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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung zumindest einer histologischen Probe, die nach einem Infiltrationsprozess in einer geschlossenen Kassette angeordnet ist.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Behandeln wenigstens einer, in einer Kassette befindlichen histologischen Probe nach einem Infiltrationsprozess.
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Bei der Aufbereitung von histologischen Proben, insbesondere bei der Vorbereitung von histologischen Proben im Rahmen eines Einbettungsprozesses für eine spätere Mikrotomie, werden diese zunächst durch Anwendung verschiedener Chemikalien fixiert. Hierbei wird die ursprünglich in den natürlichen Hohlräumen der Probe vorhandene Gewebsflüssigkeit in mehreren Schritten durch eine Fixierflüssigkeit, beispielsweise durch Formalin, ersetzt. Um die fixierten Proben in einen Zustand zu überführen, der ein Schneiden mittels eines Mikrotoms erlaubt, wird die Fixierflüssigkeit durch ein Einbettungsmedium – beispielsweise Paraffin, Gelatine, Agar, Nitrocellulose, Polyesterwachs, Polyethylenglykol oder Kunststoff – ersetzt. Während der vorgenannten Prozesse befinden sich die Proben zumeist in einer Kassette, die eine Vielzahl von siebartigen Öffnungen aufweist, um die Proben mit den Chemikalien umspülen zu können. Eine besondere Ausführung einer solchen Kassette ist beispielsweise aus
DE 43 33 118 A1 bekannt.
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Nach dem Infiltrieren des Einbettungsmediums in die Proben wird das überschüssige Paraffin abgelassen. Nach diesem Schritt können sich die Proben überall innerhalb der Kassette befinden, wobei die Proben wegen der ihnen anhaftenden Reste von Paraffin in aller Regel am Kassettendeckel, in der Kassettenschüssel und/oder aneinander anhaften. Häufig bilden sich verklebte Anhäufungen von Proben innerhalb der Kassette.
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Vor der Weiterverarbeitung, insbesondere vor der automatisierten, maschinengesteuerten Weiterverarbeitung, der Proben, beispielsweise vor dem weiteren Schritt des Ausgießens der Proben in einen Paraffinwürfel, dem sog. Einblocken, muss die Probe bzw. müssen die Proben vereinzelt vorliegen. Ein Ablösen und Vereinzeln kann beispielsweise mit Hilfe von Pinzetten erfolgen, wobei nachteiliger Weise die Gefahr besteht, dass hierbei eine Probe beschädigt und ggf. sogar unbrauchbar wird. Insbesondere besteht die Gefahr, dass, ungewollt an einer Probe Veränderungen verursacht werden, die bei einer späteren Analyse von Gewebsschnitten der Probe zu Artefakten führen.
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Aus
DE 10 2007 022 014 A1 ist eine Gewebeeinbettvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben derselben bekannt, die eine Manipuliereinheit aufweist, mit welcher eine Probe innerhalb der geöffneten Kassette in eine vorgegebene Position, Ausrichtung und/oder Lage verbracht werden kann. Diese Druckschrift offenbart auch, eine Gewebeprobe bei geöffneter Kassette von der Kassette oder von einer anderen Gewebeprobe durch Wärmeeintrag zu lösen. Mit dem Ablösen von Proben bei geschlossener Kassette und dem unten geschilderten Problem der Beschädigung oder des Verlustes von Proben im Zusammenhang mit dem Öffnen einer Kassette, befasst sich diese Druckschrift nicht.
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Aus
EP 2 184 598 A1 ist eine Vorrichtung zum Behandeln einer Gewebeprobe bekannt, die ein Bad für geschmolzenes Paraffin aufweist. Zum erwärmen des Bades ist ein Ultraschall-Vibrator vorgesehen.
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Aus
DE 40 19 182 A1 ist ein Verfahren zum Imprägnieren von Gewebeproben in Paraffin bekannt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Durchtränken der Gewebeprobe in einem geschlossenen, evakuierten Arbeitsraum unter Einwirkung von Ultraschall auf die Gewebeprobe sowie auf das diese Gewebeprobe umschließende flüssige Paraffin erfolgt. Ein ähnliches Verfahren ist aus
US 2010/0144002 A1 bekannt. Gemäß diesem Verfahren ist vorgesehen, zur Beschleunigung eines Infiltrationsprozesses mit Infraschall oder alternativ mit Ultraschall zu beaufschlagen.
