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Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung zum Handhaben von Röhrchen zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss, wobei die Handhabungsvorrichtung mindestens eine Aufnahmeeinheit aufweist, in welche zumindest ein Röhrchen zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss einsetzbar ist, welches eine von außen über einen Antriebsanschluss um eine Drehachse drehbare Schneidevorrichtung aufweist, wobei das Röhrchen durch die Handhabungsvorrichtung zwischen einer Aufnahmeposition und einer Zwischenposition drehbar ist, in welcher der Antriebsanschluss des Röhrchens einer Aktuierungseinheit zugewandt ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss, bei welchem in einer Aufnahmeposition eine Zell- und/oder Gewebeprobe in ein Röhrchen eingebracht wird, das Röhrchen geschlossen wird und in eine Zwischenposition gedreht wird und dann eine Schneidevorrichtung des Röhrchens angetrieben wird.
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Nach dem Stand der Technik wird der Gewebeaufschluss oder der Zellaufschluss mit Tubes (im Folgenden auch als Röhrchen, Gefäß oder Reaktionsgefäß bezeichnet) manuell durchgeführt.
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Hierzu wird das Gefäß beladen, verschlossen und auf ein Laborgerät gesteckt. Das Gerät kann normalerweise mit unterschiedlichen Aufschlussstufen mit unterschiedlichen Drehrichtungen und Drehzahlen arbeiten. Zwischen den einzelnen Aufschlussstufen wird das Gefäß aus dem Laborgerät herausgenommen und manuell in einen Inkubator mit beispielsweise 37°C überführt. Nach der letzten Aufschlussstufe kann dann das Gefäß in einen automatischen Prozess überführt werden.
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Weitere Möglichkeiten für einen Zell- und/oder Gewebeaufschluss liegen in der Verwendung eines UltraTurrax, Kugelmühlen oder zerkleinern mit Skalpellklingen.
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Eine besonders gängige Form von Gefäßen sind jene von Miltenyi. Von Miltenyi werden Gefäße für den Gewebeaufschluss (M-Tubes) und für den Zellaufschluss (C-Tubes) angeboten. Diese werden in speziell dafür entwickelten Laborgeräten in einem manuellen Laborprozess betrieben. In diesem manuellen Laborprozess wird das Gefäß mit der Gewebeprobe oder Zellprobe, z. B. einer Stanzbiopsie, beladen und der Deckel, der ein integriertes Schneidwerk und Septum enthält, aufgeschraubt. Das so verschlossene Gefäß wird kopfüber, also mit dem Deckel nach unten, auf das Laborgerät von Miltenyi gesteckt, wo das Schneidwerk von unten mittels eines Motors angetrieben wird. Nach Abschluss des Gewebeaufschlusses wird das Gefäß von dem Gerät genommen, wieder in die Ausgangslage gedreht und durch das Septum die aufgeschlossene Probe entnommen. Nachteilig an der Vorgehensweise des Standes der Technik ist, dass stets eine manuelle Handhabung der Röhrchen erforderlich ist. Dadurch, dass das Röhrchen manuell in einen Inkubator überführt werden muss, ist die Vorgehensweise des Standes der Technik sehr zeitaufwändig und eine durchgehende Temperaturkontrolle unmöglich. Darüber hinaus lässt der Stand der Technik es nicht zu, die Inkubation während des Gewebeaufschlusses durchzuführen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Handhabungsvorrichtung zum Handhaben von Röhrchen zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss nach Anspruch 1 und das Verfahren zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss nach Anspruch 12. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßes Handhabungsvorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss an.
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Erfindungsgemäß wird eine Handhabungsvorrichtung zum Handhaben von Röhrchen zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss angegeben, die zumindest eine Aufnahmeeinheit aufweist, in welche zumindest ein Röhrchen zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss einsetzbar ist. Die Aufnahmeeinheit kann dabei vorteilhaft eine zur äußeren Form des Röhrchens korrespondierende Form aufweisen, in die das Röhrchen einsetzbar ist. Das Röhrchen kann bereichsweise zylinderförmig sein. In diesem Falle hat auch die Aufnahmeeinheit einen in entsprechenden Bereichen zylinderförmigen Aufnahmebereich. Zum Beispiel kann das Röhrchen in diesem Fall in Richtung einer Zylinderachse des zylinderförmigen Bereichs in die Aufnahmeeinheit eingeschoben werden.
