DE102016115919A1 - A method of providing a tissue sample from living tissue, fluid jet cutting apparatus and their use - Google Patents

A method of providing a tissue sample from living tissue, fluid jet cutting apparatus and their use Download PDF

Info

Publication number
DE102016115919A1
DE102016115919A1 DE102016115919.0A DE102016115919A DE102016115919A1 DE 102016115919 A1 DE102016115919 A1 DE 102016115919A1 DE 102016115919 A DE102016115919 A DE 102016115919A DE 102016115919 A1 DE102016115919 A1 DE 102016115919A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid jet
tissue
cutting
amount
living
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016115919.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Jürgen Maier
Thomas Hassel
Michael Bauer
Stefan Hippenstiel
Andreas Hocke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leibniz Universitaet Hannover
Charite Universitaetsmedizin Berlin
Original Assignee
Leibniz Universitaet Hannover
Charite Universitaetsmedizin Berlin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leibniz Universitaet Hannover, Charite Universitaetsmedizin Berlin filed Critical Leibniz Universitaet Hannover
Priority to DE102016115919.0A priority Critical patent/DE102016115919A1/en
Priority to PCT/EP2017/071131 priority patent/WO2018037007A1/en
Publication of DE102016115919A1 publication Critical patent/DE102016115919A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
    • G01N1/06—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting providing a thin slice, e.g. microtome
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
    • B24C1/045—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C11/00—Selection of abrasive materials or additives for abrasive blasts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C11/00—Selection of abrasive materials or additives for abrasive blasts
    • B24C11/005—Selection of abrasive materials or additives for abrasive blasts of additives, e.g. anti-corrosive or disinfecting agents in solid, liquid or gaseous form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/004—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet
    • B26F3/008—Energy dissipating devices therefor, e.g. catchers; Supporting beds therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/2806—Means for preparing replicas of specimens, e.g. for microscopal analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G01N2001/2873—Cutting or cleaving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe, indem durch Flüssigkeitsstrahlschneiden mittels eines dünnen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls von einer lebenden Gewebemenge die Gewebeprobe als im Wesentlichen planparallele Scheibe abgeschnitten wird, wobei die Zellen der Gewebeprobe vital erhalten werden und durch das Abschneiden der Gewebeprobe von der lebenden Gewebemenge im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung sowie eine Verwendung einer derartigen Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe.The invention relates to a method for providing a tissue sample from living tissue by cutting the tissue sample as a substantially plane-parallel slice by liquid jet cutting by means of a thin high-pressure liquid jet from a living tissue, the cells of the tissue sample being obtained vitally and by cutting the tissue sample are substantially unaffected by the amount of living tissue. The invention also relates to a liquid jet cutting apparatus and to a use of such a liquid jet cutting apparatus for providing a tissue sample from living tissue.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe gemäß Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung gemäß Anspruch 6 sowie eine Verwendung einer derartigen Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe.The invention relates to a method of providing a tissue sample of living tissue according to claim 1. The invention also relates to a liquid jet cutting apparatus according to claim 6 and to a use of such a liquid jet cutting apparatus for providing a tissue sample from living tissue.

Die Analyse lebender menschlicher Gewebeverbände kann als Modellsystem für Erkrankungen dienen und kann entsprechende neue Erkenntnisse erbringen und zum Testen klinisch-pharmakologischer Interventionen beitragen. Eine Reihe neuerer Entwicklungen macht es möglich, vitale dreidimensionale komplexe lebende Gewebe in bisher nicht möglicher Weise zu untersuchen, z.B. durch Mehrphotonen- und spektrale Konfokalmikroskopie, Licht-Blatt Mikroskopie sowie durch dreidimensionale Rekonstruktionen in Mehrfarbendarstellungen an lebenden Geweben über die Zeit. Für solche Analysen besteht ein Bedarf daran, aus heterogenen Gewebestücken lebenden Gewebes möglichst atraumatisch und steril geeignete Gewebeproben bereitzustellen. Existierende Schneidverfahren haben Nachteile, wie z.B. die Bildung von Quetschartefakten, thermischen Artefakten und sonstigen Schädigungen am Gewebe oder sehr lange Schneidzeiten.The analysis of living human tissue associations can serve as a model system for diseases and can provide corresponding new insights and contribute to the testing of clinical-pharmacological interventions. A number of recent developments make it possible to study vital three-dimensional complex living tissues in ways not yet possible, e.g. by multi-photon and spectral confocal microscopy, light-sheet microscopy, and three-dimensional reconstructions in multicolor representations on living tissues over time. For such analyzes, there is a need to provide tissue samples that are as heterogeneous as possible from living tissues that are as atraumatic and sterile as possible. Existing cutting methods have disadvantages such as e.g. the formation of pinch artifacts, thermal artifacts and other tissue damage or very long cutting times.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, verbesserte Möglichkeiten zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe anzugeben.The invention is therefore based on the object of providing improved possibilities for providing a tissue sample from living tissue.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Verfahren zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe, indem durch Flüssigkeitsstrahlschneiden mittels eines dünnen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls von einer lebenden Gewebemenge die Gewebeprobe als im Wesentlichen planparallele Scheibe abgeschnitten wird, wobei die Zellen der Gewebeprobe vital erhalten werden und durch das Abschneiden der Gewebeprobe von der lebenden Gewebemenge im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden. Die Erfindung hat den Vorteil, dass auf einfache, zuverlässige und schnelle Weise die gewünschten Gewebeproben als im Wesentlichen planparallele Scheiben bereitgestellt werden können. Durch die Erfindung gelingt es, die Gewebeproben im Wesentlichen atraumatisch und steril bereitzustellen, sodass insbesondere auch Infektionen darin vermieden werden können. Die auf diese Weise bereitgestellten Gewebeproben eignen sich in besonderer Weise für weitere Analysen z.B. der eingangs genannten Art. Als im Wesentlichen planparallel gilt in diesem Zusammenhang eine Dickentoleranz von +/–30% bezüglich der mittleren Dicke der bereitgestellten Gewebeprobe.This object is achieved according to claim 1 by a method for providing a tissue sample from living tissue by the tissue sample is cut as a substantially plane-parallel disc by liquid jet cutting by means of a thin high-pressure liquid jet of a living tissue amount, the cells of the tissue sample are obtained vital and is substantially unaffected by the cleavage of the tissue sample from the living tissue set. The invention has the advantage that the desired tissue samples can be provided as substantially plane-parallel slices in a simple, reliable and fast manner. The invention makes it possible to provide the tissue samples essentially atraumatic and sterile, so that in particular infections can be avoided therein. The tissue samples provided in this way are particularly suitable for further analyzes, e.g. As essentially plane-parallel, a thickness tolerance of +/- 30% with respect to the mean thickness of the tissue sample provided applies in this context.