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Aus
US 6 207 408 B1 ist ein Verfahren zur histologischen Probenbearbeitung bekannt, bei dem während des Fixierens, Dehydrierens und bei der Fettbeseitigung die Probe mithilfe von Mikrowellen erwärmt wird.
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Aus
US 2010/0151513 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Probenhandhabung und zum Einbetten bekannt. Gemäß dem Verfahren ist vorgesehen, zunächst eine Vielzahl von Probenaufnahmen in einer Einführvorrichtung zu positionieren, wobei jeder Probenaufnahme ein Mould zugeordnet ist, und die Einführvorrichtung dann in ein Wachsbad zu verbringen. Anschließend wird die Einführvorrichtung dem Wachsbad wieder entnommen und zu einer Kühlstation überführt, um das Wachs auszuwerten.
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WO 99/09390 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen und kontinuierlichen Verarbeiten von Gewebe, wobei die einzelnen Schritte des Fixierens, Dehydrierens, Säuberns und Imprägnierens in weniger als 1 Stunde vollzogen werden können. Um dies zu erreichen, werden nicht wasserbasierte Lösungen verwendet. Es ist auch vorgesehen, dass die Probe erwärmt und geschüttelt wird. Mit dem nachfolgend genannten Problem beschäftigt sich diese Druckschrift nicht.
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Es hat sich gezeigt, dass es gelegentlich trotz aller Vorsicht zu Schäden an der in der Kassette befindlichen Probe bzw. an den in der Kassette befindlichen Proben kommt. Die Schäden manifestieren sich zumeist dadurch, dass die Probe eingerissen oder gar zerrissen ist.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verarbeitung einer in einer Kassette befindlichen Probe anzugeben, mit dem die vorgenannten Schäden vermieden werden können.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Probe vor einem Öffnen der Kassette von dem Deckel der Kassette abgelöst und/oder vereinzelt wird, wobei die Kassette mit der zumindest einen Probe vor dem Öffnen erwärmt wird und dabei – direkt oder indirekt – einer mechanischen Schwingung ausgesetzt wird, wobei die Kassette zum Erwärmen vollständig in ein Wärmebad mit einer Flüssigkeit eingebracht wird.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die ein probenschonendes Handhaben und Entnehmen wenigstens einer in einer Kassette befindlichen histologischen Probe ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung geeignet ist, die in einer geschlossenen Kassette befindliche Probe von der Innenseite des Deckels der Kassette, abzulösen und/oder die in der geschlossenen Kassette befindliche Probe zu vereinzeln ohne die Kassette zu öffnen und dass die Vorrichtung eine mit einer Flüssigkeit füllbare Probenaufnahmekammer mit einem Halter für die Kassette aufweist und dass die Vorrichtung ein Schwingungserzeugungsmittel zum Erzeugen einer mechanischen Schwingung aufweist, wobei die Kassette über den Halter in Schwingung versetzbar ist, wobei das Schwingungserzeugungsmittel dazu ausgebildet und angeordnet ist, den Halter für die Kassette in mechanische Schwingung zu versetzen.
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Es wurde erkannt, dass die eingangs genannten Schäden an den Proben darauf zurückzuführen sind, dass gelegentlich eine Probe sowohl an der Innenseite des Deckels der Kassette als auch an dem Kassettenkorb, beispielsweise durch erstarrtes Paraffin, anhaftet. Beim Öffnen der Kassette, also beim Trennen von Kassettendeckel und Kassettenkorb kommt es zu einer Zugbelastung und schließlich, wenn die Probe der Zugbelastung nicht mehr standhalten kann, zu einem Einreißen oder Zerreißen der Probe. Insbesondere in diesem Fall kommt insbesondere ein erfindungsgemäßes Ablösen vom Kassettendecke zur Schonung der Probe in Betracht.
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Eine solche Beschädigung kann auch auftreten, wenn eine Probe einerseits an dem Kassettendeckel anhaftet und andererseits an einer anderen Probe anhaftet, die ihrerseits an dem Kassettenkorb anhaftet. Ebenso ist es möglich, dass die genannten Beschädigungen auftreten, wenn eine Probe, die direkt oder indirekt an dem Kassettenkorb anhaftet direkt oder indirekt auch an dem Kassettendeckel anhaftet. Insbesondere in diesem Fall kommt insbesondere ein erfindungsgemäßes Vereinzeln zur Schonung der Probe in Betracht.
