenzien und die Umweltbelastung durch giftige, umweltschädliche Reagenzien besonders nachteilig. Eine zu lange und häufige Benutzung der Reagenzien dagegen resultiert in einer mangelhaften Qualität der prozessierten Objekte. Dies ist insbesondere kritisch, da die Objekte häufig nur in einer sehr begrenzten Anzahl vorliegen oder es sich gar um Einzelproben handelt. Bei der Prozessierung der Präparate mit Reagenzien minderer Qualität gehen unter Umständen unwiederbringbar äußerst wichtige Informationen verloren.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem die Reagenzienqualität bei Geräten mit mehreren Behandlungsstationen zur Behandlung von Objekten, insbesondere von zytologischen und histologischen Präparaten automatisch festgestellt werden kann und somit ein Wechsel der Reagenzien zu einem optimalen Zeitpunkt ermöglicht wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine entsprechende Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe derer die Reagenzienqualität automatisch festgestellt werden kann.
Die Erfindung und ihre Vorteile
Die Aufgaben werden durch ein Verfahren zur Feststellung der Reagenzienqualität mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Feststellung der Reagenzienqualität mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Hierzu besteht das Verfahren aus den folgenden Schritten:

a) Bereitstellen eines Trägerelements, welches mit mindestens einem Testmaterial ausgestattet ist,
b) Verbringung und Behandlung des Trägerelements mit Testmaterial nach einer vorgegebenen Reihenfolge zusammen mit den Objekten in den Behandlungsstationen,
c) Auswertung des Testmaterials durch eine Auswerteeinrichtung nach der letzten Behandlungsstation.

Das Trägerelement mit Testmaterial wird zeitgleich mit den Objekten durch die jeweiligen Behandlungsstationen hindurch geführt. Dies bewirkt, dass das Testmaterial denselben Bedingungen unterworfen wird und die identischen Behandlungsschritte erfährt, wie die Objekte in den Behandlungsstationen. Während das Trägerelement mit dem Testmaterial alle Behandlungsstationen durchläuft, die die Objekte durchlaufen, reagiert das Testmaterial mit dem Reagenz oder den Reagenzien der Behandlungsstationen unter Bildung von mindestens einem detektierbaren Produkt. Die Auswerteeinrichtung erfasst das detektierbare Produkt nach der letzten Behandlungsstation. Eine Ausstattung eines Trägerelements mit mehreren Testmaterialien bietet hierbei die Möglichkeit, unterschiedliche Nachweisverfahren parallel durchzuführen. Hierzu können die Testmaterialien beliebig über das Trägerelement verteilt sein oder sie befinden sich in bestimmten Regionen auf dem Trägerelement. Wichtig ist bei der Verwendung von mehreren unterschiedlichen Testmaterialien auf einem Trägerelement, dass die unterschiedlichen, in den Behandlungsstationen behandelten Testmaterialien Signale liefern, die voneinander unterscheidbar sind.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei dem Verfahren zuvor ein Referenz-Trägerelement mit einem Testmaterial in die Reagenzien der Behandlungsstationen in der vorgegebenen Reihenfolge behandelt. Die Behandlung des Referenz-Trägerelements kann entweder gemeinsam mit zu behandelnden Objekten erfolgen oder separat ohne Objekte in den Behandlungsstationen nach der Reihenfolge der Behandlung der Objekte. Bei dem Testmaterial des Referenz-Trägerelements handelt es sich in der Regel um ein zu dem Testmaterial in Schritt a) identisches Testmaterial. Es ist jedoch auch denkbar, verschiedene Testmaterialien einzusetzen, sofern die charakteristischen Eigenschaften dieser nach Durchlaufen der Behandlungsstationen vergleichbare Daten liefern.