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Röhrchen zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss weisen normalerweise eine von außen über einen Antriebsanschluss drehbare Schneidevorrichtung auf. Die Schneidevorrichtung ist dabei um eine Drehachse drehbar.
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Das Röhrchen kann vorteilhafterweise ein Miltenyi gentleMACSTM M-Tube oder ein Miltenyi gentleMACSTM C-Tube sein.
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Die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung weist außerdem zumindest eine Aktuierungseinheit auf, mit welcher die Schneidevorrichtung des Röhrchens aktuierber bzw. antreibbar ist. Zum Aktuieren kann die Aktuierungseinheit mit dem Antriebsanschluss des Röhrchens in Kontakt gebracht werden und/oder mit diesem eingreifen, um eine Aktuierung auf die Schneidevorrichtung zu übertragen. Vorteilhafterweise kann die Aktuierung bzw. der Antrieb eine Rechtsdrehung und/oder eine Linksdrehung um die Drehachse umfassen.
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Erfindungsgemäß weist die Handhabungsvorrichtung zumindest eine Dreheinheit auf, mit welcher die Aufnahmeeinheit um eine Achse drehbar ist, die, wenn das Röhrchen in die Aufnahmeeinheit eingesetzt ist, nicht parallel, vorzugsweise senkrecht zur Drehachse steht, um welche die Schneidevorrichtung des Röhrchens drehbar ist. Dabei ist mittels der Dreheinheit die Aufnahmeeinheit zwischen einer Aufnahmeposition, in welcher das Röhrchen in die Aufnahmeeinheit einsetzbar ist und/oder in welcher das Röhrchen befüllbar und verschließbar ist, und einer Zwischenposition drehbar, in welcher der Antriebsanschluss des Röhrchens der Aktuierungseinheit zugewandt ist. Bevorzugt ist der Antriebsanschluss der Schneidevorrichtung des Röhrchens in der Zwischenpostion mit der Aktuierungseinheit in Kontakt oder in Eingriff oder ausgehend von der Zwischenposition mit der Aktuierungseinheit in Kontakt bzw. in Eingriff bringbar. Sofern der Antriebsanschluss schon in der Zwischenposition mit der Aktuierungseinheit in Kontakt oder im Eingriff ist, kann die Zwischenposition auch als Antriebsposition bezeichnet werden. Vorteilhafterweise stehen die Aufnahmeposition und die Zwischenposition in einem Winkel von 180° um jene Achse zueinander, um welche die Aufnahmeeinheit drehbar ist. Das bedeutet, dass die Aufnahmeeinheit um 180° gedreht wird, um von der Aufnahmeposition in die Zwischenposition überführt zu werden.
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Vorteilhafterweise ist die Handhabungsvorrichtung so eingerichtet, dass die Aufnahmeeinheit aus der Zwischenposition in Richtung der Aktuierungseinheit verschiebbar ist. Auf diese Weise kann das Röhrchen aus der Aufnahmeposition in die Zwischenposition gedreht werden, und es kann der Antriebsanschluss des Röhrchens, der nun der Aktuierungseinheit zugewandt ist, durch die Verschiebung mit der Aktuierungseinheit in Kontakt bzw. in Eingriff gebracht werden, so dass die Schneidevorrichtung des Röhrchens durch die Aktuierungseinheit antreibbar ist.
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Vorteilhafterweise weist die Handhabungsvorrichtung einen Seilzug auf, mit welchem eine Drehbewegung von einem Motor auf jene Achse übertragbar ist, um welche die Aufnahmeeinheit von der Aufnahmeposition in die Zwischenposition drehbar ist. Der Seilzug kann also beispielsweise über eine Rolle verlaufen, die um jene Drehachse drehbar ist, um welche die Aufnahmeeinheit zwischen Aufnahmeposition und Zwischenposition drehbar ist. Außerdem kann der Seilzug vorteilhafterweise um eine Welle des Motors verlaufen, so dass der Seilzug über den Motor antreibbar ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Verschiebung der Aufnahmeeinheit in Richtung der Aktuierungseinheit mittels des Seilzugs bewirkbar. Der Seilzug kann dann die Aufnahmeeinheit in Richtung der Aktuierungseinheit ziehen, beispielsweise indem er die Drehachse der Aufnahmeeinheit, um die er verläuft, in Richtung der Aktuierungseinheit zieht.
