-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstrecker-Glasplatte zum Strecken von Probenschnitten gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zum Strecken von Probenschnitten.
-
Sogenannte Schnittstrecker oder Einrichtungen zum Strecken von Probenschnitten sind aus dem Stand der Technik der Mikrotome bekannt. Mikrotome dienen der Herstellung von Dünnschnitten unterschiedlicher Präparate, wie Gewebeproben in der Medizin oder Biologie. Solche Proben können entweder gefroren geschnitten werden, oder sie werden eingebettet in ein Einbettmedium, meist Paraffin, mit diesem zusammen geschnitten. Zum Schneiden der Proben dienen äußerst scharfe Messer, die in einem Messerhalter befestigt sind. Die Dicke der Schnitte liegt in der Regel im Mikrometerbereich, während typische Längen und Breiten im Bereich von 5 mm bis 30 mm liegen. Die Probenschnitte werden meist auf einen Objektträger aufgebracht, um sie anschließend mikroskopisch zu untersuchen. Beim Schneiden tendieren die Schnitte dazu, sich aufzurollen. Aufgerollte Probenschnitte lassen sich jedoch nur sehr schwer auf einen Objektträger aufbringen; außerdem besteht die Gefahr, dass die aufgerollten Probenschnitte brechen. Die Gefahr des Brechens besteht auch, wenn manuell versucht wird, den Schnitt mit einem Pinsel oder mit einer Pinzette zu erfassen und von der Messerschneide wegzuziehen, um ein Aufrollen zu verhindern.
-
Um das ungewollte Aufrollen der Probenschnitte zu verhindern, werden sogenannte Schnittstrecker oder Schnittstreckeinrichtungen verwendet. Schnittstrecker weisen eine Glas- oder Plexiglasplatte auf, die parallel und in einem geringen Abstand zur Messerschneide auf dem Messerrücken so angeordnet sind, dass zwischen dem Messerrücken und der Platte ein dünner Spalt entsteht. Unter ”Messerrücken” wird derjenige Teil des Messers verstanden, der sich an die Messerschneide (auch Kante oder Fase genannt) anschließt und über den der Probenschnitt gleitet, bevor er sich von der Probe löst. Während des Schnittes schiebt sich also die geschnittene Probe in den Spalt zwischen Glas-/Plexiglasplatte und dem besagten Messerrücken.
-
Nach dem Schnitt wird der Schnittstrecker vom Messerrücken entfernt und die geschnittene Probe abgenommen. Bei Kryostatschnitten erfolgt diese Abnahme dadurch, dass ein auf Zimmertemperatur gewärmter Objektträger an der Messerkante abgesetzt und langsam auf die geschnittene Probe abgesenkt wird. Bei Berührung taut das Eis in der Probe schlagartig auf und die geschnittene Probe bleibt am Objektträger haften.
-
Aus der
DE 100 48 724 B4 ist eine Einrichtung zum Strecken von Kryostatschnitten mit einem oben geschilderten Schnittstrecker bekannt. Der Spalt zwischen Platte und Messerrücken beträgt typischerweise 0,15 mm. Dieser Spalt wird in dieser Schrift in definierter Weise dadurch ausgebildet, dass die Glas-/Plexiglasplatte in einem Rahmen gelagert ist, der innenliegend angeformte Stege aufweist. Die Stege sind mit einer Auflagefläche für die Platte ausgestattet. Ferner weist der Rahmen eine Anlagekante zum Auflegen des Rahmens auf die Rückenfläche des Schneidmessers auf. Der Abstand zwischen dieser Anlagekante und der Auflagefläche für die Platte bildet dann den definierten Spalt zur Aufnahme der geschnittenen Probe, deren Aufrollen effektiv verhindert wird. Mit dieser Ausbildung des Schnittstreckers wird außerdem erreicht, dass kein Kontakt zwischen der empfindlichen Platte und dem Schneidmesser mehr zustande kommt. Die Dimension des Spaltes ist zudem nicht mehr abhängig von den Materialdicken der Platten, sondern eindeutig durch die Abstände am Rahmen definiert. Somit können auch Platten unterschiedlicher Materialdicke verwendet werden, ohne dass sich das Maß für den Spalt ändert.
-
Bezüglich weiterer Einzelheiten zur Funktionsweise und Aufbau des Schnittstreckers bzw. der entsprechenden Einrichtung zum Strecken von Kryostatschnitten sei ausdrücklich auf die erwähnte
DE 100 48 724 B4 in vollem Umfang hingewiesen. Zu Zwecken der Offenbarung sei der Inhalt dieser Patentschrift in die hier vorliegende Anmeldung aufgenommen.
