-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Probeninformationen und ein entsprechendes Lasermikrodissektionssystem gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
-
Stand der Technik
-
Verfahren zur Bearbeitung mikroskopischer Proben bzw. Objekte durch die sogenannte Lasermikrodissektion existieren bereits seit Mitte der 1970er Jahre (siehe z. B. Isenberg, G. et al.: Cell surgery by laser micro-dissection: a preparative method. Journal of Microscopy, Band 107, 1976, Seiten 19–24) und wurden seitdem kontinuierlich weiterentwickelt.
-
Bei der Lasermikrodissektion können Zellen, Geweberegionen usw. aus einem Gewebeverband isoliert und als sogenannte Dissektate gewonnen werden. Ein besonderer Vorteil der Lasermikrodissektion ist der kurze Kontakt des Gewebes mit dem Laserstrahl, durch den das Gewebe kaum verändert wird. Die spezifische Gewinnung der Dissektate kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen (siehe z. B. Bancroft, J. D. und Gamble, M.: Theory and Practice of Histological Techniques. Elsevier Science, 2008, Seite 575, Kapitel „Laser Microdissection”).
-
Beispielsweise kann aus einer Probe mittels eines Infrarot- oder Ultraviolettlaserstrahls ein Dissektat isoliert werden, das unter dem Einfluss der Schwerkraft in einen geeigneten Dissektatauffangbehälter fällt. Das Dissektat kann dabei aus der Probe auch zusammen mit einer anhaftenden Membran ausgeschnitten werden. Bei der sogenannten Laser Capture Microdissection wird eine thermoplastische Membran, die auch mit einem Reaktionsgefäß verbunden sein kann, mittels eines entsprechenden Laserstrahls erwärmt. Dabei verschmilzt die Membran mit dem gewünschten Bereich des Objekts und kann in einem darauffolgenden Schritt entfernt werden. Eine weitere Alternative besteht darin, das Dissektat mittels des Laserstrahls an einen Deckel eines Dissektatauffangbehälters anzuheften. Auch inverse Mikroskopsysteme zur Lasermikrodissektion sind bekannt.
-
Bekannte Mikroskopsysteme zur Lasermikrodissektion, wie sie beispielsweise aus der
WO 98/14816 A1 bekannt sind, weisen eine Auflichteinrichtung auf, in deren Strahlengang ein Laserstrahl eingekoppelt wird. Der Laserstrahl wird durch das jeweils verwendete Mikroskopobjektiv auf die Probe fokussiert, die auf einem motorisch-automatisch verfahrbaren Mikroskoptisch aufliegt. Eine Schnittlinie wird dadurch erzeugt, dass der Mikroskoptisch beim Schneiden verfahren wird, um die Probe relativ zu dem feststehenden Laserstrahl zu bewegen. Dies hat jedoch unter anderem den Nachteil, dass die Probe während des Erzeugens der Schnittlinie nicht gut betrachtet werden kann, da sich diese im Gesichtsfeld bewegt.
-
Vorteilhafter sind daher Lasermikrodissektionssysteme, die Laserscaneinrichtungen aufweisen, die dazu eingerichtet sind, den Laserstrahl bzw. dessen Auftreffpunkt auf der dann feststehenden Probe entsprechend zu verschieben. Derartige Lasermikrodissektionssysteme, die auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung besondere Vorteile bieten, werden unten im Detail erläutert. Ein besonders vorteilhaftes Lasermikrodissektionssystem, das eine Laserscaneinrichtung mit Keilprismen aufweist, ist in der
EP 1 276 586 B1 beschrieben.
-
In beiden Fällen, also sowohl in Lasermikrodissektionssystemen, in denen der Mikroskoptisch verfahren wird, als auch in Lasermikrodissektionssystemen, die eine Laserscaneinrichtung aufweisen, wird in der Regel mit gepulsten Lasern gearbeitet, wobei durch jeden Laserpuls beispielsweise ein Loch in der Probe erzeugt wird. Eine Schnittlinie entsteht durch eine Aneinanderreihung derartiger Löcher, gegebenenfalls mit Überlappung.
-
Bei der Lasermikrodissektion, aber auch bei anderen Verfahren, bei denen mikroskopische Proben auf Objektträger aufgebracht sind, werden die Objektträger häufig durch manuelle oder maschinelle Beschriftung oder mittels Barcodes markiert, um eine Zuordnung der aufgebrachten Proben zur ermöglichen. Es werden also, im Sprachgebrauch der vorliegenden Anmeldung, Probeninformationen, die sich auf eine mikroskopische Probe auf einem Objektträger beziehen, auf den Objektträger aufgebracht. Jedoch ist es in der Regel nicht möglich, entsprechende Probeninformationen abzurufen, während sich der Objektträger in einem Lasermikrodissektionssystem befindet, also beispielsweise auf einem Mikroskoptisch aufliegt. Ferner ist es nicht möglich, entsprechende Probeninformationen oder vergleichbare Markierungen auf den Objektträger zu schreiben, ohne diesen aus dem Lasermikrodissektionssystem zu entnehmen. Dies erweist sich als unpraktisch, insbesondere dann, wenn Lageinformationen bezüglich der Probe hinzugefügt werden sollen und/oder wenn eine große Anzahl von Proben zu bearbeiten ist.
-
Aus der
WO 2012/098286 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausschneiden eines oder mehrerer Probenbereiche aus einem Probenträger bekannt. Hierbei können ein Prozessor und ein Bildanalysealgorithmus zum Auffinden und Auslesen eines eines maschinenlesbaren Identifizierungselements vorgesehen sein. In der der
WO 2004/045768 A1 wird ein Halter oder eine Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines oder mehrerer biologischer Objekte vorgeschlagen, der eine Codierung aufweist, mit deren Hilfe der Halter bzw. die davon gehaltene Aufnahmevorrichtung eindeutig identifiziert werden kann. Das Auslesen von Barcodes entsprechend beschrifteter Elemente, beispielsweise Mikrotiterplatten, ist aus der
US 2009/0225309 A1 und der
DE 10 2006 000 934 A1 bekannt.
-
Die
DE 101 37 864 A1 schlägt vor, einen Träger, der zumindest zum Teil aus Glas besteht, mittels eines Lasers mit Markierungen zu versehen. Hierzu wird eine entsprechende separate Laservorrichtung verwendet. Die Verwendung von mit Barcodes beschrifteten Cartridges wird in der
DE 10 2006 019 422 A1 vorgeschlagen. Die Beschriftung erfolgt bei der Fertigung. Gemäß der
EP 0372755 A1 wird ein Probenstreifen (Microstrip) für ein spektrophotometrisches Verfahren mit Identifizierungsmerkmalen versehen. Die
WO 97/39888 A1 schlägt insbesondere die Erzeugung von gläsernen Objektträgern vor. Es werden beschichtete Bereiche eines Objektträgers mittels einer separaten Vorrichtung markiert. Vergleichbares ist auch in der
EP 2 226 671 A1 , der
DE 103 23 711 B3 , der
US 2009/0291195 A1 und der
DE 10 2012 214 664 A1 beschrieben. Es besteht der Bedarf nach verbesserten Möglichkeiten zum Bereitstellen von Probeninformationen, insbesondere bei der Lasermikrodissektion.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen von Probeninformationen und ein entsprechendes Lasermikrodissektionssystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vor. Bevorzugte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
-
Die vorliegende Erfindung geht von einem Lasermikrodissektionssystem aus, das dafür eingerichtet ist, aus einer zu dissektierenden Probe, beispielsweise einem Dünnschnitt auf einem Objektträger, mittels eines fokussierten Laserstrahls ein Dissektat herauszutrennen. Wie bereits erläutert, wird in bekannten Lasermikrodissektionssystemen ein entsprechender Laserstrahl mittels eines Mikroskopobjektivs auf die Probe fokussiert und die Probe dabei relativ zu dem Laserstrahl bewegt oder umgekehrt. Das oder die dabei erhaltenen Dissektate werden in einem Dissektatauffangbehälter aufgefangen.