Nach der letzten Behandlungsstation werden die durch die Behandlung verursachten charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials des Referenz-Trägerelements erfasst und als Referenzdaten abgespeichert. Wird das Referenz-Trägerelement mit dem Testmaterial nach einem Reagenzienwechsel in den Behandlungsstationen behandelt, dann liefert diese Behandlung Referenzdaten, die mit Reagenzien von optimaler Qualität generiert wurden. Die charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials nach der Behandlung stehen in einem bestimmten, festgelegten Verhältnis zu der Reagenzienqualität. Hierdurch wird gewährleistet, dass die charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials die Qualität des Reagenz oder der Reagenzien widerspiegeln. Natürlich kann das Referenz-Trägerelement mit dem Testmaterial nicht nur nach Erneuerung der Reagenzien verwendet werden. Die Behandlung des Referenz-Trägerelements in den Behandlungsstationen kann davon abhängig gemacht werden, welcher Zustand der Reagenzien als Bezugspunkt dienen soll. Es ist daher sinnvoll, die das Referenz-Trägerelement mit Testmaterial bei Reagenzien einzusetzen und auszuwerten, die eine gute Qualität aufweisen.
Die aus der Auswertung des Testmaterials gewonnenen Referenzdaten dienen zur Auswertung der nachfolgend eingesetzten Trägerelemente mit Testmaterial.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden zur Auswertung eines Testmaterials gemäß Schritt c) die durch die Behandlung verursachten charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials mit den Referenzdaten verglichen. Zu diesem Vergleich kann eine Auswertung von absoluten Daten erfolgen. Diese werden auf gleiche Weise aus dem Testmaterial des Referenz-Trägerelements und dem Testmaterial des Trägerelements gewonnen. Es ist jedoch auch möglich, nur für das Testmaterial des Referenz-Trägerelements absolute Daten zu ermitteln. Eine quantitative Auswertung des Testmaterials eines Trägerelements unterbleibt. Die Auswertung der Trägerelemente und der Vergleich der charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials der Trägerelemente mit den Referenzdaten findet dann nur rein qualitativ statt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens ein Schwellenwert vorgegeben und in der Auswerteeinrichtung abgelegt. Zur Auswertung eines Testmaterials gemäß Schritt c) wird überprüft, ob eine Übereinstimmung zwischen den charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials und den Referenzdaten unter Berücksichtigung des Schwellenwertes vorliegt. In diesem Fall wird die Qualität der Reagenzien auch dann akzeptiert, wenn die charakteristischen Eigenschaften nicht exakt die Referenzdaten erfüllen, sondern auch dann, wenn sie nach oben oder unten um einen vorgegebenen Wert von den Referenzdaten abweichen und damit innerhalb der durch den Schwellenwert definierten Grenzen liegen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dem Benutzer angezeigt, wenn keine Übereinstimmung zwischen den charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials und den Referenzdaten unter Berücksichtigung des Schwellenwertes vorliegt. Bei einer mangelnden Übereinstimmung wird davon ausgegangen, dass die Qualität der Reagenzien der Behandlungsstationen nicht mehr ausreicht, um bei den Objekten den gewünschten oder notwendigen Effekt zu erzielen. Der Benutzer wird daher auf die ungenügende Qualität der Reagenzien aufmerksam gemacht. Dies erfolgt beispielsweise durch ein optisches oder akustisches Signal oder durch eine Anzeige an einem Bildschirm der Vorrichtung. Hierzu kann die Vorrichtung mit einer Lichtquelle, einem Lautsprecher oder einem Bildschirm ausgestattet sein. Natürlich ist es je nach Anwendung auch denkbar, dass der Benutzer bei einer Übereinstimmung über die noch ausreichende Qualität der Reagenzien informiert wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Schwellenwert in einer benutzerdefinierten Relation zu den Referenzdaten festgelegt. Der Benutzer gibt in diesem Fall den Schwellenwert vor und legt damit fest welche Reagenzienqualität für seine Anwendung noch ausreicht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens ein Sensor zur Detektion elektromagnetischer Strahlung, radioaktiver Strahlung, optischer Dichte, Fluoreszenz oder enzymatischer Aktivität verwendet. Mit dem mindestens einen Sensor werden durch die Behandlung verursachte charakteristische Eigenschaften des Testmaterials erfasst. Es können unterschiedliche Strahlungsdetektoren verwendet werden. Darunter unter anderem optische Sensoren wie Fotozellen, die für den Nachweis von elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge von nahem Infrarotlicht bis zu UV-Licht geeignet sind oder Fotomultiplier, die besonders hochempfindliche Detektoren in diesem Wellenlängenbereich darstellen. Ferner können auch Geiger-Müller-Röhren verwendet werden, die der Detektion von jeglicher radioaktiven Strahlung dienen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Sensor zur Detektion elektromagnetischer Strahlung insbesondere ein CCD-Chip (Charge Coupled Device, Ladungsgekoppelte Vorrichtung), ein CMOS-Sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor, Komplementär-Metalloxid- Halbleiter) oder ein LBCAST-Sensor (Lateral Buried Charge Accumulator and Sensing Transistor array) verwendet, bevorzugt der Sensor eines Densitometers. Die Behandlung vieler zytologischer oder histologischer Präparate endet mit einem Färbeschritt, bei dem ein oder mehrere optisch detektierbare Produkte gebildet werden. Ziel der Färbungen ist es, wichtige Strukturen durch unterschiedliche Einfärbungen optisch unterscheidbar zu machen oder interessierende Zell- oder Gewebsbestandteile sichtbar nachzuweisen. Die unterschiedlichen Farbstoffe emittieren elektromagnetische Strahlung, die durch die verschiedenen optischen Sensoren erfasst werden. Zur quantitativen Messung der Farbdichte können Densitometer für Durchsichtsmessungen unter Erfassung der Transmission sowie für Aufsichtsmessungen unter Erfassung der Streuung und Reflexion eingesetzt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Trägerelement ein Korb, ein Transportmagazin, ein Objektträger, eine Folie, eine Kunststoffplatte oder ein textiles Gewebe verwendet. Zum Erhalt von aussagekräftigen Messwerten in Form von durch die Behandlung verursachten charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials ist es notwendig, dass die Trägerelemente zusammen mit den zu behandelnden Objekten die einzelnen Behandlungsstationen durchlaufen. Eine Möglichkeit zur Kopplung der Trägerelemente an die Objekte besteht darin, die Objekte in Körben oder in Transportmagazinen zu den einzelnen Behandlungsstationen zu transportieren, wobei der Korb oder das Transportmagazin als Trägerelement für das Referenzmedium dient. Weitere Möglichkeiten bestehen darin, das Testmaterial auf einem Objektträger aus Glas oder einer Kunststoffplatte anzuordnen. Die Objektträger, der als Trägerelement mit dem Testmaterial ausgestattet ist, wird dann zusammen mit den zu behandelnden Objekten in einem Transportmagazin oder einer anderen Objekthalteeinrichtung angeordnet. Ferner lassen sich auch kleine Rahmen, die mit einer Folie oder einem textilen Gewebe bespannt sind in einem solchen Transportmagazin oder einer Objekthalteeinrichtung einsetzen. Eine das Testmaterial tragende Folie kann als Trägerelement wiederum auf einem Korb oder einer Objekthalteeinrichtung angebracht werden und somit ein einfaches austauschen des Trägerelements mit Testmaterial bei Körben oder Objekthalteeinrichtungen ermöglichen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Testmaterial ein biologisches, organisches, anorganisches oder synthetisches Material