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Vorteilhafterweise weist die Handhabungsvorrichtung eine Vorrichtung auf, mit der eine Gegenkraft auf die Aufnahmeeinheit ausübbar ist, die jener Kraft entgegengesetzt ist, mit welcher der Seilzug die Aufnahmeeinheit in Richtung der Aktuierungseinheit bewegt. Diese Gegenkraft kann beispielsweise mittels eines weiteren elastischen Seilzugs oder einer Feder oder einem anderen elastischen Element bewirkt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Seilzug zum einen am Umfang einer Rolle fixiert sein, die durch den Motor angetrieben wird und die vorzugsweise mit einer Welle des Motors fest verbunden ist, und zum anderen am Umfang einer Rolle um die Drehachse, um welche die Aufnahmeeinheit drehbar ist und welche mit der Aufnahmeeinheit fest verbunden ist. Wird nun die Rolle des Motors gedreht, so wird die Rolle der Aufnahmeeinheit bewegt. Vorteilhafterweise ist der Seilzug an der Rolle der Aufnahmeeinheit an einem Punkt fixiert, der um die Achse dieser Rolle jener Richtung um 180° gegenüberliegt, aus welcher der Seilzug aus Richtung des Motors zur Rolle der Aufnahmeeinheit verläuft, wobei der Seilzug die Rolle nicht vollständig umläuft. Dadurch wird beim Antreiben des Motors die Rolle der Aufnahmeeinheit solange gedreht, bis der Befestigungspunkt des Seilzugs an dieser Rolle gerade in jener Richtung liegt, aus welcher der Seilzug aus Richtung des Motors zu dieser Rolle verläuft. Wird nun der Seilzug durch den Motor weiter angezogen, so übt der Seilzug auf die Rolle der Aufnahmeeinheit nur noch eine verschiebende Kraft, jedoch keine drehende Kraft mehr aus. Durch diese verschiebende Kraft kann dann die Aufnahmeeinheit in Richtung der Aktuierungseinheit verschoben werden, bis die Aktuierungseinheit mit dem Antriebsanschluss des Röhrchens in Kontakt ist.
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Vorteilhafterweise ist am Umfang der Rolle der Aufnahmeeinheit ein elastisches Element, bevorzugt ein elastischer Seilzug, ein Gummiband oder eine Feder, angeordnet. Das elastische Element ist hierbei vorteilhaft dem Befestigungspunkt des Seilzuges gegenüber (also in einem Winkel von 180° um die Drehachse der Rolle) an der Rolle fixiert und wird ausgedehnt, sobald die Rolle durch den Seilzug gedreht wird. Dieses elastische Element kann eine Rückstellung der Aufnahmeeinheit bewirken, wenn der Zug des Seilzuges nachgelassen wird.
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Vorteilhafterweise läuft die Drehachse, um welche die Aufnahmeeinheit drehbar ist, in einer Führungsschiene, welche die Aufnahmeeinheit und die Drehachse in Richtung auf die Aktuierungseinheit hin führt, also in Richtung einer Drehachse um welche die Aktuierungseinheit eine Drehung ausübt. Die Aufnahmeeinheit kann dann in der Führungsschiene geführt werden und vorteilhafterweise durch Kraftwirkung des Seilzuges entgegen einer rückstellenden Gegenkraft in Richtung der Aktuierungseinheit bewegt werden.
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Die Führungsschiene kann z. B. als längliche Öffnung in einer Halterung ausgebildet sein, welche die Aufnahmeeinheit gegenüber der Aktuierungseinheit hält. Die Drehachse kann dann senkrecht zur Längsrichtung der Öffnung stehen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Motor zur Drehung der Aufnahmeeinheit fest mit der Aktuierungseinheit verbunden sein. Seine Drehung kann dann über den Seilzug auf die Drehachse der Aufnahmeeinheit übertragen werden.
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Der Motor der Aktuierungseinheit ist vorzugsweise ein Servomotor, mit dem besonders bevorzugt Rechts- und Linksbewegungen der Schneidevorrichtung möglich sind.
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Zur Bewirkung der Verschiebung der Aufnahmeeinheit in Richtung der Aktuierungseinheit kann der Seilzug über eine weitere Rolle geführt sein, die in einer Ebene, in welcher der Seilzug verläuft, verschiebbar ist. Die Drehachse dieser Rolle kann parallel liegen zur Drehachse der Aufnahmeeinheit und/oder des antreibenden Motors. Durch Verschiebung dieser weiteren Rolle kann die Erstreckung des Seilzuges in Richtung der Drehachse der Aufnahmeeinheit verringert werden, so dass die Aufnahmeeinheit, beispielsweise in der Führungsschiene, in Richtung der Aktuierungseinheit verschoben wird.