Ein weiterer Vorteil ist, dass der Flüssigkeitsstrahl das Gewebe beim Schneidvorgang kühlt, sodass auch hierdurch eine thermische Schädigung des Gewebes beim Schneidvorgang vermieden werden kann. Zudem wird der Schneideprozess ohne direkten Werkzeugkontakt durchgeführt, was die Einhaltung der Sterilität erleichtert.Another advantage is that the liquid jet cools the tissue during the cutting process, so that a thermal damage to the tissue during the cutting operation can be avoided as well. In addition, the cutting process is performed without direct tool contact, which facilitates compliance with sterility.

Der Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl, der als Schneidstrahl zum Abschneiden der Gewebeprobe dient, kann insbesondere als steriler Flüssigkeitsstrahl ausgebildet sein. Dementsprechend kann als Schneidflüssigkeit für die Erzeugung des Flüssigkeitsstrahls beispielsweise Wasser verwendet werden, z.B. destilliertes Wasser. Es können auch andere sterile Flüssigkeiten genutzt werden, z.B. Kochsalzlösung (z.B. 0,9%ige Kochsalzlösung), alkoholische Flüssigkeiten oder Kokosmilch. The high-pressure liquid jet, which serves as a cutting jet for cutting off the tissue sample, can be designed in particular as a sterile liquid jet. Accordingly, as the cutting liquid for the generation of the liquid jet, for example, water may be used, e.g. distilled water. Other sterile liquids may also be used, e.g. Saline (e.g., 0.9% saline), alcoholic fluids or coconut milk.

Der Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl kann dabei aus reiner Flüssigkeit bestehen, d.h. der Schneidflüssigkeit, oder eine Mischung aus der Schneidflüssigkeit und einem Abrasivmittel sein. Als Abrasivmittel können insbesondere sterile Materialien hinzugefügt werden. Ferner muss das Abrasivmittel biokompatibel sein. Es eignen sich z.B. Abrasivmittel wie Zucker, Salz, Magnesium- oder Eisenspäne. Durch Hinzufügen des Abrasivmittels können auch härtere Gewebemengen effizient geschnitten werden.The high-pressure liquid jet can consist of pure liquid, i. the cutting fluid, or a mixture of the cutting fluid and an abrasive. In particular, sterile materials can be added as abrasives. Furthermore, the abrasive must be biocompatible. It is suitable e.g. Abrasives such as sugar, salt, magnesium or iron filings. By adding the abrasive, even harder amounts of tissue can be efficiently cut.

Mittels der Erfindung ist es insbesondere möglich, die Gewebeprobe als im Wesentlichen planparallele Scheibe mit einer sehr geringen Dicke bereitzustellen, z.B. 400 μm oder weniger, oder 200 μm oder weniger. Solche relativ dünnen Gewebeproben eignen sich in besonderer Weise für die Gewebeperfusion und damit eine Kultur und zur Einpassung in entsprechende mikroskopierbare, mikrofluidische Untersuchungskammern, z.B. zur Grundlagenforschung oder zur pharmakologischen und/oder toxikologischen Substanztestung. Ferner eignen sich solche Gewebeproben in besonderem Maße für eine Kryokonservierung.In particular, it is possible by means of the invention to provide the tissue sample as a substantially plane-parallel disc with a very small thickness, e.g. 400 μm or less, or 200 μm or less. Such relatively thin tissue samples are particularly suitable for tissue perfusion and thus culture and for fitting into corresponding microscopic microfluidic examination chambers, e.g. for basic research or for pharmacological and / or toxicological substance testing. Furthermore, such tissue samples are particularly suitable for cryopreservation.

Dementsprechend ist es vorteilhaft, wenn der Flüssigkeitsstrahl mit geringem Durchmesser bereitgestellt wird, z.B. maximal 0,25 mm. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, den Flüssigkeitsstrahl möglichst dünn auszubilden, z.B. im Bereich von 0,04 mm.Accordingly, it is advantageous if the liquid jet is provided with a small diameter, e.g. maximum 0.25 mm. Basically, it is advantageous to make the liquid jet as thin as possible, e.g. in the range of 0.04 mm.

Der Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in einem Druckbereich von 600 bar bis 3300 bar bereitgestellt, insbesondere 700 bar bis 3000 bar. Hervorragende Ergebnisse werden mit einem Druck im Bereich von 700 bar bis 1100 bar erzielt.The high-pressure liquid jet is provided in an advantageous embodiment of the invention in a pressure range of 600 bar to 3300 bar, in particular 700 bar to 3000 bar. Excellent results are achieved with pressures ranging from 700 bar to 1100 bar.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die lebende Gewebemenge während des Flüssigkeitsstrahlschneidvorgangs auf einer auswechselbaren Auflagefläche gelagert wird, wobei die Auflagefläche während des Abschneidens der Gewebeprobe durch den Flüssigkeitsstrahl wenigstens zum Teil mit durchschnitten wird. Auf diese Weise können unerwünschte Schwingungen an der Gewebemenge oder der bereits abgetrennten Gewebeprobe, die aufgrund des Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls oder dem Flüssigkeitsstrahl nachströmender Luft auftreten können, zuverlässig vermieden werden. Die Auflagefläche wird dementsprechend nach einem Schneidvorgang ausgetauscht. Dies trägt auch zur Durchführung eines sterilen Schneidvorgangs bei, indem für einen neuen Schneidvorgang eine neue sterile Auflagefläche eingesetzt wird. Die Auflagefläche kann z.B. als Zellulose-Nitrat-Scheibe ausgebildet sein, z.B. mit einer Dicke von ca. 1 mm.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the living amount of tissue during the Liquid jet cutting operation is stored on a replaceable support surface, wherein the support surface is at least partially cut through during the cutting of the tissue sample by the liquid jet. In this way, unwanted vibrations on the amount of tissue or the already separated tissue sample, which may occur due to the high pressure liquid jet or the liquid jet of air flowing, can be reliably avoided. The support surface is replaced accordingly after a cutting operation. This also helps to perform a sterile cutting operation by using a new sterile bearing surface for a new cutting operation. The support surface may be formed, for example, as a cellulose nitrate disc, for example with a thickness of about 1 mm.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die lebende Gewebemenge zumindest während des Flüssigkeitsstrahlschneidens in einer Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung fixiert. Hierdurch kann eine präzise Schnittführung des Flüssigkeitsstrahls durch die Gewebemenge sichergestellt werden. Auf diese Weise können Gewebeproben mit hoher Planparallelität bereitgestellt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the living amount of tissue is fixed at least during the liquid jet cutting in a liquid jet cutting device. In this way, a precise cut of the liquid jet can be ensured by the amount of tissue. In this way, tissue samples with high plane parallelism can be provided.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die lebende Gewebemenge an der Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung oder einem daran fixierten Bauteil mittels Unterdruck und/oder durch Festkleben fixiert wird. Auf diese Weise kann die lebende Gewebemenge besonders schonend an der Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung fixiert werden. Es können mechanische oder sonstige Schädigungen der Gewebemenge vermieden werden. Wird die Gewebemenge direkt an der Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung mittels Unterdruck fixiert, so ist es vorteilhaft, als Anlagefläche für die Gewebemenge dort ein luftdurchlässiges Anlagebauteil vorzusehen. Das Anlagebauteil kann insbesondere eine offenporige, schwammartige Struktur aufweisen. Geeignet sind hierfür z.B. Silikatschäume, z.B. aus gepresstem Silikat. Beispielsweise können in der Chemie verwendete Filtergläser eingesetzt werden. Die offenporige schwammartige Struktur kann dabei eine Porengröße von z.B. 10 μm bis 100 μm aufweisen.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the living amount of tissue is fixed to the liquid jet cutting device or a component fixed thereto by means of negative pressure and / or by sticking. In this way, the living amount of tissue can be particularly gently fixed to the liquid jet cutting device. It can be mechanical or other damage to the amount of tissue can be avoided. If the amount of tissue is fixed directly to the liquid jet cutting device by means of negative pressure, it is advantageous to provide there as an abutment surface for the amount of tissue there an air-permeable investment component. The investment component may in particular have an open-pore, sponge-like structure. Suitable for this purpose are e.g. Silicate foams, e.g. made of pressed silicate. For example, filter glasses used in chemistry can be used. The open-pored sponge-like structure may have a pore size of e.g. 10 μm to 100 μm.