-
Eine andere Einrichtung zum Strecken von Probenschnitten ist aus der
DE 20 2010 011 369 U1 bekannt. Dort dient der Schnittstrecker gleichzeitig als Fingerschutz für eine Bedienperson, die den Probenschnitt manuell vom Messerrücken entfernt. Vorgeschlagen wird ein im Querschnitt dreieckiges, sich über die Länge der Messerschneide erstreckendes Teil, das in einer bestimmten Entfernung zur Probe und in einem bestimmten Abstand vom Messerrücken angeordnet ist. Die Tiefe des zum Messerrücken bestehenden Spaltes ist derart bemessen, dass ein Einrollen des Schnittes verhindert wird, andererseits ist die Tiefe des Spaltes jedoch höchstens so groß, dass Schnitte einer gängigen Abmessung im Zuge der Schnittbewegung mit ihrer Vorderseite in Flussrichtung aus dem Spalt heraustreten. Die Höhe des Spalts liegt hier typischerweise zwischen 0,15 mm bis 0,25 mm, während die Tiefe des Spalts zwischen 3 mm und 5 mm beträgt.
-
Eine andere Art von Schnittstrecker ist aus der
DE 27 32 001 C2 bekannt. Hier wird der Schnittstrecker durch Magnetkraft gehaltert, wodurch eine eindeutige und reproduzierbare Halterung sowie gleichbleibende Spaltweiten sichergestellt werden sollen.
-
Es hat sich herausgestellt, dass in einer Einrichtung zum Strecken von Kryostatschnitten gemäß der bereits behandelten
DE 100 48 724 B4 mit Vorteil Glasplatten im Schnittstrecker eingesetzt werden, da Glasplatten im Gegensatz zu Plexiglasplatten weniger leicht verkratzen und sich bei Benutzung statisch nicht nennenswert aufladen. Auch die chemische Beständigkeit (etwa bei Kontakt mit dem Probenschnitt oder bei Reinigung) ist höher, so dass Glasplatten weniger schnell undurchsichtig oder ”blind” werden. Es hat sich weiterhin herausgestellt, dass Probenschnitte an den Kanten der Glasplatten hängenbleiben oder sich dort verfransen können.
-
Die
DE 100 13 693 B4 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schnittstreckerplatte aus anorganischem Glas. In dieser Schrift wird die bisherige Praxis geschildert, die durch Biegebruch erhaltenen Kantenlinien einer Glasplatte zu schleifen und zu polieren. Laut Aussage dieser Druckschrift würde jedoch durch das Schleifen und Polieren die hohe Kantenqualität der Kantenlinien in Mitleidenschaft gezogen werden. Um dies zu vermeiden, sieht die Lehre dieser Druckschrift eine gezielte Verrundung im Wege eines thermischen oder chemischen Nachfolgeschritts vor. Bei der thermischen Verrundung wird beispielsweise jede Kantenlinie mit einem CO
2-Laser bearbeitet, wodurch die Kantenlinie leicht angeschmolzen wird und eine Kantenverrundung erfolgt. Bei der chemischen Verrundung wird die zu verrundende Kantenlinie in ein chemisches Bad eingetaucht, in dem beispielsweise Kaliumionen gelöst sind. Hierdurch wird gleichzeitig eine Härtung erzielt.
-
Aus der
GB 1,058,696 A ist bekannt, eine Schnittstreckerglasplatte mit einem Kunststoffmaterial wie PTFE zu beschichten, das auf die Oberfläche der Glasplatte gesintert wird.
-
Schließlich ist aus der
DE 100 13 688 A1 ein Verfahren zur Herstellung einer aus anorganischem Glas bestehenden Schnittstreckerplatte bekannt, bei dem die Schnittstreckerplatte durch in ein Glasflächensubstrat thermisch induzierte Spannungen entlang einer Trennlinie, die der Seitenkante der Schnittstreckerplatte entspricht, von diesem Glasflächensubstrat abgetrennt wird.
-
Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher, in Schnittstreckern der Eingangs genannten Art verwendete Glasplatten zu optimieren, um die geschilderten Nachteile beim Schneiden von Proben zu vermeiden.
-
Die Erfindung betrifft somit eine Schnittstrecker-Glasplatte (im Folgenden der Einfachheit halber als ”Glasplatte” bezeichnet) zur Verwendung in einer Einrichtung zum Strecken von Probenschnitten sowie eine solche Einrichtung zum Strecken von Probenschnitten mit einem Schneidmesser und einer solchen Schnittstrecker-Glasplatte, wobei die Glasplatte am Rücken des Schneidmessers so angeordnet ist, dass zwischen dem Rücken des Schneidmessers und der Platte ein definierter Spalt zur Aufnahme der geschnittenen Probe gebildet wird. Die Glasplatte verfügt zumindest an einer, insbesondere an zwei gegenüberliegenden Längsseiten über planoptisch geschliffene und polierte Kanten mit einer optischen Planität besser λ/2 und/oder einer Rauheit < 5 nm RMS.
