DE102020100936A1 - Device for detecting a marking substance in at least one sample - Google Patents

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Benedikt Schmitz
Manuel Michael Seitz
Hans Christian Jung
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Abstract

Eine Vorrichtung 10, 10' zum Detektieren einer Markierungssubstanz in mindestens einer Probe 80a, 80b, 80c umfasst eine Probenträgereinheit 14, die mindestens zwei Kavitäten 20, 20a, 20b, 20c zum Aufnehmen von jeweils einer Probe 80a, 80b, 80c hat, und eine Detektoreinheit 12 mit mindestens zwei Detektorelementen 68, 68a, 68b, 68c, 68'a, 68'b, 68'c zum Detektieren von von der Markierungssubstanz ausgehender Strahlung. Jedes der beiden Detektorelemente 68, 68a, 68b, 68c, 68'a, 68'b, 68'c ist einer der beiden Kavitäten 20, 20a, 20b, 20c zugeordnet ist. Die Vorrichtung 20 umfasst ferner eine Auswerteeinheit 100, die für jede der Proben 80a, 80b, 80c das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanz abhängig von der durch die beiden Detektorelemente 68, 68a, 68b, 68c, 68'a, 68'b, 68'c für die jeweilige Probe 80a, 80b, 80c detektierten Strahlung ermittelt.A device 10, 10 'for detecting a marking substance in at least one sample 80a, 80b, 80c comprises a sample carrier unit 14 which has at least two cavities 20, 20a, 20b, 20c for receiving one sample 80a, 80b, 80c each, and one Detector unit 12 with at least two detector elements 68, 68a, 68b, 68c, 68'a, 68'b, 68'c for detecting radiation emanating from the marking substance. Each of the two detector elements 68, 68a, 68b, 68c, 68'a, 68'b, 68'c is assigned to one of the two cavities 20, 20a, 20b, 20c. The device 20 further comprises an evaluation unit 100 which, for each of the samples 80a, 80b, 80c, determines the presence and / or the amount of the marking substance depending on the amount determined by the two detector elements 68, 68a, 68b, 68c, 68'a, 68'b , 68'c determined for the respective sample 80a, 80b, 80c detected radiation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Detektieren einer Markierungssubstanz in mindestens einer Probe. Die Erfindung betrifft ferner eine Probenträgereinheit, die zur Verwendung in einer Vorrichtung nach vorgenannter Art geeignet ist.The invention relates to a device for detecting a marking substance in at least one sample. The invention also relates to a sample carrier unit which is suitable for use in a device according to the aforementioned type.

In den Lebenswissenschaften werden Markierungssubstanzen, sogenannte Tracer, verwendet, um insbesondere pharmakodynamische, chemische und metabolische Untersuchungen von biologischen Proben durchzuführen. Bei den Markierungssubstanzen handelt es sich meist um kurzlebige Radionuklide oder um mit kurzlebigen Radionukliden versetzte Substanzen. Die als oder in Markierungssubstanzen verwendeten Radionuklide sind meist β+-Strahler, d.h. sie zerfallen unter Aussendung eines Positrons in ein anderes Nuklid. Dieses Positron zerstrahlt bei Kontakt mit einem beliebigen Elektron der Probe zu zwei Photonen mit einer Energie von jeweils 511 keV. Aufgrund der Impulserhaltung werden diese Photonen in exakt entgegengesetzte Richtungen abgestrahlt.In the life sciences, marking substances, so-called tracers, are used in particular to carry out pharmacodynamic, chemical and metabolic studies of biological samples. The marking substances are mostly short-lived radionuclides or substances mixed with short-lived radionuclides. The radionuclides used as or in marking substances are mostly β + emitters, ie they disintegrate into another nuclide while emitting a positron. This positron annihilates on contact with any electron in the sample to form two photons with an energy of 511 keV each. Due to the conservation of momentum, these photons are emitted in exactly opposite directions.

Der Nachweis derartiger hochenergetischer Photonen ist aufwendig. Während sich Teilchenstrahlung, beispielsweise α- und β-Strahlung aufgrund ihrer Wechselwirkung mit Materie einfach und präzise nachweisen lässt, sind hochenergetische Photonen - im Folgenden auch γ-Strahlung genannt - nur durch Abschwächung auf einer längeren Strecke nachweisbar. Da die von Markierungssubstanzen erzeugte γ-Strahlung durch einen Kernzerfallsprozess, d.h. einen Zufallsprozess entsteht, muss zudem über einen längeren Zeitraum gemessen werden, um eine zuverlässige Aussage, beispielsweise über die Menge der Markierungssubstanz in einer Probe, machen zu können. Ferner ist die von Markierungssubstanzen erzeugte γ-Strahlung isotrop verteilt, d.h. es gibt keine bevorzugte Richtung für die Abstrahlung der Photonen. Dies bedeutet, dass ein Detektor einen möglich großen Raumwinkel abdecken muss, um eine zuverlässige Messung zu ermöglichen.The detection of such high-energy photons is complex. While particle radiation, for example α- and β-radiation, can be detected simply and precisely due to their interaction with matter, high-energy photons - also called γ-radiation in the following - can only be detected through attenuation over a longer distance. Since the γ-radiation generated by marking substances is caused by a nuclear disintegration process, i.e. a random process, measurements must also be carried out over a longer period of time in order to be able to make a reliable statement, for example about the amount of marking substance in a sample. Furthermore, the γ-radiation generated by marking substances is distributed isotropically, i.e. there is no preferred direction for the emission of the photons. This means that a detector must cover as large a solid angle as possible in order to enable a reliable measurement.

Die vorgenannten Eigenschaften radioaktiver Markierungssubstanzen haben es bisher verhindert, dass diese in hochgradig automatisierten Labormethoden, wie beispielsweise dem Hochdurchsatz-Screening verwendet werden können, mit deren Hilfe viele Proben in kürzester Zeit untersucht werden können. Bei derartigen Methoden kommen häufig sogenannte Mikrotiterplatten als Probenträger zum Einsatz, deren Maße durch die Society for Laboratory Automation and Screening in den Normen ANSI/SLAS 1-2004 bis ANSI/SLAS 4-2004 normiert sind. In Mikrotiterplatten sind zu untersuchende Proben in bis zu 3456 in einer Ebene angeordneten Kavitäten angeordnet. Diese eng beieinanderliegende Anordnung der Proben macht insbesondere eine eindeutige Zuordnung eines detektierten Photons zu einer Probe schwierig. Dies bedeutet, dass keine zuverlässige Aussage über das Vorhandensein oder die Menge radioaktiver Markierungssubstanzen in den Proben gemacht werden kann.The aforementioned properties of radioactive labeling substances have hitherto prevented them from being used in highly automated laboratory methods, such as high-throughput screening, with the aid of which many samples can be examined in the shortest possible time. In such methods, so-called microtiter plates are often used as sample carriers, the dimensions of which are specified in the standards by the Society for Laboratory Automation and Screening ANSI / SLAS 1-2004 until ANSI / SLAS 4-2004 are normalized. Samples to be examined are arranged in microtiter plates in up to 3456 cavities arranged on one level. This closely spaced arrangement of the samples makes it difficult, in particular, to unambiguously assign a detected photon to a sample. This means that no reliable statement can be made about the presence or amount of radioactive labeling substances in the samples.

Aus Nucl Instrum Methods Phys Res A. 2014 Dec 11; 767: 146-152 ist die sogenannte iQID-Kamera (ionizing-radiation Quantum Imaging Detector) bekannt. Die iQID-Kamera ist ein hochauflösender Detektor für ionisierende Strahlung auf Basis eines Szintillationselements. Die iQID-Kamera wurde aus einem Detektor für den Einsatz in der Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie entwickelt und lässt sich nicht oder nur schwer in Laborautomationssystemen einsetzen, die in hochgradig automatisierten Methoden, wie beispielsweise dem Hochdurchsatz-Screening zum Einsatz kommen.Out Nucl Instrum Methods Phys Res A. 2014 Dec 11; 767: 146-152 the so-called iQID camera (ionizing radiation quantum imaging detector) is known. The iQID camera is a high-resolution detector for ionizing radiation based on a scintillation element. The iQID camera was developed from a detector for use in single-photon emission computed tomography and is difficult or impossible to use in laboratory automation systems that are used in highly automated methods such as high-throughput screening.

Aus dem Stand der Technik sind ferner Anordnungen für die sogenannte Positronen-Emissions-Tomographie (PET) bekannt. Diese Anordnungen umfassen ringförmig um einen Ringtunnel, auch Gantry genannt, angeordnete PET-Kameras zum Detektieren von bei einem Positronen-Zerfall ausgesendeten Photonen. Die eigentliche Bildgebung erfolgt mittels eines Computertomographen. PET-Anordnungen sind ausgebildet, die Verteilung einer radioaktiven Markierungssubstanz in einem menschlichen Körper zu ermitteln, und sind entsprechend groß und teuer. Ferner ist die Auflösung der PET-Anordnungen nicht hoch genug, um beispielsweise einzelne in einer Mikrotiterplatte angeordnete Proben zu unterscheiden. Damit sind auch PET-Anordnungen nicht für den Einsatz in Laborautomationssystemen geeignet.Furthermore, arrangements for so-called positron emission tomography (PET) are known from the prior art. These arrangements include PET cameras arranged in a ring around a ring tunnel, also called a gantry, for detecting photons emitted in the event of a positron decay. The actual imaging takes place using a computer tomograph. PET arrangements are designed to determine the distribution of a radioactive marker substance in a human body and are correspondingly large and expensive. Furthermore, the resolution of the PET arrangements is not high enough to distinguish, for example, individual samples arranged in a microtiter plate. This means that PET arrangements are not suitable for use in laboratory automation systems either.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung durch die eine Markierungssubstanz in mindestens einer Probe einfach und sicher detektiert wird. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine Probenträgereinheit zur Verwendung in einer Vorrichtung nach vorgenannter Art anzugeben.It is the object of the invention to provide a device by means of which a marking substance can be detected easily and reliably in at least one sample. It is also an object of the invention to specify a sample carrier unit for use in a device according to the aforementioned type.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Probenträgereinheit mit den Merkmalen des weiteren unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a device with the features of claim 1 and by a sample carrier unit with the features of the further independent claim. Advantageous further developments are given in the dependent claims.

Die Vorrichtung zum Detektieren einer Markierungssubstanz in mindestens einer Probe nach Anspruch 1 umfasst eine Probenträgereinheit, die mindestens zwei Kavitäten zum Aufnehmen von jeweils einer Probe hat, und eine Detektoreinheit mit mindestens zwei Detektorelementen zum Detektieren von von der Markierungssubstanz ausgehender Strahlung. Jedes der beiden Detektorelemente ist einer der beiden Kavitäten zugeordnet ist. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Auswerteeinheit, die für jede der Proben das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanz abhängig von der durch die beiden Detektorelemente für die jeweilige Probe detektierten Strahlung ermittelt.The device for detecting a marking substance in at least one sample according to claim 1 comprises a sample carrier unit which has at least two cavities for receiving one sample each, and a detector unit with at least two detector elements for detecting radiation emanating from the marking substance. Each of the two detector elements is assigned to one of the two cavities. the The device further comprises an evaluation unit which determines the presence and / or the amount of the marking substance for each of the samples as a function of the radiation detected by the two detector elements for the respective sample.

Bei der von der Markierungssubstanz ausgehenden Strahlung kann es sich um Strahlung handeln, die durch die Markierungssubstanz emittiert wurde oder die durch die Markierungssubstanz hindurchgetreten ist. Bei der durch die beiden Detektorelemente detektierten Strahlung kann es sich um elektromagnetische Strahlung und/oder Teilchenstrahlung handeln.The radiation emanating from the marking substance can be radiation which was emitted by the marking substance or which has passed through the marking substance. The radiation detected by the two detector elements can be electromagnetic radiation and / or particle radiation.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat jeweils eine Detektoreinheit für jeweils eine Kavität der Probenträgereinheit. Da in jeder Kavität jeweils eine Probe angeordnet ist, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung somit jeweils ein Detektorelement für jede zu untersuchende Probe. Dies erlaubt es der Vorrichtung, mehrere Proben gleichzeitig und unabhängig voneinander zu untersuchen. Hierdurch kann die zur Untersuchung der Proben notwendige Zeit wesentlich verkürzt werden. Durch das Vorsehen von jeweils einem Detektorelement für jede zu untersuchende Probe, ist ferner eine einfache Zuordnung von durch die Detektionselemente registrierten Detektionsereignissen zu einer der zu untersuchenden Proben möglich. Dies bedeutet, dass das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanz in der jeweils zu untersuchenden Probe zuverlässig ermittelt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit, schneller und zuverlässiger als bisher bekannt, die Markierungssubstanz in mindestens einer Probe zu detektieren.The device according to the invention has one detector unit for each cavity of the sample carrier unit. Since a sample is arranged in each cavity, the device according to the invention thus has one detector element for each sample to be examined. This allows the device to examine several samples simultaneously and independently of one another. This can significantly reduce the time required to examine the samples. By providing one detector element for each sample to be examined, a simple assignment of detection events registered by the detection elements to one of the samples to be examined is also possible. This means that the presence and / or the amount of the marking substance in the respective sample to be examined can be reliably determined. The device according to the invention thus enables the marking substance to be detected in at least one sample more quickly and more reliably than previously known.

