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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Bestimmung der Federfarbe eines Vogelembryos sowie das wenigstens teilweise auf der Federfarbe beruhende Bestimmen des Geschlechts des Embryos.
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STAND DER TECHNIK
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Im Jahre 2006 wurden in den Vereinigten Staaten mehr als 12 Milliarden (12.000.000.000) Hühnereier produziert. Für die eierproduzierende Industrie sind nur die weiblichen Küken produktiv, während die männlichen Küken gegenwärtig getötet werden. Das Töten der männlichen Küken erfolgt typischerweise nach dem Schlüpfen und bereitet ernsthafte Probleme, sowohl wirtschaftlich als auch ethisch. Wirtschaftlich ist das Töten der männlichen Küken arbeitsaufwändig und erfordert das Befolgen bestimmter Abfallbeseitigungsrichtlinien. Ethisch ist das Töten der männlichen Küken im Großmaßstab bei Industrie, Verbrauchern und der breiten Öffentlichkeit unerwünscht.
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Es sind zwar eine Reihe von Methoden bekannt, die sich zum Screening oder zur Bestimmung des Geschlechts vieler Vogelspezies sowohl vor als auch nach dem Schlüpfen eignen, doch sind diese bekannten Methoden aus mehreren Gründen enttäuschend. Der Einfachheit halber wird in der Beschreibung zu einem großen Teil auf bekannte Methoden und die vorliegende Erfindung Bezug genommen, da sie mit der Bestimmung des Geschlechts eines Kükens verbunden sind. Allerdings lassen sich viele der bekannten Methoden zur Bestimmung des Geschlechts anderer Vogelspezies verwenden, und das hier offenbarte neue System bzw. die hier offenbarten neuen Methoden lassen sich analog für andere Vogelspezies als Hühner nutzen. So sind beispielsweise die bekannten Methoden zum Screening vor dem Schlüpfen in einigen Fällen unzuverlässig und stehen erst relativ spät im 21-tägigen Entwicklungszyklus des Hühnerembryos zur Verfügung. Bei vielen der bekannten Vor-dem-Schlüpfen-Screening-Methoden wird das Geschlecht des Kükens erst nach Tag 11 der Entwicklung analysiert, also nach dem Punkt in der Entwicklung, an dem der Hühnerembryo als empfindungsfähiges Tier betrachtet wird.
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So werden die mit der Geschlechtsbestimmung nach dem Schlüpfen verbundenen ethischen Probleme mit den bekannten Vor-dem-Schlüpfen-Screening-Methoden nicht umgangen. Zweitens sind viele der gegenwärtigen Vor-dem-Schlüpfen-Methoden invasiv und erfordern eine Probenahme des Eiinhalts, was häufig mittels Durchdringen der Eierschale oder Bilden eines Loches darin erfolgt und somit der Eiqualität und dem Überleben des Embryos schadet, das Ei physisch beschädigt und potentiell eine Kontaminationsquelle einführt. Die dem Ei entnommenen Proben erfordern dann für die Geschlechtsbestimmung Kosten und Zeit oder intensive Tests von DNA, Hormonen oder anderen Stoffwechselprodukten.
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Die bekannten Nach-dem-Schlüpfen-Geschlechtsbestimmungsmethoden sind mit vielen der gleichen Nachteile und Beschränkungen wie oben erörtert behaftet sowie arbeits- und kostenaufwändig oder bereiten Abfallbeseitigungs- und Ethikprobleme. Eine weit verbreitete Methode zur Bestimmung des Geschlechts von Küken nach dem Schlüpfen besteht in der Unterscheidung der Federfarbe, in 1 mit „fc” bezeichnet. Bei Federn handelt es sich um komplexe Hautfortsätze, die bei einem Vogel viele Funktionen ausüben, einschließlich Kommunikation, Regulierung der Körpertemperatur und, bei einigen Spezies, Flug. Federn entstehen aus Federfollikeln, wobei beim heutigen Huhn die Federbildung bereits mit Tag 8 der Brutzeit begonnen hat und die Federn an Tag 10 der Brutzeit leicht zu erkennen sind. Ferner ist die Federfarbe oder -pigmentierung bereits an Tag 10 der Brutzeit vorhanden, wie in 1 dargestellt. Die Federfarbe wird durch die Expression bestimmter Pigmente durch die die Feder/Federvorstufe bildenden Zellen bestimmt. Die Verwendung der Federfarbenunterscheidung fc zur Bestimmung des Geschlechts frisch geschlüpfter Küken entwickelte sich vor über einem Jahrhundert, und heute lässt sich das Geschlecht kommerzieller Hühnerzüchtungen (ebenso wie einiger Wildtyparten) auf der Grundlage der Federfarbe nach dem Schlüpfen mit einer Genauigkeit von über 99% bestimmen. Ein bei der Federfarbenunterscheidung fc verwendetes allgemeines Farbschema beinhaltet das Züchten von Hühnern mit einem mit dem Geschlecht verknüpften genetischen Marker, so dass männliche Küken mit braunen Federn geboren werden, während weibliche Küken mit weißen Federn geboren werden, oder umgekehrt. Wie in 1 beispielhaft für die an Entwicklung brauner Federn bei einem weiblichen Hühnerembryo gezeigt, kann bei einigen Hühnerarten die Unterscheidung der Federfarbe fc schon an Tag 8–10 der Eierbebrütung vorliegen und besteht bis zum Schlüpfen fort.