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Vorteilhafterweise liegen die Drehachse der Aufnahmeeinheit, die Drehachse des Motors bzw. dessen Welle sowie ggf. die Drehachse der weiteren Rolle zur Verschiebung der Aufnahmeeinheit in Richtung der Aktuierungseinheit parallel zueinander.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufnahmeeinheit zumindest eine Heizung aufweisen, mit welcher ein in die Aufnahmeeinheit eingebrachtes Röhrchen heizbar ist, beispielsweise zum Inkubieren. Besonders vorteilhaft kann die Heizung eine Heizfolie sein oder aufweisen, die auf einer Innenwand der Aufnahmeeinheit so angeordnet ist, dass sie ein in die Aufnahmeeinheit eingebrachtes Röhrchen umschließt, wenn dieses in Aufnahmeeinheit eingesetzt ist. Besonders bevorzugt kann die Heizfolie so angeordnet sein, dass sie dann an einer Außenseite des Röhrchens anliegt. Auf diese Weise kann das Röhrchen inkubiert werden ohne aus der Handhabungsvorrichtung entfernt werden zu müssen. Außerdem ist es möglich, die Inkubation gleichzeitig mit dem Aufschlussprozess durchzuführen.
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Vorteilhafterweise ermöglicht die Aktuierungsvorrichtung eine Drehung der Schneidevorrichtung des Röhrchens mit unterschiedlichen Drehzahlen und/oder in unterschiedliche Richtungen.
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Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung an das ANSI SBS Format (Standard-Mikrotiterplatten-Format) angepasst sein. Hierdurch kann sie in jeden auf dem Markt verfügbaren automatisierten Laborpipettierer integriert werden.
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Nach dem Zell- und/oder Gewebeaufschluss kann das Röhrchen in die Aufnahmeposition zurückgedreht werden, so dass beispielsweise ein Pipettierer ein Septum des Röhrchens durchstechen kann und die aufgeschlossenen Suspension aufnehmen und weiterverarbeiten kann.
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Das Röhrchen kann vorteilhafterweise passgenau in die Aufnahmeeinheit einführbar sein und durch leichtes Andrücken des Röhrchens in der Aufnahmeeinheit gehalten werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung ist es möglich, einen mehrstufigen Aufschluss vorzunehmen, bei welchem unterschiedliche Drehzahlen verwendet werden, wobei das Röhrchen bei gewünschter Temperatur inkubiert werden kann, ohne hierzu entnommen werden zu müssen. Durch die Einstellung einer sehr niedrigen Drehzahl während der Inkubationszeit kann eine homogene Durchmischung der Suspension im Röhrchen ermöglicht werden.
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Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Zell- und/oder Gewebeaufschluss angegeben. Hierbei wird eine Zell- und/oder Gewebeprobe in ein Röhrchen eingebracht, welches eine um eine Drehachse drehbare Schneidevorrichtung aufweist. Das Röhrchen wird dann geschlossen und in eine Zwischenposition gedreht. Es wird dann die Schneidevorrichtung des Röhrchens angetrieben. Erfindungsgemäß wird das Röhrchen während des Antreibens der Schneidevorrichtung auf zumindest eine vorgegebene Temperatur inkubiert.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren beispielhaft erläutert werden. Die in den Beispielen beschriebenen Merkmale können auch unabhängig vom konkreten Beispiel realisiert sein und zwischen den Beispielen kombiniert werden.