Die Markierungssubstanz ist insbesondere eine radioaktive Markierungssubstanz, bevorzugt ein Radionuklid oder eine Substanz, die ein Radionuklid enthält, das unter Aussendung eines Positrons zerfällt. Alternativ kann die Markierungssubstanz ein Farbstoff, bevorzugt ein Fluoreszenzfarbstoff sein. In einer weiteren Ausführungsform ist die Markierungssubstanz eine Substanz, die elektromagnetische Strahlung mindestens eines bestimmten Wellenlängenbereichs absorbiert.The marking substance is in particular a radioactive marking substance, preferably a radionuclide or a substance which contains a radionuclide which decays with the emission of a positron. Alternatively, the marking substance can be a dye, preferably a fluorescent dye. In a further embodiment, the marking substance is a substance which absorbs electromagnetic radiation of at least one specific wavelength range.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Vorrichtung eine weitere Detektoreinheit, die mindestens zwei Detektorelemente hat. Jedes der beiden Detektorelemente ist einer der beiden Kavitäten zugeordnet. Die beiden Kavitäten sind zwischen den ihr jeweils zugeordneten Detektorelementen der ersten Detektoreinheit und der weiteren Detektoreinheit anordenbar. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Auswerteeinheit ausgebildet ist, für jede der Proben das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanz abhängig von der durch die beiden Detektorelemente, die der jeweiligen Probe zugeordnet sind, für die jeweilige Probe detektierten Strahlung zu ermitteln.In a preferred embodiment, the device has a further detector unit which has at least two detector elements. Each of the two detector elements is assigned to one of the two cavities. The two cavities can be arranged between the respectively assigned detector elements of the first detector unit and the further detector unit. It is advantageous if the evaluation unit is designed to determine the presence and / or the amount of the marking substance for each of the samples as a function of the radiation detected for the respective sample by the two detector elements assigned to the respective sample.

Das Vorsehen von jeweils zwei Detektorelementen pro Kavität der Probenträgereinheit vergrößert zum einen den Raumwinkel, der für jede zu untersuchende Probe durch ein Detektorelement abgedeckt wird. Hierdurch können für jede zu untersuchende Probe mehr Detektionsereignisse durch die Detektorelemente erfasst werden. Je mehr Detektionsereignisse erfasst werden desto zuverlässiger kann das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanz in der zu untersuchenden Probe ermittelt werden. Die Anordnung jeweils einer Kavität der Probenträgereinheit zwischen den zwei der Kavität jeweils zugeordneten Detektorelementen erlaubt es ferner, die Eigenschaften positronenemittierender Markierungssubstanzen in vorteilhafter Weise auszunutzen. Ein durch die Markierungssubstanz emittiertes Positron zerstrahlt noch in der Probe zu zwei hochenergetischen Photonen. Aufgrund der Impulserhaltung werden diese beiden hochenergetischen Photonen in exakt entgegengesetzte Richtungen abgestrahlt. Dies bedeutet, dass wenn die beiden einer Kavität zugeordneten Detektorelement gleichzeitig oder unmittelbar aufeinanderfolgend jeweils ein hochenergetisches Photon detektieren, dass diese Photonen mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit der Probe zuordenbar sind. Mit Hilfe dieser sogenannten Koinzidenzmessung kann das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanz in der jeweils zu untersuchenden Probe noch zuverlässiger ermittelt werden.The provision of two detector elements per cavity of the sample carrier unit on the one hand increases the solid angle that is covered by a detector element for each sample to be examined. As a result, more detection events can be recorded by the detector elements for each sample to be examined. The more detection events that are recorded, the more reliably the presence and / or the amount of the marker substance in the sample to be examined can be determined. The arrangement in each case of a cavity of the sample carrier unit between the two detector elements assigned to the cavity also allows the properties of positron-emitting marking substances to be used in an advantageous manner. A positron emitted by the marking substance annihilates into two high-energy photons while still in the sample. Due to the conservation of momentum, these two high-energy photons are emitted in exactly opposite directions. This means that if the two detector elements assigned to a cavity detect a high-energy photon at the same time or in direct succession, that these photons can be assigned to the sample with a very high degree of probability. With the help of this so-called coincidence measurement, the presence and / or the amount of the marking substance in the respective sample to be examined can be determined even more reliably.

Es ist vorteilhaft, wenn ein für die von der Markierungssubstanz ausgehende Strahlung sensitives Detektionsvolumen der beiden Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder der beiden Detektorelemente der weiteren Detektoreinheit jeweils eine größere Ausdehnung in Richtung einer ersten Richtung hat als in Richtung einer zweiten Richtung, wobei die erste Richtung parallel zu einer Längsachse der dem jeweiligen Detektorelement zugeordneten Kavität ist und die zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung ist. Vorzugweise beträgt das Verhältnis zwischen der Ausdehnung der beiden Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder der beiden Detektorelemente der weiteren Detektoreinheit in die erste Richtung und der Ausdehnung der beiden Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder der beiden Detektorelemente der weiteren Detektoreinheit in die zweite Richtung zwischen 10:2 und 10:4, besonders bevorzugt 10:3. Beispielsweise hat der Detektionsbereich der beiden Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder der beiden Detektorelemente der weiteren Detektoreinheit jeweils die Maße 6 mm × 6 mm × 20 mm.It is advantageous if a detection volume of the two detector elements of the detector unit and / or of the two detector elements of the further detector unit that is sensitive to the radiation emanating from the marking substance has a greater extent in the direction of a first direction than in the direction of a second direction, the first direction is parallel to a longitudinal axis of the cavity assigned to the respective detector element and the second direction is perpendicular to the first direction. The ratio between the extension of the two detector elements of the detector unit and / or the two detector elements of the further detector unit in the first direction and the extension of the two detector elements of the detector unit and / or the two detector elements of the further detector unit in the second direction is preferably between 10: 2 and 10: 4, particularly preferably 10: 3. For example, the detection area of the two detector elements of the detector unit and / or of the two detector elements of the further detector unit each have the dimensions 6 mm × 6 mm × 20 mm.

Die Detektion eines hochenergetischen Teilchens oder eines hochenergetischen Photons durch eines der Detektorelemente erfolgt durch Abbremsen des Teilchens bzw. durch eine Verschiebung der Wellenlänge des Photons hin zu einer längeren Wellenlänge in dem Detektionsvolumen des Detektorelements und durch Umwandeln der von dem Teilchen oder Photon bei diesem Vorgang an das Detektorelement übertragenen Energie in ein elektrisches oder optisches Signal. Je länger die Strecke des zu detektierenden Teilchens oder Photons durch das Detektionsvolumen ist, desto mehr Energie wird durch das Teilchen in dem Detektorelement deponiert. Wird mehr Energie durch ein Photon in dem Detektorelement deponiert, kann dieses Teilchen oder Photon zuverlässiger durch das Detektorelement erfasst werden. Durch die vorbeschriebene vorteilhafte Geometrie der beiden Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder der beiden Detektorelemente der weiteren Detektoreinheit wird die Strecke, die ein in einer der beiden Kavitäten der Probenträgereinheit emittiertes Teilchen oder Photon in der und/oder den der Kavität jeweils zugeordneten Detektoreinheiten, erhöht. Mit anderen Worten, die vorbeschriebene vorteilhafte Geometrie des Detektionsvolumens erlaubt eine zuverlässigere Detektion von Teilchen oder Photonen, die in einer der Kavitäten der Probenträgereinheit erzeugt worden sind, durch das bzw. die dieser Kavität jeweils zugeordneten Detektorelemente.The detection of a high-energy particle or a high-energy photon by one of the detector elements takes place by slowing down the particle or by shifting the wavelength of the photon to a longer wavelength in the detection volume of the detector element and by converting the energy transmitted by the particle or photon to the detector element during this process into an electrical or optical signal . The longer the distance of the particle or photon to be detected through the detection volume, the more energy is deposited in the detector element by the particle. If more energy is deposited in the detector element by a photon, this particle or photon can be detected more reliably by the detector element. The above-described advantageous geometry of the two detector elements of the detector unit and / or of the two detector elements of the further detector unit increases the distance that a particle or photon emitted in one of the two cavities of the sample carrier unit in the detector unit and / or the detector units assigned to the cavity is increased. In other words, the advantageous geometry of the detection volume described above allows a more reliable detection of particles or photons that have been generated in one of the cavities of the sample carrier unit by the detector element or elements associated with this cavity.

Vorzugsweise haben die beiden Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder die beiden Detektorelemente der weiteren Detektoreinheit jeweils eine größere Ausdehnung in Richtung einer ersten Richtung als in Richtung einer zweiten Richtung, wobei die erste Richtung in Richtung der dem jeweiligen Detektorelement zugeordneten Kavität zeigt und die zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung ist.The two detector elements of the detector unit and / or the two detector elements of the further detector unit preferably each have a greater extent in the direction of a first direction than in a second direction, the first direction pointing in the direction of the cavity assigned to the respective detector element and the second direction perpendicular to the first direction is.

Es ist vorteilhaft, wenn zwischen den beiden Detektorelementen der Detektoreinheit und/oder zwischen den beiden Detektorelementen der weiteren Detektoreinheit ein strahlungsdämpfendes Element angeordnet ist.It is advantageous if a radiation-attenuating element is arranged between the two detector elements of the detector unit and / or between the two detector elements of the further detector unit.

Unter strahlungsdämpfendem Element wird in der vorliegenden Anmeldung ein Element verstanden, dessen Halbwertsschichtdicke für γ-Strahlung mit einer Energie von 511 keV einen geringeren Wert als 70 mm hat. Vorzugsweise hat die Halbwertsschichtdicke des strahlungsdämpfenden Elements für γ-Strahlung mit einer Energie von 511 keV einen Wert von 3,85 mm oder mehr. Die Halbwertsschichtdicke des Elements ist in der vorliegenden Anmeldung diejenige Dicke des durchstrahlten Elements, welche die Strahlungsintensität um die Hälfte reduziert.In the present application, a radiation-damping element is understood to mean an element whose half-value layer thickness for γ radiation with an energy of 511 keV is less than 70 mm. The half-value layer thickness of the radiation-damping element for γ radiation with an energy of 511 keV preferably has a value of 3.85 mm or more. In the present application, the half-value layer thickness of the element is that thickness of the irradiated element which reduces the radiation intensity by half.

Hochenergetische Photonen und/oder Teilchen geben beim Durchtritt durch das das strahlungsdämpfende Element Energie an dieses Element ab. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass das hochenergetische Photon und/oder das Teilchen in mehr als einem Detektorelement der Detektoreinheit bzw. der weiteren Detektoreinheit detektiert wird. Durch Verhinderung dieses sogenannten Crosstalks wird die Zuverlässigkeit weiter erhöht, mit der das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanzen in den zu untersuchenden Proben bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der bekannte Dämpfungsfaktor des strahlungsdämpfenden Elementes dazu genutzt werden, zwei Detektionsereignisse, die durch ein einziges Photon und/oder Teilchen in jeweils einem Detektorelement der Detektoreinheit und/oder der weiteren Detektoreinheit erzeugt werden, einander zuzuordnen. Durch diese sogenannte Koinzidenzmessung wird eine Mehrfachzählung einzelner Photonen und/oder Teilchen verhindert, was die Zuverlässigkeit der Detektion weiter erhöht.High-energy photons and / or particles give off energy to this element when they pass through the radiation-damping element. This reduces the probability that the high-energy photon and / or the particle will be detected in more than one detector element of the detector unit or the further detector unit. By preventing this so-called crosstalk, the reliability with which the presence and / or the amount of the marking substances in the samples to be examined is determined is further increased. Alternatively or additionally, the known attenuation factor of the radiation-attenuating element can be used to assign two detection events, which are generated by a single photon and / or particle in a detector element of the detector unit and / or the further detector unit, to one another. This so-called coincidence measurement prevents multiple counting of individual photons and / or particles, which further increases the reliability of the detection.