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Dementsprechend ist die Entwicklung einer Methode und einer Vorrichtung wünschenswert, die die nichtinvasive embryonale (oder Vor-dem-Schlüpfen-)Bestimmung des Kükengeschlechts unter Verwendung der Federfarbe gestattet.
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Den oben beschriebenen unbefriedigten ebenso wie anderen Bedürfnissen wird mit verschiedenen Ausführungsformen der durch die vorliegende Anmeldung bereitgestellten Methoden, Systeme und Vorrichtungen begegnet, doch versteht es sich, dass nicht jede offenbarte Ausführungsform einem gegebenen Bedürfnis begegnet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In einigen Aspekten betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Strahlungsquelle bzw. von Strahlung zum Screening der Federfarbe eines Vogelembryos (vor dem Schlüpfen) und zur Bestimmung des Geschlechts des Vogelembryos wenigstens teilweise auf der Grundlage der Federfarbe oder der Farbe von Federvorstufen.
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In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung die Verwendung einer Strahlungsquelle zum Screening des Geschlechts von Hühnerembryos, wobei man: (i) ein Hühnerei beschafft; (ii) das Hühnerei von der elektromagnetischen Strahlungsquelle emittierter elektromagnetischer Strahlung aussetzt oder das Hühnerei damit in Kontakt bringt; (iii) die Menge an Absorption, Diffusion, Refraktion, Reflexion, oder einer beliebigen Kombination des Vorstehenden, der elektromagnetischen Strahlung durch das Hühnerei unter Verwendung eines Bildgebungssystems bestimmt; (iv) die Absorption, Diffusion, Refraktion, Reflexion, oder eine beliebige Kombination des Vorstehenden, der elektromagnetischen Strahlung durch das Hühnerei mit einer Datenbank vergleicht; und (v) das Geschlecht des Hühnerembryos im Hühnerei wenigstens teilweise aufgrund des Vergleichsschritts bestimmt.
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Weitere erfindungsgemäße Aspekte und Vorteile sind aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Ansprüchen und Zeichnungen ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Anmeldung voranzubringen, wird eine ausführlichere Beschreibung der Erfindung vorgelegt, indem auf spezifische Ausführungsformen davon Bezug genommen wird, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass identische Merkmale in unterschiedlichen Zeichnungen mit der gleichen Bezugsziffer dargestellt sind. Es versteht sich, dass diese Zeichnungen nicht als im Umfang beschränkend zu betrachten sind. Die Erfindung wird durch Verwendung der begleitenden Zeichnungen mit zusätzlicher Genauigkeit und weiteren Einzelheiten beschrieben und erklärt. Dabei zeigen:
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1 die Stufen der Embryonalentwicklung eines männlichen Hühnerembryos, wobei die Federfarbenunterscheidung fc an Tag 10 der Entwicklung vorliegt;
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2 ein Fließdiagramm einer durch die vorliegende Anmeldung offenbarten Ausführungsform des Screening von Hühnerembryos;
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3 ein ausführlicheres Fließdiagramm einer durch die vorliegende Anmeldung offenbarten Ausführungsform des Screening von Hühnerembryos.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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A. Definitionen
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Mit Bezug auf die Verwendung des Worts bzw. der Wörter „umfassen” oder „umfasst” oder „umfassend” in der nachfolgenden Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen, werden diese Wörter, falls der Zusammenhang nichts anderes verlangt, auf der Grundlage und dem eindeutigen Verständnis verwendet, dass sie als einschließend und nicht als ausschließend zu interpretieren sind und dass jedes dieser Wörter so zu interpretieren ist.
