DE19918442A1 - Färbeautomat zum Einfärben von Objekten zur mikroskopischen Untersuchung - Google Patents
Färbeautomat zum Einfärben von Objekten zur mikroskopischen UntersuchungInfo
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Abstract
Es wird ein Färbeautomat (1) zum Einfärben von auf Objektträgern (2) angeordneten Objekten zur mikroskopischen Untersuchung beschrieben. Der Färbeautomat (1) weist mehrere hintereinander angeordnete Reagenzienbehälter (3) zur Behandlung der Objekte auf. Die Objektträger (2) durchlaufen nacheinander die Ragenzienbehälter (3), wobei ein Transportkorb (4d) zur Aufnahme von mehreren Objektträgern (2) vorgesehen ist. Mehrere Transportkörbe (4) können gleichzeitig in jeweils unterschiedlichen Reagenzienbehälter (3) aufgenommen werden und über einen motorischen Transportmechnismus mit einer Hebeeinrichtung (7) gleichzeitig aus dem jeweiligen Reagenzienbehälter (3) herausgehoben und in jeweils einen benachbarten Reagenzienbehälter (3) weitertransportiert werden. Am Ende der Reagenzienbehälterreihe ist eine Entnahmestation (8) angeordnet, die einen Sammel-Reagenzienbehälter (9) zur gleichzeitigen Aufnahme von mehreren Transportkörben (4) aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Färbeautomat zum Einfärben von auf Objektträgern
angeordneten Objekten zur mikroskopischen Untersuchung, bei dem mehrere
hintereinander angeordnete Reagenzienbehälter zur Behandlung der Objekte
vorgesehen sind und die Objekte die Reagenzienbehälter nacheinander
durchlaufen, mit einem Transportkorb zur Aufnahme von mehreren
Objektträgern, wobei mehrere Transportkörbe gleichzeitig in jeweils
unterschiedlichen Reagenzienbehälter aufgenommen werden können und die
Transportkörbe über einen motorischen Transportmechanismus mit einer
Hebeeinrichtung gleichzeitig aus dem jeweiligen Reagenzienbehälter
herausgehoben und um jeweils einen Schritt in einen benachbarten
Reagenzienbehälter weitertransportiert werden.
Die für eine mikroskopischen Untersuchung vorgesehenen histologischen
Objekte werden nach dem Schneiden mit einem Mikrotom auf Objektträger
gebracht. Der Objektträger wird dann entsprechend beschriftet und katalogisiert.
Zur Steigerung des Kontrastes für eine nachfolgende mikroskopische
Untersuchung werden diese Objekte eingefärbt. Dabei werden die Strukturen in
den Zellen bzw. im Gewebe differenziert sichtbar gemacht. In der Praxis hat sich,
neben verschiedenen Spezialfärbungen, ein Standardfärbeprozess bewährt. Bei
dieser H. E.-Färbung durchlaufen die Proben verschiedene Verarbeitungsstufen
mit Xylol, Alkohol, Eosin, Hematoxylin, Essigsäure und Wasser. Zum Einfärben
der Objekte werden verschiedene Arten von Färbeautomaten verwendet, die die
Proben automatisch den jeweiligen Verarbeitungsstufen zuführen. Die
Färbeautomaten unterscheiden sich in ihrem mechanischen Aufbau und in ihrer
Funktionsweise.
Aus der DE 36 34 976 C2 ist ein Färbeautomat mit einer Vielzahl von neben- und
hintereinander angeordneten Reagenzienbehältern bekannt, bei dem die
Objektträger in Präparathaltern angeordnet und mit einer Transportvorrichtung
zu den verschiedenen Behältern transportiert werden. Bei diesem Automaten
können verschiedene Färbeprogramme gleichzeitig durchgeführt werden. Dazu
kann der Präparathalter über die Transportvorrichtung mit einer als "Portalkran"
ausgebildeten Greif- und Positioniervorrichtung individuell in einen beliebigen
Behälter eingebracht werden und wird dort von der Transportvorrichtung
entkoppelt. Mit dieser Transportvorrichtung läßt sich nur ein einziger
Präparathalter gleichzeitig bewegen. Somit ist hier nur ein geringer Durchsatz an
Objekten gegeben.