Zur Dämpfung ionisierender Strahlung kann das strahlungsdämpfende Element insbesondere aus einem nichtradioaktiven Material mit hoher Masse und einer hohen Kernladungszahl, insbesondere Blei, gefertigt sein. Das strahlungsdämpfende Element kann auch ein optisch nicht-transparentes Element, sein.To dampen ionizing radiation, the radiation-damping element can be made in particular from a non-radioactive material with a high mass and a high atomic number, in particular lead. The radiation-attenuating element can also be an optically non-transparent element.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die beiden Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder die beiden Detektorelemente der weiteren Detektoreinheit jeweils mindestens ein Szintillatorelement, ein Gasionisationsdetektorelement oder ein Halbleiterdetektorelement.In a preferred embodiment, the two detector elements of the detector unit and / or the two detector elements of the further detector unit each comprise at least one scintillator element, a gas ionization detector element or a semiconductor detector element.

Unter Szinitillatorelement wird in der vorliegenden Anmeldung ein Körper verstanden, der ein durchgehendes hochenergetisches Photon oder ein geladenes Teilchen abbremst und die von dem Photon bzw. dem geladenen Teilchen bei diesem Bremsvorgang verlorene Energie in ein optisches Signal umwandelt. Das optische Signal kann, beispielsweise mittels eines Photomultipliers in ein elektronisches Signal umgewandelt werden.In the present application, a scintillator element is understood to mean a body which brakes a continuous high-energy photon or a charged particle and converts the energy lost by the photon or the charged particle during this braking process into an optical signal. The optical signal can be converted into an electronic signal, for example by means of a photomultiplier.

Unter Gasionisationsdetektorelement wird in der vorliegenden Anmeldung jedes Detektorelement verstanden, bei dem die Detektion eines Photons oder eines geladenen Teilchens mit Hilfe eines gasgefüllten Sensors erfolgt. Bei dem Gasionisationsdetektorelement handelt es sich insbesondere um einen Gaselektronenvervielfacher, auch GEM (englisch Gas electron multiplier).In the present application, a gas ionization detector element is understood to mean any detector element in which a photon or a charged particle is detected with the aid of a gas-filled sensor. The gas ionization detector element is in particular a gas electron multiplier, also GEM (gas electron multiplier).

Unter Halbleiterdetektorelement wird in der vorliegenden Anmeldung jedes Detektorelement verstanden, bei dem die Detektion eines Photons oder eines geladenen Teilchens mit Hilfe eines Halbleiterdetektors oder eines Arrays von Halbleiterdetektoren erfolgt. Bei dem Halbleiterdetektorelement handelt es sich insbesondere um ein CMOS- oder CCD-Element oder um eine CMOS- oder CCD-Array.In the present application, a semiconductor detector element is understood to mean any detector element in which a photon or a charged particle is detected with the aid of a semiconductor detector or an array of semiconductor detectors. It is the semiconductor detector element in particular a CMOS or CCD element or a CMOS or CCD array.

In einer hierzu alternativen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Laserlichtquelle zum optischen Anregen der Markierungssubstanz. Die beiden Detektorelemente der Detektoreinheit sind ausgebildet, von der optisch angeregten Markierungssubstanz ausgehendes Detektionslicht zu erfassen. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Kavitäten in Richtung der jeweils zugeordneten Detektorelemente jeweils für die von der Markierungssubstanz emittierte Strahlung transparent, optisch transparent oder offen sind. In dieser alternativen Ausführungsform ist die Markierungssubstanz vorzugsweise ein Fluoreszenzfarbstoff, der mittels von der Laserlichtquelle emittierten Laserlichts zur Emission des Detektionslichts in Form von Fluoreszenzlicht angeregt werden kann. Das Detektionslicht bildet in dieser Ausführungsform die von der Probe ausgehende Strahlung. Die Verwendung von Fluoreszenzfarbstoffen als Markierungssubstanz hat gegenüber der Verwendung von radioaktiven Markierungssubstanzen den Vorteil, dass Fluoreszenzfarbstoffe wesentlich probenschonender sind und kein radioaktiver Abfall bei der Untersuchung der Proben anfällt.In an alternative embodiment to this, the device comprises a laser light source for optically exciting the marking substance. The two detector elements of the detector unit are designed to detect detection light emanating from the optically excited marking substance. It is advantageous if the cavities are transparent, optically transparent or open in the direction of the respectively assigned detector elements for the radiation emitted by the marking substance. In this alternative embodiment, the marking substance is preferably a fluorescent dye which can be excited by means of laser light emitted by the laser light source to emit the detection light in the form of fluorescent light. In this embodiment, the detection light forms the radiation emanating from the sample. The use of fluorescent dyes as marking substance has the advantage over the use of radioactive marking substances that fluorescent dyes are much more gentle on the sample and no radioactive waste is produced when examining the samples.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Detektoreinheit und/oder die weitere Detektoreinheit jeweils 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 oder 3456 Detektorelemente, die jeweils in einem Raster von 2x3, 3x4, 4x6, 6x8, 8x12, 16x24, 32x48 bzw. 48x72 Detektorelementen angeordnet sind. In dieser bevorzugten Ausführungsform entspricht die Anordnung der Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder der weiteren Detektoreinheit der Anordnung von Kavitäten einer Mikrotiterplatte. Dies erlaubt es, die Maße der Probenträgereinheit an die Maße einer Mikrotiterplatte anzupassen. Hierdurch ist es möglich, die Probenträgereinheiten voll oder zumindest teilautomatisierten Laborautomationssystemen einzusetzen, wie in hochgradig automatisierten Methoden, die beispielsweise dem Hochdurchsatzscreening.In a preferred embodiment, the detector unit and / or the further detector unit each comprises 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 or 3456 detector elements, each arranged in a grid of 2x3, 3x4, 4x6, 6x8, 8x12, 16x24, 32x48 or 48x72 detector elements are arranged. In this preferred embodiment, the arrangement of the detector elements of the detector unit and / or the further detector unit corresponds to the arrangement of cavities in a microtiter plate. This makes it possible to adapt the dimensions of the sample carrier unit to the dimensions of a microtiter plate. This makes it possible to use the sample carrier units in fully or at least partially automated laboratory automation systems, as in highly automated methods such as high throughput screening.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Positionierelement zum Positionieren und Halten der Probenträgereinheit. Das Positionierelement kann beispielsweise durch mit der Detektoreinheit verbundene Passstifte und durch jeweils eine, einem Passstift zugeordnete Bohrung der Probenträgereinheit gebildet sein. Alternativ weist die Probenträgereinheit Passstifte und die Detektoreinheit jeweils eine, einem Passstift zugeordnete Bohrung auf. Hierdurch kann die Probenträgereinheit zuverlässig in der Detektoreinheit gehalten werden.In a further preferred embodiment, the device comprises at least one positioning element for positioning and holding the sample carrier unit. The positioning element can be formed, for example, by dowel pins connected to the detector unit and in each case by a bore in the sample carrier unit assigned to a dowel pin. Alternatively, the sample carrier unit has dowel pins and the detector unit each have a bore assigned to a dowel pin. As a result, the sample carrier unit can be held reliably in the detector unit.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinheit ausgebildet, auf Grundlage der durch die Detektorelemente erfassten Strahlung eine Anzahl von Zerfallsereignissen zu ermitteln, die in den den Detektorelementen jeweils zugeordneten Proben stattgefunden haben, um dann auf Grundlage dieser ermittelten Anzahl von Zerfallsereignissen die Menge der Markierungssubstanz für die jeweilige Probe zu ermitteln. Die Detektorelemente decken jeweils nur einen kleinen Raumwinkel um die den Detektorelementen jeweils zugeordnete Probe ab, d.h. die Detektorelemente können jeweils nur Strahlung in einen kleinen Raumwinkel um die jeweils zugeordnete Probe erfassen. Daher ist die Anzahl von Zerfallsereignissen für jede Probe größer als die durch die der Probe jeweils zugeordneten Detektorelemente erfasste Anzahl von Photonen. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird zunächst für jede Probe ermittelt, wie viele Zerfallsereignisse während eines vorbestimmten Messzeitraums stattgefunden haben. Auf Grundlage der tatsächlichen Anzahl von Zerfallsereignissen lässt sich dann die Menge der Markierungssubstanz sehr zuverlässig bestimmen.In a further preferred embodiment, the evaluation unit is designed to determine, on the basis of the radiation detected by the detector elements, a number of disintegration events that have taken place in the samples assigned to the detector elements, in order to then determine the amount of marking substance for on the basis of this determined number of disintegration events to determine the respective sample. The detector elements each cover only a small solid angle around the sample assigned to the detector elements, i.e. the detector elements can only detect radiation in a small solid angle around the respectively assigned sample. The number of decay events for each sample is therefore greater than the number of photons detected by the detector elements assigned to the sample. In this preferred embodiment, it is first determined for each sample how many decay events have taken place during a predetermined measurement period. On the basis of the actual number of decay events, the amount of the marking substance can then be determined very reliably.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Probenträgereinheit, die wenigstens zwei Kavitäten zum Aufnehmen von Proben hat. Die Probenträgereinheit hat ferner ein strahlungsdämpfendes Element, das zwischen den beiden Kavitäten angeordnet ist.Another aspect of the invention relates to a sample carrier unit which has at least two cavities for receiving samples. The sample carrier unit also has a radiation-damping element which is arranged between the two cavities.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Probenträgereinheit einen Grundträger und mindestens ein Einlegeelement. Das Einlegeelement umfasst die beiden Kavitäten und ist in den Grundträger einbringbar und aus dem Grundträger entnehmbar. Üblicherweise wird die Probenträgereinheit nur einmal zur Untersuchung von Proben verwendet. Hierdurch soll eine gegenseitige Kontamination von Proben verhindert werden, die aufeinanderfolgend untersucht werden sollen. In dieser bevorzugten Ausführungsform kommen die zu untersuchenden Proben nur mit dem mindestens einen Einlegeelement in Kontakt. Dieses mindestens eine Einlegeelement kann getrennt von dem Grundträger entsorgt werden. Durch die Ausgestaltung der Probenträgereinheit als eine aus dem Grundträger und dem mindestens einen Einlegeelement gebildeten Einheit, kann somit unnötiger Abfall vermieden werden. Insbesondere kann der Grundträger wiederverwendet, d.h. bei mehreren Untersuchungen mit jeweils verschiedenen Einlageelementen verwendet werden.In a preferred embodiment, the sample carrier unit has a base carrier and at least one insert element. The insert element comprises the two cavities and can be introduced into the base support and removed from the base support. Usually, the sample carrier unit is only used once to examine samples. This is to prevent mutual contamination of samples that are to be examined one after the other. In this preferred embodiment, the samples to be examined only come into contact with the at least one insert element. This at least one insert element can be disposed of separately from the base support. By designing the sample carrier unit as a unit formed from the base carrier and the at least one insert element, unnecessary waste can thus be avoided. In particular, the base support can be reused, i.e. used for several examinations with different insert elements.

Es ist vorteilhaft, wenn der Grundträger das strahlungsdämpfendes Element bildet, wobei das strahlungsdämpfende Element zwischen den beiden Kavitäten angeordnet ist, wenn das Einlegeelement in den Grundträger eingebracht ist. Durch das strahlungsdämpfende Element werden in den beiden Kavitäten erzeugte hochenergetische Photonen und/oder Teilchen abgebremst. Dies verhindert, dass hochenergetische Photonen und/oder Teilchen aus einer der beiden Kavitäten in die andere der beiden Kavitäten gelangen. Hierdurch wird zum einen eine gegenseitige Kontamination der jeweils in den Proben vorhandenen Markierungssubstanz verhindert. Zum anderen wird so sichergestellt, dass die hochenergetischen Photonen und/oder Teilchen die Kavität nur in Richtung des oder der Detektorelemente der Detektoreinheit und/oder der weiteren Detektoreinheit verlassen, die jeweils der Kavität zugeordnet sind. Durch Verhinderung dieses Crosstalks wird die Zuverlässigkeit weiter erhöht, mit der das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanzen in den Kavitäten angeordneten Proben bestimmt werden kann.It is advantageous if the base support forms the radiation-damping element, the radiation-damping element being arranged between the two cavities when the insert element is introduced into the base support. The radiation-damping element slows down high-energy photons and / or particles generated in the two cavities. This prevents high-energy photons and / or particles from one of the two cavities in the other of the two Get cavities. In this way, on the one hand, mutual contamination of the marking substance present in the samples is prevented. On the other hand, it is ensured in this way that the high-energy photons and / or particles leave the cavity only in the direction of the detector element (s) of the detector unit and / or the further detector unit which are each assigned to the cavity. By preventing this crosstalk, the reliability with which the presence and / or the amount of the marking substances can be determined in the samples arranged in the cavities is further increased.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Probenträgereinheit 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 oder 3456 Kavitäten, die jeweils in einem Raster von 2x3, 3x4, 4x6, 6x8, 8x12, 16x24, 32x48 bzw. 48x72 Kavitäten angeordnet sind. In dieser bevorzugten Ausführungsform entspricht die Anordnung der Kavitäten der Probenträgereinheit der Anordnung von Kavitäten einer Mikrotiterplatte. Hierdurch ist es möglich, die Probenträgereinheiten in voll oder zumindest teilautomatisierten Laborautomationssystemen einzusetzen, wie diese in hochgradig automatisierten Methoden, die beispielsweise dem Hochdurchsatzscreening zum Einsatz kommen. Es sind aber auch Probenträgereinheiten mit bis zu 3456 oder mit einer anderen bei Mikrotiterplatten üblichen Anzahl von Kavitäten vorteilhaft einsetzbar.In a preferred embodiment, the sample carrier unit has 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 or 3456 cavities, which are each arranged in a grid of 2x3, 3x4, 4x6, 6x8, 8x12, 16x24, 32x48 or 48x72 cavities. In this preferred embodiment, the arrangement of the cavities of the sample carrier unit corresponds to the arrangement of cavities in a microtiter plate. This makes it possible to use the sample carrier units in fully or at least partially automated laboratory automation systems, such as these in highly automated methods that are used, for example, for high throughput screening. However, sample carrier units with up to 3456 or with another number of cavities customary for microtiter plates can also be advantageously used.