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Der Begriff „etwa”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einen Wert, der innerhalb des erwarteten Fehlerbereichs, der typischen im Stand der Technik bekannten Messtechniken innewohnt, variieren kann.
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Der Begriff „Speichervorrichtung”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine maschinenlesbare Vorrichtung, die Daten speichert, die mit mechanischen, optischen oder elektronischen Mitteln, beispielsweise mit einem Computer, gelesen werden können. Solche Vorrichtungen werden manchmal als „Gedächtnis”[-Speicher] bezeichnet, doch kann eine maschinenlesbare Datenspeichervorrichtung, wie sie hier verwendet wird, einen menschlichen Verstand, einschließlich menschliches Gedächtnis, weder ganz noch teilweise umfassen. Eine Speichervorrichtung kann als primärer, sekundärer, tertiärer oder als Offline-Speicher klassifiziert sein. Zu Beispielen für eine Speichervorrichtung, bei der es sich um primären Speicher handelt, zählen das Register eines Hauptprozessors (Central Processing Unit, CPU), der Cache eines Hauptprozessors sowie ein Direktzugriffsspeicher (Random-Access Memory, RAM), auf den ein Hauptprozessor über einen Speicherbus (der normalerweise einen Adressbus und einen Datenbus umfasst) zugreifen kann. Bei primärem Speicher handelt es sich im Allgemeinen um flüchtigen Speicher, der den Vorteil besitzt, dass auf ihn schnell zugegriffen werden kann. Auf eine Speichervorrichtung, bei der es sich um sekundären Speicher handelt, kann der Hauptprozessor nicht direkt, sondern über einen Ein-/Ausgabe-Kanal zugreifen. Zu Beispielen für eine Speichervorrichtung, bei der es sich um sekundären Speicher handelt, zählen eine Massenspeichervorrichtung, wie etwa eine magnetische Festplatte, eine optische Platte, ein Trommellaufwerk, Flash-Speicher, eine Diskette, ein Magnetband, ein optisches Band, ein Papierstreifen sowie mehrere Lochkarten. Eine Speichervorrichtung, bei der es sich um tertiären Speicher handelt, ist nicht mit dem Hauptprozessor verbunden, bis sie gebraucht wird, wobei auf sie im Allgemeinen per Roboter zugegriffen wird. Eine Speichervorrichtung, bei der es sich um tertiären Speicher handelt, kann beispielsweise jede Speichervorrichtung sein, die sich für sekundären Speicher eignet, jedoch so konfiguriert ist, dass sie nicht ständig mit dem Hauptprozessor verbunden ist. Eine Speichervorrichtung, bei der es sich um Offline-Speicher handelt, ist nicht mit dem Hauptprozessor verbunden und wird nicht ohne menschliches Eingreifen so verbunden. Eine Speichervorrichtung, bei der es sich um Offline-Speicher handelt, kann beispielsweise jede Speichervorrichtung sein, die sich für sekundären Speicher eignet, jedoch so konfiguriert ist, dass sie nicht ständig mit dem Hauptprozessor verbunden ist und nicht ohne menschliches Eingreifen so verbunden wird. Sekundärer, tertiärer und Offline-Speicher sind im Allgemeinen nichtflüchtig, was den Vorteil hat, dass keine elektrische Stromquelle benötigt wird, um die aufgezeichneten Informationen zu bewahren. Eine Speichervorrichtung darf nicht als bloßes Signal aufgefasst werden, obwohl Informationen über ein Signal zu und von einer Speichervorrichtung übermittelt werden können.
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Der Begriff „Prozessor” oder „Hauptprozessor” (Central Processing Unit, CPU), wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Software-Ausführungsvorrichtung, die eine Abfolge von Anweisungen („Programm”) ausführen kann. Die CPU umfasst eine arithmetische Logikeinheit und kann ferner einen Register- oder/und Cache-Speicher umfassen.