Ein weiterer zweireihig aufgebauter Färbeautomat mit hintereinander
angeordneten Reagenzienbehältern ist aus der DE 41 17 831 C2 bekannt. Auch
hier werden die Präparathalter von einer Transportvorrichtung einzeln zu den
verschiedenen Behältern transportiert und dort wieder von der
Transportvorrichtung entkoppelt. Auch hier lassen sich gleichzeitig mehrere
Färbeprozesse individuell durchführen, jedoch auch mit dem Nachteil, daß nur
ein relativ geringer Durchsatz möglich ist.
Ein Färbeautomat für die H. E. Färbemethode mit erhöhtem Durchsatz ist in der
US 4 911 098 beschrieben. Der Automat weist mehrere hintereinander
angeordnete Reagenzienbehälter auf, in die über eine Transport- und
Greifvorrichtung die in Präparathaltern angeordneten Objekte eingebracht
werden. Nach dem Einbringen werden die Präparathalter auch hier von der
Greifvorrichtung entkoppelt. Ein erhöhter Durchsatz wird dadurch erreicht, daß
gleichzeitig mehrere Transport- und Greifvorrichtungen in dem Färbeautomaten
vorhanden sein können. Die Anordnung von mehreren Transport- und
Greifvorrichtungen ist natürlich mit einem sehr hohen Aufwand verbunden.
Weitere Färbeautomaten mit vereinfachtem Transportmechanismus und mit
hohem Präparatdurchsatz werden unter der Bezeichnung "COT 20" von der
Firma "medite" und der Bezeichnung "Linear Slide Stainer II" von der Firma
"Sakura" angeboten. Beide Färbeautomaten arbeiten nach dem Prinzip einer
immer wiederkehrenden Transportbewegung für die Transportkörbe, in denen
sich die Objektträger mit den Objekten befinden. Bei der Transportbewegung
werden die Transportkörbe mit konstanten Taktzeiten in die hintereinander
angeordneten Reagenzienbehälter transportiert. Eine notwendige Verweilzeit der
Objekte in den jeweiligen Behältern wird durch mehrere hintereinander
angeordnete Reagenzienbehälter erreicht. Der Transportkorb wird in eine
Transportschiene eingehängt und von der Transportschiene um einen
bestimmten Weg bis zum nächsten Reagenzienbehälter befördert und dort
wieder abgesenkt. Die Transportschiene fährt unter dem Tragbügel des
Transportkorbs in ihre Ausgangsposition zurück. Jetzt kann ein weiterer
Transportkörbe auf der Transportschiene plaziert werden. Nach Ablauf eines
vorgegebenen Zeittaktes hebt die Transportschiene alle im Färbeautomaten
vorhandenen Transportkörbe gleichzeitig an und transportiert sie in den nächsten
Reagenzienbehälter. Am letzten Reagenzeinbehälter ist ein Sensor vorgesehen,
der vom Transportkorb ausgelöst wird und ein entsprechendes Signal auslöst.
Der Prozeß wird jetzt so lange angehalten, bis der entsprechende Transportkorb
entnommen wird. Nachteilig ist hier, daß der Färbeautomat ständig beaufsichtigt
werden muß, da andernfalls die Proben zu lange in den jeweiligen
Reagenzienbehältern verbleiben und unbrauchbar werden.
In der Praxis werden diese Färbeautomaten diskontinuierlich bestückt, so daß
zwischen den einzelnen oder einer Gruppe von Transportkörben Freiräume bzw.