Es ist vorteilhaft, wenn das strahlungsdämpfende Element aus Blei gefertigt ist. Blei ist von allen nicht-radioaktiven Element das Element mit der größten Kernladungszahl und Masse. Damit ist es zum Dämpfen von ionisierender Strahlung besonders gut geeignet.It is advantageous if the radiation-damping element is made of lead. Of all non-radioactive elements, lead is the element with the greatest atomic number and mass. This makes it particularly suitable for damping ionizing radiation.

Es ist vorteilhaft, wenn die Probenträgereinheit eine Mikrotiterplatte ist. Hierdurch kann die Probenträgereinheit in Verbindung mit einer Vielzahl von Laborautomationssystemen eingesetzt werden, die auf die Verwendung von Mikrotiterplatten als Probenträgern ausgelegt sind, beispielsweise Pipettierrobotern, Förderbändern, Inkubatoren und/oder Waschvorrichtungen.It is advantageous if the sample carrier unit is a microtiter plate. As a result, the sample carrier unit can be used in connection with a large number of laboratory automation systems which are designed for the use of microtiter plates as sample carriers, for example pipetting robots, conveyor belts, incubators and / or washing devices.

Es ist vorteilhaft, wenn die Probenträgereinheit ein Abdeckelement zum Verschließen der beiden Kavitäten hat. Hierdurch sind die in den Kavitäten angeordneten Proben bei einem Transport der Probenträgereinheit und/oder währen einer Untersuchung vor Umwelteinflüssen und gegenseitiger Kontaminierung geschützt.It is advantageous if the sample carrier unit has a cover element for closing the two cavities. As a result, the samples arranged in the cavities are protected from environmental influences and mutual contamination during transport of the sample carrier unit and / or during an examination.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die eine beispielhafte Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Figuren näher erläutert.Further features and advantages emerge from the following description, which explains an exemplary embodiment in connection with the accompanying figures.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische isometrische Ansicht einer Vorrichtung zum Detektieren einer Markierungssubstanz in mindestens einer Probe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine schematische isometrische Explosionsdarstellung einer Probenträgereinheit der Vorrichtung nach 1;
  • 3 eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Einlegeelements der Probenträgereinheit nach 2;
  • 4 eine schematische isometrische Ansicht einer Detektoreinheit und einer Auswerteeinheit der Vorrichtung nach 1;
  • 5a eine Untersicht der Detektoreinheit nach 4;
  • 5b eine Aussparung eines Grundträgers der Detektoreinheit nach 5a;
  • 6a eine Draufsicht eines Abdeckelements der Detektoreinheit nach den 4, 5a und 5b;
  • 6b eine Schnittdarstellung des Abdeckelements entlang einer Schnittlinie B-B nach 6a;
  • 7a eine Draufsicht eines Grundträgers der Detektoreinheit nach den 4, 5a und 5b;
  • 7b eine Seitenansicht von rechts des Grundträgers nach 7a;
  • 8a eine Untersicht eines Rahmenelements der Detektoreinheit nach 4;
  • 8b eine Schnittdarstellung des Rahmenelements entlang einer Schnittlinie A-A nach 8a;
  • 8c eine Draufsicht des Rahmenelements nach den 8a und 8b;
  • 9 eine schematische Darstellung von Kavitäten der Probenträgereinheit und von Detektorelementen der Detektoreinheit der Vorrichtung nach 1;
  • 10 ein Diagramm mit einer beispielhaften Zeitreihenmessung, die mit der Vorrichtung nach 1 durchgeführt wurde;
  • 11 eine schematische isometrische Ansicht der Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
  • 12 eine schematische Darstellung von Kavitäten der Probenträgereinheit und von Detektorelementen der Detektoreinheit der Vorrichtung nach 11.
Show it:
  • 1 a schematic isometric view of a device for detecting a marking substance in at least one sample according to an embodiment;
  • 2 a schematic isometric exploded view of a sample carrier unit of the device according to 1 ;
  • 3 a schematic perspective sectional illustration of an insert element of the sample carrier unit according to FIG 2 ;
  • 4th a schematic isometric view of a detector unit and an evaluation unit of the device according to FIG 1 ;
  • 5a a bottom view of the detector unit 4th ;
  • 5b a recess in a base support of the detector unit 5a ;
  • 6a a plan view of a cover element of the detector unit according to FIGS 4th , 5a and 5b ;
  • 6b a sectional view of the cover element along a section line BB according to 6a ;
  • 7a a plan view of a base support of the detector unit according to the 4th , 5a and 5b ;
  • 7b a side view from the right of the base support 7a ;
  • 8a a bottom view of a frame element of the detector unit according to 4th ;
  • 8b a sectional view of the frame element along a section line AA according to 8a ;
  • 8c a plan view of the frame member according to the 8a and 8b ;
  • 9 a schematic representation of cavities of the sample carrier unit and of detector elements of the detector unit of the device according to FIG 1 ;
  • 10 a diagram with an exemplary time series measurement made with the device according to 1 was carried out;
  • 11 a schematic isometric view of the device according to a further embodiment; and
  • 12th a schematic representation of cavities of the sample carrier unit and of detector elements of the detector unit of the device according to FIG 11 .

1 zeigt eine schematische isometrische Ansicht einer Vorrichtung 10 zum Detektieren einer Markierungssubstanz in mindestens einer Probe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 10 hat eine Detektoreinheit 12, eine Probenträgereinheit 14 und eine weitere Detektoreinheit 16. 1 Figure 3 shows a schematic isometric view of a device 10 for detecting a marker substance in at least one sample according to an embodiment. The device 10 has a detector unit 12th , a sample carrier unit 14th and another detector unit 16 .

Die Probenträgereinheit 14 ist zwischen der Detektoreinheit 12, im Folgenden auch erste Detektoreinheit 12 genannt, und der weiteren Detektoreinheit 16, im Folgenden auch zweite Detektoreinheit 16 genannt, angeordnet. Die Vorrichtung 10 hat somit einen sandwichartigen Aufbau, bei dem die Probenträgereinheit 14 von oben und unten jeweils eine der beiden Detektoreinheiten 12, 16 kontaktiert. Die beiden Detektoreinheiten 12, 16 sind mit einer Auswerteeinheit 100 verbunden, welche die erste Detektoreinheit 12 von oben und die zweite Detektoreinheit 16 von unten kontaktiert. Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Auswerteeinheit als ein separates Element ausgeführt, das mit der ersten Detektoreinheit 12 und der zweiten Detektoreinheit 16 beispielsweise über Kabel verbunden ist.The sample carrier unit 14th is between the detector unit 12th , hereinafter also the first detector unit 12th called, and the further detector unit 16 , hereinafter also the second detector unit 16 called, arranged. The device 10 thus has a sandwich-like structure in which the sample carrier unit 14th from above and below one of the two detector units 12th , 16 contacted. The two detector units 12th , 16 are with an evaluation unit 100 connected, which the first detector unit 12th from above and the second detector unit 16 contacted from below. In an alternative embodiment, the evaluation unit is designed as a separate element that is connected to the first detector unit 12th and the second detector unit 16 for example connected by cable.

Die Probenträgereinheit 14 wird nachfolgend in Verbindung mit den 2 und 3 noch näher beschrieben. Die beiden Detektoreinheiten 12, 16 werden nachfolgend in Verbindung mit den 4 bis 8c noch näher beschrieben.The sample carrier unit 14th is used below in connection with the 2 and 3 described in more detail. The two detector units 12th , 16 are described below in connection with the 4th until 8c described in more detail.

2 zeigt eine schematische isometrische Explosionsdarstellung der Probenträgereinheit 14 der Vorrichtung 10 nach 1. In der Darstellung nach 2 sind verdeckte Elemente durch Strichlinien dargestellt. Gleiche Element oder Elemente mit der derselben Funktion werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. 2 shows a schematic isometric exploded view of the sample carrier unit 14th the device 10 to 1 . In the representation after 2 hidden elements are shown by dashed lines. The same element or elements with the same function are denoted by the same reference symbols.

Die Probenträgereinheit 14 hat ein Einlegeelement 18, ein Abdeckelement 22, einen Grundträger 24 und ein Rahmenelement 26. Das Einlegeelement 18 umfasst 96 Kavitäten auf, die zum Anordnen von Proben dienen und die im Folgenden mit dem gemeinsamen Bezugszeichen 20 bezeichnet werden. Die Kavitäten 20 sind in zwölf Reihen zu je acht Kavitäten 20 angeordnet. Die Kavitäten 20 sind in der gezeigten Ausführungsform beispielhaft als Zylinder ausgebildet, deren Längsachse sich von unten nach oben erstreckt. Alternativ könnten die Kavitäten 20 auch durch Aussparungen in dem Einlegelement 18 gebildet sein. Auch müssen die Kavitäten 20 nicht zylinderförmig sein. So ist es auch denkbar, dass die Kavitäten in jeder anderen Geometrie ausgebildet sind, die mit der Funktionalität vereinbar ist, beispielsweise quaderförmig oder konisch. In der gezeigten Ausführungsform nach 2 sind die Kavitäten 20 nach oben hin offen und nach unten hin geschlossen. Das Einlegeelement 18 hat ferner eine die Kavitäten 20 umlaufende Wand 28 und wird anhand der 3 weiter unten näher beschrieben.The sample carrier unit 14th has an insert element 18th , a cover element 22nd , a basic carrier 24 and a frame member 26th . The insert element 18th comprises 96 cavities, which are used to arrange samples and which are referred to below with the common reference number 20th are designated. The cavities 20th are in twelve rows of eight cavities each 20th arranged. The cavities 20th are in the embodiment shown, for example, designed as cylinders, the longitudinal axis of which extends from bottom to top. Alternatively, the cavities could 20th also through recesses in the insert element 18th be educated. Also need the cavities 20th not be cylindrical. It is also conceivable that the cavities are designed in any other geometry that is compatible with the functionality, for example cuboid or conical. In the embodiment shown according to 2 are the cavities 20th open at the top and closed at the bottom. The insert element 18th also has one of the cavities 20th surrounding wall 28 and is based on the 3 described in more detail below.

Das Abdeckelement 22 dient zum Abdecken und/oder Verschließen der Kavitäten 20 des Einlegelements 18. Hierzu kann das Abdeckelement 22 von oben auf das Einlegeelement 18 aufgesetzt werden. Das Abdeckelement 22 ist aus einem transparenten Material gefertigt, beispielsweise aus einem Acrylglas.The cover element 22nd serves to cover and / or close the cavities 20th of the insert 18th . For this purpose, the cover element 22nd from above onto the insert element 18th be put on. The cover element 22nd is made of a transparent material, for example an acrylic glass.