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Der Begriff „maschinenlesbares Format”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Medium zur Speicherung von Informationen, das konfiguriert ist, um von einer Maschine oder einem Prozessor gelesen zu werden. Zu derartigen Formaten gehören magnetische Datenträger, optische Datenträger und Papierdatenträger (Lochkarten, Papierstreifen usw.). Gedruckte Schrift in einer menschlichen Sprache wird nicht als maschinenlesbares Format betrachtet, wenn sie nicht für das Lesen durch eine Maschine vorgesehen oder konfiguriert ist. In keinem Fall soll ein menschlicher Verstand als „maschinenlesbares Format aufgefasst werden.
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Der Begriff „Datenbank”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine organisierte Datenstruktur, die mehrere in maschinenlesbarem Format gespeicherte Aufzeichnungen umfasst.
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B. Methoden/Verfahren
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Durch die vorliegende Anmeldung wird auch ein Verfahren bzw. eine Methode zum Screening der Federfarbe von Vogelembryos (vor dem Schlüpfen) und zur Bestimmung des Geschlechts des Vogelembryos wenigstens teilweise auf der Grundlage der Federfarbe oder der Farbe von Federvorstufen bereitgestellt. In einer Ausführungsform wird durch die vorliegende Anmeldung ein Verfahren bzw. eine Methode für das Screening des Geschlechts von Küken vor dem Schlüpfen bereitgestellt.
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Wie in 2 und 3 veranschaulicht, gestattet in einer Ausführungsform das Bestimmen des Geschlechts des Hühnerembryos die bessere Nutzung der Mittel, indem die weniger erwünschten männlichen Embryos abgetrennt werden können und das Brüten der wünschenswerteren weiblichen Embryos bis zum Schlüpfen fortgesetzt werden kann.
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In einer Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Verwendung Schritte, bei denen man: (i) ein Hühnerei beschafft; (ii) das Hühnerei von der elektromagnetischen Strahlungsquelle emittierter elektromagnetischer Strahlung aussetzt oder das Hühnerei damit in Kontakt bringt; (iii) die Menge an Absorption, Diffusion, Refraktion, Reflexion, oder einer beliebigen Kombination des Vorstehenden, der elektromagnetischen Strahlung durch das Hühnerei unter Verwendung eines Bildgebungssystems bestimmt; (iv) die Absorption, Diffusion, Refraktion, Reflexion, oder eine beliebige Kombination des Vorstehenden, der elektromagnetischen Strahlung durch das Hühnerei mit einer Datenbank vergleicht; und (v) das Geschlecht des Hühnerembryos im Hühnerei wenigstens teilweise aufgrund des Vergleichsschritts bestimmt.
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1. Beschaffen des Hühnereis
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In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Hühnerei um ein Ei, von dem angenommen wird oder bekannt ist, dass es befruchtet ist, und das nach dem Legen über einen Zeitraum bebrütet worden sein kann. In einer Ausführungsform wurde dabei das Ei etwa 5–15 Tage bebrütet, bevor es dem Screening unterzogen wurde. In einer alternativen Ausführungsform wurde das Ei etwa 7–13 Tage bebrütet, bevor es dem Screening unterzogen wurde. In einer weiteren Ausführungsform wurde das Ei etwa 9–11 Tage bebrütet, bevor es dem Screening unterzogen wurde. In noch einer weiteren alternativen Ausführungsform wurde das Ei etwa 10 Tage bebrütet, bevor es dem Screening unterzogen wurde. Das Ei kann unter geeigneten Bedingungen für ausreichendes oder optimales Embryowachstum bebrütet werden, was in der Industrie allgemein bekannt ist. In einer Ausführungsform können die Eier die ersten 18 Tage der Brutzeit bei etwa 37,6 Grad Celsius und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 56–62% und die letzten 3 Tage der Brutzeit bei etwa 37,4 Grad Celsius und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 70–83% bebrütet werden. Dem Durchschnittsfachmann ist ersichtlich, dass die Brutbedingungen eines Eis mit der Zeit leicht variieren können, und zwar von Art zu Art und zwischen Spezies. Solche bekannten Brutbedingungen und Variationen sollten als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden.