-
Zur Vermeidung von Missverständnissen sei an dieser Stelle betont, dass das im Rahmen der Erfindung eingesetzte Lasermikrodissektionssystem mit zu dissektierenden Proben verwendet wird, die bereits mikroskopietauglich vorbereitet sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um Dünnschnitte handeln, die mittels eines Mikrotoms aus einem größeren Gewebeblock herausgetrennt werden. Bei einem solchen Gewebeblock kann es sich beispielsweise um ein fixiertes Organ oder eine Biopsie eines entsprechenden Organs handeln. Die vorliegende Erfindung dient daher nicht zur Gewinnung von zu dissektierenden Proben, sondern zu deren Bearbeitung sowie zur Isolation von bestimmten Bereichen hiervon. Es versteht sich, dass die Erfindung auch mit anderen zu dissektierenden Proben, die nicht mittels eines Mikrotoms gewonnen werden, zum Einsatz kommen kann, beispielsweise mit Ausstrichen, Mazeraten usw.
-
Mikrotome werden ausschließlich bei der Vorbereitung von mikroskopischen Proben eingesetzt. Mikrotome können hierzu auch Laser aufweisen. Die mittels eines Mikrotoms erhaltenen Schnitte werden auf einen Objektträger, wie oben erwähnt, aufgebracht, ggf. dort befestigt, angefärbt usw. Erst dann stehen diese für einen Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. einem entsprechenden Lasermikrodissektionssystem zur Verfügung. Ein Mikrotom unterscheidet sich in seinem Betrieb unter anderem dadurch fundamental von einem Lasermikrodissektionssystem, dass dort Schnitte mit möglichst homogener Schnittstärke gewonnen werden. Mikrotome sind daher dazu ausgebildet, eine große Anzahl an identischen Schnitten mit parallelen Schnittflächen zu erzeugen, wohingegen Lasermikrodissektionssysteme zum Heraustrennen von Dissektaten nach probenabhängigen Kriterien, beispielsweise nach visuellen Kriterien, eingerichtet sind. Der Fachmann würde daher bei Mikrotomen eingesetzte technische Lösungen nicht auf Lasermikrodissektionssysteme übertragen.
-
Mikrotome umfassen ferner keine Mikroskope, in deren Beobachtungsstrahlengang ein Laserstrahl eingekoppelt wird. Der Laserstrahl wird daher in Mikrotomen auch niemals durch ein Mikroskopobjektiv, das auch zur Betrachtung verwendet wird, auf eine bearbeitete Probe, z. B. einen Gewebeblock, fokussiert.
-
Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren zum Bereitstellen von Probeninformationen, die sich auf eine mikroskopische Probe beziehen, unter Verwendung eines entsprechenden Lasermikrodissektionssystems vor.
-
Das Lasermikrodissektionssystem umfasst ein Mikroskop mit wenigstens einem Objektiv, eine Lasereinheit, die einen Laserstrahl zur Bearbeitung der mikroskopischen Probe erzeugt, einen motorisierten Mikroskoptisch, einen Steuerrechner und eine Informationserfassungseinheit.
-
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wie insoweit bekannt, ein Objektträger mit der Probe auf den Mikroskoptisch aufgelegt und/oder ein Dissektatauffangbehälter, in dem ein mittels des Laserstrahls aus der Probe herausgetrenntes Dissektat aufgefangen werden kann, in dem Lasermikrodissektionssystem angeordnet. Hierzu weisen bekannte Lasermikrodissektionssysteme jeweils geeignete Halterungen bzw. Führungen auf.
-
Die Probeninformationen werden erfindungsgemäß unter Verwendung des Laserstrahls der vorhandenen Lasereinheit des Lasermikrodissektionssystems in Form alphanumerischer und/oder binärer Symbole, auf den Objektträger, auf dem sich die Probe befindet, auf die Probe selbst und/oder auf den Dissektatauffangbehälter, in dem ein mittels des Laserstrahls aus der Probe herausgetrenntes Dissektat aufgefangen werden kann, geschrieben, während der Objektträger auf dem Mikroskoptisch aufgelegt und/oder der Dissektatauffangbehälter in dem Lasermikrodissektionssystem angeordnet ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Probeninformationen unter Verwendung der Informationserfassungseinheit des Lasermikrodissektionssystems von dem Objektträger, von der Probe selbst und/oder von dem Dissektatauffangbehälter, auf den die Probeninformationen zuvor geschrieben wurden, abgelesen werden, insbesondere ebenfalls während der Objektträger auf dem Mikroskoptisch aufgelegt und/oder der Dissektatauffangbehälter in dem Lasermikrodissektionssystem angeordnet ist.
-
Mit anderen Worten schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren vor, das es in einem Lasermikrodissektionssystem ermöglicht, einen Objektträger, eine auf diesem angeordnete Probe und/oder einen Dissektatauffangbehälter mit entsprechenden Informationen zu kennzeichnen und insbesondere auch solche Probeninformationen von dem Objektträger, der Probe und/oder dem Dissektatauffangbehälter jeweils wieder abzulesen.
-
Ist nachfolgend davon die Rede, dass „ein” Objektträger mit der Probe auf den Mikroskoptisch aufgelegt wird und/oder „ein” Dissektatauffangbehälter in dem Lasermikrodissektionssystem angeordnet wird, in welchem wiederum „ein” Dissektat aufgefangen wird, schließt dies selbstverständlich nicht aus, dass auch mehrere Objektträger, Dissektatauffangbehälter und/oder Dissektate, entweder parallel oder nacheinander, verwendet bzw. erzeugt werden können.
-
Besonders vorteilhaft ist ein derartiges Verfahren, weil die Probeninformationen geschrieben und optional auch abgelesen werden, während der Objektträger auf dem Mikroskoptisch aufgelegt und/oder der Dissektatauffangbehälter in dem Lasermikrodissektionssystem angeordnet ist. Dies ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, weil der schreibende Laser und/oder die ablesende Informationserfassungseinheit Teil des Lasermikrodissektionssystems selbst sind und ihr Betrieb daher bei der parallelen Bearbeitung und/oder Betrachtung der Probe möglich ist, ohne dass die Probe hierzu aus dem Lasermikrodissektionssystem entnommen werden müsste.
-
Wie erwähnt, ist es bislang in der Regel nicht möglich, eine Markierung eines Objektträgers während eines Experiments zu erzeugen und zu visualisieren. Insbesondere ist es herkömmlicherweise nicht möglich, Probeninformationen auf einen Objektträger oder eine Probe zu schreiben, während sich dieser in einem Mikroskop, beispielsweise einem Mikroskop eines Lasermikrodissektionssystems, befindet. Es ist daher herkömmlicherweise erforderlich, den Objektträger – gegebenenfalls nach Ausschwenken der jeweils verwendeten Objektive – aus einer Probenhalterung des Mikroskops herauszunehmen, dann eine Beschriftung vorzunehmen und den Objektträger anschließend wieder in die Probenhalterung einzulegen. Hierbei kommt es nahezu zwangsläufig zu Positionierungsproblemen, weil sich die Lage eines entsprechenden Objektträgers nicht exakt reproduzieren lässt.