Der Grundträger 24 ist in der gezeigten Ausführungsform ein massiver aus Blei gefertigter Quader, der insgesamt 96 von unten nach oben durchgehende Aussparungen aufweist, die im Folgenden mit dem gemeinsamen Bezugszeichen 30 bezeichnet werden. Diese Aussparungen 30 sind in ihren Abmessungen und in ihrer Anordnung derart komplementär zu den Kavitäten 20 des Einlegelementes 18 ausgebildet, dass je einer Aussparung 30 eine Kavität 20 zugeordnet ist und jeweils eine Kavität 20 in eine Aussparung 30 einführbar ist, wenn das Einlageelement 18 mit dem Grundträger 24 verbunden wird. Das Einlegeelement 18 kann hierdurch derart mit den Grundträger 24 verbunden werden, dass zwischen jeweils zwei der Kavitäten 20 ein strahlungsdämpfendes Element 32 angeordnet ist, das durch den Grundträger 24 gebildet ist.The basic carrier 24 is in the embodiment shown a solid cuboid made of lead, which has a total of 96 recesses extending from bottom to top, which are referred to below with the common reference number 30th are designated. These cutouts 30th are so complementary to the cavities in their dimensions and in their arrangement 20th of the insert 18th formed that each has a recess 30th a cavity 20th is assigned and each has a cavity 20th into a recess 30th is insertable when the insert element 18th with the basic carrier 24 is connected. The insert element 18th can hereby in such a way with the base support 24 be connected that between each two of the cavities 20th a radiation-absorbing element 32 is arranged by the base support 24 is formed.

Das Rahmenelement 26 hat durch eine umlaufende Wand 34 gebildete Aussparung 36 zum vorzugsweise bündigen Aufnehmen des Grundträgers 24. Der Grundträger 24 kann von oben in die Aussparung 36 des Rahmenelements 26 eingesetzt werden. Die Aussparung 36 des Rahmenelements 26 ist von unten durch eine Bodenplatte 38 begrenzt. Diese Bodenplatte 38 weißt Löcher auf, die im Folgenden mit dem gemeinsamen Bezugszeichen 40 bezeichnet sind. Diese Löcher 40 entsprechen in ihrer Anordnung den Aussparungen 30 des Grundträgers 24 und der Kavitäten 20 des Einlegeelements 18. Jedem Loch 40 ist genau eine Aussparung 30 des Grundträgers 24 und eine Kavität 20 des Einlegeelements 18 zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist die Bodenplatte 38 transparent für zu detektierende Strahlung und/oder für der Probe zuzuführende Strahlung.The frame element 26th has through a surrounding wall 34 formed recess 36 for preferably flush mounting of the base support 24 . The basic carrier 24 can be inserted into the recess from above 36 of the frame element 26th can be used. The recess 36 of the frame element 26th is from below through a base plate 38 limited. This floor slab 38 knows holes, which are referred to below with the common reference numerals 40 are designated. These holes 40 correspond in their arrangement to the recesses 30th of the basic carrier 24 and the cavities 20th of the insert element 18th . Every hole 40 is exactly one recess 30th of the basic carrier 24 and a cavity 20th of the insert element 18th assigned. As an alternative or in addition, the base plate 38 transparent for radiation to be detected and / or for radiation to be supplied to the sample.

In einem zusammengesetzten Zustand der Probenträgereinheit 14 ist der Grundträger 24 von oben in die Aussparung 36 des Rahmenelements 26 eingesetzt, so dass der Grundträger 24 von der umlaufenden Wand 34 des Rahmenelements 26 umschlossen ist. Das Einlageelement 18 ist von oben auf den Grundträger 24 und das Rahmenelement 26 derart aufgesetzt, dass zwischen jeweils zwei der Kavitäten 20 des Einlageelements 18 eines der strahlungsdämpfenden Elemente 32 des Grundträgers 24 angeordnet ist. Dabei umschließt die Wand 28 des Einlegeelements 18 sowohl der Grundträger 24 als auch das Rahmenelement 26 vollständig. Das Abdeckelement 22 ist von oben auf Einlegeelement 18 aufgesetzt und verschließt so die Kavitäten 20 des Einlegeelements 18. Je eine der Kavitäten 20 und je eins der Löcher 40 des Rahmenelements 26 fluchten derart, dass eine Beobachtung einer in der Kavität 20 angeordneten Probe von unten durch das Loch 40 möglich ist.In an assembled state of the sample carrier unit 14th is the basic carrier 24 from above into the recess 36 of the frame element 26th inserted so that the base support 24 from the surrounding wall 34 of the frame element 26th is enclosed. The insert element 18th is from above on the roof bars 24 and the frame element 26th placed in such a way that between each two of the cavities 20th of the insert element 18th one of the radiation-absorbing elements 32 of the basic carrier 24 is arranged. It encloses the wall 28 of the insert element 18th both the basic carrier 24 as well as the frame element 26th Completely. The cover element 22nd is from above on the insert element 18th put on and thus closes the cavities 20th of the insert element 18th . One of the cavities each 20th and one each of the holes 40 of the frame element 26th align such that an observation one in the cavity 20th arranged sample from below through the hole 40 is possible.

Die Probenträgereinheit 14 in der Ausführungsform nach 2 hat im zusammengesetzten Zustand die Maße einer Mikrotiterplatte, deren Maße durch die Society for Laboratory Automation and Screening in den Normen ANSI/SLAS 1-2004 bis ANSI/SLAS 4-2004 normiert sind. Da die Maße der Probenträgereinheit 14 im Wesentlichen durch das Einlegeelement 18 definiert sind, hat auch das Einlegeelement 18 für sich genommen die Maße einer Mikrotiterplatte. Hierdurch ist sowohl die zusammengesetzte Probenträgereinheit 14 als Ganzes als auch das Einlegeelement 18 mit oder ohne dem aufgesetzten Abdeckelement 22 in den meisten Laborautomationssystemen einsetzbar, da diese häufig auf die Verwendung von Mikrotiterplatten als Probenträgern ausgelegt sind.The sample carrier unit 14th in the embodiment according to 2 When assembled, has the dimensions of a microtiter plate, the dimensions of which are specified in the standards by the Society for Laboratory Automation and Screening ANSI / SLAS 1-2004 until ANSI / SLAS 4-2004 are normalized. Since the dimensions of the sample carrier unit 14th essentially through the insert element 18th are defined, also has the insert element 18th in itself the dimensions of a microtiter plate. This is both the assembled sample carrier unit 14th as a whole as well as the insert element 18th with or without the attached cover element 22nd Can be used in most laboratory automation systems, as these are often designed for the use of microtiter plates as sample carriers.

3 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Einlegeelements 18 der Probenträgereinheit 14 nach 2. Die Schnittebene liegt in 3 parallel zu einer Längsseite des Einlegelementes 18. 3 shows a schematic perspective sectional illustration of an insert element 18th the sample carrier unit 14th to 2 . The cutting plane lies in 3 parallel to one long side of the insert element 18th .

Das Einlegelement 18 umfasst eine Platte 42, an deren Rändern sich die umlaufende Wand 28 nach unten erstreckt. Die Kavitäten 20 sind als nach unten von der Platte 42 abstehende hohlzylinderförmige Körper 21 ausgebildet. Auf der Oberseite der Platte 42 ist ein umlaufender Rand 44 ausgebildet. Jede der hohlzylinderförmigen Körper 21 ist von unten durch einen kreisförmigen Boden 46 verschlossen und ist nach oben hin geöffnet. In 3 ist beispielhaft einer der Längsachsen des hohlzylinderförmigen Körpers 21 eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen A bezeichnet. Die Platte 42, die Kavitäten 20 und die umlaufende Wand 28 definieren einen Hohlraum 48, in dem der Grundträger 24 aufgenommen werden kann.The insert 18th includes a plate 42 at the edges of which is the surrounding wall 28 extends downwards. The cavities 20th are as down from the plate 42 protruding hollow cylindrical body 21 formed. On top of the plate 42 is a circumferential edge 44 educated. Each of the hollow cylindrical bodies 21 is through a circular bottom from below 46 closed and is open at the top. In 3 is an example of one of the longitudinal axes of the hollow cylindrical body 21 shown and with the reference number A. designated. The plate 42 who have favourited cavities 20th and the surrounding wall 28 define a cavity 48 , in which the basic carrier 24 can be included.

In der Ausführungsform nach 3 ist das Einlegelement 18 einstückig aus einem transparenten Kunststoff gefertigt.In the embodiment according to 3 is the insert 18th made in one piece from a transparent plastic.

4 zeigt eine schematische isometrische Ansicht der ersten Detektoreinheit 12 und der Auswerteeinheit 100 der Vorrichtung 10 nach 1. Die erste Detektoreinheit 12 umfasst ein Rahmenelement 50 und ein Abdeckelement 52. Das Abdeckelement 52 kontaktiert das Rahmenelement 50 von unten und ist mittels Befestigungsmitteln 54 mit diesem lösbar verbunden. Das Abdeckelement 52 kann somit von dem Rahmenelement 50 abgenommen werden, wodurch ein Zugriff auf innerhalb des Rahmenelements 50 angeordnete Elemente ermöglicht ist, die nachfolgend in Verbindung mit den 5a und 5b weiter unten noch näher beschrieben sind. Die Auswerteeinheit 100 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel oberhalb der ersten Detektoreinheit 12 angeordnet. 4th shows a schematic isometric view of the first detector unit 12th and the evaluation unit 100 the device 10 to 1 . The first detector unit 12th comprises a frame element 50 and a cover element 52 . The cover element 52 contacts the frame element 50 from below and is by means of fasteners 54 releasably connected to this. The cover element 52 can thus from the frame element 50 can be removed, thereby providing access to the inside of the frame element 50 arranged elements is enabled, the following in connection with the 5a and 5b are described in more detail below. The evaluation unit 100 is in the embodiment shown above the first detector unit 12th arranged.

Die erste Detektoreinheit 12 und die zweite Detektoreinheit 16 weisen die gleichen oder gleichwirkende Elemente auf und sind funktional identisch. Die beiden Detektoreinheiten 12, 16 sind jeweils derart ausgerichtet, dass das Abdeckelement 52 jeweils in Richtung der Probenträgereinheit 14 weist. Dies bedeutet, dass das Abdeckelement 52 der ersten Detektoreinheit 12 an einer Unterseite der ersten Detektoreinheit 12 angeordnet ist. Das Abdeckelement der zweiten Detektoreinheit 16 ist entsprechend an einer Oberseite der zweiten Detektoreinheit 16 angeordnet.The first detector unit 12th and the second detector unit 16 have the same or equivalent elements and are functionally identical. The two detector units 12th , 16 are each aligned in such a way that the cover element 52 each in the direction of the sample carrier unit 14th shows. This means that the cover element 52 the first detector unit 12th on an underside of the first detector unit 12th is arranged. The cover element of the second detector unit 16 is correspondingly on an upper side of the second detector unit 16 arranged.

5a zeigt eine Untersicht der ersten Detektoreinheit 12 nach 4 ohne das Abdeckelement 52. Das Rahmenelement 50 umfasst eine umlaufende Wand 56, die einen Grundträger 58 umschließt. Auf der Unterseite, d.h. in 5a der dem Betrachter zugewandten Seite, ist eine umlaufende dem Grundträger 58 zugewandte Falz 60 ausgebildet. In dieser Falz 60 kann das Abdeckelement 52 vorzugsweise bündig aufgenommen werden. Die umlaufende Wand 56 hat ferner vier Löcher 62 zum Aufnehmen der Befestigungsmittel 54, durch die das Abdeckelement 52 mit dem Rahmenelement 50 lösbar verbunden wird. 5a shows a bottom view of the first detector unit 12th to 4th without the cover element 52 . The frame element 50 includes a circumferential wall 56 who have a basic carrier 58 encloses. On the bottom, i.e. in 5a the side facing the viewer is a circumferential to the base support 58 facing fold 60 educated. In this fold 60 can the cover 52 preferably be recorded flush. The surrounding wall 56 also has four holes 62 for receiving the fasteners 54 through which the cover element 52 with the frame element 50 is releasably connected.

Der Grundträger 58 der ersten Detektoreinheit 12 hat 96 Aussparungen 64, die in zwölf Reihen zu je acht Aussparungen 64 angeordnet sind. Diese Aussparungen 64 sind ausgebildet, jeweils eines von 96 Detektorelementen aufzunehmen, die in den 5b und 9 beispielhaft gezeigt und dort mit den Bezugszeichen 68, 68a, 68b, 68c bezeichnet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Grundträger 58 als ein monolithisches aus Blei gefertigtes Bauelement ausgeführt.The basic carrier 58 the first detector unit 12th has 96 recesses 64 that are arranged in twelve rows with eight recesses each 64 are arranged. These cutouts 64 are designed to each receive one of 96 detector elements that are in the 5b and 9 shown by way of example and there with the reference numerals 68 , 68a , 68b , 68c are designated. In the embodiment shown, the base support is 58 designed as a monolithic component made of lead.