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In einer Ausführungsform erhält man das Hühnerei von einer Hühnerart, die eine Federfarbenunterscheidung bei Küken auf der Grundlage des Geschlechts des Kükens produziert. So kann beispielsweise in einer Ausführungsform das Huhn weibliche Küken mit braunen Federn produzieren, während männliche Küken weiße Federn aufweisen, oder umgekehrt. In einer Ausführungsform unterscheiden sich die als Zuchtbestand („Parent Stock”) verwendeten Hühnerlinien an einem mit dem Geschlecht verknüpften genetischen Marker-Locus, der der männlichen Linie braunes Gefieder und der weiblichen Linie weißes Gefieder verleiht. Wird eine Parent Stock-Kreuzung unter Beteiligung von Männchen der braunen Linie und Weibchen der weißen Linie vorgenommen, so kann das Geschlecht der kommerziellen Nachkommengeneration über die resultierende Farbunterscheidung bestimmt werden, wobei die Weibchen braun und die Männchen weiß sind. In anderen Arten oder Spezies können weitere genetische Marker zur Verfügung stehen. Diese weiteren genetischen Marker, die geschlechtsverknüpfte Unterschiede in der Genexpression oder eine geschlechtslimitierte Genexpression produzieren, können im Sinne der hier offenbarten Methoden und Systeme verwendet werden.
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2. Aussetzen oder Inkontaktbringen des Hühnereis mit elektromagnetischer Strahlung
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In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung bringt man das Hühnerei mit elektromagnetischer Strahlung in Kontakt bzw. setzt es dieser aus. Die elektromagnetische Strahlung entsteht typischerweise aus der Emission und Propagierung elektromagnetischer Wellen. In einer Ausführungsform weist die elektromagnetische Strahlung ein Wellenlängenspektrum im Bereich von etwa 10–11 bis etwa 103 Meter auf. Die elektromagnetische Strahlung kann von jeder geeigneten elektromagnetischen Strahlungsquelle emittiert werden. In einer Ausführungsform handelt es sich bei der elektromagnetischen Strahlungsquelle um eine Glühbirne, wie z. B. eine Wolfram-Halogen-Glühbirne (doch kann jede andere Lichtquelle, mit der die gewünschte Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung produziert werden kann, verwendet werden). Emissionsquellen elektromagnetischer Strahlung sind im Stand der Technik allgemein bekannt, wobei der Durchschnittsfachmann die entsprechende Emissionsquelle auf der Grundlage der zu verwendenden gewünschten Wellenlänge(n) elektromagnetischer Strahlung auswählen könnte, wobei solche bekannten Emissionsquellen als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten.
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In einer Ausführungsform kann die Emissionsquelle einen Teil eines hyperspektralen Bildgebungssystems (unten ausführlicher beschrieben), wie etwa der bei K. C. Lawrence et al., Int'l J. of Poultry Sci., 5(10): 964–969 (2006) oder D. P. Smith et al., Int'l J. of Poultry Sci., 7(10): 1001–1004 (2008) offenbarten Systeme, umfassen. Die Lehren und Offenbarungen der vorstehenden Literaturstellen sind hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Emissionsquelle einen Teil eines im Handel erhältlichen hyperspektralen Bildgebungssystems umfassen, das zur Bestimmung eines Durchschnittswerts av wie vorliegend erörtert verwendet werden kann.
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In einer Ausführungsform kann nur eine Emissionsquelle verwendet werden. Dabei kann die Emissionsquelle in verschiedenen Winkeln relativ zum dem Screening unterzogenen Ei platziert sein. In einer Ausführungsform kann die einzelne Emissionsquelle an beliebiger Stelle auf einem 360-Grad-Kreis um das dem Screening unterzogene Ei platziert sein. In einer Ausführungsform kann die Emissionsquelle stationär in einem 90-Grad-Winkel relativ zum Hühnerei (entweder direkt zur Seite, oberhalb oder unterhalb) vorliegen, während in einer alternativen Ausführungsform die stationäre Emissionsquelle in einem 45-Grad-Winkel zum Hühnerei vorliegen kann. Natürlich könnte eine Reihe von Emissionsquellenorten in verschiedenen Positionen relativ zum dem Screening unterzogenen Ei verwendet werden, um das gewünschte Inkontaktbringen mit der elektromagnetischen Strahlung zu erreichen. In einer alternativen Ausführungsform kann die einzelne Emissionsquelle so adaptiert sein, dass sie relativ zum Hühnerei bewegbar ist, so dass die einzelne Emissionsquelle zur Bewegung durch einen Roboterarm oder andere prozessorgesteuerte Mittel adaptiert werden kann. Darüber hinaus kann in anderen Ausführungsformen das Hühnerei bewegt werden, während die einzelne Emissionsquelle stationär bleibt. Dem Durchschnittsfachmann ist ersichtlich, dass es viele Methoden und Vorrichtungen gibt, mit denen die einzelne Emissionsquelle bzw. das Ei relativ zueinander bewegt werden können, wobei derartige Methoden und Vorrichtungen als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten. In einer Ausführungsform kann die einzelne Emissionsquelle zur Erzeugung mehrerer Abbildungen des Eis aus verschiedenen Winkeln verwendet werden.