Wird die lebende Gewebemenge an einem an der Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung fixierten Bauteil fixiert, d.h. an einem Bauteil, das nicht Teil der Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung ist, so kann die nach dem Schneidvorgang von der Gewebemenge abgetrennte Gewebeprobe an diesem Bauteil verbeiben und dieses Bauteil zugleich als Trägerbauteil für weitere Analysen dienen. So kann das Bauteil z.B. als Objektträger für Analysen ausgebildet sein. Die Gewebemenge kann an diesem Bauteil z.B. durch Festkleben fixiert sein, insbesondere durch sterilen Klebstoff. Das Bauteil kann an der Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung wiederum beispielsweise mittels Unterdruck fixiert sein.When the living amount of tissue is fixed to a member fixed to the liquid jet cutting apparatus, i. On a component which is not part of the liquid jet cutting device, the tissue sample separated from the tissue amount after the cutting process can remain on this component and at the same time serve as a carrier component for further analyzes. Thus, the component may e.g. be designed as a slide for analysis. The amount of tissue may be attached to this component e.g. be fixed by sticking, in particular by sterile adhesive. The component can in turn be fixed to the liquid jet cutting device, for example by means of negative pressure.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Unterdruck zum Fixieren der lebenden Gewebemenge variierbar ist, insbesondere während des Flüssigkeitsstrahlschneidvorgangs variierbar ist. Dies hat den Vorteil, dass über eine Druckregelung der erzeugte Unterdruck den jeweiligen Erfordernissen des Schneidvorgangs angepasst werden kann. So kann z.B. bei weicherem Gewebematerial der Unterdruck reduziert werden, um Schädigungen des Gewebes zu vermeiden, während bei härterem Gewebematerial, z.B. Knorpel oder Knochen, ein höherer Unterdruck eingestellt werden kann. Dementsprechend kann der Unterdruck während des Flüssigkeitsstrahlschneidvorgangs variiert werden.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the negative pressure for fixing the living amount of tissue can be varied, in particular can be varied during the liquid jet cutting process. This has the advantage that the negative pressure generated can be adapted to the respective requirements of the cutting process via a pressure control. Thus, e.g. with softer fabric material, the negative pressure may be reduced to avoid damage to the fabric, while with harder fabric material, e.g. Cartilage or bone, a higher negative pressure can be adjusted. Accordingly, the negative pressure can be varied during the liquid jet cutting operation.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die aus der Schnittstelle zwischen lebender Gewebemenge und Gewebeprobe austretende Schneidflüssigkeit des Flüssigkeitsstrahls aufgefangen und mehrstufig über wenigstens zwei unterschiedliche Energiedissipationsmittel abgeleitet wird. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren in praktisch jeder Umgebung durchgeführt werden, da die Umgebung durch Austreten der Schneidflüssigkeit nicht verunreinigt wird. Zudem wird die Restenergie des Flüssigkeitsstrahls in definierter Weise abgebaut. Die Energiedissipationsmittel können z.B. ein erstes Energiedissipationsmittel aufweisen, auf das der Flüssigkeitsstrahl zunächst trifft und das als schräg zur Stahlrichtung des Flüssigkeitsstrahls angestelltes Ablenkteil ausgebildet sein kann. Ein dem ersten Energiedissipationsmittel folgendes zweites Energiedissipationsmittel kann in Form von kugelförmigen Hartmaterialpartikeln, z.B. Hartkeramik- oder Hartmetall-Kugeln, ausgebildet sein, die in einer Auffangkammer für die Schneidflüssigkeit in Strahlrichtung des Flüssigkeitsstrahls hinter dem ersten Energiedissipationsmittel angeordnet ist.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the cutting fluid emerging from the interface between the living tissue quantity and the tissue sample is collected by the fluid jet and derived in multiple stages via at least two different energy dissipation agents. In this way, the inventive method can be performed in virtually any environment, since the environment is not contaminated by leakage of the cutting fluid. In addition, the residual energy of the liquid jet is degraded in a defined manner. The energy dissipation agents may e.g. have a first Energiedissipationsmittel, which initially meets the liquid jet and which may be formed as obliquely to the steel direction of the liquid jet employed baffle. A second energy dissipation agent following the first energy dissipation agent may be in the form of spherical hard material particles, e.g. Hard ceramic or carbide balls, be formed, which is arranged in a collecting chamber for the cutting fluid in the beam direction of the liquid jet behind the first Energiedissipationsmittel.