ungenutzte Zeittakte bestehen. Die Bedienperson muß also ständig darauf
achten, daß die Transportkörbe rechtzeitig entnommen werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen größeren Freiraum bei
der Überwachung eines derartigen Färbeautomatens zu schaffen und
gleichzeitig die Entnahme von Transportkörben zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Färbeautomat zeichnet sich dadurch aus, daß am Ende der
Reagenzienbehälterreihe eine Entnahmestation mit einem Sammel-
Reagenzienbehälter für die eingefärbten Objekte angeordnet ist. Dieser Sammel-
Reagenzienbehälter ist so ausgebildet, daß mehrere Transportkörbe gleichzeitig
aufgenommen werden können. Dabei ist es auch unerheblich, in welcher
zeitlichen Reihenfolge die Transportkörbe im Sammelbehälter eintreffen. Auch
größere zeitliche Abstände bzw. Zeittakte zwischen den einzelnen eintreffenden
Transportkörben sind möglich, ohne daß eine Bedienperson eingreifen muß. Erst
wenn der Sammelbehälter vollständig mit Transportkörben gefüllt ist, wird der
Transport unterbrochen. Außerdem ist dieser Sammelbehälter vorzugsweise mit
Xylol oder einer anderen entsprechenden Flüssigkeit gefüllt. Dadurch wird
verhindert, daß die bereits bearbeiteten Objekte austrocknen und für eine
nachfolgende mikroskopische Untersuchung unbrauchbar werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die
Hebeeinrichtung im Bereich des Sammel-Reagenzienbehälters mit einem
Stufenprofil ausgestattet ist. Damit wird erreicht, daß die Transportkörbe nur
geringfügig angehoben und im Sammel-Reagenzienbehälter schrittweise so
lange weitertransportiert werden, bis ein Endanschlag den Weitertransport
begrenzt. An dieser Stelle wird der Antrieb nicht gestoppt. Dies wird durch das
abgestufte Profil an der Gleitschiene möglich. Der Transportkorb wird von der
Hebeeinrichtung nur um einen kleinen Betrag angehoben und weitertransportiert.
Läuft der Transportkorb dabei gegen einen Endanschlag oder einen anderen
Transportkorb, rutscht die Gleitschiene nur am Transportkorb entlang. Dadurch
wird sichergestellt, daß die Transportkörbe in dem Sammel-Reagenzienbehälter
hintereinander aufgereiht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die
Entnahmestation einen dem Endanschlag gegenüberliegend angeordneten
Sensor aufweist. Dieser Sensor wird erst dann aktiv, wenn der Sammel-
Reagenzienbehälter vollständig mit Transportkörben gefüllt ist.
Die Entnahmestation weist mindestens eine Rampe auf, über die die
Transportkörbe in den Sammel-Reagenzienbehälter gleiten und über den der
Sensor auslösbar ist. Dazu ist der Rampe ein federnd vorgespannter Hebel
zugeordnet. Beim Absetzen eines Transportkorbs auf der Rampe wird der Hebel
bewegt und löst den Sensor aus. Gleichzeitig rutscht der Transportkorb auf der
Rampe vollständig in den Sammel-Reagenzienbehälter ab. Dadurch wird das
Sensorsignal wieder aufgehoben. Erst wenn der Sammelbehälter vollständig mit
Transportkörben gefüllt ist, kann über die Rampe kein Korb mehr abrutschen und
der Sensor bleibt aktiviert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die mit dem Sensor
verbundene Steuerschaltung mit einer Zeitverzögerungslogik ausgestattet. Über
diese Logik wird sichergestellt, daß entsprechende optische und/oder
akustischen Signale und/oder Signale für den Transportmechanismus erst dann
abgegeben werden, wenn das Sensorsignal eine gewisse Zeit ununterbrochen
anliegt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sensor als vollständig gekapselter
Annäherungssensor ausgebildet ist, so daß keine aggressiven Flüssigkeiten oder
Dämpfe in den Sensor eindringen und diesen zerstören können.
Die Entnahmestation ist in vorteilhafter Art und Weise als separate und
nachrüstbare Baueinheit ausgebildet.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der
schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: eine Ansicht des Färbeautomaten mit angesetzter
Entnahmestation
Fig. 2: eine Ansicht eines Transportkorbes mit Objektträgern
Fig. 3: eine Ansicht der am Färbeautomaten angeordneten
Entnahmestation
Die Fig. 1 zeigt einen Färbeautomaten 1 mit einem Bedienpult 15 und mit zwei
Reihen aus mehreren hintereinander angeordneten Reagenzienbehältern 3. Am
rechten Ende des Färbeautomaten 1 ist eine Entnahmestation 8 mit je einem
Sammel-Reagenzienbehälter 9 für jede Reagenzienbehälterreihe angeordnet. In
einen der Reagenzienbehälter 3 ist ein Transportkorb 4 mit mehreren
Objektträgern 2 über einen Transportbügel 16 eingehängt. Der motorische
Transportmechanismus 6 weist eine Hebeeinrichtung 7 auf, über die die
Transportkörbe 4 schrittweise von links nach rechts bewegt werden. Die
Hebeeinrichtung 7 weist jeweils einen an der rechten und an der linken
Reagenzienbehälterreihe angeordneten Transportarm 24 auf. Beide Arme 24
sind miteinander fest verbunden. Die Hebeeinrichtung 7 ist mit Transportkerben
17 ausgestattet, in die bei der Bewegung die Transportbügel 16 eingelegt sind.