-
Insbesondere bei der Lasermikrodissektion kann es jedoch entscheidend sein, dass während eines Experiments, bei dem beispielsweise Lagemarkierungen auf einer Probe bzw. einem Bild einer solchen Probe auf einem Bildschirm eingezeichnet werden, der Objektträger in seiner Position nicht verändert wird. Wünschenswert ist ferner, dass stets sichergestellt ist, dass mikroskopische Proben eindeutig ihrem Ursprung (beispielsweise einem Patienten) zugeordnet werden können.
-
Die vorliegende Erfindung hat dabei den besonderen Vorteil, dass eine Markierung eines Objektträgers oder einer Probe und optional ein Auslesen einer entsprechenden Markierung in dem jeweils verwendeten Lasermikrodissektionssystem selbst vorgenommen werden kann. Die Verwendung externer Markierungseinrichtungen ist für die erfindungsgemäße Bereitstellung der Probeninformationen nicht erforderlich. Die vorliegende Erfindung bietet daher Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen zur Markierung von Objektträgern. Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine verwechslungssichere Markierung, da immer genau der Objektträger bzw. die Probe beschriftet bzw. ausgelesen werden kann, der sich momentan im Lasermikrodissektionssystem befindet.
-
Besonders vorteilhaft ist ein entsprechendes Verfahren, wenn jeweils eine Position des Objektträgers, der Probe und/oder des Dissektatauffangbehälters relativ zu einem Bezugspunkt in dem Lasermikrodissektionssystem bestimmt wird. Dies ermöglicht ein besonders exaktes Anfahren entsprechender Positionen, das aufgrund der Möglichkeit, die Probeninformationen zu schreiben und/oder abzulesen, während der Objektträger auf dem Mikroskoptisch aufgelegt und/oder der Dissektatauffangbehälter in dem Lasermikrodissektionssystem angeordnet ist, durch die genannten Fehlerquellen nicht beeinflusst wird.
-
Ein entsprechender Bezugspunkt kann in ein übergeordnetes Bezugssystem eingebunden sein, das zur Positionierung mehrerer oder aller beweglichen Komponenten des Lasermikrodissektionssystems, beispielsweise des motorisierten Mikroskoptischs und einer Laserscaneinrichtung, verwendet wird.
-
Es ist ferner vorteilhaft, wenn auf dem Objektträger, der Probe und/oder dem Dissektatauffangbehälter ein oder mehrere zu beschreibende und/oder abzulesende Bereiche bestimmt und als Koordinaten relativ zu dem Bezugspunkt in dem Lasermikrodissektionssystem gespeichert werden. Auch diese Bereiche können in das übergreifende Bezugssystem eingebunden werden. Ihre Positionierung bzw. räumliche Definition profitiert daher ebenfalls von den erwähnten Vorteilen.
-
Das Verfahren ermöglicht somit jederzeit, anhand entsprechender Koordinaten des oder der zu beschreibenden und/oder abzulesenden Bereiche, diese mittels des Mikroskoptisches erneut anzufahren und die Probeninformationen nach dem erneuten Anfahren zu schreiben und/oder abzulesen. Dies kann auch mehrfach erfolgen. So kann beispielsweise jeweils nach dem Heraustrennen eines oder mehrerer Dissektate ein entsprechender Bereich eines Objektträgers angefahren werden, auf dem dann das erfolgreiche Heraustrennen, ggf. mit Angabe weiterer Informationen wie Lage und/oder Größe eines Dissektats, dokumentiert werden kann. Entsprechendes gilt für einen Dissektatauffangbehälter.
-
Das erneute Anfahren sowie das Schreiben und/oder das Ablesen der Probeninformationen kann also vorteilhafterweise während einer laufenden Bearbeitung und/oder Betrachtung derselben Probe mittels des Mikroskops des Lasermikrodissektionssystems erfolgen. Dies ist auch dann möglich, wenn die Probe zwischenzeitlich dem Lasermikrodissektionssystem entnommen werden sollte, wie unten erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet daher sehr viel genauer und effizienter als herkömmliche Verfahren zur Lasermikrodissektion, bei denen Objektinformationen geschrieben und/oder abgelesen werden.
-
Das Verfahren kann auch vorteilhafterweise umfassen, die Probe nach dem erneuten Anfahren des oder der zu beschreibenden und/oder abzulesenden Bereiche mittels der geschriebenen oder ausgelesenen Probeninformationen zu kennzeichnen und/oder die Probe auf dieser Grundlage zu identifizieren. Ersteres kann beispielsweise umfassen, einen extern aufgebrachten Code auszulesen und in dem Lasermikrodissektionssystem auszuwerten. Die Probe, bzw. ein diese tragender Objektträger und/oder ein Dissektatauffangbehälter, kann auf dieser Grundlage gekennzeichnet werden. Ferner ist es beispielsweise möglich, dass auszulesende Probeninformationen beispielsweise Bearbeitungsanweisungen umfassen.
-
Wird eine entsprechende Probe damit auf Grundlage ausgelesener Probeninformationen identifiziert, kann auf dieser Basis eine angepasste Bearbeitung, beispielsweise unter Verwendung angepasster Bearbeitungsparameter, erfolgen. Derartige Bearbeitungsparameter können beispielsweise auf Grundlage einer visuellen Betrachtung der Probe vorgegeben und auf einem Objektträger gespeichert werden. Wird dieser Objektträger anschließend bearbeitet, ggf. nach zwischenzeitlicher Entnahme oder Verbringung in ein (anderes) Lasermikrodissektionssystem, können diese Informationen abgelesen und zur Bearbeitung verwendet werden.
-
Auch ist beispielsweise möglich, Kalibriermarkierungen zu schreiben und diese nach Entnehmen und Wiedereinlegen eines Objektträgers bzw. Dissektatauffangbehälters in das Lasermikrodissektionssystem zu identifizieren. Die Identifikation kann visuell, aber auch automatisiert unter Verwendung eines Bildverarbeitungssystems vorgenommen werden. Die Identifikation ermöglicht eine Rekonstruktion von Lageinformationen (Koordinaten) von dem oder den beschriebenen Bereichen relativ zu dem erwähnten Bezugspunkt. Eine Bearbeitung einer Probe und das weitere Auslesen und/oder Schreiben von Probeninformationen nach dem Wiedereinlegen des Objektträgers bzw. Dissektatauffangbehälters kann damit fortgesetzt werden, ohne dass die Positioniergenauigkeit beeinflusst würde.
-
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein entsprechender Objektträger beispielsweise in ein Lasermikrodissektionssystem eingelegt, so dass dieser für Lasermikrodissektionsexperimente zur Verfügung steht. Vor, während und nach dem Lasermikrodissektionsexperiment (also während der gesamten Zeit, während derer sich der Objektträger im Lasermikrodissektionssystem befindet) können mit dem ansonsten für die Bearbeitung der Probe verwendeten Laser des Lasermikrodissektionssystems eine oder mehrere vordefinierte oder selbstgestaltete Markierungen auf dem Objektträger erstellt werden. Insbesondere handelt es sich hierbei um alphanumerische und/oder binäre Markierungen, beispielsweise in Form von Zeichenketten und/oder Bar- oder 2D-Codes wie QR-Codes.