5b zeigt eine der Aussparungen 64 des Grundträgers 58 der ersten Detektoreinheit 12. Die Aussparung 64 hat einen quadratischen Querschnitt, wobei die Ecken des Querschnitts eine kreisförmige Abtragung 66 aufweisen. In der Aussparung 64 ist ein Detektorelement 68 der Detektorelemente der ersten Detektoreinheit 12 angeordnet. In 5b ist durch eine Strichlinie die Lage einer der Kavitäten 20 der Probenträgereinheit 14 relativ zu der Aussparung 64 gezeigt, wenn die Vorrichtung 10 in dem in 1 gezeigten zusammengesetzten Zustand ist. In dem zusammengesetzten Zustand der Vorrichtung 10, fluchtet jeweils eine Längsachse B der Aussparung 64 des Grundträgers 58 der ersten Probenträgereinheit 12 mit einer der Längsachsen A einer der Kavitäten 20 der Probenträgereinheit 14. Die beiden Längsachsen A, B sind in der Darstellung nach 5b senkrecht zur Bildebene. 5b shows one of the recesses 64 of the basic carrier 58 the first detector unit 12th . The recess 64 has a square cross-section, with the corners of the cross-section having a circular cut 66 exhibit. In the recess 64 is a detector element 68 of the detector elements of the first detector unit 12th arranged. In 5b is the position of one of the cavities by a dashed line 20th the sample carrier unit 14th relative to the recess 64 shown when the device 10 in the in 1 is the composite state shown. In the assembled state of the device 10 , one longitudinal axis is aligned in each case B. the recess 64 of the basic carrier 58 the first sample carrier unit 12th with one of the longitudinal axes A. one of the cavities 20th the sample carrier unit 14th . The two longitudinal axes A. , B. are in the representation according to 5b perpendicular to the image plane.

6a zeigt eine Draufsicht des Abdeckelements 52 der ersten Detektoreinheit 12 nach 4. Das Abdeckelement 52 umfasst eine Platte 70, die aus einem transparenten Material, beispielsweise Acrylglas, gefertigt ist. Diese Platte 70 hat vier Löcher 72, die mit den Löchern 62 der umlaufenden Wand 56 fluchten, wenn das Abdeckelement 52 in der Falz 60 des Rahmenelements 50 angeordnet ist. Die Befestigungsmittel 54 können durch die Löcher 72 der Patte 70 geführt werden, um das Abdeckelement 52 und das Rahmenelement 50 der ersten Detektoreinheit 12 lösbar zu verbinden. Bei anderen Ausführungsformen können auch mehr oder weniger Löcher in dem Abdeckelement 52 vorhanden sein oder kein Loch. Alternativ oder zusätzlich können andere Verbindungsmittel, wie zum Beispiel ein Rastelement, zum Verbinden des Abdeckelements 52 mit dem Rahmenelement 50 der ersten Detektoreinheit 12 eingesetzt werden. 6a shows a top view of the cover element 52 the first detector unit 12th to 4th . The cover element 52 includes a plate 70 made of a transparent material such as acrylic glass. This record 70 has four holes 72 that with the holes 62 the surrounding wall 56 align when the cover element 52 in the fold 60 of the frame element 50 is arranged. The fasteners 54 can through the holes 72 the flap 70 are guided to the cover element 52 and the frame element 50 the first detector unit 12th releasably connect. In other embodiments, there can also be more or fewer holes in the cover element 52 be present or no hole. Alternatively or additionally, other connecting means, such as a latching element, can be used to connect the cover element 52 with the frame element 50 the first detector unit 12th can be used.

6b zeigt eine Schnittdarstellung des Abdeckelements 52 nach 6a entlang der Schnittlinie B-B. Die Schnittebene verläuft hierbei durch zwei der Löcher 72. 6b shows a sectional view of the cover element 52 to 6a along the section line BB. The cutting plane runs through two of the holes 72 .

7a zeigt eine Draufsicht des Grundträgers 58 der ersten Detektoreinheit 12 nach 4. Zwischen jeweils zwei der Aussparungen 64 und damit zwischen jeweils zwei Detektorelementen 68 ist ein stegförmiges strahlungsdämpfende Element 74 ausgebildet. Die seitlichen Kanten 76 des Grundträgers 58 sind abgerundet. 7a shows a top view of the base support 58 the first detector unit 12th to 4th . Between every two of the recesses 64 and thus between two detector elements 68 is a bar-shaped radiation-absorbing element 74 educated. The side edges 76 of the basic carrier 58 are rounded.

7b zeigt eine Seitenansicht von rechts des Grundträgers 58 nach 7a. Der Grundträger 58 ist von der Seite her gesehen rechteckig. 7b shows a side view from the right of the base support 58 to 7a . The basic carrier 58 is rectangular when viewed from the side.

8a zeigt eine Untersicht des Rahmenelements 50 der ersten Detektoreinheit 12 nach 4. Das Rahmenelement 50 hat eine Bodenplatte 78, die 96 Löcher 80 aufweist. Die umlaufende Wand 56 und die Bodenplatte 78 definieren eine Aussparung 82 des Rahmenelementes 50 zum vorzugsweise bündigen Aufnehmen des Grundträgers 58. Die Löcher 80 der Bodenplatte 78 sind derart angeordnet, dass jeweils ein Loch 80 der Bodenplatte 78 des Rahmenelementes 50 mit einer der Aussparungen 64 des Grundträger 78 fluchtet, wenn der Grundträger 58 in der Aussparung 82 des Rahmenelementes 50 aufgenommen ist. Durch die Löcher 80 der Bodenplatte 78 können insbesondere Kabel zum Verbinden jeweils eines Detektorelements 68 mit der Auswerteeinheit 100 geführt werden. 8a shows a bottom view of the frame element 50 the first detector unit 12th to 4th . The frame element 50 has a base plate 78 who have favourited 96 holes 80 having. The surrounding wall 56 and the bottom plate 78 define a recess 82 of the frame element 50 for preferably flush mounting of the base support 58 . The holes 80 the base plate 78 are arranged in such a way that each has a hole 80 the base plate 78 of the frame element 50 with one of the cutouts 64 of the basic carrier 78 aligns when the base support 58 in the recess 82 of the frame element 50 is recorded. Through the holes 80 the base plate 78 can in particular cables for connecting one detector element in each case 68 with the evaluation unit 100 be guided.

8b zeigt eine Schnittdarstellung des Rahmenelementes 50 nach 8a entlang der Schnittlinie A-A. Das Rahmenelement 50 hat einen rechteckigen Querschnitt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Löcher 62 beispielhaft als Bohrungen mit einem Innengewinde zum Aufnehmen von Schrauben ausgebildet. Diese Schrauben bilden in der gezeigten Ausführungsform die Befestigungsmittel 54 zum lösbaren Verbinden des Abdeckelements 52 mit dem Rahmenelement 50. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden insbesondere Senkkopfschrauben als Befestigungsmittel verwendet, deren Köpfe in den mit einer Fase versehenen Löchern 72 bündig aufgenommen werden. 8b shows a sectional view of the frame element 50 to 8a along the section line AA. The frame element 50 has a rectangular cross-section. In the embodiment shown, the holes are 62 for example designed as bores with an internal thread for receiving screws. In the embodiment shown, these screws form the fastening means 54 for releasable connection of the cover element 52 with the frame element 50 . In the present embodiment, countersunk head screws in particular are used as fastening means, the heads of which are in the chamfered holes 72 be recorded flush.

8c zeigt eine Draufsicht des Rahmenelements 50 nach den 8a und 8b. Die Unterseite des Rahmenelements 50 ist durch die Bodenplatte 78 gebildet. 8c Figure 3 shows a top view of the frame member 50 after the 8a and 8b . The underside of the frame element 50 is through the bottom plate 78 educated.

9 zeigt eine schematische Darstellung von Kavitäten 20a, 20b, 20c der Probenträgereinheit 14, von Detektorelementen 68a, 68b, 68c der ersten Detektoreinheit 12 der Vorrichtung 10 nach 1 und von von Detektorelementen 69a, 69b, 69c der zweiten Detektoreinheit 16 der Vorrichtung 10 nach 1. Zwischen jeweils zwei der Kavitäten 20a, 20b, 20c ist eines der strahlungsdämpfenden Elemente 32a, 32b angeordnet. In jeder der Kavitäten 20a, 20b, 20c ist eine Probe 80a, 80b, 80c aufgenommen. Die Proben 80a, 80b, 80c sind jeweils in ein Einbettmedium 82 eingebettet und umfassen jeweils eine radioaktive Markierungssubstanz. Diese radioaktive Markierungssubstanz ist in der gezeigten Ausführungsform ein Radionuklid, das unter Aussendung eines Positrons radioaktiv zerfällt. Dieses Positron annihiliert mit einem beliebigen Elektron zu zwei Photonen mit einer Energie von jeweils 511 keV. In 9 sind beispielhaft fünf solcher Photonen dargestellt und mit den Bezugszeichen 84a bis 84g bezeichnet. Aufgrund der Impulserhaltung werden die zwei Photonen, die bei der Annihilation des Positrons mit dem Elektron erzeugt werden, in exakt entgegengesetzte Richtungen emittiert. Dies ist in 9 beispielhaft anhand von zwei Photonen 84e, 84f dargestellt. Der Ort innerhalb der Probe 80c, an dem das Positron mit dem Elektron annihiliert ist, ist in 9 durch ein X gekennzeichnet. Die beiden Photonen 84e, 84f werden nahezu gleichzeitig in jeweils einem Detektorelement 68c der ersten Detektoreinheit 12 und einem Detektorelement 69c der zweiten Detektoreinheit 16 detektiert. Dies bedeutet, dass diese beiden Photonen 84e, 84f mit hoher Zuverlässigkeit der Probe 80c, zu in der der beiden Detektorelementen 68c, 69c zugeordneten Kavität 20c zugeordnet werden können. 9 shows a schematic representation of cavities 20a , 20b , 20c the sample carrier unit 14th , of detector elements 68a , 68b , 68c the first detector unit 12th the device 10 to 1 and from detector elements 69a , 69b , 69c the second detector unit 16 the device 10 to 1 . Between every two of the cavities 20a , 20b , 20c one of the radiation-damping elements 32a, 32b is arranged. In each of the cavities 20a , 20b , 20c a sample 80a, 80b, 80c is included. The samples 80a, 80b, 80c are each in an embedding medium 82 embedded and each comprise a radioactive marker substance. In the embodiment shown, this radioactive marking substance is a radionuclide which decays radioactively with the emission of a positron. This positron annihilates with any electron to form two photons with an energy of 511 keV each. In 9 five such photons are shown by way of example and are given the reference numerals 84a to 84g designated. Due to the conservation of momentum, the two photons that are generated when the positron is annihilated with the electron are emitted in exactly opposite directions. This is in 9 using two photons as an example 84e , 84f shown. The location within the sample 80c at which the positron is annihilated with the electron is in 9 marked by an X. The two photons 84e , 84f are almost simultaneously in one detector element each 68c the first detector unit 12th and a detector element 69c the second detector unit 16 detected. This means that these two photons 84e , 84f with high reliability of the sample 80c, to that of the two detector elements 68c , 69c assigned cavity 20c can be assigned.

Tritt ein Photon 84c durch ein strahlungsdämpfendes Element 32a der Probenträgereinheit 14, wird dieses Photon 84c abgeschwächt. Dies bedeutet, dass das Photon 84c einen Teil seiner Energie an das strahlungsdämpfende Element 32a abgibt. Trifft dieses Photon 84c auf ein Detektorelement 68a der ersten Detektoreinheit 12, deponiert es dort weniger Energie als ein Photon 84a, 84b, das in einer der dem Detektorelement 68a zugeordneten Kavität 20a emittiert wurde. Somit können die Photonen 84a, 84b, die in der dem Detektorelement 68a zugeordneten Kavität 20a emittiert wurden, von dem Photon 84c unterschieden werden, das in einer weiteren Kavität 20b erzeugt wurde, die einem anderen Detektorelement 68b zugeordnet ist.If a photon 84c passes through a radiation-attenuating element 32a of the sample carrier unit 14th , this photon 84c is attenuated. This means that the photon 84c gives off part of its energy to the radiation-attenuating element 32a. If this photon 84c hits a detector element 68a the first detector unit 12th , it deposits less energy there than a photon 84a , 84b, which is in one of the detector element 68a assigned cavity 20a was issued. Thus, the photons 84a , 84b, which is in the detector element 68a assigned cavity 20a were emitted, can be distinguished from the photon 84c, which is in a further cavity 20b generated by another detector element 68b assigned.