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Beispielsweise durch Ablösen der in der Kassette befindlichen Probe bzw. der in der Kassette befindlichen Proben vom Kassettendeckel können die genannten Beschädigungen vollständig vermieden werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Probe derart vereinzelt wird, dass sie allenfalls entweder – direkt oder über eine andere Probe – an dem Kassettenkorb oder – direkt oder über eine andere Probe – an dem Kassettendeckel anhaftet.
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Erfindungsgemäß wird die Kassette mit der zumindest einen Probe beim Ablösen und/oder Vereinzelten erwärmt und dabei – direkt oder indirekt – einer mechanischen Schwingung ausgesetzt. Insbesondere kann auf diese Weise die abzulösende bzw. zu vereinzelnde Probe beispielsweise von der Innenseite des Kassettendeckels oder von einer anderen Probe losgerüttelt werden.
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Die Erfindung hat den ganz besonderen Vorteil, dass das Ablösen und/oder Vereinzeln der zumindest einen Probe, die beispielsweise durch erstarrtes Paraffin an einer anderen Probe oder an der Kassette anhaftet, vollkommen berührungslos erfolgen kann. Es ist folglich nicht erforderlich (aber falls gewünscht zusätzlich möglich), die Probe mit Werkzeugen, wie beispielsweise Pinzetten, zu manipulieren. Insoweit ist die Gefahr, die Proben zu beschädigen oder die Gefahr der Schaffung von Veränderungen, die später zu Artefakten führen, weitgehend vermieden. Abgesehen davon ist das Ablösen und/oder Vereinzeln mit Hilfe von direkt mit der Probe in Kontakt tretenden Werkzeugen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zwar grundsätzlich möglich, jedoch durch die kleinen Ablauföffnungen üblicher Kassetten technisch aufwändig.
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Bei dem Verfahren wird die Kassette zum Erwärmen in ein Wärmebad mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit flüssigem Paraffin eingebracht. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise erreicht, dass das zumindest teilweise erstarrte Einbettungsmedium (zumeist Paraffin), das ein Anhaften der zumindest einen Probe an einer anderen Probe oder an der Innenseite der Kassette bewirkt, aufgeschmolzen wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Proben leicht voneinander und von Innenwänden der Kassette, insbesondere dem Kassettendeckel, ablösbar sind.
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Die Probe und/oder die Flüssigkeit eines Wärmebades wird zum Losrütteln einer mechanischen Schwingung ausgesetzt.
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Die Kassette ist während des In-Schwingung-Versetzens in einer Flüssigkeit, insbesondere in flüssigem Paraffin angeordnet. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Einbettungsmedium, das das Anhaften der zumindest einen Probe bewirkt, während des Erzeugens der Schwingung im geschmolzenen Zustand bleibt.
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Bei einer ganz besonders praktikablen und einfach umsetzbaren Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Flüssigkeit und/oder das die Flüssigkeit beinhaltende Gefäß und/oder eine die Flüssigkeit beinhaltende Probenaufnahmekammer in Schwingung versetzt werden. Beispielsweise kann die Flüssigkeit mit Hilfe eines in der Flüssigkeit angeordneten Schwingungserzeugungsmittels, wie beispielsweise einem Vibrator, in Schwingung versetzt werden. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Schwingungserzeugungsmittel außen an einer Probenaufnahmekammer, in der die Kassette samt der Probe positioniert ist, oder außen an einem Gefäß, beispielsweise einem Wärmebad, angeordnet ist.
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Bei einer besonderen Ausführung ist die Probenaufnahmekammer und/oder das Gefäß auf dem Schwingungserzeugungsmittel positioniert und/oder von diesem getragen.
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Grundsätzlich kommt erfindungsgemäß jede Schwingungsform zur Ausführung des Verfahrens in Betracht. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schwingung eine Linearschwingung beinhaltet und/oder dass die Schwingung mehrere Schwingungen unterschiedlicher Schwingungsrichtung oder unterschiedlicher Schwingungsformen beinhaltet. Insbesondere kann die Schwingung auch eine Rotationsschwingung beinhalten.