-
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, die Probeninformationen von einem Benutzer über eine Benutzerinteraktionseinheit und/oder über einen Steuerrechner einzugeben. Beispielsweise kann der Benutzer über eine Tastatur in vertrauter Weise eine Probennummer, eine Probenbeschreibung und/oder andere bezüglich einer mikroskopischen Probe kennzeichnungskräftige Bezeichnungen vorgeben, die in dem Lasermikrodissektionssystem zu geeigneten alphanumerischen und/oder binären Symbolen umgesetzt und auf den Objektträger geschrieben werden. Auch ein Auslesen kann in entsprechender Weise erfolgen. Beispielsweise kann, wenn auf dem Objektträger Probeninformationen in Form alphanumerischer und/oder binärer Symbole vorliegen, eine Umsetzung dieser Symbole in lesbaren Text und eine Ausgabe auf der Benutzerinteraktionseinheit erfolgen.
-
Die Erfindung ermöglicht beispielsweise einem Pathologen, eine Probe zu untersuchen und eine Diagnose vorzunehmen. Beispielsweise kann hierbei eine exakte Position einer pathologisch veränderten Zelle bestimmt und als Lageinformation auf dem Objektträger vermerkt werden. Zusammen mit der Lageinformation kann eine vom Pathologen getroffene Diagnose vermerkt werden.
-
Wie bereits erwähnt, werden die Probeninformationen in Form alphanumerischer und/oder binärer Zeichenketten und/oder ein- und/oder zweidimensionaler Codes und dabei insbesondere in verschlüsselter Form geschrieben und insbesondere auch ausgelesen. Die Bereitstellung von Probeninformationen in verschlüsselter Form ermöglicht dabei beispielsweise ein fälschungssicheres Übermitteln von Probeninformationen und/oder die Einhaltung von Datenschutzauflagen, beispielsweise wenn sich die Probeninformationen auf eine Person beziehen, von der die mikroskopische Probe stammt. Die Übermittlung von Probeninformationen in verschlüsselter Form erweist sich auch als besonders vorteilhaft bei Ringversuchen. Hierbei kann einunddieselbe Probe von mehreren Pathologen untersucht werden, die jeweils Diagnosen vornehmen und auf dem Objektträger vermerken. Eine Trefferquote kann dabei nicht durch ein Ablesen der Diagnosen verfälscht werden.
-
Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Probeninformationen können zumindest Lageinformationen, Herkunftsinformationen und/oder Diagnoseinformationen umfassen. Bei Lageinformationen handelt es sich beispielsweise um Angaben, wo auf einer entsprechenden Probe Strukturen von Interesse angeordnet sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um die erwähnten Koordinaten entsprechender Bereiche handeln, die sich auf einen festen Bezugspunkt auf dem Objektträger (welcher ebenfalls in dem Lasermikrodissektionssystem ausgelesen werden kann) beziehen. Alternativ dazu, und wie beispielsweise in der 4 gezeigt, kann es auch vorgesehen sein, einen Objektträger vollständig mit eindeutigen Bezugspunkten zu versehen, wobei sich die Objektinformationen auf eine über entsprechende Bezugspunkte definierte Position beziehen.
-
Damit ist es durch die Bereitstellung von Objektinformationen, die als Lageinformationen bereitgestellt sind, möglich, beispielsweise Koordinaten bezüglich zu dissektierender Bereiche zu speichern und diese wieder aufzurufen, wenn ein entsprechender Objektträger erneut in das Lasermikrodissektionssystem eingelegt wird. Dabei kann vorgesehen sein, ein Lasermikrodissektionssystem derart auszubilden, dass ein betreffender Bereich automatisch angefahren werden kann.
-
Wie bereits erwähnt, ist es insbesondere auch möglich, einen Dissektatauffangbehälter, der zum Auffangen eines oder mehrere Dissektate einer entsprechenden Probe dient, erfindungsgemäß zu beschriften. Auf einem entsprechenden Dissektatauffangbehälter können beispielsweise Informationen darüber geschrieben werden, von welchem Bereich einer bestimmten Probe, von welcher Probe und/oder mit welcher Diagnose entsprechende Dissektate ausgeschnitten wurden. Weitere Informationen können bereitgestellt werden, z. B. ein Befund (aus einer histologischen Untersuchung einer entsprechenden Probe), eine Anzahl und/oder eine Fläche in dem Lasermikrodissektionssystem gewonnener Dissektate. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der verwendete Objektträger bzw. ein entsprechender Dissektatauffangbehälter selbst zum Informationsspeicher. Die genannten Objektinformationen können dabei nach Wunsch sowohl auf den Objektträger als auch auf das Probenauffanggefäß geschrieben werden. Es kann also, mit anderen Worten, vorgesehen sein, die Probeninformationen als Informationen bezüglich eines aus der Probe herausgetrennten oder herauszutrennenden Dissektats bereitzustellen.
-
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Probeninformationen auf einen laser- und/oder thermosensitiven Bereich des Objektträgers und/oder des Dissektatauffangbehälters geschrieben und/oder von einem solchen Bereich abgelesen werden. Das Verfahren lässt sich jedoch grundsätzlich auch bei Standardobjektträgern anwenden, welche nicht für die Lasermikrodissektion vorbereitet sind. Hierbei kann beispielsweise eine Mikrogravur im Glas bzw. eine Laserbeschriftung einer mittels Deckgläschens eingedeckelten Probe vorgenommen werden. Wird die Probe selbst markiert, werden hierbei beispielsweise geeignete Markierungen in einem Dünnschnitt einer Gewebestruktur und/oder einem Einbettmedium erzeugt.
-
Beispielsweise kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Objektträger mit einer geeigneten, zur Lasermikrodissektion vorgesehenen Membran beschichtet sein. Ein derartiger Objektträger kann, wie auch unter Bezugnahme auf die 4 erläutert, mit Feldern zur maschinellen und/oder manuellen Beschriftung versehen sein. Als laser- und/oder thermosensitiver Bereich des Objektträgers wird ein Bereich der dissektierbaren Membran selbst verwendet und/oder es ist ein zusätzlicher Bereich vorgesehen, der entsprechend ausgebildet ist. Ein solcher Bereich ist exklusiv für die Bereitstellung von Probeninformationen während der Lasermikrodissektion vorgesehen und wird nicht für eine mikroskopische Probe verwendet. Zum Schreiben der Objektinformationen kann auch beispielsweise eine Laserleistung verändert werden.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein laser- und/oder thermosensitiver Bereich verwendet wird, bei dem sich bei einer Bestrahlung mittels des Laserstrahls wenigstens eine optisch erfassbare Eigenschaft ändert. Neben Lasermikrodissektionsmembranen eignen sich sämtliche laserbeschriftbaren Materialien, wie sie grundsätzlich bekannt sind.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Verwendung mit einem Lasermikrodissektionssystem, das ein Mikroskop mit einer Auflichteinrichtung aufweist, in der der Laserstrahl unter Verwendung einer Laserscaneinrichtung variabel abgelenkt und in einen Beobachtungsstrahlengang eingekoppelt wird, wobei der Laserstrahl anschließend durch ein Objektiv des Mikroskops in einen Objektbereich fokussiert wird, in dem sich der Objektträger und/oder eine Dissektatauffangeinrichtung mit dem Dissektatauffangbehälter befindet. Die Probe ist in einem Lasermikrodissektionssystem dieser Art an einer Seite, in Aufrechtsystemen der Unterseite, eines Objektträgers befestigt und wird durch den Objektträger von dessen anderer Seite aus mit dem Laserstrahl bearbeitet.