Zwischen jeweils zwei der Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c ist ein durch den Grundträger 58 der ersten bzw. zweiten Detektoreinheit 12, 16 gebildetes strahlungsdämpfendes Element 74a, 74b, 75a, 75b angeordnet. Die strahlungsdämpfenden Elemente 74a, 74b, 75a, 75b verhindern, dass eines der Photonen 84a bis 84f in ein erstes der Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c eintritt, aus diesem wieder austritt, in ein weiteres Detektorelement der Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c eintritt und dort detektiert wird. Mit anderen Worten: Die strahlungsdämpfenden Elemente 74a, 74b, 75a, 75b verhindern, dass ein Photon 84a bis 84f in mehr als einem der Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c detektiert wird.Between every two of the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c is one by the basic carrier 58 the first or second detector unit 12th , 16 formed radiation-attenuating element 74a , 74b , 75a , 75b arranged. The radiation-absorbing elements 74a , 74b , 75a , 75b prevent any of the photons 84a until 84f into a first of the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c enters, exits from this again, into a further detector element of the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c enters and is detected there. In other words: the radiation-absorbing elements 74a , 74b , 75a , 75b prevent a photon 84a until 84f in more than one of the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c is detected.

10 zeigt ein Flussdiagramm eines Ablaufs zum Ermitteln des Vorhandenseins und/oder der Menge der Markierungssubstanz mittels der Vorrichtung 10. 10 shows a flowchart of a sequence for determining the presence and / or the amount of the marking substance by means of the device 10 .

Im Schritt S10 wird der Ablauf gestartet. Danach wird im Schritt S12 mittels der Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c der beiden Detektoreinheiten 12, 16 die von den Proben 80a, 80b, 80c ausgehende Strahlung während eines vorbestimmten Messzeitraums erfasst. Jedes hochenergetische Photon der von den Proben 80a, 80b, 80c ausgehenden Strahlung, das durch eines der Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c erfasst wird, erzeugt dabei ein Detektorereignis, das durch die Auswerteeinheit 100 weiterverarbeitet wird. Das Detektorereignis umfasst dabei die Information welches der Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c das Photon erfasst hat und wie viel Energie das Photon in dem Detektorelement 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c deponiert, d.h. an das Detektorelement 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c abgegeben hat.The process is started in step S10. Then in step S12 by means of the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c of the two detector units 12th , 16 detects the radiation emanating from the samples 80a, 80b, 80c during a predetermined measurement period. Each high-energy photon of the radiation emanating from the samples 80a, 80b, 80c that passes through one of the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c is detected, generates a detector event that is detected by the evaluation unit 100 is further processed. The detector event includes the information about which of the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c the photon has captured and how much energy the photon has in the detector element 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c deposited, ie on the detector element 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c has submitted.

Die Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c jeweils nur einen kleinen Bereich des Raumwinkels um die dem Detektorelement 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c jeweils zugeordnete Probe 80a, 80b, 80c ab, d.h. die Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c können jeweils nur Strahlung in einem kleinen Raumwinkelbereich um die jeweils zugeordnete Probe 80a, 80b, 80c erfassen. Es ist daher notwendig die nicht durch die Detektorelemente 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c erfassten Zerfallsereignisse in den Proben 80a, 80b, 80c zu rekonstruieren. Dies erfolgt im Schritt S14. Dies kann insbesondere mithilfe von Sparse-Recovery-Algorithmen erfolgen, wie sie beispielsweise in Laurent Jacques, Jason N. Laska, Petros T. Boufounos, and Richard G. Baraniuk . Robust 1-bit compressive sensing via binary stable embeddings of sparse vectors. IEEE Trans. Inf. Theor., 59(4):2082{2102, April 2013 und Yaniv Plan and Roman Vershynin . Robust 1-bit compressed sensing and sparse logistic regression: A convex programming approach. IEEE Trans. Inf. Theor., 59(1):482{494, January 2013 beschrieben sind . Ein Beispiel für einen Sparse-Recovery-Algorithmus ist in Formel (1) gezeigt: f # = max z T   y A z 1 λ z 2 2

Figure DE102020100936A1_0001
The detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c only a small area of the solid angle around that of the detector element 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c respectively assigned sample 80a, 80b, 80c, ie the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c can only detect radiation in a small solid angle range around the respectively assigned sample 80a, 80b, 80c. It is therefore necessary not to pass through the detector elements 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c to reconstruct detected decay events in samples 80a, 80b, 80c. This takes place in step S14. This can be done in particular with the help of sparse recovery algorithms, such as those in Laurent Jacques, Jason N. Laska, Petros T. Boufounos, and Richard G. Baraniuk . Robust 1-bit compressive sensing via binary stable embeddings of sparse vectors. IEEE Trans. Inf. Theor., 59 (4): 2082 {2102, April 2013 and Yaniv Plan and Roman Vershynin . Robust 1-bit compressed sensing and sparse logistic regression: A convex programming approach. IEEE Trans. Inf. Theor., 59 (1): 482 {494, January 2013 . An example of a sparse recovery algorithm is shown in formula (1): f # = Max z T y A. z - 1 λ z 2 2
Figure DE102020100936A1_0001

Dabei ist f# ein sogenannter Schätzer, d.h. ein Vektor, der alle Zerfallsereignisse, die sich während des Messzeitraums in einer der Proben 80a, 80b, 80c ereignet haben, mit einer statistisch signifikanten Wahrscheinlichkeit beschreibt, y ist ein Vektor, der alle Detektorereignisse des der Probe 80a, 80b, 80c zugeordneten Detektorelement 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c beschreibt, und A ist eine Matrix der Dimension m × N, die den Messvorgang beschreibt. Ferner ist T eine konvexe Hülle einer Vereinigung von Unterräumen des Vektorraums ℝN, die ein einfaches Modell der Signalstruktur von f darstellt, und ist λ ein Optimierungsparameter. Eine Lösung des in Formel (1) beschriebenen Algorithmus lässt sich insbesondere mit inneren Punkt Methoden effektiv finden. Insbesondere kann für den in Formel (1) beschriebenen Algorithmus zuverlässig ermittelt werden, wie viele Detektorereignisse für jedes Detektorelement 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c erfasst werden müssen, um eine zuverlässige Aussage über die Anzahl der Zerfallsereignisse in der dem Detektorelement 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c jeweils zugeordnete Probe 80a, 80b, 80c machen zu können. Werden beispielsweise s Zerfallsereignisse für die zu untersuchende Probe 80a, 80b, 80c erwartet, genügt es s · polylog(N) Einträge des Vektors y zu akquirieren, um eine statistisch signifikante Aussage über die Zerfallsereignisse machen zu können, die während des Messzeitraums in der Probe 80a, 80b, 80c stattgefunden haben.Here, f # is a so-called estimator, ie a vector that describes with a statistically significant probability all decay events that have occurred in one of the samples 80a, 80b, 80c during the measurement period, y is a vector that describes all of the detector events of the Detector element assigned to sample 80a, 80b, 80c 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c describes, and A is a matrix of the dimension m × N, which describes the measurement process. Furthermore, T is a convex hull of a union of subspaces of the vector space ℝ N , which represents a simple model of the signal structure of f, and λ is an optimization parameter. A solution to the algorithm described in formula (1) can be found effectively, in particular with internal point methods. In particular, it can be reliably determined for the algorithm described in formula (1) how many detector events are for each detector element 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c must be recorded in order to obtain a reliable statement about the number of decay events in the detector element 68a , 68b , 68c , 69a , 69b , 69c to be able to make respectively assigned samples 80a, 80b, 80c. If, for example, s decay events are expected for the sample 80a, 80b, 80c to be examined, it is sufficient to acquire s · polylog (N) entries of the vector y in order to be able to make a statistically significant statement about the decay events that occurred in the sample during the measurement period 80a, 80b, 80c have taken place.

In Schritt S16 wird anschließend die Menge der in den Proben 80a, 80b, 80c vorhandenen Markierungssubstanz auf Grundlage der zuvor in Schritt S14 ermittelten Anzahl von Zerfallsereignissen ermittelt, die in den Proben 80a, 80b, 80c während des Messzeitraums stattgefunden haben. Um die Menge der in einer der Proben 80a, 80b, 80c vorhandenen Markierungssubstanz ermitteln zu können, muss bekannt sein, wie die Anzahl von Zerfallsereignissen in dieser Probe 80a, 80b, 80c mit der Menge der Markierungssubstanz zusammenhängt. Der Zusammenhang zwischen der Anzahl von Zerfallsereignissen und der Menge der Markierungssubstanz hängt zum einen von der verwendeten Markierungsubstanz selbst ab, insbesondere von der Aktivität der Markierungssubstanz. Zum anderen ist dieser Zusammenhang von der Probe abhängig, beispielsweise von einer in der Probe verwendeten Zellkultur. Dieser Zusammenhang kann beispielsweise in der Auswerteeinheit 100 der Vorrichtung 10 voreingestellt gespeichert sein und insbesondere durch eine Bedienperson manuell in die Vorrichtung 10 eingegeben werden.In step S16, the amount of marker substance present in samples 80a, 80b, 80c is then determined on the basis of the number of decay events previously determined in step S14 that took place in samples 80a, 80b, 80c during the measurement period. In order to be able to determine the amount of the marking substance present in one of the samples 80a, 80b, 80c, it must be known how the number of decay events in this sample 80a, 80b, 80c is related to the amount of the marking substance. The relationship between the number of disintegration events and the amount of marking substance depends on the one hand on the marking substance used itself, in particular on the activity of the marking substance. On the other hand is this one Relationship depends on the sample, for example on a cell culture used in the sample. This relationship can, for example, in the evaluation unit 100 the device 10 be stored preset and in particular manually by an operator in the device 10 can be entered.

Es ist insbesondere aber auch möglich, dass eine Vielzahl solcher Zusammenhänge für verschiedene Markierungssubstanzen und Proben vorab bestimmt werden und in Form eines funktionalen Zusammenhangs in einem Speicherelement der Auswerteeinheit 100 gespeichert werden. Diese funktionalen Zusammenhänge können dann durch die Auswerteeinheit 100 abgefragt werden und zum Ermitteln der Mengen der Markierungssubstanz in der zu untersuchenden Probe 80a, 80b, 80c verwendet werden. Insbesondere kann diese Vielzahl von Zusammenhängen in Form einer Vielzahl von polynomialer, bevorzugt linearer oder quadratischer, Funktionen in dem Speicherelement der Auswerteeinheit 100 gespeichert werden. Es ist aber auch möglich, dass diese Vielzahl von Zusammenhängen als eine Vielzahl von neuronalen Netzwerken in dem Speicherelement gespeichert werden. Im Schritt S18 wird der Ablauf schließlich beendet.In particular, however, it is also possible for a large number of such relationships for different marking substances and samples to be determined in advance and in the form of a functional relationship in a memory element of the evaluation unit 100 get saved. These functional relationships can then be checked by the evaluation unit 100 can be queried and used to determine the amounts of the marking substance in the sample 80a, 80b, 80c to be examined. In particular, this multitude of relationships can be in the form of a multitude of polynomial, preferably linear or quadratic, functions in the storage element of the evaluation unit 100 get saved. However, it is also possible for this multitude of relationships to be stored in the memory element as a multitude of neural networks. The process is finally ended in step S18.

11 zeigt eine schematische isometrische Ansicht der Vorrichtung 10' zum Detektieren der Markierungssubstanz in der mindestens einer Probe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 10' nach 11 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 nach 1 im Wesentlichen dadurch, dass die Vorrichtung 10' nach 11 nur eine einzige Detektoreinheit 12' hat. Gleiche oder gleichwirkende Element sind in den 1 und 11 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. 11 Figure 3 shows a schematic isometric view of the device 10 ' for detecting the marking substance in the at least one sample according to a further exemplary embodiment. The device 10 ' to 11 differs from the device 10 to 1 essentially in that the device 10 ' to 11 only a single detector unit 12 ' Has. Identical or equivalent elements are in the 1 and 11 denoted by the same reference numerals.