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Es zeigt
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1: eine erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung in einer Aufnahmeposition in Seitenansicht,
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2: die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung in der Aufnahmeposition aus einer der in 1 gezeigten Ansicht gegenüberliegenden Seitenansicht,
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3A und 3B: beispielhafte Verläufe eines Seilzugs zum Drehen der Aufnahmeeinheit der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung
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4: die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung in der Aufnahmeposition in einer perspektivischen Ansicht,
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5: die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung in einer Antriebsposition bzw. Zwischenposition in perspektivischer Ansicht,
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6: die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung, bei welcher ein Antriebsanschluss eines Röhrchens mit einer Aktuierungseinheit in Kontakt ist,
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7: die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung in der Aufnahmeposition in einer gegenüber den 1 und 2 um 90° versetzten Ansicht,
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8: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung aus der in 7 gezeigten Ansicht gegenüberliegenden Richtung,
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9; eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung von oben,
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10: eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung von unten und
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11: ein beispielhaftes Röhrchen zur Anwendung in der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung mit einer Aufnahmeeinheit 1, einer in der Figur nicht zu erkennenden Dreheinheit und einer Aktuierungseinheit 2. Die Aktuierungseinheit 2 kann durch einen Motor 3 angetrieben werden. Im in 1 gezeigten Beispiel befindet sich die Handhabungsvorrichtung in einer Aufnahmeposition, in der von oben, also von jener der Aktuierungseinheit 2 abgewandten Seite, ein Röhrchen 4 in die Aufnahmeeinheit 1 einführbar ist. Im gezeigten Beispiel ist das Röhrchen 4 in die Aufnahmeeinheit 1 eingesetzt. Die Aktuierungseinheit 2 weist einen Anschluss 5 für den Deckel des Röhrchens 4 auf. Der Deckel des Röhrchens weist einen Antriebsanschluss auf, mit welchem eine Schneidevorrichtung im Inneren des Röhrchens 4 durch die Aktuierungsvorrichtung 2 antreibbar ist. Der Antriebsanschluss kann mit dem Anschluss 5 in Kontakt gebracht werden bzw. mit der Aufnahme 5 eingreifen, so dass die Aktuierungseinheit 2 die Schneidevorrichtung antreiben kann.
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Die Handhabungsvorrichtung kann einen weiteren Motor 6 aufweisen, mit welchem die Aufnahmevorrichtung 1 beispielsweise über einen in der 1 nicht gezeigten Seilzug um 180° drehbar ist, so dass der Deckel und damit der Antriebsanschluss des Röhrchens 4 dem Anschluss 5 der Aktuierungsvorrichtung 2 zugewandt ist.
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2 zeigt die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung aus einer jener in 1 gezeigten Seitenansicht gegenüberliegenden Seitenansicht. Auch in 2 befindet sich die Aufnahmeeinheit 1 in der Aufnahmeposition. Die Aufnahmeeinheit 1 ist um eine Drehachse 11 drehbar. Durch diese Drehung ist sie von der Aufnahmeposition in eine Antriebsposition bzw. Zwischenposition überführbar, in welcher der Deckel des Röhrchens 4 der Aktuierungseinheit 2 gegenüber angeordnet ist und aus welcher das Röhrchen durch Verschieben nach unten mit dem Anschluss 5 der Aktuierungseinheit 2 in Kontakt gebracht werden kann.
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Die Drehung der Aufnahmeeinheit 1 um die Drehachse 11 kann durch eine Rolle 14 bewirkt werden, die um die Drehachse 11 drehbar ist. Diese Rolle kann auf verschiedene Weise angetrieben werden. Im in 2 gezeigten Beispiel kann die Rolle dadurch gedreht werden, dass ein Seilzug 7a, der die Rolle 14 teilweise umläuft, angezogen wird. Es sei darauf hingewiesen, dass der Seilzug in 2 zwar eingezeichnet ist, in der Realität jedoch vorteilhafterweise zwischen zwei Platten 12a und 12b einer Halterung 8 verläuft, so dass er in 2 nicht zu erkennen wäre.
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An seinem Ende verläuft der Seilzug 7a um eine Rolle 15, die durch den Motor 6 angetrieben werden kann. Wird nun der Seilzug 7a auf die Rolle 15 durch antreiben des Motors 6 aufgewickelt, so zieht der Seilzug 7a an seinem Angriffspunkt an der Rolle 14 und dreht dadurch die Rolle 14 um die Drehachse 11 und damit auch die Aufnahmeeinheit 1. Im gezeigten Beispiel greift der Seilzug 7a am Umfang der Rolle 11 am obersten Punkt an. Der Seilzug 7a kann daher so lange gezogen werden, bis dieser Angriffspunkt zu unterst liegt, also jener Richtung zugewandt ist, aus welcher sich der Seilzug 7a aus Richtung des Motors 6 auf die Rolle 14 zuläuft.
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Am um die Drehachse 11 gegenüberliegenden Punkt der Rolle 14 kann am Umfang der Rolle 14 ein Gummiband oder ein elastischer Seilzug 7b angreifen. Wird die Rolle 14 durch Zug des Seilzugs 7a gedreht, so wird der elastische Seilzug 7b gedehnt und bewirkt eine Rückstellkraft auf die Rolle 14. Durch Nachlassen des Seilzugs 7a durch entgegengesetzte Drehung des Motors 6 kann diese Rückstellkraft des elastischen Seilzugs 7b die Rolle in ihre in 2 gezeigte Ausgangsposition zurückdrehen und damit auch die Aufnahmeeinheit 1 in die Aufnahmeposition zurückdrehen.