So kann durch das erste Energiedissipationsmittel zudem vermieden werden, dass der austretende Flüssigkeitsstrahl in die Umgebung reflektiert wird oder in der Umgebung Gischt oder Wassernebel entstehen. Das zweite Energiedissipationsmittel erlaubt durch die Kugelform der Hartmaterialpartikel eine Ablenkung des Strahls über die Kugeloberflächen. Es erfolgt ein Energieverlust durch eine Defokussierung des Strahls. Auf diese Weise wird die im austretenden Flüssigkeitsstrahl noch vorhandene Restenergie zunächst in Bewegungsenergie der Kugeln umgesetzt, zudem in Reibung zwischen den Kugeln, und demzufolge in Wärme.In this way, the first energy-dissipating agent can also be used to prevent the emerging liquid jet from being reflected into the environment or to produce spray or water mist in the surroundings. The second energy dissipation agent allows by the spherical shape of the hard material particles, a deflection of the beam over the spherical surfaces. There is an energy loss due to a defocusing of the beam. In this way, the residual energy still present in the exiting liquid jet is first converted into kinetic energy of the balls, moreover in friction between the balls, and consequently in heat.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung, die wenigstens folgendes aufweist:

  • a) eine Schneiddüse zum Abgeben eines dünnen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls,
  • b) ein Druckerzeugungsmittel zur Erzeugung des Schneiddrucks einer Schneidflüssigkeit des Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls,
  • c) eine Zuführungsvorrichtung zur Zuführung der Schneidflüssigkeit zum Druckerzeugungsmittel,
  • d) eine Aufnahmevorrichtung für eine lebende Gewebemenge mit Fixierungsmitteln zur Fixierung der lebenden Gewebemenge an der Aufnahmevorrichtung,
  • e) eine Vorschubeinrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der lebenden Gewebemenge und dem Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl, wobei die Vorschubeinrichtung zur Erzeugung einer eindimensionalen reproduzierbaren Relativbewegung eingerichtet ist, um durch die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung im Wesentlichen planparallele, scheibenförmige Gewebeproben von der lebenden Gewebemenge abzuschneiden.
The object mentioned at the outset is further achieved by a liquid jet cutting device which has at least the following:
  • a) a cutting nozzle for dispensing a thin high-pressure liquid jet,
  • b) pressure generating means for generating the cutting pressure of a cutting fluid of the high pressure fluid jet,
  • c) a supply device for supplying the cutting fluid to the pressure generating means,
  • d) a living tissue receiving device having fixing means for fixing the living tissue amount to the receiving device,
  • e) a feed device for generating a relative movement between the living tissue amount and the high-pressure liquid jet, wherein the feed device is adapted to produce a one-dimensional reproducible relative movement to cut through the liquid jet cutting device substantially plane-parallel disc-shaped tissue samples from the living tissue amount.

Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden. Vorteilhafterweise ist die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung eingerichtet zur Bereitstellung einer Gewebeprobe, bei der die Zellen der Gewebeprobe vital erhalten werden und durch das Abschneiden der Gewebeprobe von der lebenden Gewebemenge im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden.This also makes it possible to realize the advantages explained above. Advantageously, the liquid jet cutting apparatus is arranged to provide a tissue sample in which the cells of the tissue sample are maintained vital and are substantially unaffected by the tissue sample being cut off from the living tissue.

Die Vorschubeinrichtung kann zur Erzeugung eines automatischen Vorschubs ausgebildet sein, z.B. durch einen vorgespannten Federmechanismus oder durch einen Motorantrieb, z.B. einen Elektroantrieb. Die Vorschubeinrichtung kann auch zur Erzeugung eines manuellen Vorschubs eingerichtet sein. Mittels der Vorschubeinrichtung kann eine eindimensionale reproduzierbare Relativbewegung zwischen der Gewebemenge und dem Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl erzeugt werden. Die Relativbewegung kann als Linearbewegung ausgebildet sein. Es kann z.B. auch eine nichtlineare, bogenförmige Bewegung erfolgen, z.B. eine kreisförmige Bewegung. Auch hierdurch können im Ergebnis wieder planparallele scheibenförmige Gewebeproben bereitgestellt werden.The feed device may be designed to generate an automatic feed, e.g. by a biassed spring mechanism or by a motor drive, e.g. an electric drive. The feed device can also be set up to generate a manual feed. By means of the feed device, a one-dimensional reproducible relative movement between the amount of tissue and the high-pressure liquid jet can be generated. The relative movement can be designed as a linear movement. It can e.g. also a non-linear arcuate motion, e.g. a circular movement. As a result, plane-parallel disc-shaped tissue samples can also be provided as a result.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung zur Abgabe eines sterilen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls eingerichtet ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Gewebeprobe durch den Flüssigkeitsstrahl kontaminiert oder infiziert wird.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the liquid jet cutting device is set up for delivering a sterile high-pressure liquid jet. In this way it is avoided that the tissue sample is contaminated or infected by the liquid jet.

Es ist ferner vorteilhaft, die wesentlichen Bauteile der die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung, die mit der Gewebemenge und der Gewebeprobe in Kontakt kommen, als sterilisierbare Bauteile auszubilden und vor der Durchführung eines Schneidvorgangs entsprechend zu sterilisieren. So kann z.B. das Druckerzeugungsmittel zur Erzeugung des Schneiddrucks, z.B. eine Pumpe, als sterilisierbares Druckerzeugungsmittel ausgebildet sein. Die Sterilisation vor der Durchführung eines Schneidvorgangs kann z.B. dadurch erfolgen, dass über die Zuführvorrichtung zur Zuführung der Schneidflüssigkeit zunächst eine Desinfektionsflüssigkeit eingespeist wird und anschließend auf die eigentliche Schneidflüssigkeit umgestellt wird. Die Desinfektionsflüssigkeit kann dabei durch das Druckerzeugungsmittel über die Schneiddüse abgegeben werden, sodass auch gleich die Schneiddüse sterilisiert wird.It is also advantageous to form the essential components of the liquid jet cutting device, which come into contact with the amount of tissue and the tissue sample, as sterilizable components and to sterilize accordingly before performing a cutting operation. Thus, e.g. the pressure generating means for generating the cutting pressure, e.g. a pump, be designed as a sterilizable pressure generating means. Sterilization before performing a cutting operation may be e.g. take place in that on the supply device for supplying the cutting fluid, first a disinfecting liquid is fed and then switched to the actual cutting fluid. The disinfecting liquid can be dispensed through the pressure generating means via the cutting nozzle, so that even the cutting nozzle is sterilized.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung als Fixierungsmittel wenigstens eine Unterdruckfixiereinrichtung aufweist, die zum Unterdruck-fixieren der lebenden Gewebemenge an der Aufnahmevorrichtung eingerichtet ist. Die Unterdruckfixiereinrichtung kann eine Unterdruckpumpe aufweisen. Zur Einstellung eines variierbaren Unterdrucks kann die Unterdruckpumpe über eine Steuereinrichtung steuerbar sein. Die Unterdruckfixierung erlaubt eine schonende Fixierung der Gewebemenge an der Aufnahmevorrichtung.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the liquid jet cutting device has at least one vacuum fixing device as fixing means, which is set up for vacuum-fixing the living amount of tissue to the receiving device. The vacuum fixing device may include a vacuum pump. To set a variable negative pressure, the vacuum pump can be controlled via a control device. The vacuum fixation allows a gentle fixation of the amount of tissue on the receiving device.