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In einer alternativen Ausführungsform können mehrere Emissionsquellen verwendet werden. In einer Ausführungsform, bei der mehrere Emissionsquellen vorliegen, können die Emissionsquellen an beliebiger Stelle auf einem 360-Grad-Kreis um das dem Screening unterzogene Ei platziert sein. In einer Ausführungsform kann die eine Emissionsquelle in einem 90-Grad-Winkel relativ zum Hühnerei (entweder direkt zur Seite, oberhalb oder unterhalb) lokalisiert sein, während eine zweite Emissionsquelle in einem 45-Grad-Winkel zum Hühnerei vorliegen kann. Natürlich könnte eine Reihe von in verschiedenen Positionen relativ zum dem Screening unterzogenen Ei lokalisierten Emissionsquellen verwendet werden, um das gewünschte Aussetzen oder Inkontaktbringen mit der elektromagnetischen Strahlung zu erreichen. In einer alternativen Ausführungsform können die mehreren Emissionsquellen so adaptiert sein, dass sie relativ zum Hühnerei bewegbar sind, so dass die Emissionsquellen zur Bewegung durch einen Roboterarm oder andere prozessorgesteuerte Mittel adaptiert werden können. Darüber hinaus kann in anderen Ausführungsformen das Hühnerei bewegt werden, während die Emissionsquellen stationär bleiben. Dem Durchschnittsfachmann ist ersichtlich, dass es viele Methoden und Vorrichtungen gibt, mit denen die Emissionsquellen bzw. das Ei relativ zueinander bewegt werden können bzw. kann, wobei derartige Methoden und Vorrichtungen als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten.
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In einer Ausführungsform liegt die elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von etwa 0,01 nm bis 1.000.000 nm. In einer weiteren Ausführungsform liegt die elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von etwa 0,01 nm bis 10 nm. In einer weiteren Ausführungsform liegt die elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von etwa 10 nm bis 380 nm. In einer weiteren Ausführungsform liegt die elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von etwa 380 nm bis 740 nm. In noch einer weiteren Ausführungsform liegt die elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von etwa 750 nm bis 1000 nm. In einer Ausführungsform kann es sich bei der elektromagnetischen Strahlung um eine Kombination der vorstehenden Wellenlängen handeln, einschließlich mehrerer Wellenlängen von etwa 10 nm bis 1000 nm.
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3. Bestimmen der Menge an Absorption, Diffusion oder Refraktion der elektromagnetischen Strahlung durch das Hühnerei
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Nachdem das Hühnerei mit der elektromagnetischen Strahlung in Kontakt gebracht oder dieser ausgesetzt wurde, wird eine gewisse Menge der elektromagnetischen Strahlung durch das Ei und den Inhalt im Inneren des Eis entweder absorbiert, diffundiert, reflektiert oder refraktiert (oder vielleicht eine Kombination des Vorstehenden).
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In einer Ausführungsform kann die Absorption der elektromagnetischen Strahlung durch den Einsatz dem Durchschnittsfachmann bekannter Vorrichtungen und Methoden bestimmt werden, wobei derartige Vorrichtungen als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten.
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In einer Ausführungsform kann die Diffusion der elektromagnetischen Strahlung durch den Einsatz dem Durchschnittsfachmann bekannter Vorrichtungen und Methoden bestimmt werden, wobei derartige Vorrichtungen als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten.
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In einer Ausführungsform kann die Reflexion der elektromagnetischen Strahlung durch den Einsatz dem Durchschnittsfachmann bekannter Vorrichtungen und Methoden bestimmt werden, wobei derartige Vorrichtungen als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten.
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In einer Ausführungsform kann die Refraktion der elektromagnetischen Strahlung durch den Einsatz dem Durchschnittsfachmann bekannter Vorrichtungen und Methoden bestimmt werden, wobei derartige Vorrichtungen als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten.
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In einer Ausführungsform wird die Absorption, Diffusion, Reflexion, Refraktion, oder eine Kombination eines oder aller der Vorstehenden, der elektromagnetischen Strahlung zur wenigstens teilweisen Bestimmung des Kükengeschlechts verwendet.