12 zeigt eine schematische Darstellung von Kavitäten 20a, 20b, 20c der Probenträgereinheit 14, von Detektorelementen 68'a, 68'b, 68'c der Detektoreinheit 12' der Vorrichtung 10' nach 11. Gleiche oder gleichwirkende Element sind in den 9 und 11 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. 12th shows a schematic representation of cavities 20a , 20b , 20c the sample carrier unit 14th , of detector elements 68'a, 68'b, 68'c of the detector unit 12 ' the device 10 ' to 11 . Identical or equivalent elements are in the 9 and 11 denoted by the same reference numerals.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

10, 10'10, 10 '
Vorrichtungcontraption
12, 12'12, 12 '
DetektoreinheitDetector unit
1414th
ProbenträgereinheitSample carrier unit
1616
DetektoreinheitDetector unit
1818th
EinlegeelementInsert element
20, 20a, 20b, 20c20, 20a, 20b, 20c
Kavitätcavity
2222nd
AbdeckelementCover element
2424
GrundträgerBasic carrier
2626th
RahmenelementFrame element
2828
Wandwall
3030th
AussparungRecess
3232
Strahlungsdämpfendes ElementRadiation damping element
3434
Wandwall
3636
AussparungRecess
3838
BodenplatteBase plate
4040
Lochhole
4242
Platteplate
4444
Randedge
4646
Bodenfloor
4848
Hohlraumcavity
5050
RahmenelementFrame element
5252
AbdeckelementCover element
5454
BefestigungsmittelFasteners
5656
Wandwall
5858
GrundträgerBasic carrier
6060
FalzFold
6262
Lochhole
6464
AussparungRecess
6666
AbtragungRemoval
68, 68a, 68b, 68c, 68'a, 68'b, 68'c, 69a, 69b, 69c68, 68a, 68b, 68c, 68'a, 68'b, 68'c, 69a, 69b, 69c
DetektorelementDetector element
7070
Platteplate
7272
Lochhole
74, 74a, 74b, 75a, 75b74, 74a, 74b, 75a, 75b
Strahlungsdämpfendes ElementRadiation damping element
7676
KanteEdge
7878
BodenplatteBase plate
8080
Lochhole
8282
AussparungRecess
84a bis 84g84a to 84g
Photonphoton
100100
AuswerteeinheitEvaluation unit
A, BAWAY
LängsachsenLongitudinal axes

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • ANSI/SLAS 1-2004 [0004, 0048]ANSI / SLAS 1-2004 [0004, 0048]
  • ANSI/SLAS 4-2004 [0004, 0048]ANSI / SLAS 4-2004 [0004, 0048]
  • Nucl Instrum Methods Phys Res A. 2014 Dec 11; 767: 146-152 [0005]Nucl Instrum Methods Phys Res A. 2014 Dec 11; 767: 146-152 [0005]
  • Dies kann insbesondere mithilfe von Sparse-Recovery-Algorithmen erfolgen, wie sie beispielsweise in Laurent Jacques, Jason N. Laska, Petros T. Boufounos, and Richard G. Baraniuk [0069]This can be done in particular with the aid of sparse recovery algorithms, as described, for example, in Laurent Jacques, Jason N. Laska, Petros T. Boufounos, and Richard G. Baraniuk [0069]
  • Robust 1-bit compressive sensing via binary stable embeddings of sparse vectors. IEEE Trans. Inf. Theor., 59(4):2082{2102, April 2013 und Yaniv Plan and Roman Vershynin [0069]Robust 1-bit compressive sensing via binary stable embeddings of sparse vectors. IEEE Trans. Inf. Theor., 59 (4): 2082 {2102, April 2013 and Yaniv Plan and Roman Vershynin [0069]
  • Robust 1-bit compressed sensing and sparse logistic regression: A convex programming approach. IEEE Trans. Inf. Theor., 59(1):482{494, January 2013 beschrieben sind [0069]Robust 1-bit compressed sensing and sparse logistic regression: A convex programming approach. IEEE Trans. Inf. Theor., 59 (1): 482 {494, January 2013 are [0069]

Claims (15)

Vorrichtung (10, 10') zum Detektieren einer Markierungssubstanz in mindestens einer Probe (80a, 80b, 80c) mit einer Probenträgereinheit (14), die mindestens zwei Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) zum Aufnehmen von jeweils einer Probe (80a, 80b, 80c) hat, mit einer Detektoreinheit (12, 12') mit mindestens zwei Detektorelementen (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c) zum Detektieren von von der Markierungssubstanz ausgehender Strahlung, wobei jedes der beiden Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c) einer der beiden Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) zugeordnet ist, und mit einer Auswerteeinheit (100), die für jede der Proben (80a, 80b, 80c) das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanz abhängig von der durch die beiden Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c) für die jeweilige Probe (80a, 80b, 80c) detektierten Strahlung ermittelt.Device (10, 10 ') for detecting a marker substance in at least one sample (80a, 80b, 80c) with a sample carrier unit (14) which has at least two cavities (20, 20a, 20b, 20c) for receiving one sample (80a, 80b, 80c) each, with a detector unit (12, 12 ') with at least two detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c) for detecting radiation emanating from the marking substance, wherein each of the two detector elements (68, 68a-68c, 68 'a - 68'c) is assigned to one of the two cavities (20, 20a, 20b, 20c), and with an evaluation unit (100) which, for each of the samples (80a, 80b, 80c), determines the presence and / or the amount of the marking substance as a function of the amount determined by the two detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c) for the respective sample (80a, 80b, 80c) detected radiation is determined. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine weitere Detektoreinheit (16), die mindestens zwei Detektorelemente (69a - 69c) hat, wobei jedes der beiden Detektorelemente (69a - 69c) einer der beiden Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) zugeordnet ist und wobei die beiden Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) zwischen den ihr jeweils zugeordneten Detektorelementen (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) der ersten Detektoreinheit (12) und der weiteren Detektoreinheit (16) anordenbar sind.Device (10) according to Claim 1 , characterized by a further detector unit (16) which has at least two detector elements (69a-69c), each of the two detector elements (69a-69c) being assigned to one of the two cavities (20, 20a, 20b, 20c) and the two Cavities (20, 20a, 20b, 20c) can be arranged between the detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c, 69a-69c) of the first detector unit (12) and the further detector unit (16) assigned to them . Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ()100 ausgebildet ist, für jede der Proben (80a, 80b, 80c) das Vorhandensein und/oder die Menge der Markierungssubstanz abhängig von der durch die beiden Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c), die der jeweiligen Probe (80a, 80b, 80c) zugeordnet sind, für die jeweilige Probe (80a, 80b, 80c) detektierten Strahlung zu ermitteln.Device (10) according to Claim 2 , characterized in that the evaluation unit (14) 100 is designed for each of the samples (80a, 80b, 80c) the presence and / or the amount of the marking substance depending on the amount determined by the two detector elements (68, 68a-68c, 68'a - 68'c, 69a-69c), which are assigned to the respective sample (80a, 80b, 80c), to determine the detected radiation for the respective sample (80a, 80b, 80c). Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein für die von der Markierungssubstanz ausgehende Strahlung sensitives Detektionsvolumen der beiden Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c) der Detektoreinheit (12, 12') und/oder der beiden Detektorelemente (69a - 69c) der weiteren Detektoreinheit (16) jeweils eine größere Ausdehnung in Richtung einer ersten Richtung hat als in Richtung einer zweiten Richtung, wobei die erste Richtung parallel zu einer Längsachse (A) der dem jeweiligen Detektorelement (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) zugeordneten Kavität (20, 20a, 20b, 20c) ist und die zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung ist.Device (10, 10 ') according to one of the preceding claims, characterized in that a detection volume of the two detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c) of the detector unit (12, 12 ') and / or the two detector elements (69a-69c) of the further detector unit (16) each have a greater extent in the direction of a first direction than in the direction of a second direction, the first direction being parallel to a longitudinal axis (A) of the respective detector element (68, 68a-68c, 68'a-68'c, 69a-69c) associated cavity (20, 20a, 20b, 20c) and the second direction is perpendicular to the first direction. Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Detektorelementen (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c) der Detektoreinheit (12, 12') und/oder zwischen den beiden Detektorelementen (69a - 69c) der weiteren Detektoreinheit (16) ein strahlungsdämpfendes Element (74, 74a, 74b, 75a, 75b) angeordnet ist.Device (10, 10 ') according to one of the preceding claims, characterized in that between the two detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c) of the detector unit (12, 12') and / or between the two Detector elements (69a-69c) of the further detector unit (16) a radiation-damping element (74, 74a, 74b, 75a, 75b) is arranged. Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c) der Detektoreinheit (12, 12') und/oder die beiden Detektorelemente (69a - 69c) der weiteren Detektoreinheit (16) jeweils mindestens ein Szintillatorelement, ein Gaselektronenvervielfacherelement oder ein Halbleiterdetektorelement umfassen.Device (10, 10 ') according to one of the preceding claims, characterized in that the two detector elements (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c) of the detector unit (12, 12') and / or the two detector elements ( 69a-69c) of the further detector unit (16) each comprise at least one scintillator element, a gas electron multiplier element or a semiconductor detector element. Vorrichtung (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Laserlichtquelle zum optischen Anregen der Markierungssubstanz, wobei die beiden Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c) der Detektoreinheit (12, 12') ausgebildet sind, von der optisch angeregten Markierungssubstanz ausgehendes Detektionslicht zu erfassen.Device (10, 10 ') according to one of the Claims 1 until 5 , characterized by a laser light source for optically exciting the marking substance, the two detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c) of the detector unit (12, 12 ') being designed to detect detection light emanating from the optically excited marking substance . Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) in Richtung der jeweils zugeordneten Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) jeweils für die von der Markierungssubstanz emittierte Strahlung transparent, optisch transparent oder offen sind.Device (10, 10 ') according to one of the preceding claims, characterized in that the cavities (20, 20a, 20b, 20c) in the direction of the respectively assigned detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c, 69a - 69c) are each transparent, optically transparent or open for the radiation emitted by the marking substance. Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (12, 12') und/oder die weitere Detektoreinheit (16) jeweils 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 oder 3456 Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) umfasst, die jeweils in einem Raster von 2x3, 3x4, 4x6, 6x8, 8x12, 16x24, 32x48 bzw. 48x72 Detektorelementen (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) angeordnet sind.Device (10, 10 ') according to one of the preceding claims, characterized in that the detector unit (12, 12') and / or the further detector unit (16) each have 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 or 3456 Detector elements (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) each in a grid of 2x3, 3x4, 4x6, 6x8, 8x12, 16x24, 32x48 or 48x72 detector elements (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) are arranged. Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Positionierelement zum Positionieren und Halten der Probenträgereinheit (14).Device (10, 10 ') according to one of the preceding claims, characterized by at least one positioning element for positioning and holding the sample carrier unit (14). Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (100) ausgebildet ist, auf Grundlage der durch die Detektorelemente (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) erfassten Strahlung eine Anzahl von Zerfallsereignissen zu ermitteln, die in den den Detektorelementen (68, 68a - 68c, 68'a - 68'c, 69a - 69c) jeweils zugeordneten Proben (80a, 80b, 80c) stattgefunden haben, und auf Grundlage dieser ermittelten Anzahl von Zerfallsereignissen Menge der Markierungssubstanz für die jeweilige Probe (80a, 80b, 80c) zu ermitteln.Device (10, 10 ') according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (100) is designed on the basis of the data provided by the detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c, 69a-69c) detected radiation to determine a number of decay events that have occurred in the samples (80a, 80b, 80c) respectively assigned to the detector elements (68, 68a-68c, 68'a-68'c, 69a-69c), and on the basis of this determined number of disintegration events to determine the amount of marking substance for the respective sample (80a, 80b, 80c). Probenträgereinheit (14) zur Verwendung in einer Vorrichtung (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens zwei Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) zum Aufnehmen von Proben (80a, 80b, 80c) und mit einem strahlungsdämpfenden Element (32a, 32b), das zwischen den beiden Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) angeordnet ist.Sample carrier unit (14) for use in a device (10, 10 ') according to one of the preceding claims, with at least two cavities (20, 20a, 20b, 20c) for receiving samples (80a, 80b, 80c) and with a radiation-damping element (32a, 32b), which is arranged between the two cavities (20, 20a, 20b, 20c). Probenträgereinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenträgereinheit (14) einen Grundträger (24) und mindestens ein Einlegeelement (20) hat, wobei das Einlegeelement (20) die beiden Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) umfasst und wobei das Einlegeelement (20) in den Grundträger (24) einbringbar und aus dem Grundträger (24) entnehmbar ist.Sample carrier unit (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the sample carrier unit (14) has a base carrier (24) and at least one insert element (20), the insert element (20) having the two cavities (20, 20a, 20b, 20c ) and wherein the insert element (20) can be introduced into the base support (24) and removed from the base support (24). Probenträgereinheit (14) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (24) das strahlungsdämpfende Element (32a, 32b) bildet, wobei das strahlungsdämpfende Element (32a, 32b) zwischen den beiden Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) angeordnet ist, wenn das Einlegeelement (20) in den Grundträger (24) eingebracht ist.Sample carrier unit (14) after Claim 13 , characterized in that the base support (24) forms the radiation-damping element (32a, 32b), the radiation-damping element (32a, 32b) being arranged between the two cavities (20, 20a, 20b, 20c) when the insert element (20 ) is introduced into the base support (24). Probenträgereinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenträgereinheit (14) 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 oder 3456 Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) hat, die jeweils in einem Raster von 2x3, 3x4, 4x6, 6x8, 8x12, 16x24, 32x48 bzw. 48x72 Kavitäten (20, 20a, 20b, 20c) angeordnet sind.Sample carrier unit (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the sample carrier unit (14) has 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 or 3456 cavities (20, 20a, 20b, 20c), each in one Grid of 2x3, 3x4, 4x6, 6x8, 8x12, 16x24, 32x48 or 48x72 cavities (20, 20a, 20b, 20c) are arranged.
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