Bei der Transportbewegung werden die Körbe 4 in die hintereinander
angeordneten Reagenzienbehälter 3 transportiert. Dazu wird der Transportkorb 4
in die erste Kerbe 17 der Hebeeinrichtung 7 eingehängt. Die Hebeeinrichtung 7
hebt den Transportkorb 4 vollständig aus dem Reagenzienbehälter 3, wartet eine
bestimmte Abtropfzeit und bewegt den Transportkorb 4 waagerecht bis zum
nächsten Reagenzienbehälter 3 und senkt dann den Transportkorb 4 dort wieder
ab. Die Hebeeinrichtung 7 wird dabei so weit abgesenkt, daß die Transportbügel
16 die Transportkerben 17 verlassen und sich am Rahmen des
Reagenzienbehälters 3 oder am Rahmen des Färbeautomaten 1 abstützen. Jetzt
ist die Hebeeinrichtung 17 frei und fährt unter dem Transportbügel 16 des
Transportkorbs 4 in ihre Ausgangsposition zurück. Nach Ablauf eines
vorgegebenen Zeittaktes hebt die Hebeeinrichtung 17 alle Transportkörbe 4
gleichzeitig an und transportiert sie in den nächsten Reagenzienbehälter 3. Am
letzten Reagenzienbehälter 3 ist ein Sensor 19 vorgesehen, der vom
Transportkorb 4 ausgelöst wird und ein entsprechendes Signal auslöst. Bei
adaptierter Entnahmestation ist dieser Sensor 19 deaktiviert.
Aus dem letzten Reagenzienbehälter 3 wird der Transportkorb 4 über die
Hebeeinrichtung 7 in die Entnahmestation 8 befördert und dabei zunächst auf
einer Rampe 13, die auf einer Halteschiene 18 befestigt ist, mit dem
Transportbügel 16 abgesetzt. Von dort aus gleitet der Transportkorb 4
vollständig in den Sammel-Reagenzienbehälter 9 und stützt sich dabei mit dem
Transportbügel 16 auf der Halteschiene 18 ab. Der Rampe 18 gegenüberliegend
ist an der Halteschiene 18 ein Endanschlag 5 befestigt.
Die Fig. 2 zeigt einen Transportkorb 4 mit vier eingelegten Objektträgern 2. Am
Transportkorb 4 ist lösbar ein Transportbügel 16 befestigt.
Die Fig. 3 zeigt eine Ansicht der am Färbeautomaten 1 angeordneten
Entnahmestation 8 mit der Hebeeinrichtung 7 und den Transportkerben 17. Im
Bereich der Entnahmestation 8 weist die Hebeeinrichtung nur noch eine
Transportkerbe 17 auf. Daran anschließend ist die Hebeeinrichtung 7 mit einem
tieferliegenden Stufenprofil 10 ausgestattet, so daß die auf der Halteschiene 18
befindlichen Transportbügel 16 bei der Hebebewegung nur noch einen kleinen
Betrag angehoben werden. Dieser Betrag entspricht maximal der Höhe des
Endanschlags 5.
Das Stufenprofil 10 ist zusätzlich mit einer Gleitschiene 11 ausgestattet, über die
der Transportbügel 16 rutscht, wenn der Transportkorb 4 entweder am
Endanschlag 5 oder an einem weiteren Transportkorb 4 anschlägt. Die Sammel-
Reagenzienbehälter 9 werden so kontinuierlich mit ankommenden
Transportkörben 4 aufgefüllt. Dabei ist es unerheblich, ob mit jedem
Transporttakt ein Transportkorb 4 im Sammel-Reagenzienbehälter 9 abgesetzt
wird oder ein oder mehrere Leertakte zwischen den Körben 4 vorhanden ist.
Der Sammel-Reagenzienbehälter 9 kann so lange Transportkörbe 4 aufnehmen,
bis ein Korb 4 nicht mehr von der Rampe 13 abrutschen kann. Für diesen Fall ist
die Rampe 13 mit einem Zapfen 22 versehen, der durch eine Bohrung 23 in der
Halteschiene 18 geführt ist und sich an einem Hebel 14 abstützt. Der Hebel 14
ist über eine Druckfeder 20 und eine Halterung 21 an der Halteschiene 18
beweglich gelagert. Unterhalb des Hebels 14 ist ein Sensor 12 angeordnet, der
elektrisch mit einer nicht mit dargestellten Steuerschaltung verbunden ist. Der
Sensor 12 ist als Annäherungssensor ausgebildet und wird durch den von der
Rampe 13 nach unten bewegten Hebel 14 ausgelöst.