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In einer weiteren Ausführungsform wird die Absorption, Diffusion, Reflexion oder Refraktion der elektromagnetischen Strahlung wenigstens teilweise durch Nutzung eines spektrophotometrischen oder hyperspektralen Bildgebungssystems, wie sie etwa dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, bestimmt, wobei diese bekannten Bildgebungssysteme als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten. In einer Ausführungsform umfasst das spektrophotometrische Bildgebungssystem eine Kamera (oder andere Vorrichtung), die die spektralen und/oder räumlichen Bilder der Hühnereier einfängt oder aufzeichnet, alle notwendigen Objektive sowie einen Prozessor. In einer Ausführungsform kann die Absorption, Diffusion, Reflexion oder Refraktion der elektromagnetischen Strahlung des Eis unter Verwendung eines hyperspektralen Bildgebungssystems, wie etwa der aus K. C. Lawrence et al., infra, oder D. P. Smith et al., infra, bekannten Systeme, bestimmt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann es sich bei der Kamera um eine Verde Hyperspectral Camera, erhältlich bei Horiba Scientific, handeln.
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Nach dem Einfangen oder Aufzeichnen des Bilds kann dieses durch einen Prozessor und in einigen Ausführungsformen eine assoziierte Speichervorrichtung bearbeitet oder gelesen werden, um einen Wert v zu bestimmen, der wenigstens teilweise der Absorption, Diffusion, Reflexion oder Refraktion (oder einer beliebigen Kombination des Vorstehenden) der elektromagnetischen Strahlung durch das Ei entspricht. Dieser Wert v kann mit jeder dem Durchschnittsfachmann bekannten Methode bestimmt werden, wobei derartige Bestimmungsmethoden als im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden sollten. In einer Ausführungsform kann der Wert v durch Berechnen der prozentualen Absorption der elektromagnetischen Strahlung (einer Wellenlänge oder mehrerer Wellenlängen) des dem Screening unterzogenen Eis bestimmt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Wert v durch Berechnen einer Reihe weiterer Faktoren zusätzlich zur Absorption der elektromagnetischen Strahlung unter Verwendung von Methoden, wie etwa prinzipieller Faktoranalyse oder anderer ähnlicher Methoden, bestimmt werden. In einer Ausführungsform kann die Berechnung des Werts v während der praktischen Durchführung der Methode durch Einbeziehen von Ergebnissen aus der Nach-dem-Schlüpfen-Bestätigung des dem Screening unterzogenen Eis verbessert werden. Der Wert v wird wenigstens teilweise durch das Vorliegen oder Fehlen brauner Federn, Federvorstufen oder Pigmente bei einem des Vorstehenden auf dem Hühnerembryo beeinflusst. Insbesondere produziert ein weiblicher Hühnerembryo mit braunen Federn, Federvorstufen und/oder Pigmenten einen anderen Wert v als ein männlicher Hühnerembryo ohne braune Federn, Federvorstufen oder Pigmente (und umgekehrt) bei einem des Vorstehenden.
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In einigen Ausführungsformen kann der Wert v durch Einfangen oder Aufzeichnen nur eines Bilds des Eis bestimmt werden, während in anderen Ausführungsformen mehrere Bilder des Eis eingefangen oder aufgezeichnet werden können. In einigen Ausführungsformen können die einzufangenden oder aufzuzeichnenden Bilder von einer einzelnen elektromagnetischen Strahlungsquelle erzeugt werden, während in anderen Ausführungsformen mehrere Emissionsquellen verwendet werden können. Man glaubt, dass durch das Einfangen oder Aufzeichnen mehrerer Bilder eines Eis Hintergrundrauschen oder andere Probleme, die die Qualität eines Einzelbilds vermindern, reduziert werden kann bzw. können und dass daher mehrere Bilder wünschenswert sein können. In der Ausführungsform, bei der mehrere Bilder für ein Ei eingefangen oder aufgezeichnet werden, kann von einem Prozessor ein Durchschnittswert av berechnet werden, indem der Durchschnitt aller Werte v, die mit jedem Bild des Eis assoziiert sind, berechnet wird, wobei in anderen Ausführungsformen statistische Analyse durch den Prozessor eingesetzt werden kann, um bestimmte Ausreißerwerte v zu ignorieren.