-
Der Mikroskoptisch ist in Lasermikrodissektionssystemen mit einer Laserscaneinrichtung bezüglich der x-y-Richtung (also in den Richtungen senkrecht zur optischen Achse des Mikroskopobjektivs) beim Heraustrennen des Dissektats, also während des Dissektiervorgangs, feststehend angeordnet. Die Laserscaneinrichtung ist in der Auflichteinrichtung integriert. Im Gegensatz zu Lasermikrodissektionssystemen mit einem während des Dissektiervorgangs motorisch verfahrenen Mikroskoptisch, der insbesondere bei stark vergrößernden Objektiven eine hohe Positioniergenauigkeit besitzen muss, um präzise Schnitte zu ermöglichen, erweisen sich Lasermikrodissektionssysteme mit einer Laserscaneinrichtung als einfacher und kostengünstiger in der Herstellung und besitzen Präzisionsvorteile.
-
Ferner erscheint einem Betrachter in Lasermikrodissektionssystemen mit einem während des Dissektiervorgangs motorisch verfahrenen Mikroskoptisch das Bild während des Dissektiervorgangs bewegt. Insbesondere störend ist dies, wenn die Betrachtung mit einer vergleichsweise langsamen Kamera und einem Monitor erfolgt. Das Monitorbild verschwimmt in diesem Fall und zeigt ruckartige Veränderungen. Diesen Nachteil zeigen Lasermikrodissektionssysteme mit einer Laserscaneinrichtung hingegen nicht, weil der Mikroskoptisch feststeht. Damit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch während der Bearbeitung einer Probe durch den verwendeten Laser ein sicheres Auslesen von Probeninformationen erfolgen, weil sich das Bild der Probe nicht bewegt.
-
Die Laserscaneinrichtung weist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform zwei gegen eine Achse geneigte und unabhängig voneinander um die Achse drehbare Keilprismen auf, welche durch ihre Keilwinkel eine Strahlablenkung erzeugen. Durch die Drehung der Keilprismen ist der resultierende Ablenkwinkel des Laserstrahls gegenüber der Achse variabel. Am Ausgang der Laserscaneinrichtung weist der Laserstrahl durch die Dicke und die Schrägstellung der Keilprismen einen seitlichen Strahlversatz gegenüber der optischen Achse auf und trifft für alle Ablenkwinkel die Mitte der Objektivpupille des Mikroskopobjektivs.
-
Eine derartige Laserscaneinrichtung ist insbesondere deshalb vorteilhaft gegenüber anderen Laserscaneinrichtungen wie beispielsweise Spiegelscannern, Galvanometerscannern oder Schrittmotorscannern, weil diese nicht in einer zu der Objektivpupille konjugierten Ebene angeordnet werden muss. Damit ist auch keine sogenannte Pupillenabbildung erforderlich, um zu erreichen, dass der abgelenkte Strahl die Objektivpupille trifft. Bei der Mikrodissektion mit UV-Laserlicht wäre dabei beispielsweise eine UV-taugliche Pupillenabbildung erforderlich. Vorteile einer Laserscaneinrichtung mit Keilprismen sind in der
EP 1 276 586 B1 genannt.
-
Anders ausgedrückt geht die vorliegende Erfindung von einem Lasermikrodissektionssystem mit einem Mikroskop aus, das eine Auflichteinrichtung, ein Mikroskopobjektiv, eine Laserquelle und eine Laserscaneinrichtung aufweist. Ein Laserstrahl verläuft in diesem Lasermikrodissektionssystem durch die Auflichteinrichtung, durch die in der Auflichteinrichtung angeordnete Laserscaneinrichtung und durch das Mikroskopobjektiv und wird durch das jeweils verwendete Mikroskopobjektiv zur Bearbeitung einer Probe auf die Probe fokussiert. Das erläuterte Lasermikrodissektionssystem entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau beispielsweise dem in der
EP 1 276 586 B1 offenbarten.
-
Ein erfindungsgemäßes Lasermikrodissektionssystem umfasst Mittel zum Bereitstellen von Probeninformationen, die sich auf eine mikroskopische Probe beziehen. Es umfasst ferner ein Mikroskop mit wenigstens einem Objektiv, eine Lasereinheit, die einen Laserstrahl für die Bearbeitung der mikroskopischen Probe erzeugt, einen motorisierten Mikroskoptisch, einen Steuerrechner und eine Informationserfassungseinheit. In dem Lasermikrodissektionssystem ist eine Halterung für einen Objektträger, der mit der Probe auf den Mikroskoptisch aufgelegt wird und/oder einen Dissektatauffangbehälter, in dem ein mittels des Laserstrahls aus der Probe herausgetrenntes Dissektat aufgefangen werden kann, vorgesehen. Das erfindungsgemäße Lasermikrodissektionssystem zeichnet sich durch eine Steuereinheit mit Mitteln zum Ausgeben von Ansteuersignalen aus, die bewirken, dass die Probeninformationen mittels des Laserstrahls der vorhandenen Lasereinheit in Form alphanumerischer und/oder binärer Symbole auf den Objektträger, die Probe und/oder auf den Dissektatauffangbehälter geschrieben werden, während der Objektträger auf dem Mikroskoptisch aufgelegt und/oder der Dissektatauffangbehälter in dem Lasermikrodissektionssystem angeordnet ist.
-
Das erfindungsgemäße Lasermikrodissektionssystem ist insbesondere für eine Durchführung eines zuvor erläuterten Verfahrens eingerichtet und verfügt über entsprechende Mittel. Auf die jeweiligen Merkmale und Vorteile wird verwiesen.
-
Die vorliegende Erfindung und Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
-
Figurenbeschreibung
-
1 zeigt ein Lasermikrodissektionssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung.
-
2 zeigt Details eines Lasermikrodissektionssystems gemäß 1 in schematischer Darstellung.
-
3 zeigt Details eines Lasermikrodissektionssystems gemäß 1 in schematischer Darstellung.
-
4 zeigt einen Objektträger für einen Einsatz gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung.
-
In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen angegeben. Diese werden nicht wiederholt erläutert.
-
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
-
In
1 ist ein Lasermikrodissektionssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt und insgesamt mit
100 bezeichnet. Das Lasermikrodissektionssystem
100 entspricht in wesentlichen Teilen jenem, das in der
EP 1 276 586 B1 offenbart ist, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
-
Das Lasermikrodissektionssystem 100 umfasst ein hier insgesamt mit 1 bezeichnetes Mikroskop. In einem Mikroskopfuß 2 des Mikroskops 1 kann eine nur teilweise dargestellte Beleuchtungseinrichtung 3 vorgesehen sein. Licht der Beleuchtungseinrichtung 3 kann mittels einer Kondensoreinheit 4 beeinflusst werden.
-
Am Mikroskopfuß 2 kann eine Benutzerinteraktionseinheit 5 angeordnet sein, beispielsweise in Form eines Touchscreens. Mittels der Benutzerinteraktionseinheit 5 kann der Benutzer beispielsweise Betrachtungs- und/oder Bearbeitungsparameter eingeben und/oder auslesen. Die Benutzerinteraktionseinheit 5 kann auch dazu ausgebildet sein, einem Benutzer Informationen im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung zu stellen und/oder zur Eingabe solcher Informationen durch einen Benutzer eingerichtet sein.