-
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sowie der beiliegenden Zeichnung.
-
Durch das Schleifen der Kanten mit einem optischen Schleifmittel (”Läppen mit losem Korn und Schleifen mit gebundenem Korn”) und das Polieren der Kanten mit einem optischen Poliermittel und einem Poliergrund in einem planoptischen Herstellungsprozess gelingt es, die beiden Kanten einer Längsseite der Glasplatte mit optisch hoher Planität besser λ/2 und minimaler Rauhheit < 5 nm RMS zu erzeugen.
-
Es hat sich gezeigt, dass bei den derart geschliffenen und polierten Kanten ein Hängenbleiben der Probenschnitte oder ein Verfransen der Probenschnitte an einer Kante der Glasplatte nahezu ganz ausbleibt. Es können beide Kanten einer Längsseite abwechselnd (durch Wenden der Glasplatte) genutzt werden. Durch planoptisches Schleifen und Polieren der Kanten beider Längsseiten der Glasplatte stehen insgesamt vier Kanten zur Verwendung im Schnittstrecker zur Verfügung.
-
Als Glas für die erfindungsgemäßen Glasplatten kann sogenanntes Floatglas verwendet werden. Bei der bekannten Floatglasherstellung wird die reine geläuterte, bei über 1.000°C zähflüssige Glasschmelze von einer Seite fortlaufend auf ein längliches Bad aus flüssigem Zinn geleitet, auf dem sich die Glasschmelze wie ein Film gleichmäßig ausbreitet. Es bilden sich sehr glatte Oberflächen aus, wobei das am kühleren Ende des Bades erstarrte, noch ca. 600°C warme Glas fortlaufend abgezogen und in einem Kühlofen verspannungsfrei heruntergekühlt wird. Die Glasplatten werden in der Regel aus einem Stapel miteinander verkitteter (Float-)Glasflächen herausgeschnitten. Anschließend erfolgt das Schleifen und Polieren der Kanten in einem planoptischen Herstellungsprozess, den üblicherweise nur Prismen, Strahlteiler, Keilplatten, Filter und ähnliches mehr durchlaufen. In diesen Herstellungsprozessen können extrem hohe Planitäten und extrem geringe Rauhheiten, wie oben angegeben, erzielt werden.
-
Eine weitere oder alternative Optimierung der erfindungsgemäßen Glasplatten kann durch Härtung erzielt werden. Hierzu werden die Glasplatten kurzzeitig auf die zugehörige sogenannte Transformationstemperatur Tg erhitzt und anschließend in einem Luftstrom schnell abgekühlt. Bei Glasplatten aus Floatglas beträgt Tg üblicherweise 525°C–533°C, die Abkühlzeit ist > 5°C/h, entgegen der üblichen Feinkühlgeschwindigkeit von </= 2°C/h.
-
Derart gehärtete Gläser sind robuster und langlebiger.
-
Zusätzlich oder alternativ kann die Glasplatte dadurch optimiert sein, dass sie mit einer als Diffusionssperre wirkenden Schutzschicht versehen ist. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Glasplatten aus Floatglas aufgrund Eindiffundieren von Fremdstoffen ihre optische Transparenz einbüßen und sich zum Teil verfärben. Die optische Transparenz kann durch Bedampfen der Oberfläche der Glasplatte mit einer Diffusionssperre, aus dielektrischen Materialien, vorzugsweise Metalloxide, aufrechterhalten bleiben.
-
Die Glasplatte kann zusätzlich oder alternativ weiterhin dadurch optimiert werden, dass sie mit einer reflexmindernden Schicht vergütet wird. Die reflexmindernde Schicht kann insbesondere nach Aufbringen der als Diffusionssperre wirkenden Schutzschicht appliziert werden. Als reflexmindernde Schichten eignen sich solche, wie sie etwa für Objektive oder Okulare verwendet werden. Verwendet wird häufig eine λ/4-Schicht aus Magnesiumfluorid. Auch Mehrfachvergütungen durch Einsatz mehrerer Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex können eingesetzt werden. Typisch sind Schichtsysteme, die so in Dicke- und Materialauswahl ausgelegt sind, dass eine reflexmindernde Wirkung entsteht. Die in Frage kommenden Materialien sind Fluoride und Metalloxide, die als dielektrische Schichten aufgebracht werden.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zum Strechen von Probenschnitten, insbesondere von Kryostatschnitten, mit einem Schneidmesser und mit einer erfindungsgemäßen Schnittstrecker-Glasplatte, die am Rücken des Schneidmessers so angeordnet ist, dass zwischen dem Rücken des Schneidmessers und der Platte ein definierter Spalt zur Aufnahme der geschnittenen Proben gebildet wird.