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4. Vergleichen der Absorption, Diffusion, Refraktion des Vorstehenden der elektromagnetischen Strahlung durch das Hühnerei mit einer Datenbank und Bestimmen des Geschlechts des Hühnerembryos im Hühnerei aufgrund des Vergleichsschritts
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In einigen Ausführungsformen kann nach Bestimmen des Werts v oder des Durchschnittswerts av für ein bestimmtes Ei der Wert v bzw. der Durchschnittswert av durch einen Prozessor und möglicherweise eine assoziierte Speichervorrichtung mit einer einen oder mehrere Standardwerte sv umfassenden Datenbank verglichen werden. In einer Ausführungsform können die Standardwerte sv vorher über das Sammeln von die Absorption, Diffusion, Reflexion oder Refraktion elektromagnetischer Strahlung durch eine Population von Eiern betreffenden Daten und Korrelieren der Daten mit dem Kükengeschlecht nach dem Schlüpfen bestimmt worden sein. In einer Ausführungsform kann es sich bei Wert v, Durchschnittswert av und Standardwert sv um einen Bereich statt einen exakten Zahlenwert handeln. Beispielsweise kann ein Durchschnittswert av in einem gewissen Bereich mit einer Bestimmung korrelieren, dass das dem Screening unterzogene Ei einen männlichen Embryo enthält. Danach wird der Wert v oder der Durchschnittswert av mit dem Standardwert sv verglichen, um zu bestimmen, ob der Hühnerembryo männlich oder weiblich ist, und zwar wenigstens teilweise auf der Grundlage des Vorliegens oder Fehlens brauner Federn, Federvorstufen oder braunen Pigments.
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Sobald das Geschlecht des Embryos bestimmt ist, kann man das Bebrüten der weiblichen Embryos bis zum Schlüpfen fortsetzen lassen, während die männlichen Embryos für andere Verwendungen abgetrennt oder getötet werden.
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In anderen Ausführungsformen können sich die hier offenbarten Methoden zur Geschlechtsbestimmung von Vogelembryos anderer Spezies, einschließlich, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Puten und Enten, vor dem Schlüpfen eignen.
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C. Schlussfolgerung
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Es versteht sich, dass alle gegebenen Elemente der offenbarten erfindungsgemäßen Ausführungsformen in einer einzelnen Struktur, einem einzelnen Schritt, einer einzelnen Substanz oder dergleichen ausgeführt sein können. Analog kann ein gegebenes Element der offenbarten Ausführungsform in mehreren Strukturen, Schritten, Substanzen oder dergleichen ausgeführt sein.
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Die vorstehende Beschreibung veranschaulicht und beschreibt Verwendungen, die Verfahren, Maschinen, Herstellungen, Stoffzusammensetzungen und andere Lehren der vorliegenden Anmeldung. Darüber hinaus zeigt und beschreibt die Anmeldung nur bestimmte Ausführungsformen der offenbarten Verwendungen, Verfahren, Maschinen, Herstellungen, Stoffzusammensetzungen und anderen Lehren, doch, wie oben erwähnt, versteht es sich, das die Lehren der vorliegenden Offenbarung in verschiedenen anderen Kombinationen, Modifikationen und Umgebungen verwendet werden können, wobei Änderungen oder Modifikationen innerhalb des Umfangs der Lehren, wie hier ausgedrückt, vorgenommen werden können, entsprechend der Fähigkeiten und Kenntnisse des Durchschnittsfachmanns. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sollen ferner bestimmte bekannte beste Arten und Weisen der praktischen Durchführung der Verwendungen, Verfahren, Maschinen, Herstellungen, Stoffzusammensetzungen und anderen Lehren der vorliegenden Offenbarung erklären und anderen Fachleuten die Nutzung der Lehren der vorliegenden Offenbarung in solchen oder anderen Ausführungsformen und mit den verschiedenen von den jeweiligen Anwendungen oder Verwendungen geforderten Modifikationen ermöglichen. Dementsprechend sollen die Verwendungen, Verfahren, Maschinen, Herstellungen, Stoffzusammensetzungen und anderen Lehren der vorliegenden Anmeldung die hier offenbarten exakten Ausführungsformen und Beispiele nicht beschränken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- K. C. Lawrence et al., Int'l J. of Poultry Sci., 5(10): 964–969 (2006) [0027]
- D. P. Smith et al., Int'l J. of Poultry Sci., 7(10): 1001–1004 (2008) [0027]
- K. C. Lawrence et al., infra, oder D. P. Smith et al., infra [0037]