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Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Probe gezielt durch die Auswahl der Schwingungsform und/oder durch die Auswahl der Schwingungsamplitude und/oder durch die Auswahl der Schwingungsfrequenz und/oder durch eine festlegbare oder festgelegte Abfolge von unterschiedlichen Schwingungen in eine vorgegebene und/oder vorgebbare Greifposition überführt. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Steuer- oder Regelvorrichtung aufweisen, die die Schwingungsform und/oder Schwingungsamplitude und/oder die Schwingungsfrequenz und/oder eine Abfolge unterschiedlicher Schwingungen derart steuert oder regelt, dass sich die Probe in eine vorgegebene und/oder vorgebbare Greifposition bewegt. Diese Ausführungsformen haben den ganz besonderen Vorteil, dass die so in die Greifposition überführte Probe einfach der Kassette entnommen werden kann. Insbesondere kann das Entnehmen bei einer solchen Ausführungsform selbsttätig und/oder maschinengesteuert erfolgen. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der zum Entnehmen vorgesehene Greifer stets dieselbe Greifposition anfährt, wenn eine Probe in diese Greifposition verbracht wurde.
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Besonders vorteilhaft und effizient ist es, wenn die Schwingung eine Frequenz zwischen 100 Hz und 500 Hz aufweist. Die Schwingungsamplitude beträgt vorzugweise 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere ca. 1 mm.
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Insbesondere in Hinblick auf eine automatische oder vollautomatische Bearbeitung von histologischen Proben und ganz insbesondere in Hinblick auf einen automatisierten Einbettungsprozess, kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass das Ablösen und/oder Vereinzeln unter Überwachung eines Bildverarbeitungssystems abläuft. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Bildverarbeitungssystem automatisch und selbsttätig arbeitet. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung wird das Ablösen und/oder Vereinzeln selbsttätig, insbesondere von einer Steuer- oder Regelvorrichtung gesteuert und/oder geregelt.
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Ganz besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der ein Bildverarbeitungssystem – vorzugsweise selbsttätig – die Position der zumindest einen Probe oder die Position mehrerer Proben innerhalb der Kassette erfasst und diese Informationen an eine Steuer- oder Regelvorrichtung weitergibt. Die Steuer- oder Regelvorrichtung regelt dann die Schwingungsparameter, insbesondere eine Abfolge unterschiedlicher Schwingungsparameter, derart, dass jeweils eine Probe abgelöst und in eine vorgegebene und/oder vorgebbare Greifposition überführt wird. Sobald dies gelungen ist, wird dies von dem Bildverarbeitungssystem registriert, sodass die Steuer- oder Regelvorrichtung nun weitere Maßnahmen, wie beispielsweise das vorübergehende Abschalten der Schwingung und/oder das Aktivieren eines Greifers zum Entnehmen der Probe veranlassen kann.
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Wie bereits erwähnt, kann das Schwingungserzeugungsmittel dazu ausgebildet und angeordnet sein, die Probenaufnahmekammer in Schwingung zu versetzen.
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Bei der beanspruchten Vorrichtung wird dazu ein Halter für die Kassette in Schwingung versetzt. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Schwingungserzeugungsmittel an einem Halter für die Kassette und/oder angrenzend an eine Kassette angeordnet ist.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Kassette in einem ersten Schritt – vor oder während der Schwingungserzeugung – in einer Flüssigkeit, die geeignet ist, dem Anhaften der Proben entgegenzuwirken (zumeist flüssiges Paraffin), voll untergetaucht, um die zumindest eine Probe bzw. die Proben von der Innenseite des Kassettendeckels zu lösen. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn der Kassettendeckel nach oben ausgerichtet ist. In einem nächsten Schritt kann die Kassette relativ zu der Oberfläche der Flüssigkeit soweit nach oben bewegt werden (und/oder der Füllstand abgesenkt werden), dass der Kassettendeckel geöffnet werden kann, ohne dass die Gefahr des Wegspülens einer Probe besteht.