Die lebende Gewebemenge kann insbesondere eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der lebenden Gewebemenge aufweisen, an der diese fixiert wird. Wird die Gewebeprobe von der Gewebemenge abgeschnitten, so wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl in einem Abstand von der Aufnahmevorrichtung vorbeigeführt wird, der im Wesentlichen der gewünschten Dicke der Gewebeprobe entspricht. Die abgeschnittene Gewebeprobe wird nach Durchführung des Schneidvorgangs zunächst weiterhin an der Aufnahmevorrichtung gehalten.The living amount of tissue may in particular have a receiving device for receiving the amount of living tissue to which it is fixed. If the tissue sample is cut off from the amount of tissue, then in an advantageous embodiment of the invention the high-pressure liquid jet is guided past the receiving device at a distance which substantially corresponds to the desired thickness of the tissue sample. The cut tissue sample is first held on the receiving device after performing the cutting operation.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Unterdruckfixiereinrichtung wenigstens eine offenporige, schwammartige Struktur mit einer Ansaugfläche zum Ansaugen der lebenden Gewebemenge an die offenporige, schwammartige Struktur aufweist. Hierfür kann z.B. der eingangs genannte Silikatschaum verwendet werden. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the vacuum fixing device has at least one open-pored, sponge-like structure with a suction surface for sucking the living amount of tissue against the open-pored, sponge-like structure. For this purpose, e.g. The silicate foam mentioned above can be used.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung eine Auffangvorrichtung zum Auffangen der aus der Schnittstelle zwischen lebender Gewebemenge und Gewebeprobe austretenden Schneidflüssigkeit aufweist. Auf diese Weise wird vermieden, dass die austretende Schneidflüssigkeit in die Umgebung gelangt. Die Auffangvorrichtung kann insbesondere die zuvor bereits erläuterten wenigstens zwei unterschiedlichen Energiedissipationsmittel aufweisen.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the liquid jet cutting device has a collecting device for collecting the emerging from the interface between living tissue and tissue sample cutting fluid. In this way it is avoided that the exiting cutting fluid enters the environment. The collecting device may in particular have the previously explained at least two different Energiedissipationsmittel.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch die Verwendung einer Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung der zuvor erläuterten Art zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe, indem durch die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung mittels eines dünnen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls von einer lebenden Gewebemenge die Gewebeprobe als im wesentlichen planparallele Scheibe abgeschnitten wird, wobei die Zellen der Gewebeprobe vital erhalten werden und durch das Abschneiden der Gewebeprobe von der lebenden Gewebemenge im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden.The above-mentioned object is further achieved by the use of a liquid jet cutting device of the type described above for providing a tissue sample from living tissue by the tissue sample is cut as a substantially plane-parallel disc by the liquid jet cutting device by means of a thin high-pressure liquid jet of a living tissue amount, said Cells of the tissue sample can be maintained vital and are not affected by the cutting of the tissue sample of the living tissue amount substantially. This also makes it possible to realize the advantages explained above.

Die Schneiddüse kann z.B. einen Durchlassquerschnitt von maximal 0,25 mm aufweisen. Die Schneiddüse kann z.B. als Diamantdüse oder Saphirdüse ausgebildet sein.The cutting nozzle may e.g. have a passage cross-section of not more than 0.25 mm. The cutting nozzle may e.g. be designed as a diamond nozzle or sapphire nozzle.

Die Erfindung erlaubt somit das planparallele Abschneiden von Scheiben von einer lebenden Gewebemenge, z.B. unterschiedlich fester, inhomogener Gewebe, wie z.B. Lunge, Leber, Niere, Darm, Muskelgewebe, Tumorgewebe, bis hin zu Knochen-Weichgewebeübergängen. Diese Gewebe enthalten unterschiedliche Anteile und Festigkeiten von Bindegewebe, bilden oder enthalten kleine oder große Hohlräume und sind von Leitungsbahnen durchzogen, z.B. Atemwege, Blutgefäße. Neben einem variabel harten Reinflüssigkeitsstrahl ist die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung auch eingerichtet zum Schneiden mittels Abrasivmitteln, die der Schneidflüssigkeit beigegeben werden. Um mit Abrasiven zu schneiden, weist die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung wenigstens eine Mischkammer auf, in der die Schneidflüssigkeit mit dem Abrasivmittel gemischt wird und dann zur Schneiddüse weitertransportiert wird.The invention thus permits plane-parallel cutting of slices from a living tissue amount, e.g. different solid, inhomogeneous tissues, e.g. Lung, liver, kidney, intestine, muscle tissue, tumor tissue, to bone soft tissue transitions. These tissues contain varying proportions and strengths of connective tissue, form or contain small or large voids, and are crossed by conduction paths, e.g. Respiratory system, blood vessels. In addition to a variably hard pure liquid jet, the liquid jet cutting device is also set up for cutting by means of abrasives, which are added to the cutting fluid. In order to cut with abrasives, the liquid jet cutting device has at least one mixing chamber in which the cutting fluid is mixed with the abrasive and then further transported to the cutting nozzle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments using drawings.

Es zeigenShow it

1 – eine Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung in schematischer Darstellung und 1 - A liquid jet cutting device in a schematic representation and

2 – eine Schneideinheit der Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung in perspektivischer Darstellung und 2 - A cutting unit of the liquid jet cutting device in a perspective view and

3 – die Schneideinheit gemäß 2 in geschnittener, perspektivischer Darstellung und 3 - The cutting unit according to 2 in a cut, perspective view and

4 – die Schneideinheit gemäß 2 in geschnittener Seitenansicht. 4 - The cutting unit according to 2 in cut side view.

In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.In the figures, like reference numerals are used for corresponding elements.

Die in 1 dargestellte Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung weist als zentrale Komponente eine Schneideinheit 1 auf. Die Schneideinheit 1 weist eine Schneiddüse 2 zum Abgeben eines dünnen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls 3 auf, der als Schneidstrahl dient. Die Schneideinheit 1 weist ferner eine Aufnahmevorrichtung 4 zur Aufnahme und Fixierung einer lebenden Gewebemenge auf. Unterhalb der Aufnahmevorrichtung 4 ist eine Auffangvorrichtung 5 zum Auffangen der aus der Schnittstelle zwischen lebender Gewebemenge und Gewebeprobe austretenden Schneidflüssigkeit angeordnet.In the 1 illustrated liquid jet cutting device has as a central component a cutting unit 1 on. The cutting unit 1 has a cutting nozzle 2 for dispensing a thin high-pressure liquid jet 3 on, which serves as a cutting jet. The cutting unit 1 also has a receiving device 4 for receiving and fixing a living tissue amount. Below the cradle 4 is a catcher 5 arranged to capture the emerging from the interface between living tissue and tissue sample cutting fluid.