Der Sensor 12 spricht natürlich bei jedem Absetzen eines Transportkorbs 4 bzw.
seines Transportbügels 16 an. Damit nicht jedesmal ein entsprechendes
Warnsignal ausgelöst wird, ist die Steuerschaltung mit einer
Zeitverzögerungslogik ausgestattet. Erst nachdem die Hebeeinrichtung 7 in ihre
Ausgangsstellung zurückgefahren ist, wird der Zustand des Sensors 12
abgefragt und ein entsprechendes Sensorsignal ausgewertet.
1
- Färbeautomat
2
- Objektträger
3
- Reagenzienbehälter
4
- Transportkorb
5
- Endanschlag
6
- Transportmechanismus
7
- Hebeeinrichtung
8
- Entnahmestation
9
- Sammel-Reagenzienbehälter
10
- Stufenprofil
11
- Gleitschiene
12
- Sensor
13
- Rampe
14
- Hebel
15
- Bedienpult
16
- Transportbügel
17
- Transportkerbe
18
- Halteschiene
19
- Sensor an
1
20
- Druckfeder
21
- Halterung von
14
an
18
22
- Zapfen an
13
23
- Bohrung in
18
24
- Transportarme
Claims (11)
1. Färbeautomat (1) zum Einfärben von auf Objektträgern (2) angeordneten
Objekten zur mikroskopischen Untersuchung, bei dem mehrere hintereinander
angeordnete Reagenzienbehälter (3) zur Behandlung der Objekte vorgesehen
sind und die Objektträger (2) die Reagenzienbehälter (3) nacheinander
durchlaufen, mit einem Transportkorb (4) zur Aufnahme von mehreren
Objektträgern (2), wobei mehrere Transportkörbe (4) gleichzeitig in jeweils
unterschiedlichen Reagenzienbehälter (3) aufgenommen werden können und die
Transportkörbe (4) über einen motorischen Transportmechanismus (6) mit einer
Hebeeinrichtung (7) gleichzeitig aus dem jeweiligen Reagenzienbehälter (3)
herausgehoben und in jeweils einen benachbarten Reagenzienbehälter (3)
weitertransportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der
Reagenzienbehälterreihe eine Entnahmestation (8) angeordnet ist, die einen
Sammel-Reagenzienbehälter (9) zur gleichzeitigen Aufnahme von mehreren
Transportkörben (4) aufweist.
2. Färbeautomat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hebeeinrichtung (7) im Bereich des Sammel-Reagenzienbehälters (9) mit einem
Stufenprofil (10) ausgestattet ist, so daß die Transportkörbe (4) im Sammel-
Reagenzienbehälter (9) geringfügig angehoben und dann weitertransportiert
werden.
3. Färbeautomat (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stufenprofil (10) eine Gleitschiene (11) aufweist.
4. Färbeautomat (1) nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entnahmestation (8) mindestens einen Endanschlag (5) für einen Transportkorb
(4) aufweist.
5. Färbeautomat (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entnahmestation (8) einen dem Endanschlag (5) gegenüberliegend
angeordneten Sensor (12) aufweist.
6. Färbeautomat (1) nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmestation (8) mindestens eine Rampe
(13) aufweist, über die der Sensor (12) auslösbar ist.
7. Färbeautomat (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sensor (12) mit einer Steuerschaltung zur Abgabe von optischen und/oder
akustischen Signalen und/oder Signalen für den Transportmechanismus (6)
verbunden ist.
8. Färbeautomat (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Steuerschaltung eine Zeitverzögerungslogik zugeordnet ist.
9. Färbeautomat (1) nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (12) als gekapselter
Annäherungssensor ausgebildet ist.
10. Färbeautomat (1) nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rampe (13) ein federnd vorgespannter Hebel
(14) zur Auslösung des Sensors (12) zugeordnet ist.
11. Färbeautomat (1) nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmestation (8) als nachrüstbare separate
Baueinheit ausgebildet ist.
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