-
Ferner ist ein Triebknopf 6 vorgesehen, der zur Bedienung eines Grob- und eines Feintriebs ausgebildet sein kann. Mittels des Triebknopfs 6 kann ein Mikroskoptisch 7 in seiner Höhe (also in z-Richtung) verstellt werden. Zur horizontalen Verstellung des Mikroskoptischs 7 (also in x- und y-Richtung) können weitere Verstelleinrichtungen 8 in bekannter Weise vorgesehen sein.
-
In einem Probenbereich 9 des Lasermikrodissektionssystems 100 bzw. des Mikroskops 1 kann ein Objektträger 10 mit einer auf diesem angebrachten mikroskopischen Probe 11 angeordnet werden. Der Objektträger 10 wird dabei typischerweise auf eine ebenfalls in dem Probenbereich 9 angeordnete Dissektatauffangeinrichtung 20 und damit auf den Mikroskoptisch 7 aufgelegt, wie auch nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 noch näher erläutert. Der Mikroskoptisch 7 ist vorzugsweise motorisiert ausgebildet.
-
Zur Beobachtung der Probe 11 sind in einem Objektivrevolver 30 angeordnete Objektive 31 vorgesehen. Bei inversen Lasermikrodissektionssystemen ist die Anordnung der erläuterten Komponenten bekanntermaßen umgekehrt, d. h. die Beleuchtungseinrichtung 12 befindet sich oben, die Objektive 31 unten.
-
Ein Beobachtungsstrahlengang 32 verläuft durch das jeweils eingeschwenkte Objektiv 31 und eine Tubuseinheit 33 mit Auskoppeleinrichtungen 34. Über einen Okulareinblick 35 kann eine visuelle Betrachtung vorgenommen werden, über eine digitaloptische Erfassungseinheit 36 kann ein elektronisches Mikroskopbild, beispielsweise mittels eines CCD-Chips, erhalten werden.
-
Zur Lasermikrodissektion verfügt das Mikroskopsystem 100 über eine insgesamt mit 37 bezeichnete Lasereinheit mit einer Laserquelle 38. Ein durch die Laserquelle 38 bereitgestellter Laserstrahl 39 wird in einer Auflichteinheit, die hier insgesamt mit 40 bezeichnet ist, an einem ersten Umlenkelement 41 und einem zweiten Umlenkelement 42 umgelenkt und damit in den Beobachtungsstrahlengang 32 eingekoppelt. Der Laserstrahl 39 kann damit mittels des jeweils eingeschwenkten Objektivs 31 in den Objektbereich 9 fokussiert werden.
-
Bei dem dargestellten Lasermikrodissektionssystem 100 kann die Lage des Fokuspunkts des Laserstrahls 39 in dem Objektbereich 9 grundsätzlich auf unterschiedliche Weise eingestellt werden. Einerseits kann der Mikroskoptisch 7, beispielsweise motorisch und/oder mittels der Verstelleinrichtungen 8, in x- und y-Richtung verfahren werden. Andererseits kann, wie im dargestellten Beispiel, eine Laserscaneinrichtung 43 vorgesehen sein.
-
Mittels der Laserscaneinrichtung
43 kann der Laserstrahl
39 variabel gegenüber einer zwischen der ersten Umlenkeinheit
41 und der zweiten Umlenkeinheit
42 verlaufenden Achse
44 abgelenkt werden. Der Laserstrahl kann daher an unterschiedlichen Positionen auf der zweiten Umlenkeinheit
42 auftreffen, so dass sich die Lage seines Fokuspunkts in dem Objektbereich
9 entsprechend verschiebt. Eine entsprechende Ablenkung ist im Detail in der
EP 1 276 586 B1 gezeigt. Es sei betont, dass auch andere Möglichkeiten zur Ablenkung des Laserstrahls
39 und/oder zur Positionierung einer Probe
11 zum Einsatz kommen können.
-
Im dargestellten Beispiel weist die Laserscaneinrichtung 43 zwei Keilprismen 45 auf, die gegen die Achse 44 geneigt und unabhängig voneinander um diese drehbar sind. Hierzu sind die Keilprismen 45 beispielsweise mit Kugellagern 46 gelagert und über Zahnräder 47 mittels geeigneter Aktoren 48 bewegbar. Die Aktoren 48 können über Positionsgeber 49 verfügen (hier nur am rechten Aktor 48 gezeigt). Eine hierdurch erfasste Position kann an eine Steuereinheit 50 übermittelt werden. Die Steuereinheit 50 kann durch ein geeignetes Ansteuern der Aktoren 48 die Lage des Fokuspunkts des Laserstrahls 39 in dem Objektbereich 9 einstellen. Zur Eingabe entsprechender Werte, beispielsweise von Schnittlinien zum Heraustrennen von Dissektaten aus der Probe 11 mittels des Lasers 39, kann die Benutzerinteraktionseinheit 5 und/oder ein Steuerrechner 51, der über eine geeignete Kommunikationsstrecke 52 drahtgebunden oder drahtlos an die Steuereinheit 50 angebunden ist, eingesetzt werden.
-
Im Rahmen einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit 50 insbesondere auch dazu ausgebildet, die Laserscaneinrichtung 43 derart anzusteuern, dass mittels des Lasers 39 Probeninformationen auf den Objektträger 10 und/oder auf ein in der Dissektatauffangeinrichtung 20 angeordneter Dissektatauffangbehälter aufgebracht werden können. Hierzu können ebenfalls Werte mittels der Benutzerinteraktionseinheit 5 und/oder des Steuerrechners 51 vorgegeben werden.
-
Im Rahmen dieser oder einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ferner eine Informationserfassungseinheit 53 vorgesehen, die beispielsweise dazu eingerichtet sein kann, durch Auswerten der mittels der Bilderfassungseinheit 36 erfassten Daten Probeninformationen auszulesen, die zuvor auf den Objektträger 10 und/oder ein in der Dissektatauffangeinrichtung 20 angeordneter Dissektatauffangbehälter aufgebracht wurden. Die Informationserfassungseinheit 53 kann auch beispielsweise als Barcodescanner ausgebildet sein. Wenngleich die Informationserfassungseinheit 53 hier als Teil der Bilderfassungseinheit 36 veranschaulicht ist, kann sie beispielsweise auch in der Steuereinheit 50 und/oder dem Steuerrechner 51 integriert oder separat angeordnet sein. Die Bilderfassungseinheit 36 und die Steuereinheit 50 und/oder der Steuerrechner 51 können dabei über eine geeignete Kommunikationsstrecke drahtgebunden oder drahtlos verbunden sein.
-
Der Steuerrechner 51 kann auch zur Anzeige mikroskopischer Bilder, die mittels der Bilderfassungseinheit 36 erfasst werden, ausgebildet sein. Es kann sich auch um einen portablen Steuerrechner 51 in Form eines Smartphones und/oder eines Tabletrechners handeln. Auch in letzteren Fällen kann der Steuerrechner 51 beliebige Anzeige- und Ansteuerfunktionen übernehmen.
-
In 2 ist ein Querschnitt durch den Mikroskoptisch 7 mit der darauf angebrachten Dissektatauffangeinrichtung 20 in einer durch die optische Achse des Beobachtungsstrahlengangs 32 und die x-Richtung (senkrecht zur Papierebene der 1) aufgespannten Ebene dargestellt.
-
Der Mikroskoptisch 7 weist eine feststehende Basisplatte 7a auf, auf der eine in y-Richtung (also senkrecht zur Papierebene) verfahrbare Platte 7b angeordnet ist. Die verfahrbare Platte 7b definiert eine Tischoberfläche 7c des Mikroskoptischs 7. Die verfahrbare Platte 7b ist gegenüber der feststehenden Basisplatte 7a mittels einer geeigneten Einrichtung, beispielsweise unter Verwendung von Lagerkugeln 7d, verschiebbar. Zum wechselseitigen Verschieben der feststehenden Basisplatte 7a und der verfahrbaren Platte 7b können die bereits erläuterten Verstelleinrichtungen 8 verwendet werden. Ist hier davon die Rede, dass die feststehende Basisplatte 7a „feststeht”, bezieht sich dies nur auf ihre Position gegenüber der verfahrbaren Platte 7b. Die „feststehende” Basisplatte 7a kann auch beispielsweise ihrerseits in x-Richtung gegenüber einer weiteren Platte des Mikroskoptischs 7 verschoben und in z-Richtung in ihrer Höhe verstellt werden.
-
Auf der Tischoberfläche 7c des Mikroskoptischs 7 ist in der Dissektatauffangeinrichtung 20 ein Dissektatauffangbehälter 21 angeordnet, der ggf. mit einer geeigneten Verstelleinrichtung (vgl. 3) verschoben werden kann. Der Dissektatauffangbehälter 21 kann jedoch auch manuell in einem freien Arbeitsraum 22 der Dissektatauffangeinrichtung 20 bewegt werden. Bei dem Dissektatauffangbehälter 21 kann es sich auch um den Deckel eines bekannten Deckelgefäßes handeln, der in der Dissektatauffangeinrichtung 20 eingespannt werden kann.
-
Die Dissektatauffangeinrichtung 20 weist ein Trägerelement 23 auf, auf das der Objektträger 10 aufgelegt werden kann. Die Probe 11 ist an der Unterseite des Objektträgers 10 angebracht. Der Objektträger 10 wird vorteilhafterweise so positioniert, dass sich die Probe 11 vollständig in dem freien Arbeitsraum 22 befindet. Eine Höhe 24 des freien Arbeitsraums 22 kann durch Verstellmittel verstellbar ausgebildet und/oder durch Abstandshalter (nicht gezeigt) festgelegt sein.
-
Das Objektiv 31 ist auf der optischen Achse des Beobachtungsstrahlengangs 32 dem Objektträger 10 zugewandt und erzeugt über eine entsprechende Linsenanordnung (ohne Bezeichnung) ein Bild des Objekts 11. Die Probe 11 befindet sich hierzu in der Brennebene des Objektivs 31.
-
Ferner kann durch das Objektiv 31 ein wie zu 1 erläutert eingekoppelter Laserstrahl 39 auf die Probe 11 fokussiert werden, um aus der Probe 11 ein Dissektat herauszutrennen. Der Dissektatauffangbehälter 21 ist derart unter der Probe 11 angeordnet, dass das Dissektat durch Schwerkraftwirkung in diesen herabfällt. Ein Dissektat 25 ist in dem Dissektatauffangbehälter 21 dargestellt. Die Anzahl der Dissektatauffangbehälter 21 kann an die jeweiligen Erfordernisse, beispielsweise die Anzahl der zu gewinnenden Dissektate 25, angepasst werden.
-
In 2 ist die Lage des Fokuspunkts des Laserstrahls 39 veranschaulicht, wenn der Laserstrahl 39 zum Heraustrennen eines Dissektats 25 aus einer Probe 11 verwendet wird. 3 zeigt hingegen die Lage des Fokuspunkts des Laserstrahls 39, wenn der Laserstrahl 39 zum Schreiben von Objektinformationen auf den Objektträger 10 eingesetzt wird.
-
3 zeigt dabei einen der 2 entsprechenden Schnitt durch einen Mikroskoptisch 7 mit einer darauf angeordneten Dissektatauffangeinrichtung 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
-
In dem dargestellten Beispiel sind an der feststehenden Basisplatte 7a zwei Halteelemente 26, von denen nur das linke Halteelement 26 mit einem Bezugszeichen versehen ist, befestigt. Die Halteelemente 26 tragen eine Kontaminationsschutzplatte 27, die zwischen dem Trägerelement 26 und dem Dissektatauffangbehälter 21 feststeht. Der Dissektatauffangbehälter 21 ist hier zusammen mit weiteren Dissektatauffangbehältern in einer Struktur 28, beispielsweise einer Mikrotiterplatte, ausgebildet. Die Kontaminationsschutzplatte 27 überspannt vorteilhafterweise die gesamte Tischoberfläche des Mikroskoptischs 7 und begrenzt damit den freien Arbeitsraum 22 nach oben. Die Kontaminationsschutzplatte 27 ist mit einem Ausschnitt 29 ausgebildet, damit ein Dissektat 25 in den jeweils gewünschten Dissektatauffangbehälter 21 fallen kann.
-
Jeweils ein Dissektatauffangbehälter 21 der Struktur 28, beispielsweise jeweils eine Vertiefung einer Mikrotiterplatte, kann unterhalb des Ausschnitts 29 angeordnet werden. Durch die Kontaminationsschutzplatte 27 wird verhindert, dass Staub oder andere Partikel aus der Umgebungsluft in die Dissektatauffangbehälter 21 fallen. Ferner wird verhindert, dass Dissektate 25 in einen „falschen” Dissektatauffangbehälter 21 fallen.
-
Eine Verstelleinrichtung 7d kann Teil einer Verstelleinrichtung zur Verstellung des Mikroskoptischs 7 sein und/oder separat hierzu ausgebildet sein. Die Verstelleinrichtung 7d kann Eingriffsmittel 7e aufweisen, die mit dem Dissektatauffangbehälter 21 bzw. einer entsprechenden Struktur 28 verbunden werden können. Die Verstelleinrichtung 7d kann manuell bedient werden, weist vorzugsweise jedoch einen entsprechenden Motor auf. Die Verstelleinrichtung 7d ist hierzu über eine entsprechende Verbindung 7f mit einer Steuereinheit, beispielsweise dem erläuterten Steuerrechner 51, verbunden.
-
Zu weiteren Ausgestaltungen der in den
2 und
3 dargestellten Ausführungsformen sei insbesondere auf die
DE 100 18 251 C1 verwiesen, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
-
Wie erwähnt, ist in 3 die Lage des Fokuspunkts des Laserstrahls 39 veranschaulicht, wenn der Laserstrahl 39 zum Aufbringen von Objektinformationen auf den Objektträger 10 eingesetzt wird. Der Fokuspunkt des Laserstrahls 39 befindet sich hierbei außerhalb eines Bereichs eines Objekts 11 und in einem lasersensitiven Bereich des Objektträgers 10, wie er in 4 veranschaulicht ist. Wird der Laserstrahl 39 hingegen zum Aufbringen von Objektinformationen auf dem Dissektatauffangbehälter 21 eingesetzt, wird die Lage seines Fokuspunkts entsprechend auf die Oberfläche des Dissektatauffangbehälters 21 eingestellt. Hierzu werden vorteilhafterweise Objektive 31 mit großem Arbeitsabstand eingesetzt.
-
4 zeigt einen Objektträger 10 für einen Einsatz gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung.