Die Schneiddüse 2 ist über eine Leitung mit einem Druckerzeugungsmittel 6 verbunden. Das Druckerzeugungsmittel 6 kann z.B. als Pumpe ausgebildet sein, insbesondere als Kolbenpumpe. Durch das Druckerzeugungsmittel 6 wird Schneidflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 7 entnommen, auf einen vorbestimmten Überdruck gebracht und der Schneiddüse 2 zugeführt, sodass der Flüssigkeitsstrahl 3 abgegeben wird.The cutting nozzle 2 is via a line with a pressure generating means 6 connected. The pressure generating means 6 For example, it can be designed as a pump, in particular as a piston pump. By the pressure generating means 6 Cutting fluid from a reservoir 7 taken, brought to a predetermined pressure and the cutting nozzle 2 supplied, so that the liquid jet 3 is delivered.

Zum Fixieren einer Gewebeprobe an der Aufnahmevorrichtung 4 ist eine Unterdruckfixierungseinrichtung vorhanden, die eine Unterdruckerzeugungseinrichtung 8 aufweiset, z.B. eine Pumpe zum Ansaugen von Luft.For fixing a tissue sample on the receiving device 4 There is a vacuum fixing device which includes a negative pressure generating device 8th Has, for example, a pump for sucking air.

Ferner ist eine Vorschubeinrichtung 9 vorhanden, z.B. in Form eines elektromotorisch betriebenen Linearstellers, mit dem die Aufnahmevorrichtung 4 und die Auffangvorrichtung 5 relativ zum Schneidstrahl 3 automatisch bewegbar ist, z.B. nach links und nach rechts.Furthermore, a feed device 9 present, for example in the form of an electromotive linear actuator, with which the receiving device 4 and the catcher 5 relative to the cutting jet 3 is automatically movable, eg to the left and to the right.

Zur Steuerung der beschriebenen Komponenten weist die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung ferner eine Steuereinrichtung 10 auf, die z.B. als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet sein kann. Durch die Steuereinrichtung 10 können das Druckerzeugungsmittel 6, die Unterdruckerzeugungseinrichtung 8 und/oder die Vorschubeinrichtung 9 gesteuert werden. Hierzu können verschiedene Sensoren mit der Steuereinrichtung 10 verbunden sein, z.B. zur Regelung des durch die Unterdruckerzeugungseinrichtung 8 erzeugten Unterdrucks, zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit durch die Vorschubeinrichtung 9 und/oder zur Regelung des Drucks des Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls 3.For controlling the described components, the liquid jet cutting device further comprises a control device 10 on, which may be formed, for example, as a programmable logic controller. By the control device 10 can the pressure generating means 6 , the negative pressure generating device 8th and / or the feed device 9 to be controlled. For this purpose, various sensors with the control device 10 be connected, for example, to control the by the vacuum generating device 8th generated negative pressure, for controlling the feed rate by the feed device 9 and / or for controlling the pressure of the high-pressure liquid jet 3 ,

Wie in den 2 bis 4 erkennbar ist, weist die Aufnahmevorrichtung 4 einen Haltekörper 40 mit einer sich im Wesentlichen vertikal, d.h. parallel zum Flüssigkeitsstrahl 3, erstreckenden Frontseite sowie einer im Wesentlichen senkrecht dazu angeordneten Auflage 43 auf. Auf der Auflage 43 ist als von der Auflage 43 separates Teil eine Auflagefläche 42 angeordnet, die als Einwegteil ausgebildet ist, das nach Durchführung eines Schneidvorgangs ausgetauscht wird. Auf der Auflagefläche 42 ist eine lebende Gewebemenge 11 angeordnet, aus der eine Gewebeprobe abgeschnitten wird. Wie erkennbar ist, ist der Schneidvorgang bereits etwa zu einem Drittel durchgeführt worden. Während des Schneidvorgangs wird die Auflagefläche 42 durch den Flüssigkeitsstrahl 3 mit durchschnitten. Die Auflagefläche 42 dient dabei als Schwingungsdämpfer zur Vermeidung von Schwingungen der lebenden Gewebemenge 11.As in the 2 to 4 is recognizable, has the receiving device 4 a holding body 40 with a substantially vertical, ie parallel to the liquid jet 3 , extending front side and a substantially perpendicularly arranged support 43 on. On the pad 43 is as of the edition 43 separate part a support surface 42 arranged, which is designed as a disposable part, which is replaced after performing a cutting operation. On the support surface 42 is a living tissue amount 11 arranged, from which a tissue sample is cut off. As can be seen, the cutting process has already been carried out to about a third. During the cutting process, the bearing surface 42 through the liquid jet 3 with intersected. The bearing surface 42 serves as a vibration damper to avoid vibrations of the living tissue 11 ,

Da ein einfaches Auflegen der Gewebemenge 11 auf der Auflagefläche 42 bei vielen Gewebearten nicht zu zufriedenstellenden Schneidergebnissen führt, ist zusätzlich zur Fixierung der Gewebemenge 11 eine Unterdruckfixierungseinrichtung vorhanden. Diese weist eine offenporige schwammartige Struktur 41 auf, die z.B. in einer Aussparung des Haltekörpers 40 eingesetzt und darin gehalten werden kann. In dem Haltekörper 40 ist ferner ein Kanal 44 vorgesehen, der bis zur Rückseite der offenporigen, schwammartigen Struktur 41 geführt ist. Der Kanal 44 wird über ein Rohr oder einen Schlauch mit der Unterdruckerzeugungseinrichtung 8 verbunden. Auf diese Weise wird die Gewebemenge 11 an der Struktur 41 durch Ansaugen fixiert.Because a simple application of the amount of tissue 11 on the support surface 42 In many types of tissue does not lead to satisfactory cutting results, in addition to the fixation of the amount of tissue 11 a vacuum fixing device available. This has an open-pored sponge-like structure 41 on, for example, in a recess of the holding body 40 can be used and held in it. In the holding body 40 is also a channel 44 provided, to the back of the open-pored, sponge-like structure 41 is guided. The channel 44 is via a pipe or a hose with the vacuum generating device 8th connected. In this way, the amount of tissue 11 at the structure 41 fixed by suction.