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3A zeigt den Verlauf des Seilzugs 7a und des elastischen Seilzugs 7b bzw. des Gummibandes 7b wie in 2. Der Seilzug 7a verläuft um eine Rolle 15, die durch einen Motor 6 angetrieben wird. An dieser Rolle ist der Seilzug 7a an deren Umfang befestigt. Durch Drehung der Rolle 15 mittels des Motors 6 kann der Seilzug 7a angezogen werden. Der Seilzug 7a wird dann durch eine Rolle 16 umgelenkt und verläuft nach der Umlenkung in Richtung der Rolle 14, durch welche die Aufnahmeeinheit 1 um die Drehachse 11 drehbar ist. Dieser Seilzug 7a greift am Umfang der Rolle 14 an einem Fixierungspunkt an, Dem Angriffspunkt des Seilzugs gegenüberliegend greift ein Gummiband 7b oder ein elastischer Seilzug 7b an, der von der Rolle 14 aus um die Umlenkrolle 16 verläuft und an einem Punkt 17 fixiert ist. Wird nun die Rolle 14 durch Anziehen des Seilzugs 7a gedreht, so wird der elastische Seilzug 7b gedehnt. Dadurch bewirkt er eine Rückstellkraft auf die Rolle 14. Wird der Seilzug 7a nachgelassen, so dreht diese Rückstellkraft die Rolle 14 zurück in die Ausgangsposition.
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Der Seilzug 7a kann an einem beliebigen Punkt der Rolle 14 angreifen, der eine 180° Drehung ermöglicht. Steht der Seilzug 7a nach der 180° Drehung nicht schon senkrecht auf dem Umfang der Rolle, so kann die Rolle einen Anschlag aufweisen, der eine Drehung über 180° hinaus verhindert. Dieser ist z. B. in 4 als von der Rolle 14 abstehende Ecke zu erkennen. Ist der Seilzug 7a so an der Rolle befestigt, dass er nach einer Drehung der Rolle um 180° genau senkrecht auf dem Umfang der Rolle 14 steht, so muss kein derartiger Anschlag vorgesehen sein, da die Rolle durch weiteres Anziehen des Seilzuges 7a nicht weiter gedreht wird.
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3B zeigt einen alternativen Verlauf eines Seilzugs 7a zum Drehen der Rolle 14 um die Drehachse 11. Der Verlauf des Seilzugs 7a ist jenem in 3A sowie dem in 2 gezeigten Verlauf entsprechend. Anders als in 2 und 3A ist im in 3B gezeigten Beispiel zur Zurückstellung ein weiter Seilzug 7c vorgesehen, der dem Seilzug 7a gegenüberliegend an der Rolle 14 angreift. Der Seilzug 7c verläuft ebenfalls um die Umlenkung 16 und von dort zur Rolle 15, die vom Motor 6 angetrieben wird. Der Seilzug 7c umläuft die Rolle 15 in entgegengesetzter Richtung wie der Seilzug 7a. Dadurch wird bei Anziehen des Seilzugs 7a der Seilzug 7c nachgelassen und bei Nachlassen des Seilzugs 7a wird der Seilzug 7c angezogen. Auf diese Weise können Drehungen der Rolle 15 in beide Richtungen auf die Rolle 14 übertragen werden. Hierdurch kann die Aufnahmeeinheit 1 gedreht werden. Die Verschiebung der Aufnahmeeinheit in Richtung der Aktuierungseinheit wird wie in 3A dadurch bewirkt, dass bei Erreichen der um 180° gedrehten Position die Rolle gegen einen Anschlag stößt oder der Seilzug senkrecht auf dem Umfang der Rolle steht, so dass ein weiterer Zug durch den Seilzug in Richtung der Verschiebung der Rolle die Verschiebung bewirkt.
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Die 4, 5 und 6 zeigen in einer perspektivischen Ansicht, drei Stadien der Handhabung eines Röhrchens mittels der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung. In 4 befindet sich die Handhabungsvorrichtung in der Aufnahmeposition, in der sie auch in den 1 und 2 gezeigt ist. In 5 befindet sich die Handhabungsvorrichtung in einer Zwischenposition, in welcher ein Antriebsanschluss 18 des Röhrchens 4 der Aktuierungseinheit 2 gegenüberliegend angeordnet ist. Zur Überführung der Handhabungsvorrichtung von der in 4 gezeigten Aufnahmeposition in die in 5 gezeigte Zwischenposition wird die Aufnahmeeinheit 1 um 180° gedreht. Dies kann dadurch erfolgen, dass ein in den 4 bis 6 nicht gezeigter Seilzug an der Rolle 14 angreift, welche um die Drehachse 11 drehbar ist und welche mit der Aufnahmeeinheit fest verbunden ist, so dass eine Drehung der Rolle 14 eine Drehung der Aufnahmeeinheit 1 bewirkt. Es ist in 5 zu erkennen, dass die Rolle 14 gegenüber der in 4 gezeigten Position um 180° gedreht wurde.