-
Auf den Objektträger 10 ist im dargestellten Beispiel eine mikroskopische Probe 11 aufgebracht. Die mikroskopische Probe 11 befindet sich in einem Bereich 12 des Objektträgers 10, der zur Untersuchung und/oder Bearbeitung im einem Lasermikrodissektionssystem vorgesehen ist. Ein entsprechender Bereich 12 ist beispielsweise mit einer mikrodissektierbaren Membran bespannt. Im dargestellten Beispiel ist der Bereich 12 ferner mit eindeutigen Lageinformationen versehen, wie an einem Ausschnitt 14 des Bereichs 12 veranschaulicht. In dem Bereich 12 sind, wie in dem Ausschnitt 14 ersichtlich, zwei Bezugspunktnetze dargestellt, die jeweils Bezugspunkte A bis Z, 1 bis 24, a bis j und α bis κ aufweisen. In dem Bereich 12 kann ein beliebiger Teilbereich 14 betrachtet werden. Das Bezugspunktnetz mit den Bezugspunkten A bis Z, 1 bis 24, a bis j und α bis κ ist in einer vergrößerten Darstellung im rechten Teil der 4 sichtbar.
-
Wie aus der 4 ersichtlich, kann der Bereich 14 des Probenbereichs 12 eindeutig durch die Bezugspunkte G, 4 und H des Bezugspunktnetzes identifiziert werden. Diese sind in der dargestellten Dreifachkombination lediglich an einer einzigen Position des Objektträgers 10 bzw. seines Bereichs 12 vorhanden. Dies ermöglicht eine eindeutige Positionsbestimmung. Die Bezugspunkte A bis Z, 1 bis 24, a bis j, α bis κ können auch derart ausgebildet sein, dass sie nur unter bestimmten Betrachtungsbedingungen, beispielsweise bei UV-Licht oder Licht einer bestimmten Wellenlänge, sichtbar sind.
-
Der gesamte Teilbereich 14 ist dabei eindeutig auf dem Objektträger 10 lokalisiert. In der dargestellten Ausführungsform der 4 sind die Bezugspunkte A bis Z und 1 bis 24 einer Vergrößerungsstufe mit geringer Vergrößerung zugeordnet. Wenn ein entsprechender beliebiger Teilbereich 14 mittels dieses Bezugspunktnetzes lokalisiert wurde, kann eine höher aufgelöste Positionsbestimmung mittels des Bezugspunktnetzes der nächstniedrigeren Ordnung bei höherer Vergrößerung erfolgen, wie im rechten Teil der 4 dargestellt. Ein hier mit einem Stern markierter Probenbereich bzw. eine entsprechende, durch einen Betrachter vorgenommene Markierung, ist in dem Bezugspunktnetz 15 der nächstniedrigeren Ordnung durch die Bezugspunkte e, d, δ und f lokalisierbar.
-
Der mit dem Stern markierte Bereich der Probe bzw. die entsprechende, durch einen Betrachter vorgenommene Markierung, ist damit insgesamt in dem Bereich 12 eindeutig über zwei Bezugspunktnetze lokalisiert. Die jeweils höher aufgelösten Bezugspunkte eines Bezugspunktnetzes können sich dabei selbstverständlich innerhalb eines geringer aufgelösten Bezugspunktnetzes wiederholen, solange eine eindeutige Identifizierung möglich ist.
-
Der Objektträger 10 kann ferner einen durch einen Benutzer oder eine maschinelle Einrichtung beschriftbaren Bereich 13 umfassen, wie insoweit bekannt.
-
Erfindungsgemäß weist der Objektträger 10 einen temperatur- und/oder lasersensitiven Bereich 16 auf, der wiederum Teilbereiche 17 und 18, die beispielsweise unterschiedlichen Vergrößerungsstufen zugeordnet sein können, umfassen kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist dargestellt, wie in dem Bereich 16 bzw. den Teilbereichen 17 und 18 entsprechende Bezugspunktinformationen hinterlegt werden können. Beispielsweise kann in einem für eine höhere Vergrößerung eingerichteten Teilbereich 17 des Bereichs 16 der durch die Bezugspunkte G, 4 und H definierte Ort als Objektinformation (Lageinformationen bzw. Bezugspunktinformationen) hinterlegt werden. Dies kann, wie dargestellt, beispielsweise mittels eines 2D-Barcodes und/oder in Form alphanumerischer Zeichenketten erfolgen. Neben Bezugspunktinformationen können auch andere Informationen, beispielsweise Diagnose- oder Patienteninformationen, hinterlegt werden.
-
In einem für höhere Vergrößerung eingerichteten Teilbereich 18 des Bereichs 16 kann entsprechend eine Positionsinformation bezüglich des höher aufgelösten Bezugspunktnetzes hinterlegt werden, beispielsweise ebenfalls in Form eines Barcodes und/oder in Form alphanumerischer Zeichenketten. Der Bereich 16 kann dabei eine Vielzahl von Teilbereichen umfassen, die für unterschiedliche Informationen, unterschiedliche Vergrößerungsstufen und/oder unterschiedliche Markierungsmöglichkeiten reserviert sein können.
-
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht nur mit einem Objektträger 10 mit einem Bezugspunktnetz, wie es in der 4 veranschaulicht ist, verwendet werden kann. Vielmehr ist es beispielsweise auch möglich, in einem Bereich 16 Koordinateninformationen, die sich auf einen festen Bezugspunkt auf einem Objektträger 10 beziehen, zu hinterlegen. Wie erwähnt, können beliebige Informationen auf einen Objektträger aufgebracht und/oder von diesem abgelesen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Lasermikrodissektionssystem
- 1
- Mikroskop
- 2
- Mikroskopfuß
- 3
- Beleuchtungseinrichtung
- 4
- Kondensoreinheit
- 5
- Benutzerinteraktionseinheit
- 6
- Triebknopf
- 7
- Mikroskoptisch
- 7a
- Basisplatte
- 7b
- verfahrbare Platte
- 7c
- Tischoberfläche
- 7d
- Verstelleinrichtung
- 7e
- Eingriffsmittel
- 7f
- Verbindung
- 8
- Verstelleinrichtung
- 9
- Probenbereich
- 10
- Objektträger
- 11
- Probe
- 12
- Probenbereich
- 13
- manuell beschriftbarer Bereich
- 14
- Teilbereich des Probenbereichs
- 15
- Bezugspunktnetz
- 16
- temperatur- und/oder lasersensitiver Bereich
- 17
- Teilbereich des temperatur- und/oder lasersensitiven Bereichs
- 18
- Teilbereich des temperatur- und/oder lasersensitiven Bereichs
- 20
- Dissektatauffangeinrichtung
- 21
- Dissektatauffangbehälter
- 22
- freier Arbeitsraum
- 23
- Trägerelement
- 24
- Höhe
- 25
- Dissektat
- 26
- Halteelement
- 27
- Kontaminationsschutzplatte
- 28
- Struktur
- 29
- Ausschnitt
- 30
- Objektivrevolver
- 31
- Objektive
- 32
- Beobachtungsstrahlengang
- 33
- Tubuseinheit
- 34
- Auskoppeleinrichtungen
- 35
- Okulareinblick
- 36
- Erfassungseinheit
- 37
- Lasereinheit
- 38
- Laserquelle
- 39
- Laserstrahl
- 40
- Auflichteinheit
- 41
- erstes Umlenkelement
- 42
- zweites Umlenkelement
- 43
- Laserscaneinrichtung
- 44
- Achse
- 45
- Keilprisma
- 46
- Kugellager
- 47
- Zahnrad
- 48
- Aktor
- 49
- Positionsgeber
- 50
- Steuereinheit
- 51
- Steuerrechner
- 52
- Kommunikationsstrecke
- 53
- Informationserfassungseinheit