-
Eine mögliche Ausführungsform einer solchen Einrichtung ist an sich aus der bereits in der Beschreibungseinleitung behandelten
DE 100 48 724 B4 bekannt. Bevorzugt ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Glasplatte in der dort behandelten Einrichtung zum Strecken von Kryostatschnitten.
-
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
-
1 zeigt schematisch eine Einrichtung 1 zum Strecken von Probenschnitten (Schnittstrecker), wie sie vorteilhaft für vorliegende Erfindung eingesetzt wird;
-
2 zeigt schematisch die Ausbildung eines Spaltes zwischen Glasplatte und Messerrücken mit einer Einrichtung gemäß 1; und
-
3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Schnittstrecker-Glasplatte für eine Einrichtung gemäß 1.
-
Die im Folgenden als Schnittstrecker bezeichnete Einrichtung
1 gemäß
1 ist aus der bereits oben behandelten
DE 100 48 724 B4 bekannt.
1 stammt aus dieser Patentschrift, so dass ergänzend explizit zu weiteren Details auf diese Patentschrift hingewiesen wird. Im Folgenden sollen daher nur Aufbau und Funktionsweise des Schnittstreckers
1 behandelt werden, soweit für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich.
-
Der Schnittstrecker 1 weist einen Halter 5 für eine Glasplatte 2 auf. Die Glasplatte 2 liegt ihrerseits auf Auflagestegen auf, die sich entlang der Innenseite des U-förmigen Halters 5 erstrecken. Die Anlagekante 8 dient der Anlage des Schnittstreckers 1 an die Rückenfläche eines hier nicht dargestellten Schneidmessers. Der Schnittstrecker 1 lässt sich an einem nicht dargestellten Messerhalter eines Mikrotoms befestigen.
-
2 zeigt schematisch den am Rücken 3 eines Schneidmessers aufliegenden Halter 5 mit Glasplatte 2. Die Anlagekante 8 des Halters 5 liegt auf der Rückenfläche 3 des Schneidmessers auf. Der Abstand zwischen der Anlagenkante 8 und der Auflagefläche bzw. der Unterseite der Glasplatte 2 bildet den definierten Spalt 4 zur Aufnahme der geschnittenen Probe. Während des Schneidens der Probe gelangt der Probenschnitt in den Spalt 4, wodurch ein Aufrollen verhindert wird. Der Spalt 4 hat typischerweise eine Höhe von 0,15 mm.
-
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Glasplatte 2 zeigt 3. Die Glasplatte 2 verfügt über zwei Längsseiten 21 bzw. 22, wobei die Längsseiten, insbesondere aber die Kanten der Längsseiten planoptisch geschliffen und poliert sind. Um ein Verfransen und/oder Hängenbleiben der Probenschnitte an den Kanten der Glasplatten wirksam zu verhindern, ist die dem Spalt 4 (vgl. 2) zugewandte Kante 221 der Glasplatte 2 planoptisch geschliffen und poliert. Die Planität ist besser als λ/2, die Rauhheit liegt unter 5 nm RMS. Es ist sinnvoll, alle vier Kanten 221, 222 und 211, 212 der beiden Längsseiten 22 bzw. 21 der Glasplatte 2 in einem planoptischen Herstellungsprozess zu schleifen und zu polieren. Auf diese Weise stehen vier Kanten der Glasplatte 2 zur Verfügung, die durch entsprechendes Wenden oder Drehen der Glasplatte 2 zur Ausbildung des Spaltes 4 aus 2 eingesetzt werden können.
-
Eine zusätzliche (oder aber auch alternative) Form der Optimierung der Glasplatte 2 besteht darin, die Glasplatte 2 auf die bereits erwähnte Transformationstemperatur Tg zu erhitzen und anschließend in einem Luftstrom schnell abzukühlen. Die auf diese Weise gehärteten Glasplatten sind robuster und langlebiger.
-
Eine wiederum zusätzliche (oder aber auch alternative) Form der Optimierung besteht darin, die Glasplatte 2 auf zumindest einer Seite mit einer als Diffusionssperre wirkenden Schutzschicht 23 zu versehen. Diese Schutzschicht 23 verhindert ein Eindiffundieren von Fremdstoffen, die zur Verfärbung und/oder zur Eintrübung der Glasplatte führen können.
-
Die in 3 dargestellte Glasplatte 2 verfügt außerdem über eine reflexmindernde Schicht 24, die auf die Schutzschicht 23 aufgebracht ist. Die derart optimierte Glasplatte 2 erlaubt eine optimale optische Betrachtung des Schneidprozesses ohne störende Reflexe, wobei die Glasplatte 2 vor Kratzern, vor Verfärbung und vor Abnahme der optischen Transparenz geschützt ist.