Unterhalb der Auflage 43 ist die Auffangvorrichtung 5 zum Auffangen des aus der Schnittstelle zwischen lebender Gewebemenge 11 und der Gewebeprobe austretenden Schneidflüssigkeit angeordnet. Die Auffangvorrichtung 5 weist zunächst unmittelbar unterhalb des Flüssigkeitsstrahls 3 eine Ablenkschräge 51 auf, die in einem bestimmten Winkel, z.B. 45 Grad oder 60 Grad, zu dem Flüssigkeitsstrahl 3 abgewinkelt ist. Hierdurch wird die austretende Schneidflüssigkeit abgelenkt und verliert dadurch bereits einen Teil ihrer Energie. Die Schneidflüssigkeit wird in einen Behälter 52 mit einem Innenraum 50 geleitet, in dem kugelförmige Hartmaterialpartikel angeordnet sind. Hierdurch wird die restliche Energie der austretenden Schneidflüssigkeit dissipiert.Below the edition 43 is the catcher 5 to catch the out of the interface between living tissue amount 11 and the tissue sample exiting cutting fluid arranged. The collecting device 5 points immediately below the liquid jet 3 a deflection bevel 51 on, at a certain angle, for example 45 degrees or 60 degrees, to the liquid jet 3 is angled. As a result, the exiting cutting fluid is deflected and thus already loses some of its energy. The cutting fluid is placed in a container 52 with an interior 50 passed, are arranged in the spherical hard material particles. As a result, the remaining energy of the exiting cutting fluid is dissipated.

Der Behälter 52 kann von der Vorrichtung abgenommen werden und die darin aufgefangene Flüssigkeit kann auf diesem Wege entsorgt werden.The container 52 can be removed from the device and the liquid collected therein can be disposed of in this way.

Claims (11)

Verfahren zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe (11), indem durch Flüssigkeitsstrahlschneiden mittels eines dünnen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls (3) von einer lebenden Gewebemenge (11) die Gewebeprobe als im wesentlichen planparallele Scheibe abgeschnitten wird, wobei die Zellen der Gewebeprobe vital erhalten werden und durch das Abschneiden der Gewebeprobe von der lebenden Gewebemenge (11) im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden.Method of providing a tissue sample from living tissue ( 11 ) by liquid jet cutting by means of a thin high-pressure liquid jet ( 3 ) of a living amount of tissue ( 11 ) the tissue sample is cut as a substantially plane-parallel disc, wherein the cells of the tissue sample are obtained vitally and by cutting off the tissue sample from the living tissue amount ( 11 ) are not substantially affected. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die lebende Gewebemenge (11) während des Flüssigkeitsstrahlschneidvorgangs auf einer auswechselbaren Auflagefläche (42) gelagert wird, wobei die Auflagefläche (42) während des Abschneidens der Gewebeprobe durch den Flüssigkeitsstrahl (3) wenigstens zum Teil mit durchschnitten wird.Method according to the preceding claim, characterized in that the amount of living tissue ( 11 ) during the liquid jet cutting process on a replaceable support surface ( 42 ), wherein the support surface ( 42 ) during the cutting of the tissue sample by the liquid jet ( 3 ) is at least partially cut through. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lebende Gewebemenge (11) an der Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung oder einem daran fixierten Bauteil mittels Unterdruck und/oder durch Festkleben fixiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the living amount of tissue ( 11 ) is fixed to the liquid jet cutting device or a component fixed thereto by means of negative pressure and / or by sticking. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck zum Fixieren der lebenden Gewebemenge (11) variierbar ist, insbesondere während des Flüssigkeitsstrahlschneidvorgangs variierbar ist. Method according to the preceding claim, characterized in that the negative pressure for fixing the living tissue amount ( 11 ) Is variable, in particular during the liquid jet cutting operation is variable. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Schnittstelle zwischen lebender Gewebemenge (11) und Gewebeprobe austretende Schneidflüssigkeit des Flüssigkeitsstrahls (3) aufgefangen und mehrstufig über wenigstens zwei unterschiedliche Energiedissipationsmittel abgeleitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the from the interface between living tissue amount ( 11 ) and tissue sample exiting cutting liquid of the liquid jet ( 3 ) and is derived in multiple stages via at least two different Energiedissipationsmittel. Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung, die wenigstens folgendes aufweist: a) eine Schneiddüse (2) zum Abgeben eines dünnen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls (3), b) ein Druckerzeugungsmittel (6) zur Erzeugung des Schneiddrucks einer Schneidflüssigkeit des Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls (3), c) eine Zuführungsvorrichtung (7) zur Zuführung der Schneidflüssigkeit zum Druckerzeugungsmittel (6), d) eine Aufnahmevorrichtung (4) für eine lebende Gewebemenge (11) mit Fixierungsmitteln zur Fixierung der lebenden Gewebemenge (11) an der Aufnahmevorrichtung (4), e) eine Vorschubeinrichtung (9) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der lebenden Gewebemenge (11) und dem Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl (3), wobei die Vorschubeinrichtung (9) zur Erzeugung einer eindimensionalen reproduzierbaren Relativbewegung eingerichtet ist, um durch die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung im Wesentlichen planparallele, scheibenförmige Gewebeproben von der lebenden Gewebemenge (11) abzuschneiden.A liquid jet cutting device comprising at least: a) a cutting nozzle ( 2 ) for dispensing a thin high-pressure liquid jet ( 3 ), b) a pressure generating means ( 6 ) for generating the cutting pressure of a cutting fluid of the high pressure fluid jet ( 3 ), c) a delivery device ( 7 ) for supplying the cutting fluid to the pressure generating means ( 6 ), d) a receiving device ( 4 ) for a living tissue amount ( 11 ) with fixing agents for fixing the amount of living tissue ( 11 ) on the receiving device ( 4 ), e) a feed device ( 9 ) for generating a relative movement between the living tissue amount ( 11 ) and the high-pressure liquid jet ( 3 ), wherein the feed device ( 9 ) is adapted to produce a one-dimensional reproducible relative movement to substantially through the liquid jet cutting device plane-parallel, disc-shaped tissue samples of the living tissue amount ( 11 ) to cut off. Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung zur Abgabe eines sterilen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls (3) eingerichtet ist.A liquid jet cutting device according to the preceding claim, characterized in that the liquid jet cutting device is designed to deliver a sterile high pressure liquid jet ( 3 ) is set up. Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung als Fixierungsmittel wenigstens eine Unterdruckfixiereinrichtung (8, 41) aufweist, die zum Unterdruck-fixieren der lebenden Gewebemenge (11) an der Aufnahmevorrichtung (4) eingerichtet ist. Liquid jet cutting device according to one of claims 6 to 7, characterized in that the liquid jet cutting device as fixing means at least one vacuum fixing device ( 8th . 41 ), which is used to vacuum-fix the amount of living tissue ( 11 ) on the receiving device ( 4 ) is set up. Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckfixiereinrichtung (8, 41) wenigstens eine offenporige, schwammartige Struktur (41) mit einer Ansaugfläche zum Ansaugen der lebenden Gewebemenge (11) an die offenporige, schwammartige Struktur (41) aufweist.Liquid jet cutting device according to the preceding claim, characterized in that the vacuum fixing device ( 8th . 41 ) at least one open-pored, sponge-like structure ( 41 ) with a suction surface for sucking the living tissue amount ( 11 ) to the open-pored, sponge-like structure ( 41 ) having. Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung eine Auffangvorrichtung (5) zum Auffangen der aus der Schnittstelle zwischen lebender Gewebemenge (11) und Gewebeprobe austretenden Schneidflüssigkeit aufweist.Liquid jet cutting device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the liquid jet cutting device comprises a collecting device ( 5 ) for capturing the interface between living tissue ( 11 ) and tissue sample exiting cutting fluid. Verwendung einer Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 zur Bereitstellung einer Gewebeprobe aus lebendem Gewebe, indem durch die Flüssigkeitsstrahlschneidvorrichtung mittels eines dünnen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahls (3) von einer lebenden Gewebemenge (11) die Gewebeprobe als im wesentlichen planparallele Scheibe abgeschnitten wird, wobei die Zellen der Gewebeprobe vital erhalten werden und durch das Abschneiden der Gewebeprobe von der lebenden Gewebemenge (11) im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden.Use of a liquid jet cutting device according to any one of claims 6 to 10 for providing a tissue sample from living tissue by passing through the liquid jet cutting device by means of a thin high pressure liquid jet ( 3 ) of a living amount of tissue ( 11 ) the tissue sample is cut as a substantially plane-parallel disc, wherein the cells of the tissue sample are obtained vitally and by cutting off the tissue sample from the living tissue amount ( 11 ) are not substantially affected.
DE102016115919.0A 2016-08-26 2016-08-26 A method of providing a tissue sample from living tissue, fluid jet cutting apparatus and their use Withdrawn DE102016115919A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016115919.0A DE102016115919A1 (en) 2016-08-26 2016-08-26 A method of providing a tissue sample from living tissue, fluid jet cutting apparatus and their use
PCT/EP2017/071131 WO2018037007A1 (en) 2016-08-26 2017-08-22 Method for the providing a tissue sample from living tissue, liquid jet cutting device and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016115919.0A DE102016115919A1 (en) 2016-08-26 2016-08-26 A method of providing a tissue sample from living tissue, fluid jet cutting apparatus and their use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016115919A1 true DE102016115919A1 (en) 2018-03-01