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Ausgehend von der in 5 gezeigten Position kann nun die Aufnahmeeinheit 1 nach unten verschoben werden, also in Richtung einer Drehachse der Aktuierungseinheit 2. Hierdurch wird ein Antriebsanschluss 18 des Röhrchens 4 mit der Aktuierungseinheit 2 in Kontakt gebracht bzw. greift mit dieser ein, so dass eine im Röhrchen 4 befindliche Schneidevorrichtung durch die Aktuierungseinheit 2 angetrieben werden kann.
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Die Verschiebung der Aufnahmeeinheit 1 von der in 5 gezeigten Zwischenposition in die in 6 gezeigte Position kann ebenfalls durch den an der Rolle 14 angreifenden Seilzug bewirkt werden. Greift dieser an der Rolle 14 so an, dass er in der 5 gezeigten Position gerade senkrecht nach unten verläuft, so bewirkt er bei weiterem Anziehen keine weitere Drehung der Rolle 14, sondern verschiebt die Aufnahmeeinheit nach unten. Hierzu kann die Drehachse 11 der Aufnahmeeinheit 1 in Führungsschienen 19a und 19b verlaufen, die in den Platten 12a und 12b zur Halterung der Aufnahmeeinheit 1 eingebracht sind. Die Führungsschienen 19a und 19b können z. B. als längliche Schlitze in den entsprechenden Platten 12a bzw. 12b ausgestaltet sein.
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Wird der Seilzug, der in den 4 bis 6 nicht gezeigt ist, nachgelassen, so kann durch ein elastisches Element wie beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt, bewirkt werden, dass die Handhabungsvorrichtung aus der in 6 gezeigten Position zurück in die in 5 gezeigte Position übergeht und von dort aus zurück in die in 4 gezeigte Position dreht.
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7 zeigt eine weitere Seitenansicht der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung aus einer gegenüber den in 1 und 2 gezeigten Seitenansichten um 90° versetzte Richtung. Auch in dieser Figur ist der Seilzug nicht eingezeichnet. Zu erkennen ist, dass zwischen den Platten 12a und 12b einer Halterung 8 die Rolle 14 angeordnet ist, mittels welcher die Aufnahmeeinheit 1 drehbar ist. Auf dem Weg, den die Rolle 14 zurücklegt, wenn sie durch Zug des Seilzugs verschoben wird, können zwei Positionsschalter 13a und 13b zur Positionserkennung der Rolle 14 angeordnet sein. Diese Positionsschalter 13a und 13b werden betätigt, wenn die Rolle 14 sich auf deren Höhe befindet. Durch diese Schaltung kann insbesondere der Zug des Seilzugs gesteuert werden. Wird beispielsweise der Schalter 13b betätigt, so kann der Seilzug angehalten werden, da sich die Aufnahmeeinheit 1 in jener Position befindet, in der das Röhrchen 4 durch die Aktuierungseinheit 2 antreibbar ist. Darüber hinaus kann bei Betätigung des Schalters 13b der Motor 3 zur Aktuierung der Aktuierungseinheit 2 gestartet werden, da sich das Röhrchen 4 dann mit der Aktuierungseinheit 2 im Eingriff befinden kann.
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Durch den Schalter 13a kann angezeigt werden, wann die Aufnahmevorrichtung ihre Aufnahmeposition wieder erreicht hat, so dass ein Befüllen des Röhrchens oder der Aufnahmeeinheit möglich ist.
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8 zeigt die in 7 gezeigte Handhabungsvorrichtung aus gegenüberliegender Seitenperspektive. Auch hier ist der Seilzug nicht eingezeichnet.
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9 zeigt eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung. Dabei wird in den anderen Figuren von oben auf die Vorrichtung geblickt. Da sich die Handhabungsvorrichtung in der Aufnahmeposition befindet, ist der Antriebsanschluss 18 des Röhrchens 4 zu erkennen, welches in der Aufnahmeeinheit 1 eingesetzt ist. Zu erkennen ist, dass die Rolle 14 um die Achse 11 drehbar ist und die Achse 11 durch die Halterung zwischen den Seitenplatten 12a und 12b gehalten wird.
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10 zeigt eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung von unten in den 1 bis 8. Der Motor 3 ist von unten zu erkennen. Außerdem ist der Motor 6 zum Antrieb der Rolle 15 zu sehen, mittels welcher ein nicht gezeigte Seilzug betätigbar ist. Der Seilzug wird um die Rolle 9 in Richtung der Rolle 14 umgelenkt, die durch Ziehen des Seilzugs bewegbar ist.
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11 zeigt ein Röhrchen 4, wie es in der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung zum Einsatz kommen kann. Das in 4 gezeigte Röhrchen 4 ist ein Miltenyi-Tube. Es weist einen Deckel 41 sowie einen Gefäßteil 42 auf. Der Deckel 41 weist ein in 4 nicht gezeigtes Septum auf. Darüber hinaus weist das gezeigte Röhrchen 4 eine Schneidevorrichtung 43 auf, die über einen Antriebsanschluss 18 im Deckel 41 aktuierbar ist. Das Septum des Deckels kann mit einem Pipettierer durchdrungen werden.
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Im Folgenden soll beispielhaft ein möglicher Ablauf eines Aufschlussverfahrens mittels der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung im Detail beschrieben werden.
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Zu Beginn des Aufschlusses kann der Deckel des Röhrchens geöffnet werden und die Zell- bzw. Gewebesuspension für den Aufschluss eingefüllt werden. Es können Enzyme zur Verbesserung des Aufschlusses zugeben werden. Diese Enzyme entfalten ihre optimale Wirkung normalerweise bei einer bestimmten Temperatur. Der Deckel 41, der eine integrierte Schneide aufweisen kann, wird dann wieder auf das Röhrchen geschraubt. Das Röhrchen 4 kann vorteilhaft passgenau in die Aufnahmevorrichtung 1 der Handhabungsvorrichtung eingeführt werden und kann durch leichtes Andrücken des Röhrchens in der Aufnahme 1 gehalten werden. Dies ist beispielsweise auch in 1 zu erkennen.
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Als weiteres Merkmal kann eine integrierte Heizung in der Aufnahme 1 zum direkten Heizen des Röhrchens 4 auf eine gewünschte Aufschlusstemperatur vorgesehen sein. Durch die Integration einer sehr dünnen Heizfolie in den Aufnahmebehälter 1 für das Röhrchen 4 kann eine optimale Wärmeübertragung in den Inhalt des Röhrchens 4 realisiert werden.
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Durch den Motor 6 kann nun die Aufnahmevorrichtung 1 für das Röhrchen zusammen mit dem Röhrchen beispielsweise um 180° gedreht werden und auf die Aufnahme für den Deckel gezogen werden, wie es in 6 gezeigt ist. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann diese Bewegung durch einen Seilzug, wie er oben beschrieben wurde, realisiert werden. Dadurch kann das Röhrchen 4 mit dem Antrieb für den Gewebeaufschlussaktuator 2, der durch den Motor 3 angetrieben wird, verbunden werden. Die Führung der Aufnahme 1 für das Röhrchen 4 kann durch eine Führungsschiene 19 realisiert werden.
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Nach der Drehbewegung kann das Röhrchen 4 fest verbunden mit der Aktuierungseinheit 2 auf der Vorrichtung sitzen. Durch den Betrieb des Motors 3 kann die integrierte Schneide des Röhrchens aktuiert werden. Durch die vorteilhafte Verwendung eines Servomotors sind Rechts- und Linksbewegungen der Schneide möglich. Durch diese Bewegung kann der Aufschluss durchgeführt werden.
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Nach erfolgtem Aufschluss kann das Röhrchen durch eine Feder oder eine Seilzug mit entgegengesetzter Wirkrichtung in die Ausgangslage bewegt werden, also jene Position der Aufnahmevorrichtung 1, in welcher der Deckel 41 des Röhrchens 4 der Aktuierungsvorrichtung 5 zugewandt ist. Das Röhrchen kann dann in die Aufnahmeposition zurückgeführt werden, so dass ein Pipettierer das Septum des Röhrchens durchstechen kann und die aufgeschlossene Suspension aufnehmen und weiterverarbeiten kann. Die Weiterverarbeitung kann vorteilhaft automatisch erfolgen.