verwendet. Wird synthetisches Material verwendet, so ist insbesondere von Vorteil, dass das synthetische Material genau nach den Bedürfnissen des Benutzers hergestellt werden kann. Synthetische Materialien sind in der Regel auch widerstandsfähiger als natürliche Materialien. Geeignete Testmaterialien bilden durch die Reaktion mit einem oder mehreren nachzuweisenden Reagenzien spezifisch ein nachweisbares Produkt. Ferner kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, dass das Testmaterial in ein Einbettungsmedium eingebunden ist. Als Einbettungsmedien kommen beispielhaft Paraffin, Wachse und Kunstharze in Frage.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Testmaterial mindestens eine Zelle oder mindestens ein Gewebeschnitt verwendet. Bei der Verwendung von zytologischem oder histologischem Testmaterial besteht der Vorteil, dass sich dieses Material genauso wie die Präparate verhält.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden als Testmaterial Proteine, Proteide, Polypeptide, Peptide, Aminosäuren, Antigene, Haptene, Epitope, zytoplasmatische Proteine, Hämoglobin, Kollagen, Nukleinsäuren, Nukleotide, Nukleoside, Kohlenhydrate, Proteoglykane, sulfatisierte Glykosaminoglykane, Lipide, Fettsäuren sowie Modifikationen der oben genannten Moleküle und Kombinationen, Gemische, Konjugate oder Fusionen der Moleküle verwendet. Zu den Reaktionen der Testmaterialien mit den Reagenzien zählen elektrostatische Wechselwirkungen und chemische Umsetzungen. Um die Reagenzienqualität bei histologischen Standardfärbungen festzustellen, kann beispielsweise auf Testmaterial zurückgegriffen werden, das einen anionischen Charakter oder einen kationischen Charakter besitzt.
Anionische Testmaterialien reagieren mit kationischen Farbstoffen. Zu Testmaterialien, die einen anionischen, also sauren Charakter aufweisen, zählen unter anderem Nukleinsäuren, Proteine mit vielen negativ geladenen Gruppen und sulfatisierte Glykosaminoglykane. Zu den basischen Testmaterialien gehören diverse zytoplasmatische Proteine oder Hämoglobin. Nach der erfolgten Färbebehandlung bleibt der Farbstoff über elektrostatische Wechselwirkungen an dem Testmaterial gebunden, welches auf dem Trägerelement immobilisiert ist. Die Immobilisierung der Testmaterialien an den Trägerelementen erfolgt durch bekannte Verfahren.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden als Testmaterial Farbstoffe, Metallionen, synthetische Polymere, insbesondere Polymere mit ionisierbaren oder ionischen Gruppen oder Ionen enthaltende Polymere verwendet. Viele der Reagenzien, die in den einzelnen Behandlungsstationen eingesetzt werden, sind farblos. Zur Feststellung deren Qualität können an Trägerelementen immobilisierte Farbstoffe eingesetzt werden, die durch Bindung des Reagenzes oder der Reagenzien so verändert werden, dass sich die Wellenlänge beziehungsweise der Wellenlängenbereich der von ihnen absorbierten Strahlung ändert. Unter diese Farbstoffe fallen auch solche, die vor der Reaktion farblos sind und deren Reaktion mit dem Reagenz oder den Reagenzien zu einem farbigen Produkt führt. Zudem bilden Metallionen mit vielen organischen Molekülen Komplexe. Einige dieser Komplexe sind farbig und daher zu einem Nachweis der Reagenzienqualität geeignet. Darüber hinaus eignen sich für die Feststellung der Reagenzienqualität synthetische Polymere. Diese können beispielsweise in geeigneten Herstellungsprozessen so hergestellt werden, dass sie entsprechend geladene Gruppen aufweisen. Auch halbsynthetische Polymere, die aus natürlichen Polymeren unter Anlagerung, Austausch oder Entfernen von chemischen Gruppen, Atomen oder Ladungsträgern gewonnen werden, können als Testmaterial gewählt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird mit der Auswerteeinrichtung der Austausch und/oder die Dosierung der Behandlungsstationen gesteuert.
Die Vorrichtung zur Feststellung der Reagenzienqualität bei Geräten mit mehreren Behandlungsstationen zur Behandlung von Objekten, insbesondere von zytologischen und histologischen Präparaten, weist ein Trägerelement mit mindestens einem Testmaterial auf und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung des Testmaterials. Das Trägerelement mit dem Testmaterial wird durch alle Behandlungsstationen geführt, die ebenfalls von den Objekten durchlaufen werden. Der Durchlauf des Testmaterials durch die Behandlungsstationen erfolgt gleichzeitig mit den Objekten und wird somit den gleichen Bedingungen wie das Testmaterial unterworfen. Während diesem Durchlauf reagiert das Testmaterial mit dem Reagenz oder den Reagenzien der Behandlungsstationen. Es wird hierbei mindestens ein detektierbares Produkt gebildet. Die Auswerteeinrichtung erfasst das detektierbare Produkt nach der letzten Behandlungsstation.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung ein Referenz-Trägerelement mit Testmaterial auf. Die Behandlung des Referenz-Trägerelements kann gemeinsam mit den zu behandelnden Objekten erfolgen. Denkbar ist auch eine separate Behandlung des Referenz-Trägerelements in den Behandlungsstationen nach der Reihenfolge der Behandlung der Objekte. Nach der letzten Behandlungsstation werden die durch die Behandlung verursachten charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials des Referenz-Trägerelements erfasst und als Referenzdaten abgespeichert. Zur Auswertung eines Testmaterials eines Trägerelements werden nach der letzten Behandlungsstation die durch die Behandlung verursachten charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials durch die Auswerteeinrichtung ausgewertet und mit den Referenzdaten verglichen. Bei dem Testmaterial des Referenz-Trägerelements handelt es sich in der Regel um ein zu dem Testmaterial des Trägerelements identisches Testmaterial.
Sofern die charakteristischen Eigenschaften der Testmaterialien nach Durchlaufen der Behandlungsstationen vergleichbar sind, können auch unterschiedliche Testmaterialien benutzt werden. Bei der Auswertung kann ein vorgegebener und in der Auswerteeinrichtung abgelegter Schwellenwert bei der Überprüfung, ob eine Übereinstimmung zwischen den charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials und den Referenzdaten vorliegt, berücksichtigt werden. Es ist möglich, dass der Schwellenwert hierbei in einer benutzerdefinierten Relation zu den Referenzdaten festgelegt wird. Schließlich kann dem Benutzer angezeigt werden, wenn keine Übereinstimmung zwischen den charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials und den Referenzdaten unter Berücksichtigung des Referenzwertes vorliegt. Hierzu kann das Gerät so ausgestattet sein, dass dem Benutzer dieses Ereignis durch das Aufleuchten einer Kontrolllampe oder dem Ertönen eines Lauts mitgeteilt wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Auswerteeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mindestens einen Sensor zur Detektion elektromagnetischer Strahlung, radioaktiver Strahlung, optischer Dichte, Fluoreszenz oder enzymatischer Aktivität auf. Mit mindestens einem Sensor werden durch die Behandlung verursachte charakteristische Eigenschaften des Testmaterials erfasst. Als Sensoren können beispielsweise optische Sensoren wie Fotozellen oder Fotomultiplier dienen. Ferner können auch Geiger-Müller-Röhren verwendet werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Sensor zur Detektion von elektromagnetischer Strahlung insbesondere um einen CCD-Chip, einen CMOS-Sensor, einen LBCAST-Sensor, bevorzugt um den Sensor eines Densitometers. Die Behandlung vieler zytologischer oder histologischer Präparate endet mit einem Färbeschritt, bei dem ein oder mehrere optisch detektierbare Produkte gebildet werden. Zur quantitativen Messung der Farbdichte können beispielsweise Densitometer für Durchsichtsmessungen unter Erfassung der Transmission sowie für Aufsichtsmessungen unter Erfassung der Streuung und Reflexion eingesetzt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Trägerelement der Vorrichtung ein Korb, ein Transportmagazin, ein Objektträger, eine Folie, eine Kunststoffplatte oder ein textiles Gewebe vorgesehen. Ferner lassen sich auch kleine Rahmen, die mit einer Folie oder einem textilen Gewebe bespannt sind in einem Transportmagazin oder einer sonstigen Objekthalteeinrichtung einsetzen. Darüber hinaus können Trägerelemente mit Testmaterial auf einem Korb oder einer Objekthalteeinrichtung zum einfachen Austausch des Trägerelements angebracht werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Testmaterial der Vorrichtung ein biologisches, organisches, anorganisches oder synthetisches Material vorgesehen. Ferner kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, dass das Testmaterial in ein Einbettungsmedium eingebunden ist. Als Einbettungsmedien kommen beispielhaft Paraffin, Wachse und Kunstharze in Frage.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Testmaterial der Vorrichtung mindestens eine Zelle oder mindestens ein Gewebeschnitt vorgesehen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als Testmaterial der Vorrichtung Proteine, Proteide, Polypeptide, Peptide, Aminosäuren, Antigene, Haptene, Epitope, zytoplasmatische Proteine, Hämoglobin, Kollagen, Nukleinsäuren, Nukleotide, Nukleoside, Kohlenhydrate, Proteoglykane, sulfatisierte Glykosaminoglykane, Lipide, Fettsäuren sowie Modifikationen der oben genannten Moleküle und Kombinationen, Gemische, Konjugate oder Fusionen der Moleküle vorgesehen. Von den oben aufgeführten Testmaterialien besitzen unter anderem Nukleinsäuren, Proteine mit vielen negativ geladenen Gruppen und sulfatisierte Glykosaminoglykane einen anionischen, also sauren Charakter. Dahingegen zählen diverse zytoplasmatische Proteine oder Hömoglobin zu basischen Molekülen. Bei Färbebehandlun gen, die den ionischen Charakter der Zielmoleküle ausnutzen, bleibt der eingesetzte Farbstoff über elektrostatische Wechselwirkungen an dem Testmaterial gebunden, welches auf dem Trägerelement immobilisiert ist. Die Immobilisierung der Testmaterialien an den Trägerelementen erfolgt durch bekannte Verfahren.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als Testmaterial der Vorrichtung Farbstoffe, Metallionen, natürliche oder synthetische Polymere, insbesondere Polymere mit ionisierbaren oder ionischen Gruppen oder Ionen enthaltende Polymere vorgesehen. An Trägerelementen immobilisierte Farbstoffe können zum Nachweis von farblosen Reagenzien herangezogen werden. Durch die Reaktion mit dem Reagenz oder den Reagenzien verändert sich das Absorptionsverhalten der Farbstoffe, welches sich in einem Farbumschlag äußert. Darüber hinaus können auch Metallionen vorgesehen sein. Diese bilden mit einigen organischen Molekülen farbige Komplexe.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.
Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigen:
1 Vorrichtung in einer Ansicht von vorne,
2 Vorrichtung gemäß 1 in einer Ansicht von der Seite,
3 Objektträgermagazin mit mehreren Objektträgern der Vorrichtung gemäß 1,
4 Rechner und Sensor der Vorrichtung gemäß 1,
5 Trägerelement mit Testmaterial in einer Ansicht von oben,
6 Referenz-Trägerelement mit Testmaterial in einer Ansicht von oben.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In den 1 und 2 ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Objekten, insbesondere von zytologischen und histologischen Präparaten dargestellt, wobei die Objekte auf Objektträgern 1 angeordnet sind. Die Objektträger 1 werden zur Behandlung in der Vorrichtung in Objektträgermagazinen 2 angeordnet. Die Anordnung mehrerer Objektträger 1 in einem Objektträgermagazin ist in 3 dargestellt. Die Vorrichtung gemäß 1 und 2 weist mehrere Behandlungsstationen 3 auf, in welche die auf den Objektträgern 1 angeordneten Objekte nach einem vorgegebenen Behandlungsprogramm eingebracht werden. Die Behandlungsstationen 3 befinden sich in der Vorrichtung nebeneinander. Sie sind mit verschiedenen Behandlungsbädern gefüllt. Eine Transporteinrichtung 4 ist in der Vorrichtung oberhalb der Behandlungsstationen angeordnet. Sie greift von oben an den Objektträgermagazinen 2 an, nimmt die Objektträgermagazine auf und transportiert sie von einer Behandlungsstation 3 zur nächsten. Darüber hinaus nimmt die Transporteinrichtung 4 ein Objektträgermagazin zu Beginn einer Behandlung auf, um es in die erste Behandlungsstation 3 einzuführen. Ferner führt die Transporteinrichtung 4 ein Objektträgermagazin nach Abschluss der Behandlung und Verlassen der letzten Behandlungsstation aus der Vorrichtung heraus.
Die Vorrichtung ist mit einer Auswerteeinrichtung ausgestattet, welche einen optischen Sensor 5, einen Rechner 6 und eine Datenleitung 7 aufweist. Die Datenleitung 7 verbindet den Sensor 5 und den Rechner 6 zum Datenaustausch miteinander. Dies ist in 4 dargestellt.
In 5 ist ein Trägerelement 8 mit fünf Bereichen mehrerer Testmaterialien 9 dargestellt. Als Trägerelement dient ein Objektträger. Damit kann das Trägerelement 8 zusammen mit den Objektträgern 1 in das Objektträgermagazin 2 gesteckt werden.
Ein Referenz-Trägerelement 10 ist in 6 dargestellt. Es weist genau wie das Trägerelement 8 in 5 fünf Bereiche 11 mit mehreren Testmaterialien auf. Die Testmaterialien des Trägerelements 8 und des Referenz-Trägerelements 10 stimmen überein. Die Position der zugehörigen Bereiche auf dem Trägerelement 8 und dem Referenz-Trägerelement 10 sind ebenfalls identisch.
Nach der letzten Behandlungsstation eines vorgegebenen Behandlungsprogramms werden die Bereiche 9 der Testmaterialien des Trägerelements 8 mittels des Sensors 5 optisch erfasst und die dabei ermittelten Daten mit den im Rechner 6 abgespeicherten Daten des Referenz-Trägerelements 10 verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs gibt Aufschluss über die Qualität der Reagenzien in den Behandlungsstationen.
Sämtliche Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

1: Objektträger
2: Objektträgermagazin
3: Behandlungsstation
4: Transporteinrichtung
5: Sensor
6: Rechner
7: Datenleitung
8: Trägerelement
9: Bereich des Testmaterials
10: Referenz-Trägerelement
11: Bereich des Testmaterials

Claims

Verfahren zur Feststellung der Reagenzienqualität bei Geräten mit mehreren Behandlungsstationen zur Behandlung von Objekten, insbesondere von zytologischen und histologischen Präparaten, bestehend aus den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Trägerelements (8), welches mit mindestens einem Testmaterial (9) ausgestattet ist, b) Verbringung und Behandlung des Trägerelements (8) mit Testmaterial (9) nach einer vorgegebenen Reihenfolge zusammen mit den Objekten in den Behandlungsstationen (3), c) Auswertung des Testmaterials durch eine Auswerteeinrichtung (5, 6) nach der letzten Behandlungsstation (3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zuvor ein Referenz-Trägerelement (10) mit einem Testmaterial (11) in die Reagenzien der Behandlungsstationen (3) in der vorgegebenen Reihenfolge behandelt wird, dass nach der letzten Behandlungsstation (3) die durch die Behandlung verursachten charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials (11) erfasst werden und als Referenzdaten abgespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung eines Testmaterials (9) gemäß Schritt c) die durch die Behandlung verursachten charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials mit den Referenzdaten verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schwellenwert vorgegeben und in der Auswerteeinrichtung (5, 6) abgelegt wird, dass zur Auswertung eines Testmaterials (9) gemäß Schritt c) überprüft wird, ob eine Übereinstimmung zwischen den charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials (9) und den Referenzdaten unter Berücksichtigung des Schwellenwertes vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer angezeigt wird, wenn keine Übereinstimmung zwischen den charakteristischen Eigenschaften des Testmaterials (9) und den Referenzdaten unter Berücksichtigung des Schwellenwertes vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert in einer benutzerdefinierten Relation zu den Referenzdaten festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (5) zur Detektion elektromagnetischer Strahlung, radioaktiver Strahlung, optischer Dichte, Fluoreszenz oder enzymatischer Aktivität verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor (5) zur Detektion elektromagnetischer Strahlung insbesondere ein CCD-Chip, ein CMOS-Sensor oder ein LBCAST-Sensor, bevorzugt der Sensor eines Densitometers verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerelement (8) ein Korb, ein Transportmagazin, ein Objektträger, eine Folie, eine Kunststoffplatte oder ein textiles Gewebe verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Testmaterial (9) ein biologisches, organisches, anorganisches oder synthetisches Material verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Testmaterial (9) mindestens eine Zelle oder mindestens ein Gewebeschnitt verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Testmaterial (9) Proteine, Proteide, Polypeptide, Peptide, Aminosäuren, Antigene, Haptene, Epitope, zytoplasmatische Proteine, Hämoglobin, Kollagen, Nukleinsäuren, Nukleotide, Nukleoside, Kohlenhydrate, Proteoglykane, sulfatisierte Glykosaminoglykane, Lipide, Fettsäuren sowie Modifikationen der oben genannten Moleküle und Kombinationen, Gemische, Konjugate oder Fusionen der Moleküle verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Testmaterial (9) Farbstoffe, Metallionen, synthetische Polymere, insbesondere Polymere mit ionisierbaren oder ionischen Gruppen oder Ionen enthaltende Polymere verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Auswerteeinrichtung (5, 6) der Austausch und/oder die Dosierung der Behandlungsstationen (3) gesteuert wird.
Vorrichtung zur Feststellung der Reagenzienqualität bei Geräten mit mehreren Behandlungsstationen (3) zur Behandlung von Objekten, insbesondere von zytologischen und histologischen Präparaten, mit einem Trägerelement (8), mit mindestens einem Testmaterial (9) auf dem Trägerelement (8) und mit einer Auswerteeinrichtung (5, 6) zur Auswertung des Testmaterials (9).
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Referenz-Trägerelement (10) mit Testmaterial (11) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung mindestens einen Sensor (5) zur Detektion elektromagnetischer Strahlung, radioaktiver Strahlung, optischer Dichte, Fluoreszenz oder enzymatischer Aktivität aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sensor (5) zur Detektion elektromagnetischer Strahlung insbesondere um einen CCD-Chip, einen CMOS-Sensor, einen LBCAST-Sensor, bevorzugt den Sensor eines Densitometers handelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerelement (8) ein Korb, ein Transportmagazin, ein Objektträger, eine Folie, eine Kunststoffplatte oder ein textiles Gewebe vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmaterial ein biologisches, organisches, anorganisches oder synthetisches Material ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmaterial mindestens eine Zelle oder mindestens ein Gewebeschnitt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmaterial Proteine, Proteide, Polypeptide, Peptide, Aminosäuren, Antigene, Haptene, Epitope, zytoplasmatische Proteine, Hämoglobin, Kollagen, Nukleinsäuren, Nukleotide, Nukleoside, Kohlenhydrate, Proteoglykane, sulfatisierte Glykosaminoglykane, Lipide, Fettsäuren sowie Modifikationen der oben genannten Moleküle und Kombinationen, Gemische, Konjugate oder Fusionen der Moleküle aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmaterial Farbstoffe, Metallionen, synthetische Polymere, insbesondere Polymere mit ionisierbaren oder ionischen Gruppen oder Ionen enthaltende Polymere aufweist.