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Das Öffnen des Kassettendeckels kann in vorteilhafter Weise auch maschinell und/oder selbsttätig erfolgen. Nach dem Entfernen des Kassettendeckels kann ein weiteres Ablösen der Proben voneinander oder von den Innenseiten der Kassette, insbesondere ein Auflösen von Probenanhäufungen durch Schwingungserzeugung erfolgen. Auch dieser Vorgang kann mit bloßem Auge oder mit Hilfe eines Bildverarbeitungssystems – beispielsweise durch eine oder mehrere Sieböffnungen der Kassette – überwacht werden. Anschließend kann – wie bereits beschrieben – das Überführen einer Probe in eine vorgegebene oder vorgebbare Greifposition oder das Überführen mehrerer Proben in mehrere Greifpositionen erfolgen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben den ganz besonderen Vorteil, dass die in der Kassette befindlichen Proben trotz Anhaften und trotz des Bildens von Probenanhäufungen schonend zur automatisierten Entnahme vorbereitet werden können.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
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Es zeigen:
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1 eine Vorrichtung mit Schwingungserzeuger (keine Ausführungsform gemäß Anspruch 7) und
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2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Behandeln wenigstens einer, in einer geschlossenen Kassette 2 befindlichen histologischen Probe. Die Vorrichtung 1 ist dazu ausgebildet und bestimmt, die in der geschlossenen Kassette 2 befindliche Probe bzw. Proben, die beispielsweise durch erstarrtes Paraffin aneinander oder an der Kassette anhaften, von der Innenseite des Deckels der Kassette, abzulösen und/oder die in der geschlossenen Kassette 2 befindliche Probe zu vereinzeln.
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Die Vorrichtung weist eine Probenaufnahmekammer 3 auf, die mit flüssigem Paraffin 4 gefüllt ist. Der Rand der Oberfläche des flüssigen Paraffins 4 ist in der Figur gestrichelt dargestellt. Das die Probenaufnahmekammer 3 bereitstellende Gefäß 5 ist als Wärmebad 6 ausgebildet. Zum Erwärmen – und Flüssighalten – des Paraffins 4 dient eine unterhalb der Probenaufnahmekammer 3 angeordnete, nicht dargestellte Heizfolie.
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Das Wärmebad 6 ist auf einem Schwingungserzeugungsmittel 7 zum Erzeugen einer mechanischen Schwingung angeordnet, mit dem unterschiedlichste Schwingungsformen erzeugbar und auf das Wärmebad übertragbar sind. Insbesondere erlaubt das Schwingungserzeugungsmittel lineare Schwingungen in horizontaler Richtung und auch die Erzeugung einer Rotationsschwingung, was durch die entsprechenden Doppelpfeile in der Figur angedeutet ist. Es ist auch denkbar, dass das Schwingungserzeugungsmittel eine Schwingung in vertikaler Richtung erzeugt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schwingungsparameter derart gesteuert werden, dass beispielsweise durch eine besondere Abfolge unterschiedlicher Schwingungen – jeweils eine Probe in eine vorgegebene und/oder vorgebbare Greifposition gerüttelt wird.
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2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Wärmebad 6, das eine Probenaufnahmekammer 3 bereitstellt. In der Probenaufnahmekammer 3 befindet sich ein Halter 8 für eine Kassette 2. Das Wärmebad 6 ist mit flüssigem Paraffin 4 gefüllt. Unter dem Wärmebad 6 ist ein Schwingungserzeugungsmittel 7, das beispielsweise einen Vibrator oder einen Unwuchtmotor aufweisen kann, angeordnet. Mittels des Schwingungserzeugungsmittels 7 kann das Wärmebad 6 in Schwingung versetzt werden, wodurch – über die Flüssigkeit 4 und den Halter 8 – die Kassette 2 mit der zumindest einen Probe der Schwingung ausgesetzt wird.
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Die Vorrichtung weist ein Bildverarbeitungssystem 9 mit einer Videokamera 10 auf, die den Vorgang des Ablösens und/oder des Vereinzelns durch die Sieböffnungen des Kassettendeckels der geschlossenen Kassette 2 hindurch optisch überwacht und Überwachungssignale an eine Steuer- und Regelvorrichtung 11 übermittelt. Die Steuer- und Regelvorrichtung 11 errechnet aus den erhaltenen Informationen, welche Schwingung und/oder welche Schwingungsparameter zum Ablösen, Vereinzeln und/oder Überführen einer vom Bildverarbeitungssystem 9 erfassten Probe in eine vorgegebene Greifposition erforderlich sind und regelt entsprechend das Schwingungserzeugungsmittel 7.