Family

ID=59829332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016115919.0A Withdrawn DE102016115919A1 (en) 2016-08-26 2016-08-26 A method of providing a tissue sample from living tissue, fluid jet cutting apparatus and their use

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016115919A1 (en)
WO (1) WO2018037007A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112025557B (en) * 2019-06-03 2021-09-10 中国石油化工股份有限公司 Device for cutting rock sample

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007008972U1 (en) 2007-06-27 2008-11-06 Human Med Ag Apparatus for the surgical treatment of biological structures
DE102009009231B9 (en) 2009-02-17 2013-06-27 Human Med Ag Apparatus and method for delivering a fluid to a surgical site for medical purposes
DE102013105857A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 Heinz Kurz Gmbh Medizintechnik Disposable cartilage Schneider
US20150197030A1 (en) 2014-01-10 2015-07-16 Lifecell Corporation Vacuum Platen Tissue Planing Apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013102671A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Gühring KG Device for catching a machining jet of a water treatment plant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007008972U1 (en) 2007-06-27 2008-11-06 Human Med Ag Apparatus for the surgical treatment of biological structures
DE102009009231B9 (en) 2009-02-17 2013-06-27 Human Med Ag Apparatus and method for delivering a fluid to a surgical site for medical purposes
DE102013105857A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 Heinz Kurz Gmbh Medizintechnik Disposable cartilage Schneider
US20150197030A1 (en) 2014-01-10 2015-07-16 Lifecell Corporation Vacuum Platen Tissue Planing Apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Laskowski, Jan, Dr.: Die Wasserstrahlnukleotomie - Ein neues Verfahren der Mikroinvasiven Bandscheibenchirurgie. Dissertation an der Universität Hamburg, 2010, Google [online].

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018037007A1 (en) 2018-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2069099B1 (en) Device and method for processing material using a transparent contact element
EP1583951B1 (en) Microtome
DE60018963T2 (en) DEVICE FOR MICROBREAKING SKIN TISSUE
DE60019585T2 (en) DEVICE FOR EXECUTING HYDRO- MICRO-ABUTMENTS ON HUMAN TISSUE
DE60204225T2 (en) USE OF BIOLOGICALLY ACTIVE GLASS FOR CUTTING BIOLOGICALLY ACTIVE GLASS
DE2758909A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE APPLICATION OF AN EXACT IRRIGATION, ASPIRATION, ADDITION OF DRUG, EXACT ULTRASOUND WITHIN A SPECIFIC TREATMENT TIME ON LIVING TISSUE DURING SURGICAL TREATMENT
EP2240082B1 (en) Device for removing biological material
EP3054003B1 (en) Method and device for reprogramming of live cells
AT513103B1 (en) Device for penetratingly extending a blind hole introduced into hard tissue, in particular the jawbone
EP2082696A1 (en) Abrasion device
WO2008092607A1 (en) Pipette device, manipulation device and method for manipulating biological cells
WO2015028356A1 (en) Laser microdissection system and laser microdissection system method
DE3817094A1 (en) Coupling and adhesive device for shock wave treatment units
DE102013112604A1 (en) Device and method for cutting bioprobes and cell observation methods
DE102016115919A1 (en) A method of providing a tissue sample from living tissue, fluid jet cutting apparatus and their use
EP1853175A1 (en) Medical tool for cutting a hard-material wall and a cutting method
US11045583B2 (en) Devices and methods for tissue cryomilling
EP1326962A2 (en) Method for producing vital, biological substitute tissue in vitro using cell cultures and a support
DE102007040252A1 (en) Device for electronically flow-controlled distribution of tissue regenerating cell in sterile suspension across an area for further growth comprises electronically pressure/flow controlled spray head enabling controlled pump driven spraying
EP1044655B1 (en) Dental device for the treatment of tissues with preferably high frequency mechanical oscillations
US10036689B2 (en) Biological tissue cutting device and use thereof
DE112009002620B4 (en) Incubator device and method
DE69630900T2 (en) DEVICE FOR BONE EXTRACTION
DE10358565B4 (en) A receiving element for receiving an object released from a biological mass by means of laser radiation and method for obtaining and processing a biological object
CH711436A1 (en) Diaphragm pump with medium separation.

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee